Jumat, 06 Januari 2012

teknologi fermentasi biji-bijian dan umbi-umbian


A.  Fermentasi
Proses fermentasi dalam pengolahan pangan adalah proses pengolahan pangan dengan menggunakan aktivitas mikroorganisme secara terkontrol untuk meningkatkan keawetan pangan dengan dioproduksinya asam dan atau alkohol, untuk menghasilkan produk dengan karekateristik flavor dan aroma yang khas, atau untuk menghasilkan pangan dengan mutu dan nilai yang lebih baik. Contoh-contoh produk pangan fermentasi ini bermacam-macam; mulai dari produk tradisional (misalnya tempe, tauco, tape, dll) sampai kepada produk yang modern (misalnya salami dan yoghurt).
Proses fermentasi dalam pengolahan pangan mempunyai beberapa keuntungan-keuntungan, antara lain :
1.      proses fermentasi dapat dilakukan pada kondisi pH dan suhu normal, sehingga tetap mempertahankan (atau sering bahkan meningkatkan) nilai gizi dan organoleptik produk pangan,
2.      karakteristik flavor dan aroma produk yang dihasilkan bersifat khas, tidak dapat diproduksi dengan teknik/metoda pengolahan lainnya.
3.       memerlukan konsumsi energi yang relatif rendah karena dilakukan pada kisaran suhu normal,
4.      modal dan biaya operasi untuk proses fermentasi umumnya rendah, dan
5.      teknologi fermentasi umumnya telah dikuasi secara turun temurun dengan baik.
Sebagaimana dikemukakan di muka bahwa proses fermentasi adalah proses yang memanfaatkan jasa mikroorganisme, maka pengendalian proses fermentasi pada dasarnya adalah pengendalian pertumbuhan dan aktivitas mikroorganisme tersebut. Faktor utama yang mengandalikan pertumbuhan mikroorganisme pada bahan pangan adalah :
1.      ketersediaan sumber-sumber karbon dan nitrogen yang akan digunakan oleh mikroorganisme tersebut untuk tumbuh dan berkembang biak,
2.      ketersediaan zat gizi khusus tertentu yang merupakan persyaratan karakteristik bagi mikroorganisme tertentu untuk tumbuh dengan baik,
3.      nilai pH produk pangan,
4.      suhu inkubasi,
5.      kadar air, dan
6.      ada/tidaknya kompetisi dengan mikroorganisme lainnya
Tanaman yang merupakan sumber pati, protein, atau lemak merupakan tanaman yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku dalam industri fermentasi. Sebagai salah satu sumber pati, tanaman dapat digolongkan menjadi tanaman serealia (yang dimanfaatkan adalah biji-bijinya), leguminosa dengan memanfaatkan kacang-kacangan dan juga tanaman umbi dan batang.
Contoh dari biji-bijian antara lain beras, jagung, sorghum, dan gandum. Golongan leguminosa antara lain kacang kedelai, kacang tanah, dan jenis biji-bijian lainnya. Contoh umbi-umbian adalah ubi jalar, ubi kayu, kentang, dan yang lainnya sedangkan dari bagian batang, yang banyak dimanfaatkan adalah sagu dan aren.

B.     Produk Fermentasi
Jenis-jenis produk fermentasi dari bahan biji-bijian dan umbi-umbian yang alkoholik maupun yang tidak alkoholik adalah:
a.       Produk alkoholik
Pada umumnya produk fermentasi yang mengandung alkohol banyak ditemukan dalam bentuk minuman. Pada daerah-daerah tertentu produk pangan tersebut dapat berbentuk pasta seperti tape dari indonesia atau produk-produk yang sejenis. Sebagai minuman, produk ini telah diproduksi secara modern seperti halnya bir dan sake. Berbagai negara mempunyai produk alkohol yang khas, yang diproduksi secara tradisional.
Minuman beralkohol yang diproduksi secara tradisional tidak nampak jernih seperti yang dihasilkan oleh pabrik-pabrik modern. Produk minuman tradisional kadang-kadang tampak keruh karena adanya residu substrat atau mikroba.hal ini dapat terjadi karena pada saat proses kadang-kadang tidak dilakukan penjernihan atau perlakuan lanjutan lainnya setelaha tahap fermentasi berakhir atau memang karena bahan baku yang digunakan bermutu rendah.
Keuntungan proses fermentasi tradisional tanpa perlakuan lanjutan antara lain adalah produk yang dihasilkan mempunyai nilai kalori dan vitamin B yang lebih tinggi dari pengolahan secara modern. Vitamin B diperoleh terutama dari sisa bahan baku yang masih banyak terdapat pada produk.
Pada proses modern, dengan banyaknya perlakuan yang diberikan pada saat persiapan maupun pada prosesnya, kadang-kadeang dapat menyebabkan hilangnya sebagian komponen gizi. Namun hali ini diimbangi dengan mutu produk yang dihasilkan yang lebih tinggi bila ditinjau dari segi organoleptik yang juga mendukung usaha pemasarannya. Produk yang dibuat secara modern akan mempunyai mutu yang selalu seragam yang tidak atau sukar dicapai dengan pengolahan secara tradisional dengan fermentasi secara sepontan.
Beberapa jenis produk fermentasi yang termasuk produk fermentasi alkoholik adalah tape dan brem, bir, sake, kaffir, yakju dan takyu, tesquino, jand, ahang, apong, lao-chao, bouza, sonti, pombe, sorgho, dan biti.
b.      Produk bukan non-alkoholik
Produk-produk fermentasi yang tidak mengandung alkohol atau non-alkoholik pada umumnya dapat ditemukan dalam bentuk belum siap dikonsumsi. Agar produk tersebut dapat dikonsumsi, harus terlebih dahulu ataudicampur dengan bahan-bahanmakanan yang lainnya seperti taucho, tempe, oncom, atau miso. Proses pembuatan produk fermentasi ini dibeberapa daerah masih dilakukan secara tradisonal sehingga menyebabkan sering terjadi perbedaan mutu produk dari pengolah yang satu dengan pengolag yang lainnya untuk jenis produk yang sama.
Beberapa produk fermentasi yang tidak mengandunfg alkohol adalah tempe, tauco, kecap, miso, oncom, natto, sufu, kankey, mahewu, ambil, ogi, sangak, burong-dalag, dhokla, kishk, kushuk, idli, dan sour dough.



C.  Fermentasi biji-bijian
a.      Sake
Sake adalah minuman beralkohol yang berasal dari jepang yang sudah dikenal sejak berabad-abad yang lalu. Produk ini berwarna kuning pucat, jernih dan mengandung alkohol sekitar 15-16%
Bahan baku utama pembuatan sake adalah beras. Beras yang digunakan harus disosoh sehingga mempunyai berat sekitar 75% dari berat semula. Penyosohan tersebut harus dilakukan agar kandungan protein, lemak dan mineral pada bahan baku tersebut berkurang karena adanya pemisahan antara dedak dan bulir beras tersebut.
Mikrobiologi yang digunakan adalah acetobacter oryzae yang merupakan sumber enzim amilase dan protoase. Khamir yang digunakan sebagai starter untuk memproduksi alkohol yaitu jenis saccahoromyces sake yang mirip dengan saccaromyces cerevisiae. selain itu dapat digunakan khamir S. Tokyo dan S. Yeddo.
















Proses pembuatan sake
beras
 


                                                   disosoh
Berta sosoh
 


                                                      - dicuci
                                                      - direndam
                                                      - dikukus
                                                            - didinginkan
Nasi
 
- diberi spora kapang                                             - diberi spora khamir
- difermentasi                                                        - diberi air



Starter kapang (koji)
Starter khamir (Moto)
Moromi
 





Difermentasi 3 minggu, disaring
sake
ampas
 





b.      Yakyu dan takyu
Takyu dan takju adalah produk yang mirip dengan sake, berasal dari korea. Produk ini terbuat dari beras, barley, gandum atau jagung dengan bantuan aktivitas enzim dari kapang dan khamir. Takyu adalah yakju yang diencerkan dan biasa dikonsumsi oleh petani serta masyarakat umum.
Bahan baku utama pembuatan takyu dan dan yakju adalah beras dan gandum atau jagung. Bahan ini digunakan untuk menumbuhkan starter (nuruk). Jenis kapang sebagai sumber enzim adalah A. Usamii dan sumber khamir yang digunakan adalah s. cerevisiae.
gandum
Proses pembuatan

-          Dibersihkan
-          Digiling
tepung
 



-          Diatur k.a 30-40%
-          Diinokulasi dengan A. Usamii
-         
bulatan
Dibentuk bulatan
 


-          Difermentasikan 10 hari, 30-45oC
-          Difermentasikan 7 hari, 30-40oC
-          Difermentasikan 2 minggu, 30-35oC
-         
Nuruk
Difermentasikan 1-2 bulan, 20-25oC



c.       Lao-Chao
Lao-chao adalah produk beras ketan yang berasal dari China. Di Indonesia dikenal dengan arak china atau chiu. Produk ini sejenis dengan tape ketan yang dikenal di Indonesia.
Bahan baku utama untuk pembuatan Lao-Chao adalah beras ketan. Starter yang digunakan adalah sejenis starter untuk pembuatan tape di Indonesia. Di China starter ini dinamakan Chiu-yuch dan dibuat dari campuran-campuran tertentu dengan bahan baku utama beras. Mikroba yang berperan selama proses fermentasi adalah R. Oryzae, R. Chinensisdan dan Chalamydomucor dari jenis kapang sedangkan untuk khamir adalah Endomycopsis.
Proses pengolahan, mula-mula beras ketan direndam semalam untuk kemudian dikukus. Setelah dingin ditambah dengan ragi dan fermentasi dilakukan pada wadah tertutup selama 2-3 hari. Pada akhir fermentasi ketan menjadi lunak, berair dan terasa manis dan beralkohol, Lao-Chao apabila hendak dikonsumsi biasanya dicampur dengan bahan-bahan lainnya seperti telur atau hasil-hasil laut.
d.      Tempe
Produk fermentasi dari biji-bijian cukup banyak dikenal. Sebagi contoh akan dikemukakan tempe, salah satu produk fermentasi tradisional yang cukup terkenal di Indonesia. Tempe merupakan sumber protein nabati yang sangat potensial. Pada umumnya bahan baku dari tempe adalah kacang kedelai dan produk tersebut dikenal dengan tempe kedalai. Kedelai atau Glycine max (L) Merill, termasuk dalam famili Leguminosae (kacang-kacangan) mempunyai genus Olycine, sub famili Papilioneideae, ordo Polipetales dan spesies max.
Pada prinsipnya dalam proses pembuatan tempe ada beberapa tahapan yang harus dilakukan yaitu perendaman, perebusan, pengupasan, penirisan, penambahan laru (ragi, inokulasi) dan selanjutnya dilakukan fermentasi/inkubasi.
Perendaman kedelai bertujuan untuk memberikan suasana asam yang dibutuhkan untuk pertumbuhan kapang. Salian itu juga bertujuan untuk menghambat pertumbuhan mikroba-mikroba lain yang tidak diinginkan. Untuk merendam kedelai dapat digunakan air biasa atau air yang ditambah dengan asam (asam cuka atau asam laktat) sehingga mencapai pH sekitar 4-5.
Selanjutnya dilakukan pengupasan kulit kedelai Tahapan pengupasan kulit kedele ini merupakan tahap yang sangat penting, terutama yaitu memudahkan kapang untuk tumbuh dan menembus kedelai. Secara tradisional, pengupasan ini dilakukan dengan cara yang sederhana yaitu dengan cara diinjak-injak. Tentu saja pengupasan dapat pula dilakukan dengan menggunakan alat pengupas.
Proses pembuatan tempe dapat dilakukan dengan berbagai cara. Cara yang seing dilakukan oleh para pengrajin tempe di Indonesia, khususnya di pedesaan, umumnya adalah cara sederhana yang telah dipraktekkan secara turun temurun. Setelah dilakukan sortasi (untuk memilih kedele yang baik dan bersih), kedele kemuidan dicuci sampai bersih, lalu direbus selama antara 60 – 90 menit. Kedelai yang telah direbus tadi kemudian direndam semalam. Setelah perendaman, kulit kedelai dikupas dan dicuci atau dikukus lagi selama 45 – 60 menit. Pada umumnya perebusan yang kedua ini jarang dilakukan oleh para pengrajin tempe. Setelah didinginkan dan ditiriskan, kemudian diberi laru/ragi/inokulum, dicampur secara merata, dan akhirnya dibungkus. Tempe yang telah dibungkus kemudian diperam selama 36 – 48 jam pada suhu kamar yang agak hangat.
Cara pembuatan tempe dengan cara baru juga mulai diperkenalkan, terutama dengan memperkenalkan cara-cara yang lebih bersih dan higienis. Pada prinsipnya cara ini sama dengan cara tradisional. Salah satu perbedaan utama terletak pada tahap pengupasan kulit kedelai. Pada cara baru, kedelai telah terlebih dikupas kulitnya (kupas kering) dengan menggunakan alat pengupas kedelai. Karena alasan itulah maka cara ini sering disebut sebagai cara kering. Tahap-tahapan setelah pengupasan dan selanjutnya sama dengan cara trasional.

D.      Fermentasi Umbi-umbian
a.       Fermentasi Tape
Tape adalah produk fermentasi yang terbentuk pasta atau kompak, tergantung dari jenis bahan bakunya. Tape dibuat dengan menggunakan starter yang berisi campuran mikroba. Produk ini mempunyai cita rasa dan aroma yang khas, yaitui gabungan antara rasa manis, sedikit asam, dan cita rasa alkohol. Menurut jenis bahan bakunya tape dikenal beberapa jenis yaitu tape ubi kayu, tape ketan, tape sorghum, dan air tape (brem). Brem adalah produk dari air tape ketan hitam atau ketan putih berupa cairan (brem cair) atau padatan (brem padat).
Bahan baku pembuatan tape adalah ubi kayu jenis manis yang berwarna putih atau kuning. Varietas ubi kayu yang banyak digunakan untuk pembuatan tape adalah Aldira dan Gading Roti. Mikroba yang berperan penting dalam fermentasi tape adalah Amilomices rouxii, Edomicopsis, Burtonii, dan Sacchoromyces cerevisiae. Selain itu dijumpai pula bakteri asam laktat (Pediococcus) dan bakteri amilotik (Bacillus).
Proses pembuatan tape
Ubi Kayu
 
-           

-          Dikupas dan dicuci
-          Dikukus
-          Didinginkan
-          Ditaburi ragi
-         
tape
difermentasi


Tape yang terbentuk selanjutnya dapat diolah lebig lanjut menjadi beberapa produk olahan. Pengolahan tape yang paling sederhana untuk menghasilakan produk lanjutan adalah dengan cara digoreng atau dikolak. Produk olahan tape lainnya adalah sirup, brem, dan anggur tape.
Tepung tape dibuat dengan cara mengeringkan tape menjadi tepung tape. Proses pembuatan tape terdiri atas 3 tahap yaitu pengeringan, penggilingan, dan pengayakan. Tape yang baik untuk diolah menjadi tepung adalah tape dari ubi kayu putih, yang proses fermentasinya berlangsung selama 48 jam. Pada pembuatan tepung tape perlu diperhatikan pengaturan suhu dan waktu pengeringan agar aroma dan cita rasa tidak banyak berubah. Tepung tape yang telah dihasilkan dapat digunakan untuk campuran roti, pudding, cake dan lainnya.

Tidak ada komentar: