1.2. Landasan Teori
Fermentasi berarasal dari bahasa latin fervere yang
berarti mendidihkan. Seiring perkembangan teknologi, definisi fermentasi
meluas, menjadi semua proses yang melibatkan mikroorganisme untuk menghasilkan
suatu produk yang disebut metabolit primer dan sekunder dalam suatu lingkungan
yang dikendalikan. Pada mulanya istilah fermentasi digunakan untuk menunjukkan
proses pengubahan glukosa menjadi alkohol yang berlangsung secara anaerob.
Namun kemudian istilah fermentasi berkembang lagi menjadi seluruh perombakan
senyawa organik yang dilakukan mikroorganisme yang melibatkan enzim yang
dihasilkannya. Dengan kata lain, fermentasi adalah perubahan struktur kimia
dari bahan-bahan organik dengan memanfaatkan agen-agen biologis terutama enzim
sebagai biokatalis.
Salah satu pemanfaatan bioteknologi secara tradisional
adalah pembuatan tape. Tapai (sering dieja sebagai tape) adalah salah satu
makanan tradisional Indonesia yang dihasilkan dari proses peragian (fermentasi)
bahan pangan berkarbohidrat, seperti singkong dan ketan. Tapai bisa dibuat dari
singkong (ubi kayu) dan hasilnya dinamakan tapai singkong. Bila dibuat dari
ketan hitam maupun ketan putih, hasilnya disebut "tapai pulut" atau
"tapai ketan". Kali ini kami akan meneliti tentang proses fermentasi
tapai putih secara lebih spesifik.
Dalam proses fermentasi tapai, digunakan beberapa
jenis mikroorganisme seperti Saccharomyces cerevisiae, Rhizopus oryzae,
Endomycopsis burtonii, Mucor sp., Candida utilis, Saccharomycopsis fibuligera,
Pediococcus sp., dan lain-lain. Tapai hasil fermentasi dari S. cerevisiae umumnya
berbentuk semi-cair, berasa manis keasaman, mengandung alkohol, dan memiliki
tekstur lengket.
Umumnya, tapai diproduksi oleh industri kecil dan
menengah sebagai kudapan atau hidangan pencuci mulut. Tapai merupakan makanan
selingan yang cukup popular di Indonesia dan Malaysia. Pada dasarnya ada dua
tipe tapai, tapai ketan dan tapai singkong. Tapai memilikirasa manis dan
sedikit mengandung alcohol, memiliki aroma yang menyenangkan,bertekstur lunak
dan berair.Tapai sebagai produk makanan cepat rusak karena adanya fermentasi
lanjut setelahkondisi optimum fermentasi tercapai, sehinnga harus segera
dikonsumsi. Namun demikian jika disimpan dalam tempat yang dingin maka akan
dapat bertahan selama dua minggu. Hasil dari fermentasi lanjut adalah produk
yang asam beralkohol, yang tidak enak lagi untuk dikonsumsi.
Ragi Tapai Starter yang digunakan untuk produksi tapai
disebut ragi, yang umumnya berbentuk bulat pipih dengan diameter 4-6 cm dan
ketebalan 0,5 cm. Tidak diperlukan peralatan khusus untuk produksi ragi, tetapi
formulasi bahan yang digunakan pada umumnya tetap menjadi rahasia di setiap
pengusaha ragi. Ragi dipanen setelah 2-5 hari, tergantung dari suhu dan
kelembaban. Produk akhir akan berbentuk pipih kering dan dapat disimpan dalam
waktu lama. Tidak ada faktor lingkungan yang dikendalikan. Mikroorganisme yang
diharapkan maupun kontaminan dapat tumbuh bersama-sama. Namun demikian pada
ragi yang dibuat pada musim hujan akan dapat dijumpai Mucor sp dan Rhizopus sp
dalam jumlah yang lebih banyak dan membutuhkan waktu pengeringan yang lebih
lama.
Rasa asam pada tape timbul karena perlakuan-perlakuan
(proses) yang kurang teliti, seperti penambahan ragi yang berlebihan dan
penutupan yang kurang rapat pada saat fermentasi. Selain itu, rasa asam pada
tape juga disebabkan oleh terjadinya proses fermentasi yang berlangsung terlalu
berlanjut.
Ragi tape sangat diperlukan dalam
pembuatan tape tersebut. Ragi tape yang sudah rusak tidak baik digunakan dalam
pembuatan tape. Oleh sebab itu harus dipergunakan ragi tape yang masih dalam
keadaan baik.
1.3 Rumusan Masalah
a).
Bagaimana cara membuat tapai ketan putih?
8-Point
Star: 3b). Apa saja bakteri yang berperan dalam pembuatan tapai ketan
putih?
c).
bagaimana peran bakteri tersebut dalam proses fermentasi?
1.4 Tujuan Penelitian
1.
Tujuan Umum
Untuk memenuhi salah satu
tugas IPA yang diberikan kepada siswa kelas XII MAN 1 BANYUMAS dalam rangka
melengkapi tugas tahun ajaran 2020/2021.
2.
Tujuan Khusus
a). Untuk mengetahui salah satu penerapan
Bioteknologi yaitu pembuatan tape ketan putih;
b). Untuk mengetahui bakteri-bakteri yang
berperan dalam proses fermentasi ketan putih;
c). Untuk mengetahui peran bakteri tersebut dalam
proses fermentasi.
1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian
ini kami harapkan dapat membawa manfaat yang secara umum yang dapat
diklasifikasikan menjadi dua, yaitu :
a).
Manfaat Teoritis
- Tercapainya tujuan penelitian kami di atas,
maka akan memberi dukungan kepada kami
untuk lebih mengetahui pekembangan bioteknology konvensional;
- Dapat dijadikan referensi untuk melakukan
penelitian yang serupa bagi siswa yang akan melakukan penelitian.
b).
Manfaat Praktis
-Bagi
Remaja
Dapat
memanfaatkan dan mengembagkan bioteknology konvensional;
- Bagi Peneliti
1.
Dapat menambah pengetahuan dan wawasan peneliti dari hasil penelitian mengenai
perkembangan bioteknology konvensional dan hubungannya dengan pembuatan tapai
ketan putih.
2. Sebagai sarana belajar serta penerapan ilmu
pengetahuan yang telah didapatkan.
- Bagi Institusi Pendidikan
1.
Untuk meningkatkan koleksi riset penelitian sehingga dapat dimanfaatkan untuk
menambah pengetahuan di masa yang akan datang.
2.
Sebagai dokumentasi karya ilmiah dalam rangka pengembangan dan peningkatan
taraf pembelajaran di institusi pendidikan.
1.6 Metode Penelitian
3.1
Objek Penelitian
Pembuatan
tapai ketan putih oleh Lukman, Nanda dan Puput di rumah Shefia
3.2 Variabel
a) Variabel Bebas :Penggunaan dan kualitas ragi
b) Variable terikat : Tapai Ketan
3.3 Metode Pengumpulan Data
Pada
karya ilmiah ini menggunakan metode pengamatan dan study pustaka.
BAB II
a).
PENGAMATAN PROSES FERMENTASI PADA TAPAI KETAN PUTIH
Kelompok
:
No |
Nama |
No.Absen |
Kelas |
1 |
Lukman Hidayat |
10 |
XII IPA 2 |
2 |
Nanda Bangkit Triasih |
16 |
XII IPA 2 |
3 |
Puput Asmanah |
19 |
XII IPA 2 |
Hari/Tanggal :Minggu, 09 Februari 2020
Tempat
pelaksanaan :Rumah Shefia Anggraeni
Alat/Bahan :
1. Beras Ketan
2. Kompor
3. Baskom
4. Mika Plastik
5. Sendok dan Centong
6. Nampan Pisang
7. Pengukus
8. Ragi
9. Air
b). HASIL PENGAMATAN:
Perbandingan |
Sebelum
Fermentasi |
Sesudah
Fermentasi |
Tekstur Beras |
Bentuk Seperti Beras Lunak |
Seperti Nasi |
Air |
Tidak Ada |
Ada (Mengandung Alkohol) |
Aroma |
Tidak Ada |
Wanggi Tape (Asam) |
Rasa |
Tidak Ada |
Rasa Manis |
Tapai ketan putih menghasilkan
tapai yang lembek dengan air yang sedikit, dan memiliki rasa manis. Tapai ini
memiliki bau khas tapai.
c). ANALISIS HASIL
PENGAMATAN
Tapai (sering dieja
sebagai tape) adalah salah satu makanan tradisional Indonesia yang dihasilkan
dari proses peragian (fermentasi) bahan pangan berkarbohidrat, seperti singkong
dan ketan (Wikipedia, 2010). Tape adalah
produk fermentasi yang berbentuk pasta atau kompak tergantung dari jenis bahan
bakunya. Tape dibuat dengan menggunakan starter yang berisi campuran mikroba.
Tape ketan baik ketan putih dan ketan hitam mempunyai tekstur yang baik karena
kadar amilopektinnya tinggi terutama pada jenis tape dari ketan pulen.
Pengolahan lebih lanjut dari tape ketan adalah pembuatan sirop tape dan anggur
tape. Produk ini mempunyai cita rasa dan
aroma yang khas, yaitu gabungan antara rasa manis, sedikit asam dan cita rasa
alkohol. Kenaikan kadar alkohol terjadi akibat proses fermentasi yang terus
berlangsung selama penyimpanan, sedangkan penurunannya karena proses esterifikasi,
oksidasi, dan penguapan.
Dalam pembuatan tapai
ketan, beras ketan perlu dimasak dan dikukus terlebih dahulu sebelum dibubuhi
ragi. Campuran tersebut ditutup dengan daun dan diinkubasi pada suhu 25-30 °C
selama 2 hari sehingga menghasilkan alkohol dan teksturnya lebih lembut
Oksidasi alkohol
disebabkan suasana aerobik yang terjadi selama waktu penyimpanan. Suasanan
aerobik tersebut biasanya diikuti oleh aktivitas bakteri asetat, sehingga
terbentuk asam asetat, yang menjadikan rasa asam pada brem. Kalau pada waktu
penyimpanan tidak ditutup akan menyebabkan alkohol menguap. Bau asam disebabkan
terbentuknya ester etil asetat dari reaksi alkohol dengan asam asetat yang
terbentuk oleh suasana aerob dan bakteri asetat.
Peranan
Mikroba Dalam Ragi |
|
Jenis Mikroba |
Peranan |
Kapang
Amilolitik ·
Mucor ·
Rhizopus ·
Amilomycetes Khamir
amilolitik ·
Endomycopsis Khamir
Nonamilolitik ·
Saccharomyces ·
Hansenula ·
Endomycopsis ·
Candida Bakteri
asam laktak ·
Pediococcus Bakteri
Amilolitik ·
Becillus |
Pengghasil Sakarida dan Cairan Pengghasil Sakarida dan Cairan Pengghasil Sedikit Sakarida dan Cairan Penghasil sakarida dan abu yang lemah Penghasil alkohol Penghasil
aroma yang menyegarkan Penghasil bau yang khas Penghasil bau yang khas Penghasil asam laktat Penghasil sakarida |
Sebelum praktikum, hal
yang pertama dilakukan yaitu menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan. Adapun
alat yang digunakan yaitu: kompor, panci, daun pisang, pisau, kotak plastic
tembus pandang, cobek, baskom. Dan bahan yang diperlukan, yaitu beras ketan,
ragi tape, dan air bersih.
Penggunaan alat dan bahan
pada praktikum ini mempunyai tujuan dan fungsinya masing-masing. Seperti, beras
ketan yang digunakan sebagai bahan dasar dan nantinya sebagai substrat bagi
khamir Saccharomyces cerevisiae dalam proses fermentasi. Ragi disini berfungsi
dalam mempercepat fermentasi tape ketan karena pada ragi terkandung khamir
Saccharomyces cerevisiae. Daun pisang digunakan untuk membungkus ketan yang
telah dicampur ragi agar dapat berlangsung fermentasi karena apabila telah
dibungkus suasananya akan bersifat anaerob. Serta penggunaan cobek digunakan
untuk mengubah tekstur ragi yang digunakan yang semula padat (bergelontongan)
menjadi serpihan yang kecil-kecil. Selain itu alat dan bahan lain yang
digunakan seperti: kompor, pisau, panci, air bersih, dll berguna nantinya baik
dalam proses pengukusan, pendinginan sampai akhirnya tapai itu dikemas dan
disimpan.
Adapun perlakuan yang
dilakukan selama proses pembuatan tape, hal yang pertama dilakukan yaitu
merendam beras ketan (ketan hitam dan ketan putih) selama beberapa jam. Selama
proses perendaman, beras ketan mengalami proses hidrasi, sehingga kadar air
biji naik sebesar kira-kira dua kali kadar air semula, yaitu mencapai 62-65 %
(Anonim, 2010).
Selanjutnya beras ketan yang
telah direndam, dikukus sampai matang, lalu diangkat. Pengukusan disini
bertujuan untuk membunuh bakteri-bakteri kontaminan. Setelah matang campuran
diangkat, lalu didinginkan di atas baskom, kemudian diberi ragi yang telah
dihaluskan terlebih dahulu, diaduk sampai merata. Pendinginan ini bertujuan
agar suasana ketan yang akan diberi ragi tidak lembab sehingga tidak mudah
terkontaminasi mikroorganisme yang tidak diinginkan yang dapat menyebabkan tape
tersebut rusak atau gagal (busuk). Sedangkan penambahan ragi bertujuan untuk
mempercepat proses fermentasi karena dalam bahan dasar dari ragi tersebut yaitu
khamir Saccharomyces cerevisiae. Setelah itu campuran dimasukkan ke dalam wadah
yang telah diberi alas daun pisang, lalu tutup kembali dengan daun pisang. Lalu
disimpan selama 2 hari (difermentasikan).
Tujuan pembungkusan
dengan daun pisang adalah agar suasananya menjadi anaerob karena proses
fermentasi dapat berlangsung jika suasannya anaerob. Selain itu daun pisang
juga bagus digunakan karena untuk kebutuhan aerasi selama proses fermentasi,
dimana proses fermentasi tersebut akan menghasilkan gas CO2.
Pada praktikum digunakan
ketan putih sebagai bahan dasar yang telah diberi perlakuan dari proses
perendaman, pengukusan, pendinginan, dan pembubuhan ragi agar nantinya menjadi
tape dan yang terakhir yaitu pembungkusan dengan daun pisang yang kemudian di
diamkan pada suhu kamar 2 hari (difermentasikan). Adapun data hasil praktikum
yang diperoleh dari hasil praktikum ini yaitu ditinjau dari segi uji organoleptik
berupa tekstur, aroma dan rasa dari produk akhir yang dihasilkan.
Uji organoleptik atau uji
indera atau uji sensori merupakan cara pengujian dengan menggunakan indera
manusia sebagai alat utama untuk pengukuran daya penerimaan 8-Point Star:
14terhadap produk. Pengujian organoleptik mempunyai peranan penting dalam
penerapan mutu. Pengujian organoleptik dapat memberikan indikasi kebusukan,
kemunduran mutu dan kerusakan lainnya dari produk (Wikipedia, 2010).
o Tekstur
Tekstur tape ketan putih dan ketan hitam dinilai melalui cara menekan
butiran tape dengan menggunakan jari dan dikunyah. Hasil yang diperoleh dari
tape mengalami perubahan tekstur. Tape ketan putih memiliki tekstur lembek, ini
disebabkan proses pengukusan ketan hitam cukup matang, sehingga teksturnya
lembek. Ketan putih yang telah matang
dihidrolisis oleh mikroorganisme dengan enzim karbohidrase dalam ragi melalui
proses fermentasi.
o Air tape yang dihasilkan
Air tape atau brem
(dalam bahasa Bali) yang dihasilkan pada waktu fermentasi sangat sedikit, hasil
ini didasarkan atas perbandingan volume bahan tape dan air tape yang
dihasilkan.
o
Aroma
Ditinjau dari aroma, tape ketan putih dan sedikit
beraroma daun pisang. Daun pisang digunakan sebagai alas di bagian dalam bawah,
samping.
Fermentasi menghasilkan kenaikan suhu yang menyebabkan
lisinya sel-sel daun pisang dan mengeluarkan senyawa beraroma khas. Banyaknya
senyawa aromatic yang terakumulasi menyebabkan perubahan aroma. Aroma tape yang
seharusnya tercium tertutupi oleh aroma daun pisang. Selain itu kedua tape juga
mengeluarkan aroma yang normal yaitu tercium aroma manis.
o Rasa
Rasa manis pada tape ketan ini karena terjadi perubahan dari karbohidrat
yaitu berupa pati dihidrolisis oleh mikroorganisme dalam ragi dipecah menjadi
glukosa. Glukosa menimbulkan rasa manis pada tape ketan. Semakin banyak glukosa
yang dihasilkan maka semakin tinggi rasa manis yang ditimbulkan. Pembentukkan
glukosa merupakan tahapan suatu rangkaian proses yang panjang. Dalam
pemanfaatan proses fermentasi ini agar mendapatkan rasa tape yang manis harus dikonsumsi pada waktu yang tepat
yaitu sekitar 2-3 hari setelah pemeraman.
Mula-mula Amylomyces rouxii akan merombak pati (amilopektin) menjadi gula
kemudian Saccharomyces cerevisiae akan mengubah gula menjadi alkohol dan Hansenullan
membentuk aroma. Jika ada alkohol maka bakteri asam asetat akan muncul dan
menjadikan tape berasa masam (Anonim, 2011). Cepat tidaknya tape tersebut masam
tergantung lama fermentasi dan jumlah bakterinya.Pembuatan tape ketan ini tidak
terlepas dari proses fermentasi. Fermentasi adalah suatu proses penghasilan
energi utama dari berbagai mikroorganisme yang hidup dalam keadaan anaerob
(Campbell; Recee; Mitchell. 2003). Dalam keadaan anaerob asam piruvat tidak
dirubah menjadi Asetil-KoA tetapi akan
dirubah menjadi etanol (etil alcohol) dalam 2 langkah. Langkah pertama dengan
melepaskan CO2 dari piruvat, yang diubah menjadi senyawa asetal dehida
berkarbon 2. Dalam langkah kedua, asetal dehida direduksi oleh NADH menjadi
etanol. Hal ini bertujuan untuk meregenerasi pasokan NAD+ yang dibutuhkan untuk
glikolisis.Enzim yang mengkatalisis adalah karboksilase dan dehidrogenase.
Dalam fermentasi glukosa menjadi alkohol hanya dihasilkan 2-ATP. Respirasi
dilakukan secara anaerob yang secara umum dikatakan sebagai fermentasi seperti
yang
telah diungkap diatas bahwa kandungan ketan sangat
baik untuk pertumbuhan mikroba. Saccharomyces cerevisiae dalam keadaan
anaerob akan mengubah gula menjadi
senyawa etanol dan karbondioksida. Oleh
bakteri Acetobacter etanol akan dirubah menjadi asam
cuka dan air dalam keadaan aerob.
Adapun reaksi perubahan glukosa menjadi alcohol dan
alcohol menjadi asam asetat sebagai berikut.
C6H12O6+saccharomyces 2 C2H5OH + 2CO2
C2H5OH + O2
+acetobacter CH3COOH + H2O
BAB
III
1. Kesimpulan
Pembuatan tape memerlukan kecermatan dan kebersihan
yang tinggi agar singkong atau ketan dapat menjadi lunak karena proses
fermentasi yang berlangsung dengan baik. Ragi adalah bibit jamur yang digunakan
untuk membuat tape. Agar pembuatan tape berhasil dengan baik alat-alat dan
bahan-bahan yangdigunakan harus bersih, terutama darilemak atauminyak .
Alat-alat yang berminyak jika dipakai
untuk mengolah bahan tape bisa menyebabkan kegagalan fermentasi. Air yang
digunakan juga harus bersih; menggunakan air hujan bisa mengakibatkan tape
tidak berhasil dibuat.
Keunggulan
Tape :
Fermentasi tape dapat meningkatkan kandungan Vitamin
B1(tiamina) hingga tiga kali lipat. Vitamin ini diperlukan oleh system saraf
,sel otot, dansistem pencernaan agar
dapat berfungsi dengan baik. Karena mengandung berbagai macam bakteri “baik”
yang aman dikonsumsi, tape dapat digolongkan sebagai sumber probiotik bagi tubuh. Cairan tape diketahui
mengandung bakteri asam laktatsebanyak ± satu juta per mililiter atau gramnya.
Produk fermentasi ini diyakini dapat memberikan efek
menyehatkan tubuh, terutama sistem pencernaan, karena meningkatkan jumlah
bakteri dalam tubuh dan mengurangi jumlah bakteri jahat. Kelebihan lain dari
tape adalah
kemampuannya mengikat dan mengeluarkanaflatoksindari
tubuh. Aflaktosin merupakan zat toksik
atau racun yang dihasilkan olehkapang, terutama. Toksik ini banyak kita
jumpai dalam kebutuhan pangan sehari-hari, seperti kecap.
Konsumsi tape dalam batas normal diharapkan dapat
mereduksi aflatoksin tersebut. Di beberapa Negara tropis yang mengkonsumsi
singkong sebagai karbohidrat utama, penduduknya rentan menderita anemia. Hal
ini dikarenakan singkong mengandungsianida yang bersifat toksik dalam tubuh
manusia. Konsumsi tape dapat mencegah terjadinya anemia karena mikroorganisme
yang berperan dalam fermentasinya mampu menghasilkan vitamin B12.
Kelemahan
tape :
Konsumsi tape yang berlebihan dapat menimbulkan
infeksi pada darah dan gangguansistem pencernaan. Selain itu, beberapa jenis
bakteri yang digunakandalam pembuatan tape berpotensi menyebabkan penyakit pada
orang-orang dengan sistem imun yang terlalu lemah seperti anak-anak balita,
kaum lanjut usia, atau penderita HIV. Untuk mengurangi dampak negatif tersebut,
konsumsi tape perlu dilakukan secara terkendali dan pembuatannya serta
penyimpanannya pun dilakukan dengan higienis.
Pembuatan tempe dan tape (baik tape ketan maupun tape
singkong) adalah proses fermentasi yang sangat dikenal di Indonesia. Proses
fermentasi menghasilkan senyawa-senyawa yang sangat berguna, mulai dari makanan
sampai obat-obatan. Proses fermentasi pada makanan yang sering dilakukan adalah
proses pembuatan tape, tempe, yoghurt, dan tahu.
Produk fermentasi mengandung energi kimia yang tidak
teroksidasi penuh tetapi tidak dapat mengalami metabolisme lebih jauh tanpa
oksigen atau akseptor elektron lainnya (yang lebih highly-oxidized) sehingga
cenderung dianggap produk sampah (buangan). Konsekuensinya adalah bahwa
produksi ATP dari fermentasi menjadi kurang effisien dibandingkan oxidative
phosphorylation, di mana pirufat teroksidasi penuh menjadi karbon dioksida.
Fermentasi menghasilkan dua molekul ATP per molekul
glukosa bila dibandingkan dengan 36 ATP yang dihasilkan respirasi aerobik.
Walaupun fermentasi sangat membantu dalam waktu pendek
dan intensitas tinggi untuk bekerja, ia tidak dapat bertahan dalam jangka waktu
lama pada organisme aerobik yang kompleks. Sebagai contoh, pada manusia,
fermentasi asam laktat hanya mampu menyediakan energi selama 30 detik hingga 2
menit.
Saran :
1). Dalam pembuatan tape sebaiknya selalu bekerja
dalam keeadaan steril agar tape tidak terkontaminasi oelh mikroba lain yang
mampu mengubah cita rasa tape dan menjadikannya tidak enak.
2). Dalam membungkus tape harus dalam keadaan
benar-benar rapat, tidak ada udara yang bias masuk. Karena fermentasi pada tape
berlangsung anaerob.
3). Pengukusan tape harus benar-benar matang agar tape
yang dihasilkan kualitasnya bagus dan tidak keras.
4). Pemberian ragi harus dengan takaran yang sesuai.
5). Sebelum menaburkan ragi, ketan yang sudah dimasak
harus didinginkan terlebih dahulu, agar mikroorganisme yang berperan dalam
fermentasi tape tidak mati oleh suhu yang panas.
BAB
IV
Daftar
Pustaka
Anonim. 2011. Mikrobiologi dan Biokimia Pembuatan
Tape.
http://permimalang.wordpress.com/2008/04/11/mikrobiologi-dan-biokimia-tape/
[diakses: Selasa, 18 Maret 2014]
Campbell, Reece, Mitchel. 2003. Biologi, Edisi Kelima
Jilid 3. Jakarta: Erlangga
Ristiati. 2000. Mikrobiologi Dasar. Singaraja. STKIP
Wikipedia. 2010. Tapai.
http://id.wikipedia.org/wiki/tapai [diakses: Selasa, 18 Maret 2014]