TUGAS PENGANTAR PENGAWETAN KIMIA

“PERUBAHAN SENYAWA”

DISUSUN OLEH

KELOMPOK

1. Cristin Sapfitri (06101410010)

2. Risa Wardani ( 06101410019)

3. Nursa’id Fitria (06101410022)

DOSEN PEMBIMBING

Dr. Sanjaya, M.Si

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

JURUSAN PENDIDIKAN MIPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

2013

PENGANTAR PENGAWETAN KIMIA

(PERUBAHAN SENYAWA)

Kehidupan yang semakin global dan terdapat banyak polutan, limbah, ataupun

sampah sehingga orang-orang berusaha untuk memanfaatkan limbah dan pengawetan.

Proses pengawetan kimia dalam kehidupan sehari-hari biasanya diperlakukan untuk bahan

sandang, pangan, ataupun papan. Proses pengawetan kimia tersebut yaitu proteksi kimia,

modifikasi kimia dan perubahan senyawa.

Dalam hal ini akan dibahas pengawetan kimia yang berkaitan dengan perubahan

senyawa. Perubahan senyawa (menghasilkan senyawa baru) teknik pengawetan bahan

yang akan diawetkan akan mengalami proses, di mana proses atau zat-zat tersebut dapat

menimbulkan senyawa baru yang berfungsi untuk mengawetkan bahan tersebut.

Perubahan senyawa (menghasilkan senyawa baru) contoh pengawetan dengan teknik

adalah tape. Tape merupakan makanan yang berasal dari singkong atau ketan yang

diawetkan dengan cara fermentasi dengan menggunakan ragi. Perubahan senyawa yang

dimaksud adalah perubahan senyawa karbohidrat menjadi senyawa alcohol.

Fermentasi merupakan proses peruraian senyawa kimia komplek menjadi senyawa

lebih sederhana oleh aktivitas enzimatis jasad renik dalam kondisi anaerob. Sebenarnya

proses fermentasi merupakan peruraiàn gula (karbohidrat) dengan hasil alcohol dan CO.

Berdasarkan ada dan tidaknya alcohol dalam produk, fermentasi dibedakan menjadi dua

yaitu fermentasi alcohol dan fermentasi non alcohol. Proses fermentasi membawa dampak

pengawetan bahan pangan di samping meningkatkan mutunya. Makanan fermentasi

umumnya lebih tahan simpan. Mutu pangan fermentasi lebih unggul dalam artian

komposisinya lebih sederhana sehingga mudah dicerna, disamping senyawa baru yang ikut

menentukan flavour pangan.

Berikut ini akan dijelaskan mengenai fermentasi tape dan proses pembuatannya.

TAPE DAN FERMENTASI

Aneka bahan pangan yang mengandung karbohidrat dapat diolah menjadi makanan

khas yang disebut tape.  Bahan pangan yang umumnya dibuat tape adalah ubi kayu

(singkong), beras ketan putih maupun beras ketan hitam serta sorgum. Singkong dapat

disajikan dalam bentuk tape melalui proses fermentasi, yaitu terjadinya perubahan bahan-

bahan organik dari senyawa-senyawa komplek menjadi senyawa-senyawa yang lebih

sederhana dengan kerja enzim.  Ciri-ciri tape yang baik dan bermutu yaitu harum, enak,

legit, dan tidak menyengat karena terlalu tinggi kadar alkoholnya.

Pada dasarnya semua bahan pangan yang kaya akan karbohidrat dapat diolah

menjadi tape.  Berdasarkan bahan bakunya, dikenal berbagai jenis tape yaitu tape ketan,

tape singkong, tape beras, tape sorgum, tape pisang, tape ubi jalar dan tape sukun, akan

tetapi dewasa ini yang paling populer adalah tape singkong dan tape ketan.

Tabel Komposisi gizi tape singkong, tape ketan putih dan tape ketan hitam (dalam 100

gram bahan).

Zat gizi Tape singkong Tape ketan putih Tape ketan hitam

Energi (k kal) 173 172 166

Protein (g) 0,5 3,0 3,8

Lemak (g) 0,1 0,5 1,0

Karbohidrat (g) 42,5 37,5 34,4

Kalsium (mg) 30 6 8,0

Fosfor (mg) 30 35 106,0

Besi (mg) 0 0,5 1,6

Vitamin B1 (mg) 0,07 0,04 0,02

Air (g) 56,1 58,9 50,2

Sumber : Direktorat Gizi, Depkes RI

Tape merupakan salah satu jenis makanan dari hasil fermentasi bahan baku yang

diberi ragi sebagai sumber mikrobanya.  Tape sebagai hasil fermentasi menghasilkan

alkohol dan gula.  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 perlakuan lain yang

berbeda dengan faktor-faktor diatas, misalnya penambahan-penambahan bahan tertentu

untuk menggiatkan fermentasi.

Fermentasi berarti disimilasi anaerobik senyawa-senyawa organik yang disebabkan

oleh aktivitas mikroorganisme atau ekstrak dari sel-sel tersebut.  Disimilasi yaitu proses

pengubahan senyawa didalam sel seperti glikogen dan ATP menjadi senyawa yang tingkat

energinya lebih rendah sedemikian rupa sehingga energi dibebaskan dalam proses ini.

Disimilasi berlangsung di dalam sel dan produk-produknya dikeluarkan ke media

sekitarnya.  Disimilasi terutama menghasilkan senyawa organik, senyawa anorganik dan

beberapa unsur, contohnya karbohidrat, glikosida, alkohol, asam keto, hidrokarbon, asam

amino dan amina, sejumlah garam Fe, Mn, dan As, unsur karbon, belerang dan lain-lain.

Fermentasi sering disalin dengan perkataan peragian.  Hal ini sebenarnya tidak

tepat, kata-kata ragi untuk tempe, ragi untuk tape, ragi untuk roti, ragi untuk oncom, ragi

untuk membuat minuman keras itu menurut sistematika di dalam dunia tumbuh-tumbuhan

banyaklah yang berbeda. Secara fisiologi, ragi-ragi tersebut mempunyai persamaan yaitu

menghasilkan fermen atau enzim yang dapat mengubah substrat menjadi bahan lain

dengan mendapatkan keuntungan berupa energi.  Adapun substrat yang mereka ubah itu

berbeda-beda.  Orang membatasi pengertian fermentasi hanya pada alkoholisasi dan

laktalisasi.

Fermentasi ada tiga, yaitu :

1. Fermentasi alkohol

Fermentasi alkohol merupakan suatu reaksi pengubahan glukosa menjadi etanol

(etil alkohol) dan karbondioksida. Organisme yang berperan yaitu Saccharomyces

cerevisiae (ragi) untuk pembuatan tape, roti atau minuman keras.

2. Fermentasi asam laktat

Fermentasi asam laktat adalah respirasi yang terjadi pada sel hewan atau manusia,

ketika kebutuhan oksigen tidak tercukupi akibat bekerja terlalu berat Di dalam sel otot

asam laktat dapat menyebabkan gejala kram dan kelelahan. Laktat yang terakumulasi

sebagai produk limbah dapat menyebabkan otot letih dan nyeri, namun secara perlahan

diangkut oleh darah ke hati untuk diubah kembali menjadi piruvat.

3. Fermentasi asam cuka

Merupakan suatu contoh fermentasi yang berlangsung dalam keadaan aerob.

fermentasi ini dilakukan oleh bakteri asam cuka (acetobacter aceti) dengan substrat

etanol. Energi yang dihasilkan 5 kali lebih besar dari energi yang dihasilkan oleh

fermentasi alkohol secara anaerob.

Fermentasi adalah perombakan anaerob karbohidrat yang menghasilkan

pembentukan produk fermentasi yang stabil.  Contoh produk fermentasi oleh

mikroorganisme yang dapat dimanfaatkan meliputi barang-barang seperti etil alkohol,

asam laktat, gliserol dan lain-lain.  Fermentasi adalah suatu oksidasi karbohidrat anaerob

dan aerob sebagian dan merupakan suatu kegiatan penguraian bahan-bahan karbohidrat.

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi proses fermentasi, antara lain adalah sebagai

berikut :

1.  pH

Mikroba tertentu dapat tumbuh pada kisaran pH yang sesuai untuk

pertumbuhannya.

Tabel Nilai pH Minimum, Optimum, dan Maksimum dari Tiga Golongan Mikroba

Jenis Miroba Minimum Optimum Maksimum

Bakteri 3 – 5 6,5 – 7,5 8 -10

Khamir 2 – 3 4,5 – 5,5 7 – 8

Kapang 1 – 2 4,5 – 5,5 7 – 8

Sumber : Moat

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.

3.  Oksigen

Derajat 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.

4.  Substrat

Proses fermentasi mikroba memerlukan substrat yang mengandung nutrisi sesuai

dengan kebutuhan untuk pertumbuhannya. Fermentasi adalah perubahan kimia dalam

bahan pangan yang disebabkan oleh enzim-enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme

atau telah ada dalam bahan pangan itu sendiri.  Perubahan yang terjadi sebagai hasil

fermentasi mikroorganisme dan interaksi yang terjadi diantara produk dari kegiatan

kegiatan tersebut dan zat-zat yang merupakan pembentuk bahan pangan tersebut.

Pertumbuhan mikroba pada media tumbuhnya ditandai dengan peningkatan jumlah

massa sel. Berdasarkan laju pertumbuhan, pertumbuhan mikroba dapat dibagi menjadi tiga

fase yaitu fase pertumbuhan lambat (Log Phase), fase pertumbuhan ekponensial dan fase

pertumbuhan stasioner.

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.  Proses fermentasi alkohol hanya

dapat terjadi apabila terdapat sel-sel khamir. Dalam pengertian yang luas, fermentasi

adalah aktivitas metabolisme mikroorganisme aerobik dan substrat organic yang cukup

tinggi. Fermentasi gula oleh ragi misalnya Saccharomyces cerevisiae dapat menghasilkan

alkohol dan karbondioksida.

Proses fermentasi gula oleh ragi misalnya Saccharomyces cerevisiae dapat

menghasilkan etanol (etil alkohol) dan karbondioksida melalui reaksi sebagai berikut :

C6H12O6   —–>  2C2H5OH  +  2 CO2

(Glukosa)          (Etanol)         (Karbondioksida)

Fermentasi adalah proses metabolisme atau katabolisme atau bioenergi yang

menggunakan senyawa organic sebagai aseptor elektron akhir.  Proses fermentasi biasanya

berlangsung dengan fosforilasi tingkat substrat tanpa perantara atau peran sitokrom oleh

jasad renik anaerob fakultatif atau aerobik mutlak.  Said (1987), menyatakan bahwa

fermentasi adalah disimilasi anaerobic senyawa-senyawa organik yang disebabkan oleh

aktivitas mikroorganisme.  Fermentasi dalam arti luas tidak hanya meliputi proses

disimilasi alkohol, butanol, aseton, asam laktat, tetapi juga industri cuka, asam sitrat,

enzim pinisilin dan antibiotik lainnya.  Proses fermentasi yang terjadi selama pembuatan

tape pada dasarnya meliputi empat tahap penguraian, antara lain sebagai berikut :

1. Molekul-molekul pati terpecah menjadi dekstrin dan gula-gula sederhana, proses ini

disebut hidrolisis enzimatis.

2.   Gula yang terbentuk akan diubah menjadi alkohol.

3. Alkohol akan diubah menjadi asam-asam organik oleh bakteri Pediococcus dan

Acetobacter melalui proses oksidasi alkohol.

4.  Sebagian asam organik akan bereaksi dengan alkohol membentuk ester yang memberi

cita rasa pada tape.

PROSES PEMBUATAN TAPE

Tape singkong adalah tape yang dibuat dari singkong yang difermentasi. Makanan

ini populer di Jawa dan dikenal di seluruh tempat, mulai dari Jawa Barat hingga Jawa

Timur. Di Jawa Barat, tapai singkong dikenal sebagai peuyeum (bahasa Sunda).

Pembuatan tape melibatkan umbi singkong sebagai substrat dan ragi tapai

(Saccharomyces cerevisiae) yang dibalurkan pada umbi yang telah dikupas kulitnya. Ada

dua teknik pembuatan yang menghasilkan tapai biasa, yang basah dan lunak, dan tapai

kering, yang lebih legit dan dapat digantung tanpa mengalami kerusakan.

Tujuan :

1. Untuk mengetahui cara penerapan bioteknologi dengan fermentasi tape.

2. Mengetahui peranan organisme Saccaromyces cereviceae dalam peragian.

Alat :

1. Baskom

2. Kain Lap

3. Kompor

4. Panci Kukus

5. Penyaring

6. Piring

7. Pisau

8. Sendok & Garpu

Bahan :

1. Air secukupnya

2. Daun pisang

3. Ragi yang telah dihaluskan

4. Singkong 2 kg

Cara Kerja :

1. Siapkan semua bahan.

2. Kupas singkong dan kikis bagian kulit arinya hingga kesat.

3. Potong singkong yang telah dikupas sesuai keinginan.

4. Cuci hingga bersih singkong yang telah dipotong.

5. Sementara menunggu singkong kering, masukkan air ke dalam panci samapai kira

– kira terisi seperempat lalu panaskan hingga mendidih.

6. Setelah air mendidih masukkan singkong ke dalam panci kukus, lalu kukus hingga

singkong ¾ matang, kira – kira ketika ‘daging’ singkong sudah bisa ditusuk dengan

garpu.

7. Setelah matang, angkat singkong yang telah ¾ masak lalu taruh di suatu wadah,

kemudian didinginkan

8. Sambil mengipas – ngipas, teman satu kelompok kami menyiapkan wadah sebagai

tempat untuk mengubah singkong menjadi tape. Wadah itu terdiri dari baskom

yang bawahnya dilapisi dengan daun pisang.

9. Setelah singkong benar – benar dingin, masukkan singkong ke dalam wadah lalu

taburi dengan ragi yang telah dihaluskan dengan menggunakan saringan

10. Singkong yang telah diberi ragi ini kemudian ditutup kembali dengan daun pisang.

Singkong ini harus benar – benar tertutup agar mendapatkan hasil yang maksimal.

11. Setelah singkong ditutupi dengan daun pisang, diamkan selama 1-2 hari hingga

sudah terasa lunak dan manis. Saat itulah singkong telah menjadi tape.

Reaksi

Reaksi dalam fermentasi singkong menjadi tape adalah glukosa (C6H12O6) yang

merupakan gula paling sederhana , melalui fermentasi akan menghasilkan etanol

(2C2H5OH). Reaksi fermentasi ini dilakukan oleh ragi, dan digunakan pada produksi

makanan.

Persamaan Reaksi Kimia:

C6H12O6 + 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP

Penjabarannya:

Gula (glukosa, fruktosa, atau sukrosa) + Alkohol (etanol) + Karbon dioksida + Energi

Kesimpulan:

1. Pembuatan tape termasuk dalam bioteknologi konvensional (tradisional) karena

masih menggunakan cara-cara yang  terbatas.

2. Pada proses pembuatan tape, jamur ragi akan memakan glukosa yang ada di dalam

singkong sebagai makanan untuk pertumbuhannya, sehingga singkong akan

menjadi lunak, jamur tersebut akan merubah glukosa  menjadi alkohol.

3. Dalam pembuatan tape, ragi (Saccharomyces cereviceae) mengeluarkan enzim

yang dapat memecah karbohidrat pada singkong menjadi gula yang lebih

sederhana. Oleh karena itu, tape terasa manis apabila sudah matang walaupun tanpa

diberi gula sebelumnya.

4. Kegagalan dalam pembuatan tape biasanya dikarenakan enzim pada ragi 

Saccharomyces cereviceae  tidak pecah apabila terdapat udara yang mengganggu

proses pemecahan enzim tersebut.

Gambar proses pembuatan tape

Gambar 1

 (Menyiapkan buah singkong secukupnya)Gambar 2

 (Singkong dikupas lalu dicuci hingga bersih)

Gambar 3

(Singkong dipotong-potong sesuai selera)

Gambar 4

  (Singkong dikukus sampai matang)

Gambar 6

 

(Tata singkong kedalam wadah yang telah dialasi daun pisang lalu taburi ragi tape sampai

merata dan tutup wadah dengan rapat )

DAFTAR PUSTAKA

http://haris1aja.wordpress.com/2010/04/28/cara-pembuatan-tape-singkong/

http://www.hermanirsadi.com/index.php?

option=com_content&view=article&id=161:cara-pembuatan-tape-

kentang&catid=46:kuebasah&Itemid=68

http://moeluzie.blogspot.com/2012/06/laporan-pembuatan-tape-fermentasi.html

http://lucianohimawan.blogspot.com/2011/10/proses-peragian-tape.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Fermentasi