fermentasi · 2020. 12. 17. · prinsip fermentasi *mengaktifkan pertumb. dan metabolisme mb...
Post on 18-Jan-2021
16 Views
Preview:
TRANSCRIPT
FERMENTASI
HENNY KRISSETIANA
Fermentasi
Fermentasi - perubahan sifat pangan
Aktivitas mb
Gula ----- alkohol + CO2
Laktosa ----------------------- asam laktat
streptococcus lactis
(an-aerobik)
• Fermentasi :
Pemec. zat organik (scr aerob dan non-aerob)
- Komplek--- - sederhana -- energi
mikroorganisme
Untuk hidup m.o perlu zat organic (KH,protein,
lemak,mineral)
Dalam fermentasi :
m.O menyerang KH, protein, lemak
Tingkatan penyerangan : gula, alcohol, asam
PRINSIP FERMENTASI
*Mengaktifkan pertumb. dan metabolisme mb pembentuk alkohol
dan asam, dan menekan
pertumbuhan mb proteolitik dan lipolitik
Fermentasi gula oleh ragi (tape,brem, bir, roti)
ragi
C6H12O6 --------------- 2 C2H5OH + 2 CO2
enzim etanol
S.cerevisiae ; S.ellipsoideus
• Alkohol + O2 ---------------- asam asetat
• C2 H5OH + O2 ------------ CH3COOH + H2O
• (pembuatan as.cuka / cuka dapur)
• Gula (dlm susu)-------------- as.laktat (pH turun)
Strptococcus lactis
curd susu mengendap
(pembuatan keju)
DASAR 2 PENGAWETAN DGN
FERMENTASI DAN
PENGASAMANPengawetan ; menghambat pertumbuhan Mb.
Tidak semua Mb merugikan-
Fermentasi: oksidasi KH an-aerob dan aerob
(penguraian bahan - asam, CO2)
Pembusukan : penguraian an-aerob dr bhn berprotein -H2S ( fermentasi yg
terkontaminasi)
NaCl ; membatasi pertumb. org.pembusuk
Berdasar Kebutuhan Oksigen
1.Fermentasi Aerobik :
Bahan baku yg paling banyak digunakan glukosa
m.O + O2 mencerna glukosa CO2+H2O+ ATP
2.Fermentasi An-aerobik :
Mencerna bhn energinya tanpa O2.
Hanya dihasilkan sejumlah kecil CO2+H2O+ ATP
as.laktat, as.asetat, etanol
Fermentasi karbohidrat
Fermentasi :penguraian bahn KH asam
3 kriteria Mb dlm ferment,&pengasaman:
a. Mampu tumbuh dg cepat dlm substrat & lingk.yg
cocok dan mdh dibudidayakan
b. Mampu mengatur ketahanan fisik
menghslk.enzim2 perub.kimia dpt terjadi
c. Kondisi lingkungan baik untuk pertbh.
Tingkatan fermentasiMb. butuh--KH,protein,lemak ,mineral, z.gizi
Mb----- menyerang (KH-proteinlemak)
• KH ( gula,alkohol,asam)
Tipe fermentasi Gula :(ferment.umum)
a. Bakteri dan jamur mampu GulaH20dan O2
b. Gula (glukosa )dikonversi -asam-(oleh bakteri dan jamur
)CO2 dan O(oks.partial gula)
Cont; jamur memprod.as. Sitrat dan lart.gula
c. Khamir pengubah aldehid alkohol
(Saccharomyces ellipsoideus)
d.Fermentasi asam laktat
Gula dikonversikanasam laktat (pada susu yg masam)
Pengendalian fermentasi :
-pH (sayuran pH 6,5- 4,6; buah2an pH 4,5-3,0
daging 7,2 6,0 ; susu 6,4 )
-sumber energi : mempeng .pertbh.Mb.
(gula dlm susu ,laktosa )
-Penyediaan oksigen: O2>> khamir >>>
jamur (aerob)
-Persyaratan suhu :
70 F—Streptococcus lactis
100 F Lactobacillus bulgaricus
150 F - L.thermophilus (yang lain tdk tahan)
- NaCl dalam pengendalian fermentasi :
Penseleksi bakteri yg tumbuhmembatasi air yg tersedia,
mengeringkan protoplasma plasmolisis
FAKTOR KEBERHASILAN
FERMENTASI
1. Media Fermentasi
Mengandung zat gizi unt pertbhn, sumber energi, penyusn
substansi sel, dan biosintesa produk fermentasi.
- Karbon dan nitrogen
- Komposisi media sederhana/komplek tgt
jenis m.o dan tujuan fermentasi
2. Mikroorganisme
MIKROORGANISME
1. Harus mampu tumbuh pada substrat dan mudah beradaptasidengan ligkungannya
2. Harus mampu mengeluarkan enzim2 yg penting
yang dikehendaki
Fermentasi : dilakukan 1 atau banyak mcm m.o
(dual / multiple)- fermt.as.cuka
Organisme ini dapat di inokulasikan ke dalam substrat secarasimultan
Contoh multiple :
Fermentasi untuk menghasilkan as. Cuka
- Yeast diperlukan untuk menghasilkan etil alcohol
- Alkohol -------- cuka
Acetobacter
- Dilakukan : batch /kontinyu
- Batch :
pertbhn m.o + sintesa produk pada media
sintesa produk maksimum substrat diambil dan dilakukan isolasi
produk
• Fermentasi Kontinyu :
• Media nutrient di+ terus menerus
Diimbangi dg pengambilan substrat terus
- mendapat sel-sel /produk fermentasi
Selama fermentasi perlu media bernutrisi
pertumbhn m.o >>
Ciri-ciri m.o untk fermentasi
• Strain murni
• Stabil (mampu memproduksi metabolit)
• Tumbh cepat dan kuat pada media fermentasi
• Bentuk morfologis yg sesuai
• Mampu memproduksi dlm waktu cepat tanpa
menghslkn senyawa toksik
• Produk mudah dipisahkan
• Strain dpt disimpan dalam waktu lama
Macam Mikroorganisme
1.Bakteri Asam Laktat :
Gula (KH).
As.laktat yg dihaslkan me pH dan Rasa asam
-- menghambt pertbhn.m.o
Kelompk bakteri ini homofermentatif
(jika merubah gula as.laktat)
Heterofermentatif jika merubah gula
as.laktat, CO2 , asam2 volatile, alcohol & ester
Conth : streptococcus thermophilus, s. lactis,
s. cremoris ( fermentasi susu)
-Pseudomonas cereviseae ferment.dgg&syr
-Leuconostoc mesentroides , L.destranicum,
ferment. Sayur dan sari buah anggur
- Lactobacillus lactis, L.acidophilus, L.bulgaricus,
L.plantarum, ferment.susu dan sayuran
2. Bakteri asam propionate : ferment.keju
Menfermentasi KH dan as.laktat as.propionat
asetat dan CO2
3. Bakteri asam asetat aerobic unt.cuka
Mengoksidasi alcohol dan KH as.asetat
cont. Acetobacter aceti
4. Khamir (Ragi) : industri min.alkohol
menghslkn.alcohol, produk utamanya etanol
Saccharomyces cereviseae
5.Kapang (jamur)
Pembuatan keju, kecap dan tempe
Conth. Aspergillus dan Rhizophus
Kondisi Lingkungan M.O
1.pH
Saat m.o mensintesa produk metabolit pH
mengalami perubahan (sangat asam/alkali)
untuk mengurangi perubhn yg besar di+ penyangga (buffer)
pH sayuran 4,6 -6,5 : buah 3,0 – 4,5 ;
pH daging 6,0 – 7,2 ; susu 6,4
2.Suhu > 60oC
3.Aktivitas air (Aw)
berkembng biak pada Aw 0,90
Ragi / jamur : , 0,86
4,Oksigen
Tergantung tujuan fermentasi :
Fermentasi aerob butuh O2
Fermentasi an-aerob tdl butuh O2
Fermentasi fakultatif butuh/tdk butuh tetap
tubh. (kondisi anaerob)
Mikrofilik tbh baik jika O2 < O2 dlm atmosfir
Fermentasi Ragi (khamir)RotiFermentasi aerob - kebuth.udara
Adonan roti
Gula (maltose + sukrosa)-------- CO2
ragi
Maltosa ------------------------------ dekstrosa
hidrolisa ,enzim maltase
saccharomyces cerevisieae memproduksi enzim invertase
Sukrosa --------------------- glukosa +fruktosa
hidrolisa, enzim invertase
Dekstrosa + gula invert -------- CO2 +etil alcohol
enzym zymase
(diproduksi Sacch.cerevisieae )
Alkohol hilang saat pemanggangan
Suhu penyimpanan ragi : 2 – 5 oC
Mati : suhu 48oC (selama 45 mnt)
50 oC (selama 18 mnt)
52 oC (selama 6 mnt)
pH optimum untuk fermentasi : 4,8 – 5,5
Menurun pd pH : < 4,4
Berhenti : < 4,0
Fermentasi Sayur (Sauerkraut)
Di fermt.: bakt. as.laktat, Leuconostoc mesentroides
Disempurnakan oleh Lactobacillus
Kubis dicuci disimpan dlm tong kayu + 2,5% garam
Ditutup ( anaerob)
Garam mendorong bakt.as.laktat as. Laktat
Garam + as.laktat menghambat m.o dan
menonaktifkan enzim yg tdk dikehendaki
melunakkan jaringan sayur
Garam < -, flavor tdk enak jaringan tdk lunak
Garam > ferment.terhambat, pembusukan
Suhu : 25-30 oC 2-3 minggu
> 30 oC - tbh bakt.homofermentatif
(Pediococcus cerevisieae dan
Lactobacterium plantarum)
terlalu asam
Suhu < 25oC sayur asin,
warna & flavor
GARAM SBG PENGAWETMekanisme garam sbg pengawet :
Garam diionisasikan--, setiap ion menarik molekul air
disekitarnya ( hidrasi ion).
Garam>>> air yg ditarik >>> lar.garam jenuh
(tidak ada daya untuk melarutkan garam) tdk ada air bebas
untuk pertumbuhan Mb.bakteri, khamir tdk tumbuh
-Sumber garam : a.garam solar(dr penguapan air garam);b.
garam tambang (dr pertambangan); c.garam sumber (dr
endapan dibwh tanah)
Anggur dan Bir :
Anggur :produk fermentasi alkohol dr anggur
Gula--------------------------------- alkohol
Saccharomyces ellipsoideus
Bir : produk fermentasi dari malt
Cuka dari sari buah apel :
Fermentasi alkohol : gula-----------alkohol
khamir
C6H12O6 +S.ellipsoideus = 2 C2H5OH + 2 CO2
gula sederhana +khamir =alkohol + karbondioksida
dilanjutkan fermentasi asetat :
Alkohol-------------------- asam asetat
bakteri as.cuka
C2H5OH +O2 + Acetobacter aceti = CH3COOH +H2O
alkohol +oksigen+ bakt.as.cuka = as.asetat + air
(Untuk.mencgh pembusukan me+ as.cuka kuat yg
belum dipasteurisasi kdlm sari buah yg diperoleh sesudah
fermentasi alkohol )
Bahan Pangan yg difermentasi dg
garam
Kombinasi antara penggaraman (mengendalikan Mb ) dan fermentasi
(untuk memantapkan jaringan yg diawetkan).
Buah dan sayur air busukditekan +garam
- Acar buah-2 an dan sayuran : asinan, acar dll
- Asinan kubis : (sauerkraut )
- (tergantung kdr garam, suhu fermentasi, jenis dan kualitas kubis)
Produk2 susu :
Keju menginokulasi susu dg org.yg cocok
(menggunakan enzim rennet)
Mentega menggun. Streptococcus lactis
(+ dlm cream yg sdh dipasteurisasi) dibiarkan terjadi
fermentasi
Daging asam :
Pemeraman kering (curing) atau dg lar.asam
Bahan2 camp: natrium nitrat, natrium nitrit,natrium khlorida, gula,
asam sitrat
Camp. kering dilarutkn dlm air lar.grm jenuh
Asam sitrat +kan as.nitrat- nitroso bereaksi kembali dg
mioglobin wrn mrh daging stabil
NaCl sbg pengawetnya; gula- cita rasa
Pada pengawetan produk hewan pemeraman dikombinasi dg
pengasapan
Kerusakan produk fermentasi dan diasam dicegah dg pendinginan
(pengalengan buah, sayur, daging yg difermentasi dilak.inaktivasi
enzim)
Nilai gizi : terjaga
Keuntungan & kerugian FermentasiHasil ferments : ( gula dan asam- mencegah mb
(Cl.botulinum)
Mkn ferment > bergizi
(mb katabolik mkn mdh dicerna
mensintesa vit.B12 ,provit.A
Sellulosa,hemiselulosa dan polimer
gula sederhana / turunan
Kerugian : keracunan
Keracunan tempe bongkrek :
bungkil (ampas) kelapa--------- suhu 40 ° C
Rhizopus oligosporus
( dpt ditumbuhi Pseudomonas cocovenenans)
bakteri pemecah minyak - enzim penghidrolisa gliserida - gliserol +
asam lemak
As.lemak terutama oleat toksin (as.bongkrek)
-mengganggu metab. glikogen hipoglikemia
Pencegahan : pe an pH 5,5
Keracunan Oncom :
Kapng yg tumbh : Neurospora sitophila (o. merah)
Rhizopus oligosporus (o.hitam)
Bungkil kac.tnh : Aspergillus flavus (Aflaktoksin)
hepatotoksin
(racun hati)
Batas aflatoksin : 20 ppb (US - FDA)
oncom : 10 ppb
Paling bahaya : Aflatoksin B 1
(jenis lain < ganas): B 2 dilihat dg ultra violet biru dan G 2
dilihat dg ultra violet ,hijau)
top related