BAB
I
PENDAHULUAN
1.1
Latar
Belakang
Di era globalisasi
seperti sekarang ini, teknologi sudah berkembang sangat pesat. Perkembangan
tersebut merata hampir di semua aspek kehidupan, mulai dari teknologi
mesin-mesin, teknologi komunikasi, bahkan teknologi di bidang pangan. Khusus di
bidang pangan, kemajuan teknologi tersebut merupakan hal yang positif karena
dengan didukung adanya perkembangan, membuat produk yang semakin baik dan
semakin beragam.
Produk makanan yang ada
sekarang ini, tidak hanya dihasilkan oleh teknologi non-bio, tetapi juga
dihasilkan oleh hasil dari bioteknologi. Sebagai contoh, di bidang teknologi
pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad
ke-19. Selain itu, terdapat juga produk makanan lain baik makanan tradisional
maupun makanan modern yang juga dihasilkan dari proses bioteknologi, seperti
tempe, tapai, tauco, oncom, yoghurt, nata de coco,dll.
Tapai adalah salah
satu makanan tradisional Indonesia yang dihasilkan dari proses peragian
(fermentasi) bahan pangan berkarbohidrat, seperti singkong dan singkong. Tapai
bisa dibuat dari singkong (ubi kayu) dan hasilnya dinamakan tapai singkong.
Bila dibuat dari singkong hitam maupun singkong putih, hasilnya disebut
"tapai pulut" atau "tapai singkong".Dalam proses fermentasi
tapai, digunakan beberapa jenis mikroorganisme seperti Saccharomyces
cerevisiae, Rhizopus oryzae, Endomycopsis
burtonii, Mucor sp., Candida utilis, Saccharomycopsis
fibuligera, Pediococcus sp., dan lain-lain
Tapai merupakan makanan
yang sudah dikenal baik oleh masyarakat. Selain dapat dikonsumsi secara
langsung, tapai dapat dijadikan olahan lain atau dicampur dengan makanan dan
minuman lainnya. Contohnya: tapai pulut untuk campuran cendol dan es campur,
atau dapat juga diolah kembali menjadi wajik dan dodol.
Oleh karena
bioteknologi berperan sangat penting dalam pembuatan produk makanan yang sudah
sangat dikenal oleh masyarakat, maka kami mencoba membuat langsung produk
makanan hasil bioteknologi yaitu tapai singkong.
1.2
Perumusan Masalah
Sehubungan dengan latar belakang
masalah di atas, permasalahn yang dibahas dalam penulisan ini adalah sebagai
berikut:
1. Apakah proses fermentasi makanan
itu?
2. Bagaimana proses fermentasi pada
tape?
3. Apa kegunaan ragi dalam proses
pembuatan tape singkong?
4. Ada berapa macam langkah-langkah
dalam proses pembuatan tape singkong?
1.3
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan-tujuan dilaksanakannya penelitian bioteknologi fermentasi
ini, diantaranya :
Ø Mengaplikasikan
salah satu contoh biotekologi konvensional
Ø Membuat produk
olahan singkong berupa fermentasi tapai singkong
BAB
II
TINJAUAN
PUSTAKA
2.1 Pengertian Bioteknologi
Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari
pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain)
maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam
proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi
tidak hanya didasari padabiologi semata,
tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi
molekular, mikrobiologi, genetika, kimia,matematika,
dan lain sebagainya.Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang
menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.
Bioteknologi
secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu.
Sebagai contoh, di bidang teknologi
pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan
tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas
baru di bidangpertanian,
serta pemuliaan
dan reproduksi hewan.Di bidang medis, penerapan
bioteknologi pada masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuanvaksin, antibiotik,
dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang
terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan
signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis
Pasteur. Dengan alat ini,
produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.
Generasi pertama adalah
bioteknologi sederhana yaitu penggunaan mikroba yang masih secara tradisional
dalam produksi makanan dan tanaman ataupun pengawetan makanan, sebagai contoh yaitu
pembuatan tempe, tape, cuka, dan lain-lain. Generasi kedua adalah proses
berlangsung dalam keadaan tidak steril, sebagai contoh pembuatan kompos dan
produksi bahan kimia. Generasi ketiga adalah proses dalam keadaan tidak steril,
sebagai contoh produkasi antibiotic dan hormon. Generasi keempat adalah
generasi bioteknologi baru, sebagai contoh produksi insulin.
Macam – Macam Bioteknologi
1, Bioteknologi
Konvensional
Bioteknologi
konvensional merupakan bioteknologi yang menggunakan organisme atau mikroba
untuk menghasilkan suatu senyawa kimia atau produk dengan aktivitas-aktivitas
mikroba dan belum menggunakan enzim.
Ciri-ciri
bioteknologi konvensional adalah:
a) Dikenal sejak awal peradaban manusia.
b) Menggunakan secara langsung hasil yang diproduksi organisme atau mikroorganisme berupa senyawa kimia atau bahan pangan tertentu yang bermanfaat bagi manusia.
a) Dikenal sejak awal peradaban manusia.
b) Menggunakan secara langsung hasil yang diproduksi organisme atau mikroorganisme berupa senyawa kimia atau bahan pangan tertentu yang bermanfaat bagi manusia.
c)
Peralatan yang digunakan sederhana.
d) Pemanfaatan mikroorganisme terbatas.
d) Pemanfaatan mikroorganisme terbatas.
2. Bioteknologi Modern
Bioteknologi
modern merupakan bioteknologi yang memanfaatkan biologi molekuler dan sel untuk
menghasilkan produk yang bermanfaat bagi manusia. Penerapan bioteknologi modern berdasarkan pada rekayasa genetika dan rekayasa biokimia. Rekayasa genetika adalah teknik pengambilan gen
tertentu untuk menghasilkan organisme yang memiliki keunggulan secara genetik. Sedangkan, rekayasa biokimia seperti penggunaan tangki reaktor untuk pertumbuhan mikroorganisme untuk proses biologis tertentu supaya tidak terkontaminasi mikroorganisme lain.
Ciri-ciri bioteknologi modern adalah:
a) Mulai berkembang sejak ditemukan DNA.
b) Organisme atau mikroorganisme digunakan untuk memperbaiki serta meningkatkan kinerja genetik suatu organisme yang bermanfaat bagi manusia.
menghasilkan produk yang bermanfaat bagi manusia. Penerapan bioteknologi modern berdasarkan pada rekayasa genetika dan rekayasa biokimia. Rekayasa genetika adalah teknik pengambilan gen
tertentu untuk menghasilkan organisme yang memiliki keunggulan secara genetik. Sedangkan, rekayasa biokimia seperti penggunaan tangki reaktor untuk pertumbuhan mikroorganisme untuk proses biologis tertentu supaya tidak terkontaminasi mikroorganisme lain.
Ciri-ciri bioteknologi modern adalah:
a) Mulai berkembang sejak ditemukan DNA.
b) Organisme atau mikroorganisme digunakan untuk memperbaiki serta meningkatkan kinerja genetik suatu organisme yang bermanfaat bagi manusia.
c) Peralatan yang digunakan sudah modern.
d) Pemanfaatan mikroorganisme ditambah dengan
teknologi modern.
2.2
PENGERTIAN FERMENTASI
Fermentasi adalah proses
produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik atau membutuhkan sedikit
oksigen. Fermentasi juga merupakan kegiatan mikroba pada bahan pangan sehingga
dihasilkan produk yang dikehendaki melalui respireasi anaerob.Akan tetapi, terdapat
definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi
dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal.
Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi.
Beberapa contoh hasil fermentasi adalah etanol, asam laktat, dan hidrogen. Akan
tetapi beberapa komponen lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti
asam butirat dan aseton. Ragi dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam
fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol
lainnya.
Respirasi anaerobik dalam otot mamalia selama kerja yang keras (yang
tidak memiliki akseptor elektron eksternal), dapat dikategorikan sebagai bentuk
fermentasi.
Mikroba yang
terlibat dalam kegiatan fermentasi antara lain bakteri, khamir, dan kapang.
Pada proses fermentasi, mikroorganisme menghasilkan produk dengan enzim yang
mengubah suatu zat menjadi zat lain. Pada kondisi anaerob (sedikit oksigen), fermentasi
dapat mengubah karbohidrat menjadi glukosa, dan lain
sebagainya. Fermentasi dibantu dengan bakteri Sacharomyces cerivisiae yang
mengubah karbohidrat menjadi gula sederhana dan diubah lagi menjadi
karbondioksida dan alkohol. Melalui fermentasi dapat membuat produk-produk
bahan pangan seperti dalam pembuatan tape.
Persamaan
Reaksi Kimia :
C6H 12O6
®2C2H5OH
+ 2CO2 + 2ATP
Energi yang
dilepaskan: 118 kJ /mol) dijabarkan sebagai Gula (glukosa, fruktosa, atau
sukrosa) ®Alkohol
(etanol) +Karbon dioksida + Energi(ATP). Jalur biokimia yang terjadi,
sebenarnya bervariasi tergantung jenis gula yang terlibat, tetapi umumnya
melibatkan jalur glikolisis, yang merupakan bagian dari tahap awal respirasi
aerobik pada sebagian besar organisme. Jalur terakhir akan bervariasi
tergantung produk akhir yang dihasilkan.
Fermentasi
yang baik dilakukan pada suhu 28-30ͦ C dan membutuhkan waktu 45 jam .
Fermentasi
dapat diperlambat jika dingin.Fermentasi tape paling baik dilakukan pada
kondisi mikro aerob.Pada kondisi ini, kapang tidak mampu tumbuh sehingga
tidak dapat menghidrolisis pati. Namun demikian, pada kondisi aerob yang
merupakan kondisi paling baik bagi kapang dan kahamir, aroma tidak
berkembang dengan baik karenatergantung dari fermentasi alkohol dan pada kondisi
ini fermentasi alkohol menurun. Fermentasi yang tertutup akan mencegah
terjadinya kontaminasi.Tujuan fermentasi adalah menghasilkan suatu produk
(bahan pakan) yang mempunyai kandungan nutrisi, tekstur, biological
availability yang lebih baik serta menurunkan zat anti nutrisinya.
2.3 PERANAN RAGI
Ragi adalah palung
yang dibuat dari adonan tepung beras dan berbagai macam rempah-rempah
mengandung berbagai macam jasad renik ; tergantung jenis raginya, ragi
digunakan sebagai biang dalam pembuatan roti maupun berbagai jenis makanan
hasil fermentasi tradisional , seperti tape, tempe, oncom, dan kecap.
Starter yang
digunakan untuk produksi tapai disebut ragi, yang umumnya berbentuk bulat
pipih dengan diameter 4-6 cm dan ketebalan 0,5
cm.Tidak diperlukan peralatan khusus untuk produksi ragi, tetapi
formulasi bahan yang digunakan pada umumnya tetap menjadi rahasia di setiap
pengusaha ragi Ragi dipanen setelah 2-5 hari,tergantung dari suhu dan
kelembaban Produk akhir akan berbentuk pipih kering dandapat disimpan dalam
waktu lama. Tidak ada faktor lingkungan yang dikendalikan.Mikroorganisme yang
diharapkan maupun kontaminan dapat tumbuh bersama-sama. Namun
demikian pada ragi yang dibuat pada musim hujan akan dapat dijumpai Mucor sp
dan Rhizopus sp dalam jumlah yang lebih banyak dan membutuhkan waktu
pengeringanyang lebih lama. Ragi tape atau yang sering disebut sebagai `ragi´
adalah starter untuk membuat tape.
Di dalam ragi ini terdapat mikroorganisme yang dapat
mengubah karbohidrat (pati) menjadi gula sederhana (glukosa) yang selanjutnya
diubah lagi menjadi alkohol. Beberapa jenis mikroorganisme yang terdapat dalam
ragi adalah Chlamydomucor oryzae,Rhizopus oryzae, Mucor sp. , Candida
sp. , Saccharomyces cerevicae, Saccharomycesverdomanii, dan lain-lain.
Pada dasarnya pembuatan ragi
merupakan teknik dalammemperbanyak mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan
tape.Perbanyakan inidilakukan dalam suatu medium tertentu dan setelah cukup
banyak mikroba yang tumbuh, pertumbuhannya dihentikan serta dibuat dalam
keadaan istirahat, baik dalam bentuk sel maupun dalam bentuk sporanya.
Penghentian pertumbuahn mikroba tersebut dilakukan dengan cara mengeringkan
medium tumbuhnya
BAB
III
PELAKSANAAN
PRAKTIKUM
3.1 Alat dan Bahan
·
Alat
1. Panci
2. Baskom
3. Senduk Kayu
4. Wadah
plastik bertutup seperti Tupperware
5. Sendok
6. Plastik
ukuran 5 kg sebanyak 2 buah
7. Plastik
ukuran 2 kg sebanyak 2 buah
8. Saringan
plastik
·
Bahan
1. Singkong
ukuran sedang 1 kg
2. Ragi tapai 3
butir (haluskan)
3. Daun pisang
3.2 Metode Penelitian
Penelitian biologi ini menggunakan metoda:
1.
Melakukan pembuktian langsung dengan cara membuat tape
singkong.
2.
Meneliti hasil pembuktian/pecobaan
3.
Mengumpulkan data dari sumber lain, seperti media
informatika yang mendukung hasil penelitian pada proses pembuatan tape
singkong.
3.3 Proses
Penelitian
Proses penelitian adalah dengan terjun langsung
membuktikan sendiri untuk membuat tape singkong:
Di rumah
1.
Kupas kulit singkong lalu cuci sampai bersih
2.
Kukus/masak singkong tersebut menggunakan dandang/panci
hingga matang
3.
Bila sudah matang lalu diangkat, dinginkan dan masukan
ke dalam wadah plastik bertutup.
Di sekolah
1
Taburkan ragi tapai kepermukaan singkong yang telah
matang secara merata. Masukan kedalam toples yang seudah diberi alas daun pisang
dan tutup toples dengan rapat, diamkan selama 2-3 hari.
2
Amati fermentasi tapai yang terbentuk, dari segi
tekstur, aroma, warna, dan rasa.
BAB
IV
HASIL
DAN PEMBAHASAN
4.1
Tabel Hasil Penelitian
Setelah
melakukan penelitian, ternyata kami dapat menyimpulkan bahwa fermentasi yang
terjadi pada tape singkong terjadi selama 2-3 hari..
|
NO
|
TAPAI
SINGKONG
|
HASIL
PENGAMATAN
|
|||
|
AROMA
|
RASA
|
WARNA
|
BAU
|
||
|
ASAM
|
MANIS
KEASAMAN
|
PUTIH
KEKUNIANGAN
|
ALKOHOL
|
||
4.2 Pembahasan
Setelah melakukan
penelitian selama 3 hari tentang pembuatan tape singkong, kami dapat membahas
bagaimana tape singkong dibuat, memaparkan faktor-faktor yang terlibat dalam
pembuatan ataupun dalam proses fermentasi tape. Tape singkong ini merupakan
suatau bioteknologi yang dikategorikan ke dalam bioteknologi tradisional
/konvensional.
Hasil dari tape yang kami coba ternyata singkong
tersebut menjadi terasa manis keasaman dan agak terasa bau alkohol,setelah kami
meneliti dan membaca dari berbagai sumber ternyata pada tape singkong itu
terjadi proses fermentasi yang menyebabkan singkong menjadi bau alkohol dan
terasa manis.
Adapun reaksi yang terjadi dalam proses fermentasi
tape yaitu :
Amilum/patiamilase matosa
2(C6H10O5)n + nH2O —-> n C12H22O11
Maltosa maltase glukosa
C12H22O11 + H2O —-> 2C6H12O6
glukosa alkohol
C6H12O6 —-> 2C2H5OH + CO2
Bahan baku dari pembuatan tape adalah beras singkong atau bisa digunakan juga umbi kayu (singkong).Tape singkong dibuat dengan proses fermentasi yang dibantu oleh ragi atau (bakteri saccharomyces cerivisiae) bakteri ini dapat merubah karbohidrat menjadi alkohol, dan karbon dioksida.Dalam fermentasi tape terlibat beberapa mikro organisme yang disebut dengan mikrobia perombak pati menjdi gula yang menjadikan tape pada awal fermentasi terasa manis.yang terasa manis.
Bahan baku dari pembuatan tape adalah beras singkong atau bisa digunakan juga umbi kayu (singkong).Tape singkong dibuat dengan proses fermentasi yang dibantu oleh ragi atau (bakteri saccharomyces cerivisiae) bakteri ini dapat merubah karbohidrat menjadi alkohol, dan karbon dioksida.Dalam fermentasi tape terlibat beberapa mikro organisme yang disebut dengan mikrobia perombak pati menjdi gula yang menjadikan tape pada awal fermentasi terasa manis.yang terasa manis.
Pembuatan tape ini berlangsung selama dua sampai
tiga hari,dalam kurun tiga hari itu tape masih bisa masih bisa dimakan karena
tape belum berubah menjadi alcohol,tapi jika tape sudah lebih dari tiga hari
tape tidak bisa dimakan(dikonsumsi) karena sudah berubah menjadi alcohol selain
itu juga tape tersebut sudah membusuk.
BAB
V
KESIMPULAN
DAN SARAN
5.1
KESIMPULAN
1.
Pembuatan
tape termasuk dalam bioteknologi konvensional (tradisional) karena masih
menggunakan cara-cara yang terbatas.
2.
Fermentasi yang terjadi pada tape
adalah fermentasi karbohidrat oleh ragi tape. Hasil fermentasi karbohidrat
berupa asam organik, alkohol dan gas.
3.
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.
4.
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.
Kegagalan dalam pembuatan tape biasanya dikarenakan
enzim pada ragi Saccharomyces cereviceae tidak pecah apabila terdapat
udara yang mengganggu proses pemecahan enzim tersebut.
5.2
SARAN
Sebaiknya para pemuda dibekali
ilmu pengetahuan yang cukup supaya cepat diterapkan dalam setiap langkah
kehidupannya masing-masing. Kita harus menyambut fermentasi dengan baik
sehingga pemanfaatannya dapat kita rasakan dengan sendirinya
Saran yang dapat
penyusun sampaikan untuk praktikum-praktikum selanjutnya yaitu diharapkan
kepada praktikan selanjutnya agar lebih memperhatikan bagaimana pembuatan tape
tersebut supaya pembuatan tape tersebut berlangsung sempurna
DAFTAR
PUSTAKA
( Rabu, 20 Ferbruari 2013)
Wikipedia. 2011.
Fermentasi. id.wikipedia.org/wiki/Fermentasi ( Sabtu,23 Februari 2013)
(
Minggu , 24 Februari 2013)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar