MAKALAH MIKROBIOLOGI LANJUT
Macam-macam Fermentasi
Ditujukan untuk memenuhi tugas matakuliah Mikrobiologi Lanjut
Disusun oleh :Nama : Leo Purnawan (1127020033)
Isma Nurul Hasanah (1127020030)Ismi Mawadah Turahman (1127020031)Jannatussifa Fauziah (1127020032) Maya Agustin (1127020034)Mia Maya Ulpah (1127020035)Mia Munawaroh (1127020036)
Kelompok : Semester/Kelas : Biologi 4/A
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI
BANDUNG
2014
Mikrobiologi Lanjut i
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah swt, karena berkat rahmat dan karuniaNya
kami dapat menyelesaikan makalah Macam-macam Fermentasi. Shalawat beserta
salam semoga tercurah limpahkan kepada Presiden Revolusi Islam Sedunia yakni Habibana
wanabiyana Muhammad SAW. Tujuan dibuatnya makalah ini yaitu untuk memenuhi salah
satu tugas matakuliah Mikrobiologi Lanjut.
Tugas makalah ini merupakan hasil kerja keras kami yang menyajikan secara praktis,
singkat, padat, dan jelas serta dirancang sedemikian rupa agar para pembaca merasa tertarik
dan dapat memberikan manfaat yang baik bagi para pembaca. Namun jika terdapat
kesalahan, kami hanya manusia biasa yang biasa benar dan terkadang salah. Siapapun
berhak memberikan pemahaman yang ia sukai, sebab manusia adalah yang membenarkan
dan membuktikan apa yang dikatakannya tentang kerja dan hakikat keyakinannya. Semoga
makalah ini dapat bermanfaat dan senantiasa menjadi pelajaran kita. Kritik dan saran kami
tunggu, guna menjadi yang lebih baik lagi di kemudian hari.
Bandung, 09 April 2014
Mikrobiologi Lanjut i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR......................................................................................................i
DAFTAR ISI....................................................................................................................ii
BAB 1 PENDAHULUAN................................................................................................1
1.1......................................................................................................... Latar Belakang.........1
1.2.................................................................................................... Rumusan Masalah.........2
1.3...................................................................................................................... Tujuan.........2
BAB II PEMBAHASAN.................................................................................................3
2.1............................................................................................. Pengertian Fermentasi.........3
2.2.................................................................................................. Sejarah Fermentasi.........3
2.3............................................................................................... Sifat-sifat Fermentasi.........5
a. Tipe Fermentasi Aerobik ..............................................................................5
b. Tipe Fermentasi Anaerobik ...........................................................................5
2.4...................................................................................... Macam-macam Fermentasi.........6
a. Fermentasi Asam Laktat .................................................................................7
b. Fermentasi Alkohol .......................................................................................9
c. Fermentasi Asam cuka ...................................................................................10
2.5. Peran mikroorganisme dalam proses Fermentasi .....................................................11
a. Bakteri Asam Laktat ......................................................................................11
b. Bakteri Asam asetat .......................................................................................12
c. Bakteri Asam Propionat ................................................................................12
d. Khamir ...........................................................................................................12
e. Kapang ...........................................................................................................12
2.6. Berdasarkan sumber mikroorganisme, proses fermentasi dibagi 2 (dua)..................13
2.7. Faktor yang Mempengaruhi Proses Fermentasi ........................................................14
BAB III PENUTUP..........................................................................................................16
3.1. Kesimpulan..........................................................................................................16
DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................................17
Mikrobiologi Lanjut i i
BAB I
PENDAHULUAN
1.1................................................................................................................ Latar Belakang
Fermentasi dapat digolongkan kedalam salah satu bioteknologi dalam
bidang pangan. Pengolahan makanan dan bahan makanan mealui bioteknologi
menghasilkan aneka macam pangan dan bahan pangan hasil fermentasi yang
digunakan secara luas.
Arti kata fermentasi berasal dari Bahasa Latin “fervere” yang berarti
merebus (to boil). Arti kata dari Bahasa Latin tersebut dapat dikaitkan dengan
kondisi cairan bergelembung atau mendidih. Keadaan ini disebabkan adanya
aktivitas ragi pada ekstraksi makanan. Gelembung-gelembung karbondioksida
dihasilkan dari katabolisme anaerobik terhadap kandungan gula.
Perkembangan fermentasi diawali saat Pasteur melakukan penelitian
mengenai penyebab perubahan sifat bahan yang difermentasi, sehingga
dihubungkan dengan mikroorganisme dan akhirnya dengan enzim, dan
dilanjutkan oleh, Eduard Buchner, pemenang Nobel Kimia tahun 1907,
menunjukkan bahwa fermentasi dapat berlangsung dalam larutan gula dengan
menggunakan cairan yang diekstraksi dari sel – sel khamir yang telah mati.
Meskipun fermentasi sering dihubungkan dengan pembentukan gas yang
disebabkan oleh mikroorganisme yang hidup, pada saat ini pembentukan gas
maupun terdapatnya sel mikroorganisme hidup tidak merupakan kriteria yang
esensial. Dalam beberapa proses fermentasi misalnya fermentasi asam laktat,
tidak ada gas yang dibebaskan. Fermentasi dapat juga berlangsung (meskipun
jarang terjadi) dengan menggunakan ekstrak enzim yang berfungsi sebagai
katalisator reaksi
Mikrobiologi Lanjut 1
1.2.......................................................................................................... Rumusan Masalah
Apa yang dimaksud dengan fermentasi dan bagaimana sejarahnya?
Apa saja yang termasuk jenis-jenis fermentasi ?
Bakteri apa saja yang berperan dalam fermentasi ?
1.3............................................................................................................................ Tujuan
Untuk mengetahui sejarauh fermentasi
Untuk mengetahui jenis-jenis fermentasi
Untuk mengetahui Bakteri yang berperan dalam fermentasi.
Mikrobiologi Lanjut 2
BAB II
PENDAHULUAN
2.1. Pengertian Fermentasi
Fermentasi merupakan suatu cara untuk mengubah substrat menjadi
produk tertentu yang dikehendaki dengan menggunakan bantuan mikroba.
Produk-produk tersebut biasanya dimanfatkan sebagai minuman atau
makanan.
Kata fermentasi berasal dari Bahasa Latin “fervere” yang berarti merebus
(to boil). Arti kata dari Bahasa Latin tersebut dapat dikaitkan dengan kondisi
cairan bergelembung atau mendidih. Keadaan ini disebabkan adanya aktivitas
ragi pada ekstraksi buah-buahan atau biji-bijian. Gelembung-gelembung
karbondioksida dihasilkan dari katabolisme anaerobik terhadap kandungan
gula.
Beberapa ahli mendifinisikan kata fermentasi dengan pengertian yang
berbeda, menurut Fardiaz (1992). Fardiaz mendefinisikan fermentasi sebagai
proses pemecahan karbohidrat dan asam amino secara anerobik, yaitu tanpa
memerlukan oksigen. Senyawa yang dapat di pecah dalam proses fermentasi
terutama karbohidrat, sedangkan asam amino hanya dapat di fermentasi oleh
beberapa jenis bakteri tertentu. Menurut Satiawihardja (1992),.
Mendefinisikan fermentasi dengan suatu proses dimana komponen-komponen
kimiawi dihasilkan sebagai akibat adanya pertumbuhan maupun metabolisme
mikroba. Pengertian ini mencakup fermentasi aerob dan anaerob.
2.2. Sejarah Fermentasi
Penemuan cara fermentasi ini diawali dengan pembuatan bir sekitar 6000
tahun sebelum masehi. Selain itu pembuatan roti dengan bantuan khamir atau
ragi sekira 4000 tahun sebelum masehi (SM). Pembuatan produk fermentasi
kecap dan tauco di Cina sejak 722 SM. Kira-kira abad ke-17 mulai
berkembang fermentasi anggur dengan menggunakan bakteri Acetobacter
menghasilkan asam asetat (asam cuka).
Mikrobiologi Lanjut 3
Kemudian di tahun 1817, mulai diperoduksi enzim dari tumbuhan dan
jaringan hewan yang dapat memecah zat pati menjadi gula maltose (diastase).
Lalu tahun 1860, di temukan suatu enzim dari khamir dapat memecahkan
sukrosa menjad glukosa dan fruktosa. Akhirnya banyak penelitian yang
dilakukan para ahli dan melahirkan istilah baru dari fermentasi yaitu reaksi
oksidasi-reduksi, di mana zat yang (pemberian electron) maupun zat yang
direduksi (penerima electron) adalah zat organic dengan melibatkan
mikroorganisme.
Penjelasan yang bersifat ilmiah, pertama kali diajukan oleh Ahli Kimia
Perancis, Louis Pasteur adalah seorang zymologist pertama ketika di tahun
1857 mengkaitkan ragi dengan fermentasi. Ia mendefinisikan fermentasi
sebagai "respirasi (pernapasan) tanpa udara".
Penjelasan Pasteur tersebut disempurnakan oleh Ahli kimia Jerman,
Eduard Buchner, pemenang Nobel Kimia tahun 1907,menunjukkan bahwa
fermentasi dapat berlangsung dalam larutan gula dengan menggunakan cairan
yang diekstraksi dari sel-sel khamir yang telah mati. Kemudian diketahui
bahwa cairan tersebut menggunakan suatu substansi aktif yang mampu
memecahkan molekul gula dan diberi ferment, enzim atau zymase. Teori
yang menerangkan aktifitas enzim mikrobial dalam Fermentasi disusun
setelah penemuan energi yang digunakan oleh sel-sel khamir dalam keadaan
tanpa oksigen.
Selanjutnya penelitian yang dilakukan ilmuan Carlsberg (sebuah
perusahaan bir) di Denmark semakin meningkatkan pengetahuan tentang ragi
dan brewing (cara pembuatan bir). Ilmuan Carlsberg tersebut dianggap
sebagai pendorong dari berkembangnya biologi molekular.
Mikrobiologi Lanjut 4
2.3. Sifat Fermentasi
Fermentasi terbagi dua tipe berdasarkan tipe kebutuhan akan oksigen
yaitu tipe aerobic dan anaerobic:
a. Tipe Fermentasi Aerobik
Tipe Fermentasi Aerobik adalah fermentasi yang pada prosesnya
memerlukan oksigen. Semua organisme untuk hidupnya memerlukan
sumber energi yang diperoleh dari hasil metabolisme bahan pangan,
dimana organism itu berada.
Mikroorganisme adalah organisme yang memerlukan energi
tersebut. Bahan energi yang paling banyak digunakan mikroorganisme
untuk tumbuh adalah glukosa. Dengan adanya oksigen maka
mikroorganisme dapat mencerna glukosa menghasilkan air,
karbondioksida, dan sejumlah besar energi.
b. Tipe Fermentasi Anaerobik
Tipe Fermentasi Anaerobik adalah fermentasi yang pada prosesnya
tidak memerlukan oksigen. Beberapa mikroorganisme dapat mencerna
bahan energinya tanpa adanya oksigen jadi hanya sebagian bahan
energi itu dipecah, yang dihasilkan adalah sebagian dari energi,
karbondioksida dan air, termasuk sejumlah asam laktat, asetat, etanol,
asam volatile,alcohol, dan ester.
Pada tipe-tipe tersebut harus diperhatikan perubahan secara
mikrobiologi dalam makanan dimana mikroba bersifat fermentatatif
dapat mengubah karbohidrat dan turunannya menjadi alcohol, asam,
dan karbondioksida, disusul dengan mikroba proteolitik dapat memecah
protein dan komponen nitriogen kimia, sehingga menghasilkan bau
busuk yang tidak diinginkan. Sedangkan mikroba lipolotik akan
menghidrolisa lemak, fosfolipid, dan turunannya dengan menghasilakan
bau tengik. Bila alcohol dan asam yang dihasilkan mikroba cukup
tinggi, maka pertumbuhan mikroba proteolitik dan lipolitik dapat
dihambat. Pada prinsipnya fermentasi adalah menumbuhkan
pertumbuhan mikroba pembentukan alcohol dan asam, dan menekan
Mikrobiologi Lanjut 5
pertumbuhan mikroba proteolitik dan lipolitik. Pada fermentasi
anaerob, zat-zat organik dikatabolisme tanpa kehadiran oksigen yang
berarti tidak adanya akseptor elektron eksternal melainkan melalui
keseimbangan reaksi oksidasi-reduksi internal. Produk dihasilkan
selama proses penerimaan elektron yang dilepaskan saat pemecahan
zar-zat organik. Oleh karenanya zat-zat organik tersebut berperan
sebagai akseptor dan donor elektron. Pada fermentasi, substrat hanya
dioksidasi sebagian dan oleh karena itu hanya sedikit energi yang bisa
dihasilkan. Glukosa sebagai substrat akan melepaskan elektron saat
dirubah menjadi piruvat, namun elektron tersebut kemudian akan
diambil piruvat untuk menjadi etanol
Organisme anaerobik fermentatif biasanya menggunakan jalur
fermentasi asam laktat:
C6H12O6 + 2 ADP + 2 fosfat → 2 asam laktat + 2 ATP
Energi yang dilepaskan pada persamaan ini sekitar 150 kJ per mol,
yang disimpan dalam regenerasi dua ATP dari ADP per glukosa. Ini
hanya 5% energi per molekul gula daripada yang dapat dihasilkan oleh
reaksi aerobik. Tumbuhan dan jamur (contohnya ragi) biasanya
melakukan fermentasi alkohol (etanol) ketika oksigen terbatas melalui
reaksi berikut:
C6H12O6 + 2 ADP + 2 fosfat → 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP
Energi yang dilepaskan sekitar 180 kJ per mol, yang disimpan dalam
regenerasi dua ATP dari ADP per glukosa
Mikrobiologi Lanjut 6
2.4........................................................................................... Macam-macam Fermentasi
Banyak proses fermentasi yang melibatkan campuran berbagai
mikroorganisme atau seri populasi mikroorganisme yang berbeda sesuai
dengan perubahan pH, perubahan ketersediaan substrat atau pun perubahan
lain yang terjadi selama proses fermentasi berlangsung. Secara komersial,
fermentasi asam laktat (fermentasi dengan hasil utama akhir beruapa asam
laktat) dan fermentasi alkohol (fermentasi dengan hasil utama berupa alkohol
dan CO2), dan fermentasi asam cuka merupakan proses fermentasi yang
penting.
a. Fermentasi asam laktat
Asam laktat adalah suatu senyawa yang dapat menurunkan pH
sampai pada suatu titik yang mengakibatkan gangguan serius pada fungsi
sel. Salah satu gangguan yang ditimbulkannya adalah kelelahan, sehingga
asam laktat sering disebut juga asam lelah.
Proses glikolisis menghasilkan asam piruvat. Jika cukup oksigen,
glikolisis akan dilanjutkan dengan siklus Krebs. Bila kondisi anaerob
(kurang oksigen) yang terjadi, asam piruvat akan diubah menjadi asam
laktat. Akibatnya, rantai transpor elektron tidak terjadi karena tidak lagi
menerima elektron dari NADH dan FADH2 yang dalam keadaan aerob
dihasilkan oleh siklus Krebs. Karena tidak terjadi penyaluran elektron,
maka NAD+ dan FAD yang mutlak diperlukan dalam siklus Krebs juga
tidak terbentuk sehingga daur Krebs terhenti. Reaksi ini merupakan suatu
pemborosan, karena hanya 7% dari energi yang terdapat pada asam
piruvat yang dibebaskan. Meskipun fermentasi asam laktat menghasilkan
senyawa yang merugikan otot, tetapi poses ini menghasilkan ATP bagi sel
yang tidak dapat melakukan respirasi secara aerob. Pada fermentasi asam
laktat ini, dari satu molekul glukosa dihasilkan ATP sebanyak 2 molekul.
Urut-urutan jenis bakteri asam laktat pada proses fermentasi
ditentukan terutama oleh toleransinya terhadap asam. Misalnya pada susu,
Streptococcus liquifaciens, S. lactis, dan Streptococcus cremoris akan
mengalami penghambatan jika kandungan asam laktat telah mencapai
Mikrobiologi Lanjut 7
sekitar 0,7 – 1,0 %. Pada saat itu, bakteri-bakteri tersebut akan kalah
berkompetisi dengan jenis bakteri yang lebih tahan asam, misalnya
Lactobacillus casei (tahan sampai 1,5-2,0% asam laktat) dan
Lactobacillus bulgaricus (2,5-3,0% asam laktat). Demikian juga pada
fermentasi sayur asin, Lactobacilli adalah penghasil asam yang lebih kuat
daripada Streptococci. Diantara empat kelompok bakteri asam laktat,
spesies-spesies Streptococcusdan Pediococcus adalah bersifat homolaktat,
Leuconostocsp. Merupakan heterolaktat, sedangkan Lactobacillussp.
Bervariasi tergantung dari strain masing-masing.
Pada proses fermentasi bahan pangan yang berasam rendah
(misalnya susu dan daging), inokulum ditambahkan untuk memberikan
jumlah mirkroorganisme yang cukup, sehingga akan mencapai jumlah
yang besar dalam jumlah yang lebih singkat (memperpendek masa
fermentasi) dan sekaligus menghambat pertumbuhan bakteri pathogen dan
pembusuk. Pada proses fermentasi yang lain, penambahan inokulum ini
tidak diperlukan karena jumlah mikroorganisme pada flora normal bahan
pangan telah mencukupi untuk menurunkan pH secara cepat, sehingga
menghambat pertumbuhan mikroorganisme lain yang tidak dikehndaki.
Contoh-contoh fermentasi asa laktat pada beberapa bahan pangan yang
umum antara lain :
Tabel .1. Contoh Fermentasi Asam Laktat
Bahan Pangan Mikroorganisme Kondisi Inkubasi
Suhu (oC)
Waktu Lain-lain
Ketela pohon(singkong)
Corynebacterium sp.Geotricum sp.
Suhukamar
96 Bulan Ditambah garam dengan perbandingan ikan/garam antara 3/1 sampai 5/1
Ikan Bacillus pumilusBacillus licheniformis
Suhukamar
3-12bulan
Jagung CorynebacteriumspAerobactersp.S. cereviseaeLactobacillussp.
Suhukamar
24-72jam
Kelembaban udara(RH) = 85-90
Mikrobiologi Lanjut 8
Candida mycodermaDaging Pediococcus cerevisiae
Lactobacillus plantarumLactobacillus curvatus
15-25 24 jam
Susu Yoghurt StreptococcusThermophilusL. bulgaricusa
40-45 2-3 jam
Keju “cotttage” Streptococcusdiacetyactis
22 14-16jam
Keju “Camembert”dan “Brie
S. cremorisS. lactisPanicillium caseicolum
32 inokulum
Keju “Chedar” S. cremorisS. lactisS. diacetylactisLactobasilli
32
Sayursayuran (ketimun dan kubis)
LactobacillusMesenterioidesL. brevisPenicillium cerevisiaeL. plantarum
Suhukamar
46-260jam
Kadar garam2,5-6 %
b. Fermentasi Alkohol
Dalam keadaan anaerob, asam piruvat yang dihasilkan oleh proses
glikolisis akan diubah menjadi asam asetat dan CO2. Selanjutnya, asam
asetat diubah menjadi alkohol. Proses perubahan asam asetat menjadi
alkohol tersebut diikuti pula dengan perubahan NADH menjadi NAD+.
Dengan terbentuknya NAD+, peristiwa glikolisis dapat terjadi lagi. Dalam
fermentasi alkohol ini, dari satu mol glukosa hanya dapat dihasilkan 2
molekul ATP.
Produk fermentasi tradisional seperti tape dan brem merupakan
contoh-contoh produk fermentasi alkohol. Sesuai dengan namanya,
fermentasi alkohol akan mengkonversi pati (karbohidrat) menjadi alkohol
sebagai hasil akhir utamanya. Proses fermentasi alkohol juga dapat
dijelaskan dengan lintasan Embden-Meyerhoff-Parnas. Pada umumnya
produk alkohol yang diproduksi adalah etanol, dan karenanya mempunyai
Mikrobiologi Lanjut 9
pengaruh pengawetan. contoh fermentasi lkohol beserta jenis
mikroorganisme yang terlibat dan kondisi fermentasinya antaranya :
Tabel 2. Contoh Fermentasi Alkohol dan/atau Campuran Alkohol
dan Asam diantaranya :
Bahan pangan Mikroorganisme Kondisi Inkubasi
Suhu( 0C) Waktu
Bir Ale Saccharomyces cerevisiae(“top yeast”)
20 120 – 240 jam
Bir “lager” Saccharomyces carlesbergensis(“bottom yeast”)
12-15 120-240 jam
Bir “Millet” Saccharomycopsis fibuliger Suhu kamar 120 jam
Roti S. cerevisiae 26 0.5 – 1 jam
Kopi Luoconostoc sp., Fusarium spLactobacillus sp., Erwinia spBacillus sp., Aspergillus sp
Suhu kamar 20 – 100 jam
Coklat Lactobacillus maliLactobacillus fermentumL. collinoides.Acetobacter rancens, dll
Suhu kamar 144 jam
Tempe Rhizophus oligosporus 30 24 – 48 jam
Cuka S. cerevisiaeA. aceti
3025
100 – 240 jam72 – 168 jam
c. Fermentasi Asam Cuka
Fermentasi asam cuka merupakan satu contoh fermentasi yang
berlangsung dalam keadaan aerob. Fermentasi ini biasa dilakukan oleh
bakteri asam cuka (Acetobacter) dengan substrat etanol. Jika diberikan
oksigen yang cukup, bakteri-bakteri ini dapat memproduksi cuka dari
bermacam-macam bahan makanan yang beralkohol. Bahan makanan yang
biasa digunakan yaitu sari buah apel, anggur, biji-bijian fermentasi, malt,
beras, atau bubur kentang. Dari proses fermentasi asam cuka, energi yang
dihasilkan lima kali lebih besar daripada energi yang dihasilkan oleh
fermentasi alkohol.
Mikrobiologi Lanjut 10
2.5......................................................... Peran mikroorganisme dalam proses Fermentasi
Fermentasi bahan pangan adalah sebagai hasil kegiatan beberapa jenis
mikroorganisme baik bakteri, khamir, dan kapang. Mikroorganisme yang
memfermentasi bahan pangan dapat menghasilkan perubahan yang
menguntungkan (produk-produk fermentasi yang diinginkan) dan perubahan
yang merugikan (kerusakan bahan pangan). Dari mikroorganisme yang
memfermentasi bahan pangan, yang paling penting adalah bakteri
pembentuk asam laktat, asam asetat, dan beberapa jenis khamir penghasil
alkohol. Jenis-jenis mikroorganisme yang berperan dalam teknologi
fermentasi adalah :
a. Bakteri Asam Laktat.
Dari kelompok ini termasuk bakteri yang menghasilkan sejumlah
besar asam laktat sebagai hasil akhir dari metabolisme gula
(karbohidrat). Asam laktat yang dihasilkan dengan cara tersebut akan
menurunkan nilai pH dari lingkungan pertumbuhannya dan
menimbulkan rasa asam. Ini juga menghambat pertumbuhan dari
beberapa jenis mikroorganisme lainnya. Dua kelompok kecil
mikroorganisme dikenal dari kelompok ini yaitu organisme-organisme
yang bersifat homofermentative dan heterofermentative.
Jenis-jenis homofermentatif yang terpenting hanya menghasilkan
asam laktat dari metabolisme gula, sedangkan jenis-jenis
heterofermentatif menghasilkan karbondioksida dan sedikit asam-asam
volatil lainnya, alkohol, dan ester disamping asam laktat. Beberapa jenis
yang penting dalam kelompok ini:
Streptococcus thermophilus, Streptococcus lactis dan
Streptococcus cremoris. Semuanya ini adalah bakteri gram positif,
berbentuk bulat (coccus) yang terdapat sebagai rantai dan
semuanya mempunyai nilai ekonomis penting dalam industri susu.
Mikrobiologi Lanjut 11
Pediococcus cerevisae. Bakteri ini adalah gram positif berbentuk
bulat, khususnya terdapat berpasangan atau berempat (tetrads).
Walaupun jenis ini tercatat sebagai perusak bir dan anggur, bakteri
ini berperan penting dalam fermentasi daging dan sayuran.
Leuconostoc mesenteroides, Leuconostoc dextranicum. Bakteri ini
adalah gram positif berbentuk bulat yang terdapat secara
berpasangan atau rantai pendek. Bakteri-bakteri ini berperanan
dalam perusakan larutan gula dengan produksi pertumbuhan
dekstran berlendir. Walaupun demikian, bakteribakteri ini
merupakan jenis yang penting dalam permulaan fermentasi sayuran
dan juga ditemukan dalam sari buah, anggur, dan bahan pangan
lainnya.
Lactobacillus lactis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus
bulgaricus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus delbrueckii.
Organisme-organisme ini adalah bakteri berbentuk batang, gram
positif dan sering berbentuk pasangan dan rantai dari sel-selnya.
Jenis ini umumnya lebih tahan terhadap keadaan asam dari pada
jenis-jenis Pediococcus atau Streptococcus dan oleh karenanya
menjadi lebih banyak terdapat pada tahapan terakhir dari
fermentasi tipe asam laktat. Bakteribakteri ini penting sekali dalam
fermentasi susu dan sayuran.
b. Bakteri Asam Propionat
Jenis-jenis yang termasuk kelompok ini ditemukan dalam golongan
Propionibacterium, berbentuk batang dan merupakan gram positif.
Bakteri ini penting dalam fermentasi bahan pangan karena
kamampuannya memfermentasi karbohidrat dan juga asam laktat. dan
menghasilkan asam-asam propionat, asetat, dan karbondioksida.
Jenis-jenis ini penting dalam fermentasi keju Swiss.
c. Bakteri Asam asetat
Mikrobiologi Lanjut 12
Bakteri ini berbentuk batang, gram negatif dan ditemukan dalam
golongan Acetobacter sebagai contoh Acetobacter aceti.
Metabolismenya lebih bersifat aerobik (tidak seperti spesies tersebut
di atas), tetapi peranannya yang utama dalam fermentasi bahan pangan
adalah kemampuannya dalam mengoksidasi alkohol dan karbohidrat
lainnya menjadi asam asetat dan dipergunakan dalam pabrik cuka.
d. Khamir
Khamir sejak dulu berperan dalam fermentasi yang bersifat alkohol
dimana produk utama dari metabolismenya adalah etanol.
Saccharomyces cerevisiae adalah jenis yang utama yang berperan dalam
produksi minuman beralkohol seperti bir dan anggur dan juga digunakan
untuk fermentasi adonan dalam perusahaan roti.
e. Kapang
Kapang jenis-jenis tertentu digunakan dalam persiapan pembuatan
beberapa macam keju dan beberapa fermentasi bahan pangan Asia
seperti kecap dan tempe. Jenis-jenis yang termasuk golongan
Aspergillus, Rhizopus, dan Penicillium sangat penting dalam kegiatan
tersebut.
2.6. Berdasarkan sumber mikroorganisme, proses fermentasi dibagi 2 (dua)
yaitu:
a. Fermentasi spontan, adalah fermentasi bahan pangan dimana dalam
pembuatannya tidak ditambahkan mikroorganisme dalam bentuk starter
atau ragi, tetapi mikroorganisme yang berperan aktif dalam proses
fermentasi berkembang baik secara spontan karena lingkungan
hidupnya dibuat sesuai untuk pertumbuhannya, dimana aktivitas dan
pertumbuhan bakteri asam laktat dirangsang karena adanya garam,
contohnya pada pembuatan sayur asin.
b. Fermentasi tidak spontan adalah fermentasi yang terjadi dalam bahan
pangan yang dalam pembuatannya ditambahkan mikrorganisme dalam
bentuk starter atau ragi, dimana mikroorganisme tersebut akan tumbuh
dan berkembangbiak secara aktif merubah bahan yang difermentasi
Mikrobiologi Lanjut 13
menjadi produk yang diinginkan, contohnya pada pembuatan tempe dan
oncom
2.7. Faktor yang Mempengaruhi Proses Fermentasi
Fermentasi bahan pangan merupakan hasil kegiatan beberapa
mikroorganisme. Agar proses fermentasi dapat berjalan dengan baik,
tentunya beberapa faktor yang mempengaruhi kegiatan dari
mikroorganisme perlu pula diperhatikan. Sehingga apabila kita berbicara
mengenai faktor-faktor yang mempengaruhi proses fermentasi, tentunya
tidak lepas dari kegiatan mikroorganisme itu sendiri. Beberapa faktor
utama yang mempengaruhi proses fermentasi meliputi suhu, oksigen, air
dan substrat.
a. Suhu
Suhu sebagai salah satu faktor lingkungan terpenting yang
mempengaruhi dan menentukan macam organisme yang dominan
selama fermentasi.
b. Oksigen
Udara atau oksigen selama proses fermentasi harus diatur sebaik
mungkin untuk memperbanyak atau menghambat pertumbuhan
mikroba tertentu. Setiap mikroba membutuhkan oksigen yang
berbeda jumlahnya untuk pertumbuhan atau membentuk sel-sel
baru dan untuk fermentasi.
c. Substrat
Seperti halnya makhluk lain, mikroorganisme juga membutuhkan
suplai makanan yang akan menjadi sumber energi, dan menyediakan
unsur-unsur kimia dasar untuk pertumbuhan sel. Substrat (makanan)
yang dibutuhkan oleh mikroba untuk kelangsungan hidupnya
berhubungan erat dengan komposisi kimianya.Kebutuhan
mikroorganisme akan substrat juga berbeda-beda. Ada yang
memerlukan substrat lengkap dan ada pula yang tumbuh subur
dengan substrat yang sangat sederhana. Hal itu karena beberapa
Mikrobiologi Lanjut 14
mikroorganisme ada yang memiliki sistem enzim (katalis biologis)
yang dapat mencerna senyawa-senyawa yang tidak dapat dilakukan
oleh mikroorganisme lain.Komposisi kimia hasil pertanian yang
terpenting adalah ptotein, karbohidrat dan lemak. Pada pH 7,0 protein
mudah sekali digunakan oleh bakteri sebagai substrat. Karbohidrat
seperti pektin, pati dan lainnya merupakan substrat yang baik bagi
kapang dan beberapa khamir.
d. Air
Mikroorganisme tidak dapat tumbuh tanpa adanya air. Air dalam
substrat yang digunakan untuk pertumbuhan mikroorganisme
dinyatakan dalam istilah water activity atau aktivitas air = aw, yaitu
perbandingan antara tekanan uap dari larutan (P) dengan tekanan uap
air murni (Po) pada suhu yang sama.
Mikrobiologi Lanjut 15
BAB III
PENUTUP
3.1. Kesimpulan
Fermentasi dapat dikategorikan sebagai salah satu bioteknologi pangan
yang sudah di lakukan sejak zaman dulu. Diawali dengan pembuatan bir
sekitar 6000 tahun sebelum masehi. Selain itu pembuatan roti dengan bantuan
khamir atau ragi sekira 4000 tahun sebelum masehi (SM). Pembuatan produk
fermentasi kecap dan tauco di Cina sejak 722 SM. Kemudian semakin
berkembang dengan penemuan Louis Pasteur dan Eduard Buchner.
Fermentasi merupakan suatu cara untuk mengubah substrat menjadi
produk tertentu yang dikehendaki dengan menggunakan bantuan mikroba.
Produk-produk tersebut biasanya dimanfatkan sebagai minuman atau
makanan. Berdsakan sifatnya fermentasi dapat dibedakan menjadi Fermentasi
Aerob , dan Fermentasi Anaerob.
Fermentasi dibagi menjadi tiga yaitu fermentasi asam laktat (fermentasi
dengan hasil utama akhir beruapa asam laktat) dan fermentasi alkohol
(fermentasi dengan hasil utama berupa alkohol dan CO2), merupakan proses
fermentasi yang penti dan fermentasi asam cuka.
Mikrobiologi Lanjut 16
Mikrobiologi Lanjut 17
Daftar Pustaka
Debby Sumanti. Materi Teknologi Fermentasi dalam Pelatihan Teknologi Hasil Pertanian. Bogor Pusbangtepa,
Dwidjoseputro, D,1994, Dasar-Dasar Mikrobiologi edisi ke12. Jakarta: Djambatan.
Siti Sofiah dan Subardjo. 1997. Pembuatan anggur buah pala. Bogor : Balai Besar Litbang.
Srikandi fardiaz. 1988. Fisiologi fermentasi. Bogor : PAU IPB.
Winarno, F. G. dan Mardjuki. 1979 Paket industri anggur pisang klutuk. Bogor Pusbangtepa,
Waites, M.J., Morgan, N.L., Rockey, J.S., and Gary Higton 2001. Industrial Microbiology. An Introduction. USA: Blackwell science.
Recommended