TUGAS BIOLOGI FERMENTASI TEMPE

DISUSUN

OLEH

:

AAFI KURNIA PRATAMA HANA ALMIRA MAWAR NUR AZMI MUHAMMAD FARIS GHANIANTO

KELAS

:

XII IPA-2

i

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Bioteknologi berasal dari dua kata, yaitu 'bio' yang berarti makhuk hidup dan 'teknologi' yang berarti cara untuk memproduksi barang atau jasa. Dari paduan dua kata tersebut European Federation of Biotechnology (1989) mendefinisikan bioteknologi sebagai perpaduan dari ilmu pengetahuan alam dan ilmu rekayasa yang bertujuan meningkatkan aplikasi organisme hidup, sel, bagian dari organisme hidup, dan/atau analog molekuler untuk menghasilkan produk dan jasa. Dengan definisi tersebut bioteknologi bukan merupakan sesuatu yang baru. Nenek moyang kita telah memanfaatkan mikroba untuk membuat produk-produk berguna seperti tempe, oncom, tape, arak, terasi, kecap, yogurt, dan nata de coco . Hampir semua antibiotik berasal dari mikroba, demikian pula enzim-enzim yang dipakai untuk membuat sirop fruktosa hingga pencuci pakaian. Pada pembahasan kali ini kami akan membahas tentang bioteknologi tradisional khususnya pengolahan kedelai menjadi sumber makanan yang bergizi tinggi yaitu tempe. B. Rumusan Masalah 1. Apa saja kandungan gizi yang dimiliki oleh tempe? 2. Bagaimana cara pembuatan tempe? 3. Apa manfaat mengkonsumsi tempe? C. Tujuan 1. Untuk mengetahui kandungan gizi yang dimiliki oleh tempe. 2. Untuk mengetahui cara pembuatan tempe. 3. Untuk mengetahui manfaat mengkonsumsi tempe.

ii

iii

BAB II PEMBAHASAN Kacang-kacangan dan biji-bijian seperti kacang kedelai, kacang tanah, biji kecipir, koro, kelapa dan lain-lain merupakan bahan pangan sumber protein dan lemak nabati yang sangat penting peranannya dalam kehidupan. Asam amino yang terkandung dalam proteinnya tidak selengkap protein hewani, namun penambahan bahan lain seperti wijen, jagung atau menir adalah sangat baik untuk menjaga keseimbangan asam amino tersebut. Kacang-kacangan dan umbi-umbian cepat sekali terkena jamur (aflatoksin) sehingga mudah menjadi layu dan busuk. Untuk mengatasi masalah ini, bahan tersebut perlu diawetkan. Hasil olahannya dapat berupa makanan seperti keripik, tahu dan tempe, serta minuman seperti bubuk dan susu kedelai. Bila seseorang tidak boleh atau tidak dapat makan daging atau sumber protein hewani lainnya, kebutuhan protein sebesar 55 gram per hari dapat dipenuhi dengan makanan yang berasal dari 157,14 gram kedelai. Tabel 1. Komposisi Kedelai per 100 gram Bahan KOMPONEN KADAR (%) Protein 35-45 Lemak 18-32 Karbohidrat 12-30 Air 7. Pembuatan tempe secara tradisional biasanya menggunakan tepung tempe yang dikeringkan di bawah sinar matahari. Sekarang pembuatan tempe ada juga yang menggunakan ragi tempe, Inokulum rhizopus sp. yang berwarna putih kapas. Tempe adalah makanan hasil fermentasi antara kedelai dengan jamur Rhizopus oligosporus. Ragi ini pula yang membuat rasa tempe dari berbagai daerah berbeda. Contohnya di Solo jamurnya adalah R. oryzae dan R. stolonifer, di Jakarta Mucor javanicus, Trichosporum pullulans dan Fusarium sp.. Sepotong tempe mengandung berbagai unsur bermanfaat, seperti karbohidrat, lemak, protein, serat,

vitamin, enzim, daidzein, genisten, serta komponen antibakteri bermanfaat untuk kesehatan. Rasanya yang lezat, harganya murah dan mudah didapat. Tempe sangat baik untuk diberikan kepada segala kelompok umur (dari bayi hingga lansia) oleh karena itu tempe adalah makanan untuk semua umur. Tempe sering dijumpai di rumah maupun di warung-warung, sebagai lauk dan pelengkap hidangan ternyata tempe memiliki kandungan dan nilai cerna yang lebih baik dibandingkan dengan kedelai. Pada tempe terjadi peningkatan nilai gizi kurang lebih 2 kali lipat setelah kedelai difermentasi menjadi tempe, seperti kadar vitamin B2, vitamin B12, niasin, dan asam pantorenat. Bahkan hasil analisis, gizi tempe menunjukkan kandungan niasin sebesar 1.13 mg/100 gram berat tempe yang dapat dimakan.

A. Tahapan-Tahapan dalam Proses Pembuatan Tempe 1. Penghilangan kotoran, sortasi, dan penghilangan kulit Biji kedelai harus bersih, bebas dari campuran batu kerikil, atau bijian lain, tidak rusak dan bentuknya seragam. Kulit biji kedelai harus dihilangkan untuk memudahkan pertumbuhan jamur. Penghilangan kulit biji dapat dilakukan secara kering atau basah. Cara kering lebih efisien, yaitu dikeringkan terlebih dahulu pada suhu 104o C selama 10 menit atau dengan pengeringan sinar matahari selama 1-2 jam. Selanjutnya penghilangan kulit dilakukan dengan alat Burr Mill. Biji kedelai tanpa kulit dalam keadaan kering dapat disimpan lama. Penghilangan biji secara basah dapat dilakukan setelah biji mengalami hidrasi yaitu setelah perebusan atau perendaman. Biji yang telah mengalami hidrasi lebih mudah dipisahkan dari bagian kulitnya, tetapi dengan cara basah tidak dapat disimpan lama2. Perendaman atau pre fermentasi

Selama proses perendaman, biji mengalami proses hidrasi, sehingga kadar air biji naik sebesar kira-kira dua kali kadar air semula, yaitu mencapai 62-65 %. Proses perendaman memberi kesempatan pertumbuhan bakteri-bakteri asam laktat sehingga terjadi penurunan pH dalam biji menjadi sekitar 4,5 5,3. Penurunan biji kedelai tidak menghambat pertumbuhan jamur tempe, tetapi dapat menghambat pertumbuhan bakteri-bakteri kontaminan yang bersifat pembusuk. Proses fermentasi selama perendaman yang dilakukan bakteri mempunyai arti penting ditinjau dari aspek gizi, apabila asam yang dibentuk dari gula stakhijosa dan rafinosa. Keuntungan lain dari kondisi asam dalam biji adalah menghambat penaikan pH sampai di atas 7,0 karena adanya aktivitas proteolitik jamur dapat membebaskan amonia sehingga dapat meningkatkan pH dalam biji. Pada pH di atas 7,0 dapat menyebabkan penghambatan pertumbuhan atau kematian jamur tempe. Hessseltine, et.al (1963), mendapatkan bahwa dalam biji kedelai terdapat komponen yang stabil terhadap pemanasan dan larut dalam air bersifat menghambat pertumbuhan Rhizopus

oligosporus, dan juga dapat menghambat aktivitas enzim proteolitik dari jamur tersebut. Penemuan ini menunjukkan bahwa perendaman dan pencucian sangat penting untuk menghilangkan komponen tersebut. Proses hidrasi terjadi selama perendaman dan perebusan biji. Makin tinggi suhu yang dipergunakan makin cepat proses hidrasinya, tetapi bila perendaman dilakukan pada suhu tinggi menyebabkan penghambatan pertumbuhan bakteri sehingga tidak terbentuk asam. 3. Proses Perebusan Proses pemanasan atau perebusan biji setelah perendaman bertujuan untuk membunuh bakteri-bakteri kontaminan, mengaktifkan senyawa tripsin inhibitor, membantu membebaskan senyawa-senyawa dalam biji yang diperlukan untuk pertumbuhan jamur (Hidayat, dkk. 2006). 4. Penirisan dan Penggilingan Tahapan ini bertujuan untuk mengurangi kandungan air dalam biji, mengeringkan permukaan biji dan menurunkan suhu biji sampai sesuai dengan kondisi pertumbuhan jamur, air yang berlebihan dalam biji dapat menyebabkan penghambatan pertumbuhan jamur dan menstimulasi pertumbuhan bakteri-bakteri kontaminan, sehingga menyebabkan pembusukan. 5. Pengemasan Kemasan yang dipergunakan untuk fermentasi tempe secara tradisional yaitu daun pisang, jati, waru atau bambu, selanjutnya dikembangkan penggunaan kemasan plastik yang diberi lubang. Secara laboratorium kemasan yang dipergunakan adalah nampan stainless stell dengan berbagai ukuran yang dilengkapi dengan lubang-lubang kecil. 6. Inkubasi atau Fermentasi Inkubasi dilakukan pada suhu 25o-37o C selama 36-48 jam. Selama inkubasi terjadi proses fermentasi yang menyebabkan perubahan komponen-komponen dalam biji kedelai. Persyaratan tempat yang dipergunakan untuk inkubasi kedelai adalah kelembaban, kebutuhan oksigen dan suhu yang sesuai dengan pertumbuhan jamur (Hidayat, dkk. 2006).

Proses fermentasi tempe dapat dibedakan atas tiga fase yaitu : a. Fase pertumbuhan cepat (0-30 jam fermentasi) terjadi penaikan jumlah asam lemak bebas, penaikan suhu, pertumbuhan jamur cepat, terlihat dengan terbentuknya miselia pada permukaan biji makin lama makin lebat, sehingga menunjukkan masa yang lebih kompak. b. Fase transisi (30-50 jam fermentasi) merupakan fase optimal fermentasi tempe dan siap untuk dipasarkan. Pada fase ini terjadi penurunan suhu, jumlah asam lemak yang dibebaskan dan pertumbuhan jamur hampir tetap atau bertambah sedikit, flavor spesifik tempe optimal, dan tekstur lebih kompak. c. Fase pembusukan atau fermentasi lanjut (50-90 jam fermentasi) terjadi penaikan jumlah bakteri dan jumlah asam lemak bebas, pertumbuhan jamur menurun dan pada kadar air tertentu pertumbuhan jamur terhenti, terjadi perubahan flavor karena degradasi protein lanjut sehingga terbentuk amonia. Dalam pertumbuhannya Rhizopus akan menggunakan Oksigen dan menghasilkan CO2 yang akan menghambat beberapa organisme perusak. Adanya spora dan hifa juga akan menghambat pertumbuhan kapang yang lain. Jamur tempe juga menghasilkan antibiotika yang dapat menghambat pertumbuhan banyak mikrobia. Dalam proses fermentasi, mikroorganisme harus mempunyai 3 (tiga) karakteristik penting yaitu: 1. Mikroorganisme harus mampu tumbuh dengan cepat dalam suatu substrat dan lingkungan yang cocok untuk memperbanyak diri. 2. Mikroorganisme harus memiliki kemampuan untuk mengatur ketahanan fisiologi dan memilki enzim-enzim esensial yang mudah dan banyak supaya perubahan-perubahan kimia yang dikehendaki dapat terjadi. 3. Kondisi lingkungan yang diperlukan bagi pertumbuhan harus sesuai supaya produksi maksimum.

B. Pembuatan Tempe Beberapa hal yang perlu diperhatikan pada proses pengolahan tempe agar diperoleh hasil yang baik ialah: 1. Kedelai harus dipilih yang baik (tidak busuk) dan tidak kotor; 2. Air harus jernih, tidak berbau dan tidak mengandung kuman penyakit; 3. Cara pengerjaannya harus bersih; 4. Bibit tempe (ragi tempe) harus dipilih yang masih aktif (bila diremas membentuk butiran halus atau tidak menggumpal). Bahan1. Kedelai 2 kg 2. Ragi tempe secukupnya

3. Air secukupnya Alat 1. Panci 2. Ember 3. Jarum atau Tusuk gigi Cara Pembuatan1. Cuci kedelai sampai bersih 2. Setelah bersih, kedelai direndam dalam air selama 2 jam 3. Kedelai kemudian direbus selama 1 jam dalam air sampai kedelai

4. Tungku atau kompor 5. Daun pisang atau plastik

terlihat empuk4. Berikutnya, remas-remas kedelai hingga kulitnya terkelupas dan

bijinya terbuka 5. Cuci kembali, kemudian rendamlah dalam air bersih selama 15 jam6. Rebus

kembali kedelai selama 10 menit dalam air hingga

mendidih,kemudian tiriskan dan dinginkan 7. Tambahkan ragi tempe ke dalam kedelai tersebut, campur hingga merata

8. Bungkuslah kedelai yang telah dicampuri dengan ke dalam palstik dengan rapi, lalu tusuk dengan jarum atau tusuk gigi untuk memberikan sirkulasi udara pada kedelai 9. Letakkan kedelai diatas rak kemudian ditutup selama 24 jam,lalu didinginkan selama 24 jam lagi 10. Setelah itu, kedelai telah menjadi tempe dan siap untuk dikonsumsi

Diagram Pembuatan Tempe

C. Faktor yang Perlu Diperhatikan dalam Pembuatan Tempe 1. Oksigen Oksigen dibutuhkan untuk pertumbuhan kapang. Aliran udara yang terlalu cepat menyebabkan proses metabolisme akan berjalan cepat sehingga dihasilkan panas yang dapat merusak pertumbuhan kapang. Oleh karena itu apabila digunakan kantong plastik sebagai bahan pembungkusnya maka sebaiknya pada kantong tersebut diberi lubang dengan jarak antara lubang yang satu dengan lubang lainnya sekitar 2 cm. 2. Uap air Uap air yang berlebihan akan menghambat pertumbuhan kapang. Hal ini disebabkan karena 3. Suhu Kapang tempe dapat digolongkan kedalam mikroba yang bersifat mesofilik, yaitu dapat tumbuh baik pada suhu ruang (25-27oC). Oleh karena itu, maka pada waktu pemeraman, suhu ruangan tempat pemeraman perlu diperhatikan. 4. Keaktifan Laru Laru yang disimpan pada suatu periode tertentu akan berkurang keaktifannya. Karena itu pada pembuatan tape sebaiknya digunakan laru yang belum terlalu lama disimpan agar dalam pembuatan tempe tidak mengalami kegagalan. Untuk membuat tempe dibutuhkan inokulum atau laru tempe atau ragi tempe. Laru tempe dapat dijumpai dalam berbagai bentuk misalnya bentuk tepung atau yang menempel pada daun waru dan dikenal dengan nama Usar. Laru dalam bentuk tepung dibuat dengan cara menumbuhkan spora kapang pada bahan, dikeringkan dan kemudian ditumbuk. Bahan yang akan digunakan untuk sporulasi dapat bermacammacam seperti tepung terigu, beras, jagung, atau umbi-umbian. Mikroba yang sering dijumpai pada laru tempe adalah kapang jenis Rhizopus oligosporus, atau kapang dari jenis R. oryzae. Sedangkan pada laru murni campuran setiap jenis kapang mempunyai Aw optimum untuk pertumbuhannya.

selain kapang Rhizopus oligosporus, dapat dijumpai pula kultur murni Klebsiella. Selain bakteri Klebsiella, ada beberapa jenis bakteri yang berperan pula dalam proses fermentasi tempe diantaranya adalah: Bacillus sp., Lactobacillus sp., Pediococcus sp., Streptococcus sp., dan beberapa genus bakteri yang memproduksi vitamin B12. Adanya bakteri Bacillus sp pada tempe merupakan kontaminan, sehingga hal ini tidak diinginkan. Selama proses fermentasi, kedelai akan mengalami perubahan baik fisik maupun kimianya. Protein kedelai dengan adanya aktivitas proteolitik kapang akan diuraikan menjadi asan-asam amino, sehingga nitrogen terlarutnya akan mengalami peningkatan. Dengan adanya peningkatan dari nitrogen terlarut maka pH juga akan mengalami peningkatan.Selama proses fermentasi karbohidrat dan protein akan dipecah oleh kapang menjadi bagian-bagian yang lebih mudah larut, mudah dicerna dan ternyata bau langu dari kedelai juga akan hilang. E. Manfaat Tempe 1. Sumber Nutrisi a. Protein Setiap 100 gram tempe segar dapat menyumbangkan 10,9 gram protein bagi tubuh konsumennya. Itu berarti lebih dari 25% kebutuhan protein yang dianjurkan per hari bagi orang dewasa. Keunggulan tempe adalah sekitar 56% dari jumlah protein yang dikonsumsi dapat dimanfaatkan tubuh. Nitrogen terlarutnya meningkat 0,5 2,5% dan jumlah asam amino bebasnya setelah fermentasi meningkat 1 85 kali lipat dari kadarnya pada kedelai mentah. b. Enzim Tempe juga mengeluarkan enzim protease yang diperlukan dalam proses metabolisme protein menjadi asam amino di dalam pencernaan. c. Lemak Kadar lemak tempe cukup tinggi. Dalam 100 gram tempe segar terdapat 8,8 gram lemak, dan 19,7 gram lemak pada tempe kering. Keunikannya, tempe juga mengeluarkan enzim lipase yang akan memecah lemak itu menjadi asam lemak.

Kadarnya yang terbesar adalah asam lemak esensial linolenat (omega 3 dan omega 6), selain linoleat dan oleat (omega 9). d. Vitamin Tempe merupakan sumber vitamin yang baik, khususnya tiamin, riboflavin, asam folat, vitamin B6 (piridoksin), dan vitamin B12. Selain itu, tempe adalah sumber beberapa mineral penting sperti kalsium, fosfor, zat besi dan seng. e. Mineral Zat besi pada tempe ternyata juga lebih mudah diserap tubuh dibanding pangan nabati lainnya. Sementara mineral kalsiumnya berfungsi ganda, yaitu mencegah osteoporosis dan menurunkan kolesterol darah.

2. Mencegah Berbagai Penyakit a. Diabetes Hidangan yang sesuai bagi penderita diabetes karena gula yang rendah b. Serangan Jantung dan Stroke Berbagai hasil penelitian terakhir menunjukkan, konsumsi tempe yang teratur setiap hari dapat menurunkan kolesterol darah. Senyawa protein, asam lemak PUFA, serat, niasin dan kalsium, terutama aktif menurunkan kolesterol jahat dalam darah. Sehingga penyumbatan pembuluh darah oleh plaque kolesterol dan pengerasan pembuluhnya dapat dicegah. Penyumbatan dan pengerasan ini sering disebut aterosklerosis yang menyebabkan penyakit jantung, hipertensi, dan stroke. Di dalam tempe juga terdapat senyawa yang akan menghambat aktivitas HMG-CoA reduktase, enzim yang berperan dalam pembentukan kolesterol. Dengan menghambat aktivitas enzim ini, maka tahap awal sintesa kolesterol dapat dicegah. c. Osteoporosis Tempe juga dapat membantu kecukupan kalsium tubuh dan mengurangi risiko osteoporosis yang banyak dialami oleh orang lanjut usia.

d. Diare Merangsang antibodi e-coli diare. Tempe, menurut Mohamad Harli, sarjana Gizi Masyarakat dan Sumber Daya IPB, juga merangsang fungsi kekebalan tubuh terhadap E-coli, yakni bakteri penyebab diare yang banyak diderita balita dan anakanak. Penyebabnya adalah sanitasi lingkungan dan higiene makanan yang mereka konsumsi masih kurang. Protein yang terdapat dalam tempe sangat tinggi, mudah dicerna sehingga baik untuk mengatasi diare. e. Kanker Senyawa tempe yang diduga memiliki aktivitas antipenyakit degeneratif seperti kanker antara lain vitamin E, karotenoid, superoksida desmutase, dan isoflavon. Vitamin E dan korotenoid tempe adalah antioksidan onenzimatik dan lipotik, yang mampu memberikan satu ion hodrogen kepada radikal bebas. Sehingga radikal bebas tersebut stabil dan tidak ganas lagi. Penelitian yang dilakukan di Universitas North Carolina, Amerika Serikat, menemukan bahwa genestein dan phytoestrogen yang terdapat pada tempe ternyata dapat mencegah kanker prostat, payudara dan penuaan (aging).Antioksidan ini disentesis pada saat terjadinya proses fermentasi kedelai menjadi tempe oleh bakteri Micrococcus leteus dan Coreyne bacterium.

BAB III PENUTUP Kesimpulan 1. Tempe mengalami peningkatan nilai gizi kurang lebih 2 kali lipat setelah kedelai difermentasi menjadi tempe, seperti kadar vitamin B2, vitamin B12, niasin, dan asam pantorenat. 2. Tahap-tahap pembuatan tempe, antara lain: a. Penyortiran, b. Pencucian, c. Perebusan 1, d. Pengupasan kulit, e. Perendaman, f. Perebusan 2, g. Penirisan dan pendinginan, h. Penginokulasian/peragian, i. Pembungkusan, dan j. Pemeraman. 3. Manfaat tempe selain sebagai sumber gizi juga dapat mencegah berbagai jenis penyakit seperti diet, diabetes, serangan jantung dan stroke, osteoporosis, diare, kanker, anemia, infeksi, dll.