College Note: PRODUK-PRODUK HASIL FERMENTASI

Fermentasi

Istilah fermentasi diturunkan dari fervere, istilah latin yang berarti mendidih dan ini digunakan untuk menyebut adanya aktivitas yeast pada ekstrak buah dan larutan malt serta biji-bijian. Peristiwa pendidihan tersebut terjadi akibat terbentuknya gelembung CO₂ oleh proses gula dalam ekstrak. Secara biologis fermentasi diartikan sebagai pembentukan energi melalui senyawa organic, sedangkan aplikasinya dalam dunia industri fermentasi sebagai suatu proses untuk mengubah bahan dasar menjadi suatu produk oleh massa sel mikroba. Didalam pengertian ini termasuk juga proses anabolisme pembentukan komponen sel secara aerob (Wibowo, 1990).

Reed and Nagodawithana (1991) mengklasifikasikan fermentasi menjadi : fermentasi alkohol karena yeast, fermentasi asam karena bakteri, fermentasi campuran alkohol atau asam dan fermentasi fungi. Aplikasi proses fermentasi pada skala industri atau komersial dikelompokkan menjadi empat macam yaitu :

a. Proses fermentasi untuk memproduksi sel mikrobia. Termasuk dalam tipe ini adalah produk Baker’ yeast dan produksi sel tunggal.

b. Proses fermentasi untuk memproduksi enzim. Termasuk dalam tipe ini adalah produksi protease, amylase, pektinase dan lain-lain.

c. Proses fermentasi untuk memproduksi metabolit baik primer maupun sekunder. Termasuk metabolit primer adalah alkohol, asam sitrat, aseton, butanol, asam glutamate, lisin, nukleotida, vitamin. Yang termasuk produk sekunder adalah steroid, antibiotic dan lain sebagainya.

d. Proses fermentasi untuk memodifikasi senyawa kimia tertentu menjadi produk yang lebih mempunyai nilai ekonomi. Termasuk dalam tipe ini adalah anhidrotetrasiklin menjadi tetrasiklin, naftalen menjadi asam salsilat (Wibowo, 1990).

proses fermentasi dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain kadar gula, oksigen, pH, medium, Nitrogen, mineral, suhu dan tekanan udara.

PRODUK-PRODUK dari HASIL FERMENTASI

GUM XANTHAN

. xanthan adalah polisakarida digunakan sebagai aditif makanan dan rheology modifier , Hal ini dihasilkan oleh fermentasi dari glukosa atau sukrosa oleh Xanthomonas campertis bakteri. Bahan baku yang dibutuhkan untuk pembuatan gum secara mikrobal adalah terdiri dari D-Glukosa, Sukrosa dan beberapa bentuk karbonhidrat yang dapat digunakan sebagai substrat tergantung dari hasil yang diinginkan. Protein dan nitrogen inorganikk adalah sumber nutrient tambahan yang sangat penting untuk efisiensi produksi gum xanthan , fosfat dan magnesium juga dibutuhkan serta mineral.

A. Mikroba

Konvaks dan Kang didalam graham (1977) melaporkan bahwa 4 spesies Xannthomonas yang dapat digunakan untuk memproduksi gum xanthan secra efisiensi adalah X. campertis, X malvacearum dan X. caroae .

Xanthomonas adalah salah satu genus famili pseudomonadaceae yang terdiri dari 60 spesies dan 3 spesies tambahan. Spesies –spesies ini kebanyakan hidup sebagai parasit pada tanaman.

Mikroba yang paling banyak digunakan dalam pembuatan gum xanthan adalah X. campesiris, karena gum xanthan yang diproduksi darinya telah menunjukkan karakteristik produk komersialnya. Xanthomonas campertis adalah bakteri yang terdapat secra alami , semula diisolasi dari tanaman kubis dan telah lama diketahui serta dapat menghasilkan kekentalan atau koloni yang dapat bergetah.

B. Proses pembuatan Gum Xanthan

Pada skala komersial , gum xanthan diproduksi melalui fermentasi rganic dengan menggunakan kultur murni X. campestris dalam media fermentasi ,gum xanthan dimurnikan dengan menggunakan isopropil alkkohol. Kemudian diikuti dengan penggilingan ( graham, 1977). Sedangkan menurut glicksman 1980 kondisi optimal dalam proses gum memerlukan aerasi tinggi dan suhu constant . Oleh karena itu hasil fermentasi dengan cara tersebut jauh lebih banyak dibandingkan produksi secara alami pada tanaman kubis. Kultur X. Campesins murni, setelah diberi inokulum untuk built up kemudian ditumbuhkan pada tempat pembiakan dan kemudian menggunakan fermentor untuk pembikan yang selanjutnya.

Media yang sama terdiri dari karbonhidrat dan beberapa nutrient lain. Nutrient tersebut adalah ion rganic, buffer fosfat, ion magnesium dan sedikit rgani lain .penurunan Ph selama fermentasi terjadi karena pembentukan asam rganic sebagai produk tambahan dan sebagai bagian dari poli sakarida. Jika Ph turun kira-kira 5,0 maka produksi gum xanthan terhenti sama sekali. Oleh sebab itu dalam fermentasi perlu penambahan alkali yang berguna untuk mempertahankan Ph pada selang 6- 7,5 dan suhunya sampai 28 ⁰ C

Diagram alir proses pembuatan gum xanthan

Pengemasan

Gambar skema pembuatan Gum Xanthan

Kegunaan Gum Xanthan

Penggunaan gum xanthan dalam industri pangan erat dengan sifat fisik yaitu kekenyalan, kestabilan terhadap perubahan panas dan pH serta bersamaan dengan kekentalan tinggi dan daya larut yang baik semuanya berperan sebagai pengental ,penstabil dan bahan pembantu pengolahan.

Campuran gum xanthan dan locust bean gun digunakan untuk stabilasi emulsi pada pembuatan keju . selain itu gum xanthan juga pada tingkat penggunaan yang tinggi berguna untuk menghilangkan pulp dan bahan –bahan yang membuat keruh dalam beberapa minuman. Karena kestabilan terhadap panas yang khas dengan menggabungkan sifat penstabilan emulsi dan suspending maka gum xanthan dapat digunakan dalam system pengalengan pangan. Disamping itu karena sifat yang khas gum xanthan dalam industri pangan yang lai ndapat digunakan dalam pembekuan pangan dan sebagai bahan pembuat pudding yang baik. Sedangkan penggunaan dalam industri non pangan adalh sebagai textile print pasie thickener dalam industri tekstil.

Kegunaan Gum Xanthan di Industri

o Industri pertanian: sebagai pencampuran pakan serta sebagai pencampuran, pengual, dan karir herbisida dan fungisida

o Industri larmasi: penstabil formulasi krim bahan farmasi

o Industri Kosmetik: formulasi bahan kosmetik

o Industri Kimia: pelapis kertas dan tekstil

GAMBAR PRODUK GUM XANTAN YANG TELAH JADI

Fermentasi Minuman Anggur ( wine)

Anggur (atau juga populer disebut dalam bahasa inggris: wine) adalah minuman beralkohol yang dibuat dari sari anggur jenis Vitis vinitera yang biasanya hanya tumbuh di area 30 hingga 50 derajat lintang utara dan selatan. Minuman beralkohol yang dibuat dari sari buah lain yang kadar alkoholnya berkisar di antara 8% hingga 15% biasanya disebut sebagai wine buah (fruit wine). Anggur dibuat melalui fermentasi gula yang ada di dalam buah anggur. Ada beberapa jenis minuman anggur yaitu, Red Wine, White Wine, Rose Wine, Sparkling Wine, Sweet Wine, dan Fortified Wine:

Khamir adalah mikrooorganisme yang melakukan fementasi juice buah menjadi wine. Khamir yang umum digunakan dalam fermentasi adalah Saccharomyces sp atau saccharomyces ceriviseae. Khamir ini akan mengubah gula menjadi alkohol dan CO₂. Dalam perombakan ini diperlukan pula nutrien yang mendukung pertumbuhan khamir, jika tidak tersedia pada bahan baku. Bahan yang umum dtambahkan adalah amonium fosfat sebagai sumber nitrogen.

A. Peralatan yang digunakan dalam fermentasi anggur

Alat utama yang dibutuhkan adalah fermentor. Fermentor dapat berukuran besar atau kecil tergantung kebutuhan. Umumnya fermentor dengan mulut kecil atau dapat ditutup dan ada saluran tempat keluarnya CO₂. Saluran ini diperlukan karena fermentasi berlangsung secara anaerob dan jika tidak ada saluran pengeluaran gas, maka gas akan terperangkap di dalam fermentor dan dapat meningkatkan tekanan sehingga mematikan khamir di dalamnya atau jika wadah tidak kuat maka isi akan tumpah karena penutup terbuka ada wadah yang pecah. Fermentor harus mudah dibersihkan dan terhindarkan dari kontaminasi.

Hidrometer diperlukan jika kita benar-benar akan membuat wine terutama untuk perdagangan (tapi ingat, saat ini ijin baru untuk membuat minuman beralkohol di Indonesia sudah tidak ada lagi. Jadi ini hanyalah pengetahuan belaka atau untuk penelitian). Hidrometer digunakan untuk mengukur berat jenis, potensial gula dan alkohol).

D.Proses Fermentasi

Fermentasi wine adalah proses dimana juice anggur bersama-sama dengan bahan yang lain yang diubah secara reaksi biokimia oleh khamir dan menghasilkan wine. Bahan untuk proses fermentasi adalah gula ditambah khamir yang akan menghasilkan alkohol dan CO₂. CO₂ akan dilepaskan dari campuran wine menuju udara dan alkohol akan tetap tinggal di fermentor. Jika semua gula buah sudah diubah menjadi alkohol atau alkohol telan mencapai sekitar 15% biasanya fermentasi telah selesai atau dihentikan. Selama fermentasi sering ditambahkan nitrogen dan mikro nutrien guna mencegah produksi gas H₂S. Jika gas ini muncul akan menyebabkan bau yang tidak enak.

Selama fermentasi, cairan yang dihasilkan disebut “must”. Guna mencegah tumbuhnya bakteri pada must maka dilakukan pengadukan. Must mulai bergelembung pada jam ke 8 – 20. Tahap awal proses fermentasi ini pada red wine adalah 5 – 10 hari, white wine 10 – 15 hari. Setelah tahap awal ini dilanjutkan tahap kedua.

Dalam tahap kedua fermentasi, wine dipindahkan ke fermentor yang tidak boleh adanya oksigen masuk. Pada tahap ini akan dihasilkan alkohol dalam kadar yang lebih tinggi. Jika proses fermentasi telah selesai, maka dilakukan proses penjernihan. Dalam proses penjernihan umumnya ditambahan tanin. Tanin akan membantu pembentukan flavor. Proses penambahan tanin ini disbut aging karena setelah ditambahkan wine dibiarkan beberapa lama (dapat sampai berbulan-bulan). Tanin umumnya ditambahkan pada pembuatan red wine. Red wine dibuat dari anggur hitam dan kulitnya tidak dipisahkan dalam proses pembuatanya. Tanin terdapat pada kulit buah, tangkai dan biji.