Fermentasi tapai Singkong
A. Latar Belakang
Biologi merupakan suatu ilmu yang berdekatan dengan kehidupan kita sehari-hari dan biologi merupakan suatu penghubung dari semua ilmu alam dan juga sebagai ilmu yang mempertemukan ilmu alam dengan ilmu sosial.
Salah satu pokok pembahasan di dalam ilmu biologi adalah Pengantar bioteknologi. Dimana bioteknologi disini dibagi ke dalam bioteknologi modern dan bioteknologi konvensional. Salah satu contoh bioteknologi konvensional adalah pembuatan Tape. Tape merupakan makanan fermentasi tradisional yang sudah tidak asing lagi. Dimana dalam pembuatan tape berlangsung proses fermentasi. Tape dibuat tidak hanya sehari langsung jadi, tetapi diperlukan waktu berhari-hari untuk proses fermentasinya.
Tape dibuat dari beras, beras ketan, atau dari singkong (ketela pohon). Berbeda dengan makanan-makanan fermentasi lain yang hanya melibatkan satu mikroorganisme yang berperan utama, seperti tempe atau minuman alkohol, pembuatan tape melibatkan banyak mikroorganisme.
Berdasarkan uraian di atas, dapat disimpulkan mikroorganisme yang terdapat di dalam ragi tape adalah kapang Amylomyces rouxii, Mucor sp., dan Rhizopus sp.; khamir Saccharomycopsis fibuligera, Saccharomycopsis malanga, Pichia burtonii, Saccharomyces cerevisiae, dan Candida utilis; serta bakteri Pediococcus sp. dan Bacillus sp. Kedua kelompok mikroorganisme tersebut bekerja sama dalam menghasilkan tape.
Mikroorganisme dari kelompok kapang akan menghasilkan enzim-enzim amilolitik yang akan memecahkan amilum pada bahan dasar menjadi gula-gula yang lebih sederhana (disakarida dan monosakarida). Proses tersebut sering dinamakan sakarifikasi (saccharification). Kemudian khamir akan merubah sebagian gula-gula sederhana tersebut menjadi alkohol. Inilah yang menyebabkan aroma alkoholis pada tape. Semakin lama tape tersebut dibuat, semakin kuat alkoholnya. Pada beberapa daerah, seperti Bali dan Sumatera Utara, cairan yang terbentuk dari pembuatan tape tersebut diambil dan diminum sebagai minuman beralkohol.
B. Rumusan Masalah
Sehubungan dengan latar belakang masalah di atas, permasalahan yang dibahas dalam karya tulis ilmiah ini adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana proses pembuatan tape singkong?
2. Bagaimana proses fermentasi pada tape singkong?
3. Apakah udara mempengaruhi proses fermentasi pada tape singkong?
C. Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan karya tulis ilmiah:
1. Menjelaskan langkah-langkah pembuatan tape singkong.
2. Menjelaskan proses fermentasi pada tape singkong.
3. Menjelaskan proses penyimpanan terhadap fermentasi tape singkong.
D. Manfaat Penelitian
Beberapa manfaat yang dapat diambil oleh penulis dan pembaca adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui langkah-langkah pembuatan tape singkong.
2. Mengetahui proses fermentasi pada tape singkong.
3. Mengetahui pengaruh udara pada proses fermentasi tape singkong.
E. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini, penulis membatasi masalah hanya pada pembuatan tape singkong yang disimpan dalam kondisi ruangan yang berbeda.
F. Hipotesis
– Hipotesis Alternatif
Udara mempengaruhi proses fermentasi pada tape singkong.
– Hipotesis Nol
Penggunaan wadah dapat memengaruhi proses fermentasi pada tape singkong.
G. Variabel
1. Variabel bebas : Pembungkusan singkong yang telah diberi ragi.
2. Variabel terikat : Tekstur dan rasa tape singkong.
3. Variable control :Pemakaian singkong dan pemberian ragi.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
– Kajian Pustaka
1. Fermentasi
Dalam keadaan normal, respirasi seluler organisme dilakukan melalui proses fosforilasi oksidatif yang memerlukan oksigen bebas. Sehingga hasil ATP respirasi sangat tergantung pada pasokan oksigen yang cukup bagi selnya. Tanpa oksigen elektronegatif untuk menarik elektron pada rantai transport elektron, fosforilasi oksidatif akan terhenti. Akan tetapi, fermentasi memberikan suatu mekanisme sehingga sebagian sel dapat mengoksidasi makanan dan menghasilkan ATP tanpa bantuan oksigen.
Misalnya, pada tumbuhan darat yang tanahnya tergenang air sehingga akar tidak dapat melakukan respirasi aerob karena kadar oksigen dalam rongga tanah sangat rendah.
Secara prosedural, fermentasi merupakan suatu perluasan glikolisis yang dapat menghasilkan ATP hanya dengan fosforilasi tingkat substrat sepanjang terdapat pasokan NAD+ yang cukup untuk menerima elektron selama langkah oksidasi dalam glikolisis. Mekanisme fermentasi tidak dapat mendaur ulang NAD+ dari NADH karena tidak mempunyai agen pengoksidasi (kondisi anaerob). Sehingga yang terjadi adalah NADH melakukan transfer elektron ke piruvat atau turunan piruvat. Berikut bahasan terhadap dua macam fermentasi yang umum yaitu fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat.
A. Fermentasi Asam Laktat
Fermentasi asam laktat banyak dilakukan oleh fungi dan bakteri tertentu digunakan dalam industri susu untuk membuat keju dan yogurt. Aseton dan methanol merupakan beberapa produk samping fermentasi mikroba jenis lain yang penting secara komersil. Dalam fermentasi asam laktat, piruvat direduksi langsung oleh NADH untuk membentuk laktat sebagai produk limbahnya, tanpa melepaskan CO2.
Pada sel otot manusia, fermentasi asam laktat dilakukan apabila suplay oksigen di dalam tubuh kurang. 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, sehingga otot menjadi rileks kembali.
Reaksinya:
C6H12O6 ————> 2 C2H5OCOOH + Energi
enzim Prosesnya :
1.) Glukosa ————> asam piruvat (proses Glikolisis).
enzim
C6H12O6 ————> 2 C2H3OCOOH + Energi
2.) Dehidrogenasi asam piravat akan terbentuk asam laktat.
2 C2H3OCOOH + 2 NADH2 ————> 2 C2H5OCOOH + 2 NAD
piruvat
dehidrogenasa
Energi yang terbentak dari glikolisis hingga terbentuk asam laktat :
8 ATP — 2 NADH2 = 8 – 2(3 ATP) = 2 ATP.
B. Fermentasi Alkohol
Pada beberapa mikroba peristiwa pembebasan energi terlaksana karena asam piruvat diubah menjadi asam asetat + CO2 selanjutaya asamasetat diabah menjadi alkohol.
Dalam fermentasi alkohol, satu molekul glukosa hanya dapat menghasilkan 2 molekul ATP, bandingkan dengan respirasi aerob, satu molekul glukosa mampu menghasilkan 38 molekul ATP.
Reaksinya :
1. Gula (C6H12O6) ————> asam piruvat (glikolisis)
2. Dekarboksilasi asam piruvat.
Asam piruvat ————————————> asetaldehid + CO2.
piruvat dekarboksilase (CH3CHO)
3. Asetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alkohol (etanol).
2 CH3CHO + 2 NADH2 ————————> 2 C2H5OH + 2 NAD.
alkohol dehidrogenase
Ringkasan reaksi :
C6H12O6 —————> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi
2. Khamir atau Sacharomyces cereviceae
Organisme yang disebut khamir adalah termasuk subdivisi thallopyta dan digolongkan dalam tiga famili yaitu Sacharomyces cereviceae, Sporabolomy cereviceae, Cryptocceae. Ciri khas organisme ini adalah reproduksinya yang vegetative disebut Budding atau penyembulan (Muldjiono dkk,1978).
Sifat-sifat umum (Muldjiono dkk,1978)
§ Bersel satu bentuk coccus atau rod.
§ Khamir mesofilik yaitu yang tahan terhadap suhu 30-350C.
§ Anaerobik.
§ Tidak berspolurasi.
§ Tidak berflagella.
§ Tahan terhadap asam pada pH 4-5.
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
1. Waktu dan Tempat Penelitian
– Waktu : Rabu, 2 September 2015
– Tempat : Rumah Ananda Praditia
2. Variabel
– Variabel Bebas : Penggunaan dan kualitas ragi.
– Variabel Kontrol : Kelembapan udara, suhu dan waktu yang dibutuhkan dalam proses fermentasi.
– Variable Terikat : Singkong.
3. Alat dan Bahan
a. Bahan
– Singkong
– Daun pisang
– Ragi
– Air
b. Alat
– Panci
– Baskom
– Dandang
– Pisau
– Kain lap
– Sendok dan Garpu
– Kompor
– Penyaring
– Piring
4. Langkah Kerja
– Kupas dan cucuilah singkong. Kukus singkong hingga matang. Setelah setengah matang, tiriskan singkong hingga dingin.
– Siapkan panci dan atur daun pisang pada dasar panci. Masukkan singkong yang telah dingin ke panca.
– Taburkan ragi tapai di atas singkong dalam panci
– Tutuplah singkong dengan daun pisang. Kemudian tutup panci dengan rapat dan simpan pada tempat yang hangat. Diamkan selama 3 hari.
BAB 4
PEMBAHASAN
Pembuatan tape memerlukan kecermatan dan kebersihan yang tinggi agar singkong dapat menjadi lunak karena proses fermentasi yang berlangsung dengan baik. Ragi adalah bibit jamur yang digunakan untuk membuat tape. Agar pembuatan tape berhasil dengan baik alat-alat dan bahan-bahan yang digunakan harus bersih, terutama dari lemak atau minyak . Alat-alat yang berminyak jika dipakai untuk mengolah bahan tape bisa menyebabkan kegagalan fermentasi. Air yang digunakan juga harus bersih.
Perubahan biokimia yang penting pada fermentasi tape adalah hidrolisis pati menjadi glukosa dan maltosa yang akan memberikan rasa manis serta perubahan gula menjadi alkohol dan asam organik. Reaksi dalam fermentasi berbeda – beda tergantung pada jenis gula yang digunakan dan produk yang dihasilkan. Secara singkat, glukosa (C6H12O6) yang merupakan gula paling sederhana, melalui fermentasi akan menghasilkan etanol (2C2H5O H).
Persamaan Reaksi Kimia:
C6H12O6 + 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP
Penjabarannya:
Gula (glukosa, fruktosa, atau sukrosa) + Alkohol (etanol) + Karbon dioksida + Energi
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.
BAB 5
PERTANYAAN DAN DISKUSI
1. Bagaimana perbedaan singkong sebelum dan sesudah didiamkan selama tiga hari?
2. Apakah proses yang terjadi pada singkong ketika didiamkan selama tiga hari?
3. Bagaimana rasa tapai singkong yang kamu buat? Kaitkan jawabanmu dengan reaksi fermentasi!
PEMBAHASAN
1. Pada tahap proses pembuatan tapai singkong, singkong yang sebelum difermentasikan masih berbentuk awal (belum ada perubahan, teksturnya masih keras). Tetapi setelah difermentasikan selama 2-3 hari, keadaan atau tekstur pada singkong berubah menjadi lunak atau empuk.
2. Proses yang terjadi :
– Proses pembuatan tape melibatkan proses fermentasi yang dilakukan oleh jamurSaccharomyces cerivisiae. Jamur ini memiliki kemampuan dalam mengubah karbohidrat (fruktosa dan glukosa) menjadi alcohol dan karbondioksida.
– Suhu lingkungan sangat mempengaruhi banyaknya kadar amilum, glukosa, alkohol, dan asam cuka yang dihasilkan dari proses fermentasi.
– Fermentasi yang terjadi pada tape ketan dan singkong terjadi selama 3-4 hari. Selain itu, dalam proses pembuatan tape ini ada hal-hal yang harus diperhatikan supaya proses fermentasi tersebut berlangsung secara sempurna. Selama proses fermentasi tidak memerlukan oksigen. Oleh karena itulah, proses fermentasi pada ketan yang tertutup rapat lebih cepat dibandingkan dengan ketan/singkong yang diletakkan di tempat terbuka.
– Lamanya proses fermentasi mempengaruhi kadar alkohol yang dihasilkan. Semakin lama, semain banyak kadar alkoholnya.
3. Rasa manis pada tape ketan ini karena terjadi perubahan dari karbohidrat yaitu berupa pati dihidrolisis oleh mikroorganisme dalam ragi dipecah menjadi glukosa. Glukosa menimbulkan rasa manis pada tape ketan. Semakin banyak glukosa yang dihasilkan maka semakin tinggi rasa manis yang ditimbulkan. Pembentukkan glukosa merupakan tahapan suatu rangkaian proses yang panjang. Dalam pemanfaatan proses fermentasi ini agar mendapatkan rasa tape yang manis harus dikonsumsi pada waktu yang tepat yaitu sekitar 2-3 hari setelah pemeraman.
BAB 6
LAMPIRAN
Proses pengupasan kulit
Proses pengukusan
BAB 7
PENUTUP
A. Kesimpulan
Setelah penulis menyelesaikan pembuatan karya tulis ini, didapatkan beberapa kesimpulan yang berkenaan dengan pembahasan yang di bahas dalam laporan ini, di antaranya adalah:
1. Fermentasi alcohol adalah fermentasi yang menggunakan bahan baku berupa asam piruvat dari hasil glikolisis menghasilkan etanol, CO2, dan ATP
2. Reaksi yang terjadi pada fermentasi alcohol:
C6H12O6 —————> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP/ 28 Kk
3. Dalam proses fermentasi ragi (Saccharomyces sp.) merubah karbohidrat menjadi karbondiokasida dan alkohol, Saccharomyces sp. juga dapat memfermentasikan maltosa secara cepat.
4. proses pembuatan tape (fermentasi) dalam keadaan kedap udara akan menghasilkan tape ketan yang sempurna dibandingkan dalam keadaan yang tidak kedap udara.
B. Saran
Saran yang dapat kami sampaikan yaitu dalam proses pembuatan tape, kita harus menjaga agar tape tersebut tetap dalam keadaan kedap udara sehingga proses fermentasi tape sempurna.
DAFTAR PUSTAKA
Kusumawati, Rohana dan Wigati Hadi Omegawati. 2013. BIOLOGI untuk SMA/MA Kelas XII. Klaten: Intan Pariwara
http://kadarsihsinungraharjo.blogspot.com/2011/05/pengaruh-udara-terhadap-fermentasi-tape.html
http://fheeyraredzqiiy.wordpress.com/2009/12/08/laporan-praktikum-fermentasi/
http://makalahpenelitian.blogspot.com/2010/03/makalah-penelitian-tentang-fermentasi.html
