Fermentasi Fermentasi mempunyai pengertian aplikasi metabolisme mikroba untuk mengubah bahan baku menjadi produk yang bernilai lebih tinggi, seperti asam asam organik, protein sel tunggal, antibiotika, dan biopolimer. Fermentasi merupakan proses yang relatif murah yang pada hakekatnya telah lama dilakukan oleh nenek moyang kita secara tradisional dengan produk-produknya yang sudah biasa dimakan orang sampai sekarang seperti tape, tempe, oncom, kecap, yoghurt, dan lain lain ( Murtini, 1997 ).Proses fermentasi tidak hanya menimbulkan efek pengawetan tetapi juga menyebabkan perubahan tekstur, cita rasa dan aroma bahan pangan yang membuat produk fermentasi lebih menarik, mudah dicerna dan bergizi (Nurhayani, 2000 ). Dalam arti umum menurut Tarigan (1988) fermentasi dapat didefinisikan sebagai proses metabolisme dimana akan terjadi perubahan-perubahan kimia dalam substrat organik, kegiatan atau aktivitas mikroba yang membusukkan bahan-bahan yang difermentasi. Perubahan kimia tadi tergantung pada macam bahan, macam mikroba, pH, suhu, adanya aerasi atau usaha lain yang berbeda dengan faktor-faktor diatas, misalnya penambahan-penambahan bahan tertentu untuk menggiatkan fermentasi. Fermentasi merupakan kegiatan mikrobia pada bahan pangan sehingga dihasilkan produk yang dikehendaki. Mikrobia yang umumnya terlibat dalam fermentasi adalah bakteri, khamir dan kapang. Contoh bakteri yang digunakan dalam fermentasi adalah Acetobacter xylinum pada pembuatan nata decoco, Acetobacter aceti pada pembuatan asam asetat. Contoh khamir dalam fermentasi adalah Saccharomyces cerevisiae dalam pembuatan alkohol sedang contoh kapang adalah Rhizopus sp pada pembuatan tempe, Monascus purpureus pada pembuatan angkak dan sebagainya.

Berdasarkan kebutuhan oksigen, maka fermentasi dibedakan menjadi dua yaitu:1. fermentasi aerob; proses dissimilasi bahan bahan disertai dengan pengambilan oksigen. Proses ini disebut juga proses respirasi atau oksibiosis contohnya fermentasi asam nitrat, asam cuka dan lain lain ( Winarno, 1979 ).2. Fermentasi anaerob, yaitu fermentasi yang tidak membutuhkan oksigen tetapi bahan bahan lain akan bertindak sebagai haccaptor, misalnya aldehide atau physic acid. Mikroba yang melakukan fermentasi ini adalah yeast ( ragi ), beberapa jamur dan bakteri ( Tarigan , 1988 ).Ada beberapa faktor yang mempengaruhi proses fermentasi, yaitu sebagai berikut: pH ; Mikroba tertentu dapat tumbuh pada kisaran pH yang sesuai untuk pertumbuhannya. Khamir dapat hidup pada pH rendah yaitu antara 1-2. Suhu ; Suhu yang digunakan dalam fermentasi akan mempengaruhi mikroba yang berperan dalam proses fermentasi. Suhu optimal pada proses fermentasi yaitu 35 C dan 40 C. Oksigen ; Derajat an aerobiosis adalah merupakan faktor utama dalam pengendalian fermentasi. Bila tersedia O2 dalam jumlah besar, maka produksi sel-sel khamir dipacu. Bila produksi alkohol yang dikehendaki, maka diperlukan suatu penyediaan O2 yang sangat terbatas. Produk akhir dari suatu fermentasi sebagian dapat dikendalikan dengan tegangan O2 substrat apabila faktor-faktor lainnya optimum. Substrat ; Mikroba memerlukan substrat yang mengandung nutrisi sesuai dengan kebutuhan untuk pertumbuhannya. Menurut Buckle (1988), fermentasi adalah perubahan kimia dalam bahan pangan yang disebabkan oleh enzim-enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme atau telah ada dalam bahan pangan itu sendiri.Fermentasi Tempe Salah satu mikroba yang paling banyak dimanfaatkan untuk membuat produk-produk fermentasi adalah kapang. Beberapa jenis kapang tertentu seperti Neurospora sitophila, Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, dan Rhizopus banyak dimanfaatkan untuk membuat produk-produk dari bahan pangan kacang-kacangan, seperti tempe, oncom, dan kecap.Tempe merupakan makanan tradisional yang sangat populer di Indonesia. Tempe adalah salah satu produk fermentasi. Bahan bakunya umumnya kedelai. Tempe merupakan produk fermentasi murni yang berasal dari fermentasi kapang. Kelemahan produk fermentasi kapang ini adalah tidak dapat bertahan lama, karena dominasi kapang dalam proses fermentasi umumnya terbatas. Sebagai contoh, tempe akan mengalami kebusukan yang diakibatkan pertumbuhan bakteri pembusuk setelah pertumbuhan kapang terhenti.Proses pembuatan tempe adalah proses peragian (fermentasi) oleh kapang Rhizopus sp, yaitu R. orizae, R. chlamidosporus. Spora kapang ini tumbuh pada kedelai dan membentuk benang-benang (miselium) yang mengikat biji-biji kedelai satu dengan lain sehingga didapatkan massa yang kompak. Selama waktu inkubasi, Rhizopus sp yang digunakan adalah yang terdapat pada tempe yang sudah jadi atau pada bekas pembungkusnya. Spora kapang ini juga dapat diawetkan pada daun waru (Hibiscus tiliaceus).Fermentasi pada tempe dapat menghilangkan bau langu dari kedelai yang disebabkan oleh aktivitas dari enzim lipoksigenase. Jamur yang berperan dalam proses fermentasi tersebut adalah Rhizopus oligosporus. Beberapa sifat penting dari Rhizopus oligosporus antara lain meliputi: aktivitas enzimatiknya, kemampuan menghasilkan antibiotika, biosintesa vitamin-vitamin B, kebutuhannya akan senyawa sumber karbon dan nitrogen, perkecambahan spora, dan penertisi miselia jamur tempe ke dalam jaringan biji kedelaiTempe yang baik bentuknya keras dan kering serta didalamnya tidak mengandung kotoran dan campuran bahan-bahan lain. Tetapi sayangnya tempe tidak dapat disimpan lama, maksimal tahan selama 2 x 24 jam. Setelah lewat masa itu kapang tempe akan mati, selanjutnya akan tumbuh jamur DNA bakteri-bakteri lain yang dapat merobak protein sehingga tempe menjadi busuk.Secara kuntitatif, nilai gizi tempe sedikit lebih rendah daripada nilai gizi kedelai. Namun secara kualitatif nilai gizi tempe lebih tinggi karena tempe mempunyai nilai cerna yang lebih baik. Hal ini disebabkan kadar protein yang larut dalam air akan meningkat akibat aktivitas enzim proteolitik.Fermentasi TapeTape merupakan salah satu jenis makanan hasil fermentasi secara anaerob yang mana jamur benang dan khamir yang aktif dalam proses fermentasi tape ini. Sebagai bahan utama umumnya digunakan ketela pohon, beras ketan atau bahan bahan lain yang mengandung karbohidrat. Pada fermentasi tape terbentuk bermacam macam senyawa gula karena adanya kegiatan enzim enzim yang dikeluarkan mikrobia sehingga menyebabkan karbohidrat terhidrolisis. Selanjutnya akan difermentasi lebih lanjut menjadi alkohol dan asam asam organik. Menurut Tarigan (1998), tape merupakan salah satu jenis makanan dari hasil fermentasi bahan baku yang diberi ragi sebagai sumber mikrobanya.Ragi untuk tape merupakan populasi campuran genus dimana terdapat spesies-spesies genus Aspergillus, genus Saccharomyces, genus Candida, genus Hansenula, sedangkan bakteri Acetobacter biasanya tidak ketinggalan. Genus tersebut hidup bersama secara sinergetik. Aspergillus dapat menyederhanakan amilum, sedangkan Saccharomyces, Candida dan Hansenula dapat menguraikan gula menjadi alkohol dan bermacam-macam zat organik lainnya (Dwijoseputro, 1990).Menurut Astawan (2004), proses fermentasi yang terjadi selama pembuatan tape pada dasarnya meliputi empat tahap penguraian, antara lain sebagai berikut : Molekul-molekul pati terpecah menjadi dekstrin dan gula-gula sederhana, proses ini disebut hidrolisis enzimatis. Gula yang terbentuk akan diubah menjadi alkohol. Alkohol akan diubah menjadi asam-asam organik oleh bakteri Pediococcus dan Acetobacter melalui proses oksidasi alkohol. Sebagian asam organik akan bereaksi dengan alkohol membentuk ester yang memberi cita rasa pada tape.Fermentasi Nata de cocoNata adalah produk hasil fermentasi menggunakan mikroba Acetobacter xylinum. Nata de coco merupakan salah satu produk olahan air kelapa yang memiliki kandungan serat tinggi dan kandungan kalori rendah sehingga cocok untuk makanan diet dan baik untuk sistem pencernaan serta tidak mengandung kolesterol. Nata de coco berasal dari air kelapa yang mengandung berbagai macam vitamin dan asam amino serta serat kurang lebih sebanyak 2,5 %, sehingga bagus untuk makan diet ( Palungkun. R, 1992). Bakteri yang digunakan dalam fermentasi nata de coco adalah Acetobacter xylinum yang berbentuk kapsul dan biasanya dapat berkembang dengan adanya medium yang mengandung karbohidrat. Acetobacter xylinum merupakan sebuah contoh kapsul selulosa yang hanya memiliki 1 jenis ikatan 1-4 glukosa. Aktivitas pembuatan nata de coco oleh bakteri Acetobacter xylinum berada pada kisaran pH 3,5-7,5. Sedangkan suhu yang dibutuhkan adalah suhu kamar yang berkisar antara 28-320C (Alan dan Lilian, 1976).Fermentasi nata de coco melalui beberapa tahap sebagai berikut:1. Pemeliharaan biakan murni Acetobacter xylinumFermentasi nata de coco memerlukan biakan murni Acetobacter xylinum. Biakan murni ini harus dipelihara sehingga dapat digunaka setiap saat diperlukan.

2. Pembuatan starterStarter merupakan populasi mikroba dalam jumlah dan kondisi fisiologis yang siap diinokulasikan pada media fermentasi. Mikroba pada starter dapat tumbuh dengan cepat dan fermentasi segera terjadi. Starter baru dapat digunakan 6 hari setelah diinokulasikan dengan biakan murni.3. Fermentasi Dilakukan pada media cair yang telah diinokulasikan dengan starter. Fermentasi ini berlangsung pada kondisi aerob, lalu fermentasi dilakukan sampai nata de coco yang dihasilkan cukup tebal, dengan ketebalan sekitar 1,0-1,5 cm.Faktor-faktor yang mempengaruhi keberhasilan fermentasi nata de coco, adalah sebagi berikut:a. Suhu ruang inkubasiSuhu yang digunakan dalam fermentasi nata de coco adalah 280 C. Suhu yang terlalu rendah atau terlalu tinggi akan menghambat pertumbuhan mikroba Acetobacter xylinum, sehingga nata de coco yang dihasilkan kurang memuaskan. Cara untuk mengatur suhu ruangan adalah dengan cara menutup semua baki dengan wadah yang lebar atau dengan menyalakan lampu pada saat proses fermentasi.b. Kualitas starterStarter yang digunakan pada saat fermentasi harus berkualitas baik untuk mendapatkan hasil nata de coco yang baik pula. Starter yang berkualitas baik adalah starter yang tidak terkontaminasi, dengan nata de coco yang tidak terlalu tebal dan ada pada lapisan atas permukaan media fermentasi.c. Harus sterilSemua alat yang digunakan harus terlebih dahulu disterilisasi menggunakan autoklaf. Selain itu orang melakukan fermentsi juga harus steril dengan menggunakan alkohol pada tangannya. Hal itu bertujuan supaya bakteri Acetobacter xylinum dapat tumbuh dengan optimal.d. Jenis dan konsentrasi mediumMedium fermentasi ini harus banyak mengandung karbohidrat (gula) disamping vitamin-vitamin dan mineral, karena pada hakikatnya nata tersebut merupakan benang-benang halus slime (menyerupai kapsul) dari sel bakteri yang kaya akan selulosa yang diproduksi dari glukosa oleh bakteri Acetobacter xylinum.e. Waktu fermentasiWaktu fermentasi yang digunakan dalam pembuatan nata de coco pada umumnya 2-4 minggu. Minggu ke- 4 dari waktu fermentasi merupakan waktu maksimal produksi nata de coco, yang berarti jika lebih dari 4 minggu produksi nata de coco menurun.f. pH fermentasiDerajat keasaman yang dibutuhkan dalam pembutan nata de coco pada umumnya 3-5 atau dalam suasana asam. Pada kedua sisi pH optimum, aktifitas enzim sering kali menurun dengan tajam. Suatu perubahan kecil pada pH dapat menimbulkan perbedaan besar pada kecepatan beberapa reaksi enzimatis yang amat penting bagi organisme. Penurunan pH dapat terjadi akibat fermentasi karbohidrat menjadi asam, sehingga akan semakin cenderung terjadi penurunan pH optimum.Susu fermentasi Susu fermentasi adalah susu yang diolah menjadi produk olahan dengan bantuan mikroba. Hasil dari susu fermentasi tersebut terdiri dari yogurt dan yakult.untuk pembuatan yogurt menggunakan bakteri Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus. Sedangkan pada Pembuatan yakult menggunakan Lactobacillus casei .Tidak hanya yogurt dan yakult yang dihasilkan, masih ada beberapa produk fermentasi lainnya. Namun yang akan dibahas dalam artikel ini tentang fermentasi yogurt dan yakult.1. Fermentasi yogurtYogurt dibuat dengan bantuan dua jenis bakteri menguntungkan, satu dari keluarga lactobacillus yang berbentuk batang (Lactobacillus bulgaricus) dan lainnya dari keluarga streptococcus yang berbentuk bulat (Streptococcus thermophilus). Kedua bakteri yogurt ini merupakan bakteri penghasil asam laktat yang penting peranannya dalam percaturan mikroflora usus. Saat bertumbuh di usus, Lb. bulgaricus dan S. thermophilus mampu menciptakan keadaan asam yang menghambat bakteri lain. Bakteri penyebab penyakit yang umumnya tak tahan asam tak mampu bertahan di lingkungan bakteri yogurt. Bakteri yogurt membutuhkan kondisi pertumbuhan yang cocok terutama suhu yang tepat. Umumnya bakteri tumbuh baik pada keadaan hangat. Bakteri yogurt S. thermophillus dan L. bulgaricus paling cepat tumbuh di sekitar suhu 40 44C. Jika suhu terlalu rendah bakteri "kedinginan" dan berkembang biak lambat atau tidak sama sekali. Sementara jika suhu terlampau panas bakteri tidak hanya kepanasan tetapi juga bisa rusak dan mati. Selain itu jika suhu yang digunakan terlalu rendah atau tinggi akan mengakibatkan tumbuhnya mikroba yang tidak diinginkan, sehingga bakteri yang diinginkan tidak dapat tumbuh secara optimum.Penggunaan S. thermophillus dan L. bulgaricus secara bersama-sama dalam fermentasi yoghurt terbukti telah bersimbiosis dan meningkatkan efisiensi kerja kedua bakteri tersebut. Selain menyebabkan tingkat produksi asam yang tinggi, S. thermophillus tumbuh lebih cepat dan menghasilkan asam dan karbondioksida. Asam dan karbondioksida yang dihasilkan ini menstimulasi pertumbuhan L.bulgaricus. Disamping itu, aktivitas proteolitik dari L. bulgaricus ternyata juga menghasilkan peptida dan asam amino yang digunakan S.thermophillus. Dalam proses pembuatan yoghurt, susu menggumpal disebabkan oleh derajat keasaman yang naik. S. thermophillus berperan dahulu untuk menurunkan pH 5,0, baru kemudian disusul L. bulgaricus menurunkan lagi sampai mencapai 4,0. Beberapa hasil fermentasi mikroba yang berperan dalam menentukan rasa produk adalah asam laktat, asetaldehid, asam asetat dan diasetil (Yanuar, 2009).2. Fermentasi Yakult Susu fermentasi jenis ini berasal dari Jepang dan ditemukan oleh Dr. Shirota sejak tahun 1930. Yakult merupakan produk susu fermentasi dengan menggunakan starter tunggal yaitu Lactobacillus casei. Bakteri Lactobacillus casei berbentuk batang tunggal dan termasuk golongan bakteri heterofermentatif, fakultatif, mesofilik, dan berukuran lebih kecil dari pada Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophillus, dan Lactobacillus helveticus. Bakteri Lactobacillus casei akan merubah ribosa menjadi asam laktat dan asam asetat. Lactobacillus casei merupakan bakteri Gram positif, tidak menghasilkan spora, biasanya tidak bergerak, anaerob fakultatif, katalase negatif, koloninya dalam media agar berukuran 2-5 mm, konfeks, opak, sedikit transparan, tidak berpigmen dan metabolit utamanya adalah asam laktat. Tumbuh baik pada suhu 25-40C dan tersebar luas di lingkungan terutama dalam produk-produk pangan asal hewan dan sayuran. Bakteri ini menetap dalam saluran pencernaan unggas dan mamalia (Ray dan Bhunia, 2008). Pembuatan yakult adalah dengan cara disterilisasi terlebih dahulu pada suhu 1400C selama 3 sampai 4 detik, kemudian ditanamkan Lactobacillus casei selama dua hari. Nilai gizi (Strain shirota) diinkubasi pada suhu 37C yakult yaitu protein 1,2%; lemak 0,1%; mineral 0,3%; karbohidrat 16,5%; air 81,9%; dan nilai kalori tiap 100 gram (Menurut Legowo dan Mahananni, 2008). Lactobacilllus casei adalah bakteri unggul yang mudah dan cocok untuk dikembangbiakkan dalam minuman dasar susu. Selain bakteri ini mampu bertahan dari pengaruh asam lambung, juga mampu bertahan dalam cairan empedu sehingga mampu bertahan hidup hingga usus halus.

DAFTAR PUSTAKAAstawan, M. 2004. Nata de Coco yang kaya Serat. Jakarta. Kompas Cyber Media-Kesehatan. Buckle, Edward, dan Fleed, Watton. 1988. Ilmu Pangan. JakartaUI Press.Dwijoseputro. 1990. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Malang. Djambatan. Legowo, S. Mulyani, A M dan Mahananni, A.A. 2008. Viabilitas Bakteri Asam Laktat, Keasaman dan Waktu Pelelehan Es Krim Probiotik Menggunakan Starter Lactobacillus casei dan Bifidobacerium bifidum. J Indo Trop Anim Agric, vol. 33, no. 2, hh. 120-125. Diakses pada tanggal 04 Maret 2014, http://www.jppt.undip.ac.id/pdf/33(2)2008p120-125.pdfLilian H. E. And linton H. A. 1976. Micro-organism. Function, form and environtment. Second edition. London. Edward arnold publhiser. Murtini, J.T. dan Ernik Yuliana. 1997. Pengaruh Penambahan Starter Bakteri asam Laktat Pada Pembuatan Bekasam Ikan Sepat Terhadap Mutu Daya Awetnya. Vol. 1. No.1.Nurhayani H.Muhiddin, Nuryati Juli dan I Nyoman P Aryantha. 2000.Peningkatan Kandungan Protein Kulit Umbi Ubi Kayu Melalui Proses Fermentasi JMS Vol 6 No. 1 hal. 1 -12.Palungkun, R. 1992. Aneka Produk Tanaman Kelapa. Jakarta. Penebar Swadaya. Ray B, Bhunia A. 2008. Fundamental Food Microbiology. Ed ke-4. London: CRC Pr.Tarigan, Jeneng. 1988. Pengantar Mikrobiologi. Jakarta. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jendral Perguruan Tinggi. Winarno, F. G. dan S. Fardiaz. 1979. Biofermentasi dan Biosntesis Protein. Bandung. AngkasaYanuar G.(2009). Yoghurt. Universitas Sumatera Utara