Apa yang dimaksud dengan Fermentasi?

Sains Biologi
1

image

Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Fermentasi biasanya digunakan untuk makanan yang akan diambil manfaatnya ataupun keperluan lainnya.

Apa yang dimaksud dengan Fermentasi?

2

Menurut Wayne Gisslen (Profesional Baking, 2012), Fermentasi adalah proses dimana ragi bereaksi terhadap gula dan mengubahnya menjadi karbondioksida dan alkohol. Menurut Sangjin Ko (2012), Fermentasi adalah proses mikroorganisme yang tumbuh dari bahan seperti buah atau sayur yang memecah pati menjadi gula. Hasil dari fermentasi gula adalah etanol, asam laktat, asetat dan karbondioksida.

Menurut Paula Figoni( 2008), faktor yang mempengaruhi fermentasi ragi:

  1. Temperatur adonan, Ragi tidak akif pada temperature 32o F-34o F(0oC-1oC) dan mulai aktif ketika temperature 50o F(10oC). Pada saat 120o F(50oC) fermentasi mulai melambat dan sel-sel ragi mulai mati dan fermentasi berkahir pada saat 140o F(60oC)

  2. Jumlah garam, garam dapat memperlambat fermentasi ragi, penggunaan garam yang sesuai

  3. Jumlah Gula, penggunaan gula yang cukup dapat meningkatkan aktifitas ragi( sekitar 5%, baker percentage). Penggunaan 10% memperlambat fermentasi.

  4. Tipe gula yang di pakai, sukrosa, glukosa, dan fruktosa dapat berfermentasi dengan cepat, maltose berfementasi dengan lambat sedangkan laktosa tidak berfermentasi sama sekali.

  5. pH dari adonan, pH yang optimum adalah 4 sampai di atas atau di bawah pH tersebut fermentasi berjalan lambat

  6. Jumlah Ragi, jumlah ragi yang banyak tentu mempercepat fermentasi, tetapi penggunaan ragi yang terlalu banyak dapat memberikan rasa ragi yang tidak diinginkan, selain itu dapat membuat adonan capai.

  7. Tipe ragi yang dipakai, produk ragi yang di jual ke bakers mengandung fermentasi ragi yang cepat dan bagus untuk adonan yang mebutuhkan waktu cepat.

Klasifikasi

Berdasarkan Metode Fermentasi Sangjin Ko mengelompokan metode fermentasi menjadi tiga, singlestep fermentation, independent two-step fermentation, and simultaneous twostep fermentation. Karakteristik fermentasi berbeda tergantung pada metodenya:

  1. Single-step Fermentation
    Metode ini paling sederhana dibandingkan dua metode yang lain. Yeast langsung dapat menggunakan gula dari buah yang digunakan untuk membuat ragi. Buah yang digunakan misalnya kismis, anggur, apel.

  2. Independent two-step Fermentation
    Metode ini memiliki dua tahap fermentasi, karena yeast tidak dapat menggunakan pati secara langsung. Tahap sakarifikasi oleh enzim seperti malt dibutuhkan sebelum proses fermentasi. Mula-mula pati harus dihirolisis menjadi maltose oleh enzim, kemudian yeast menggunakan maltose tersebut untuk fermentasi. Bahan yang digunakan misalnya ragi dari nasi merah.

  3. Simultaneous two-step Fermentation
    Dalam metode ini, proses sakarifikasi dan fermentasi berlangsung bersamaan tidak seperti independent two-step fermentation. Pati tidak dapat digunakan yeast, oleh karena itu amylase berperan dalam memecah karbohidrat bersamaan dengan yeast. Sebagai enzim tambahan, biasanya digunakan ragi tape dan koji. Metode ini dapat menghasilkan ragi yang baik dan lebih sedikit risiko terkontaminasi.

3

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. Fermentasi suatu cara telah dikenal dan digunakan sejak lama sejak jaman kuno. Sebagai suatu proses fermentasi memerlukan:

  1. Mikroba sebagai inokulum
  2. Tempat (wadah) untuk menjamin proses fermentasi berlangsung dengan optimal.
  3. Substrat sebagai tempat tumbuh (medium) dan sumber nutrisi bagi mikroba.

Bioteknologi fermentasi menyngkut hal-hal yang berkaitan dengan proses industri fermentasi yang meliputi:

  1. Sifat Fermentasi
  2. Prinsip Kultivasi Mikroba dalam Sistem Cair
  3. Desain Bioreaktor (fermenter)
  4. Desain Media
  5. Instrumentasi dan Pengendalian Proses dalam Bioreaktor
  6. Tenik Pengukuran
  7. Pemindahan Massa dan Energi
  8. Peningkatan Skala
  9. Fermentasi substrat padat

Prinsip-prinsip Fermentasi

Agar fermentasi dapat berjalan dengan optimal, maka harus memperhatikan faktor-faktor berikut ini:

  1. Aseptis: bebas kontaminan.
  2. Komposisi medium pertumbuhan.
  3. Penyiapan inokulum
  4. Kultur
  5. Tahap produksi akhir.

Sifat Fermentasi

  1. Aerob memerlukan adanya oksigen.
  2. Anaerob tidak memerlukan adanya oksigen.

Desain Bioreakto

Istilah fermenter (bioreaktor) digunakan untuk tempat fermentasi. Pada prinsipnya fermenter harus menjamin pertumbuhan mikroba dan produk dari mikroba di dalam fermenter. Semua bagian di dalam fermenter pada kondisi yang sama dan semua nutrien termasuk oksigen harus tersedia merata pada setiap sel dalam fermenter dan produk limbah seperti; panas, CO2, dan metabolit harus dapat dikeluarkan ( remove ). Masalah utama fermenter untuk produksi skala besar adalah pemerataan medium kultur dalam fermenter. Harus homogen artinya medium kultur harus tercampur merata. Oleh karena itu, wadah perlu didesain sedemikian rupa sehingga proses dalam wadah dapat dimonitor dan dikontrol. Wadah (fermenter) memberikan kondisi lingkungan fisik yang cocok bagi katalis sehingga dapat berinterkasi secara optimal dengan substrat. Desain fermenter mulai dari yang sederhana (tangki dengan putaran) sampai yaang integrated system dengan komputer.