2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Fermentasi Fermentasi merupakan suatu cara pengolahan melalui proses memanfaatkan penguraian senyawa dari bahan-bahan protein kompleks. Protein kompleks tersebut terdapat dalam tubuh ikan yang diubah menjadi senyawa- senyawa lebih sederhana dengan bantuan enzim yang berasal dari tubuh ikan atau mikroorganisme serta berlangsung dalam keadaan yang terkontrol (Adawyah 2007). Fermentasi secara teknik dapat didefinisikan sebagai suatu proses oksidasi anaerobik atau partial anaerobik karbohidrat yang menghasilkan alkohol serta beberapa asam, namun banyak proses fermentasi yang menggunakan substrat protein dan lemak (Muchtadi dan Ayustaningwarno 2010). Fermentasi terbagi menjadi dua, yaitu fermentasi spontan dan tidak spontan (membutuhkan starter). Fermentasi spontan adalah fermentasi yang biasa dilakukan menggunakan media penyeleksi, seperti garam, asam organik, asam mineral, nasi atau pati. Media penyeleksi tersebut akan menyeleksi bakteri patogen dan menjadi media yang baik bagi tumbuh kembang bakteri selektif yang membantu jalannya fermentasi. Fermentasi tidak spontan adalah fermentasi yang dilakukan dengan penambahan kultur organisme bersama media penyeleksi sehingga proses fermentasi dapat berlangsung lebih cepat (Rahayu et al. 1992). Hasil fermentasi diperoleh sebagai akibat metabolisme mikroba-mikroba pada suatu bahan pangan dalam keadaan anaerob. Mikroba yang melakukan fermentasi membutuhkan energi yang umumnya diperoleh dari glukosa. Dalam keadaan aerob, mikroba mengubah glukosa menjadi air, CO 2 dan energi (ATP). Beberapa mikroba hanya dapat melangsungkan metabolisme dalam keadaan anaerob dan hasilnya adalah substrat yang setengah terurai. Hasil penguraiannya adalah air, CO 2 , energi dan sejumlah asam organik lainnya, seperti asam laktat, asam asetat, etanol serta bahan-bahan organik yang mudah menguap. Perkembangan mikroba-mikroba dalam keadaan anaerob biasanya dicirikan sebagai proses fermentasi (Muchtadi dan Ayustaningwarno 2010). Fermentasi glukosa pada prinsipnya terdiri dari dua tahap, yaitu (1) pemecahan rantai karbon dari glukosa dan pelepasan paling sedikit dua pasang
14
Embed
2. TINJAUAN PUSTAKA - IPB Repositoryrepository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/53890/2...4 atom hidrogen, menghasilkan senyawa karbon lainnya yang lebih teroksidasi daripada glukosa,
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
3
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Fermentasi
Fermentasi merupakan suatu cara pengolahan melalui proses
memanfaatkan penguraian senyawa dari bahan-bahan protein kompleks. Protein
kompleks tersebut terdapat dalam tubuh ikan yang diubah menjadi senyawa-
senyawa lebih sederhana dengan bantuan enzim yang berasal dari tubuh ikan atau
mikroorganisme serta berlangsung dalam keadaan yang terkontrol
(Adawyah 2007). Fermentasi secara teknik dapat didefinisikan sebagai suatu
proses oksidasi anaerobik atau partial anaerobik karbohidrat yang menghasilkan
alkohol serta beberapa asam, namun banyak proses fermentasi yang menggunakan
substrat protein dan lemak (Muchtadi dan Ayustaningwarno 2010).
Fermentasi terbagi menjadi dua, yaitu fermentasi spontan dan tidak
spontan (membutuhkan starter). Fermentasi spontan adalah fermentasi yang biasa
dilakukan menggunakan media penyeleksi, seperti garam, asam organik, asam
mineral, nasi atau pati. Media penyeleksi tersebut akan menyeleksi bakteri
patogen dan menjadi media yang baik bagi tumbuh kembang bakteri selektif yang
membantu jalannya fermentasi. Fermentasi tidak spontan adalah fermentasi yang
dilakukan dengan penambahan kultur organisme bersama media penyeleksi
sehingga proses fermentasi dapat berlangsung lebih cepat (Rahayu et al. 1992).
Hasil fermentasi diperoleh sebagai akibat metabolisme mikroba-mikroba
pada suatu bahan pangan dalam keadaan anaerob. Mikroba yang melakukan
fermentasi membutuhkan energi yang umumnya diperoleh dari glukosa. Dalam
keadaan aerob, mikroba mengubah glukosa menjadi air, CO2 dan energi (ATP).
Beberapa mikroba hanya dapat melangsungkan metabolisme dalam keadaan
anaerob dan hasilnya adalah substrat yang setengah terurai. Hasil penguraiannya
adalah air, CO2, energi dan sejumlah asam organik lainnya, seperti asam laktat,
asam asetat, etanol serta bahan-bahan organik yang mudah menguap.
Perkembangan mikroba-mikroba dalam keadaan anaerob biasanya dicirikan
sebagai proses fermentasi (Muchtadi dan Ayustaningwarno 2010).
Fermentasi glukosa pada prinsipnya terdiri dari dua tahap, yaitu
(1) pemecahan rantai karbon dari glukosa dan pelepasan paling sedikit dua pasang
4
atom hidrogen, menghasilkan senyawa karbon lainnya yang lebih teroksidasi
daripada glukosa, (2) senyawa yang teroksidasi tersebut direduksi kembali oleh
atom hidrogen yang dilepaskan dalam tahap pertama, membentuk senyawa-
senyawa lain sebagai hasil fermentasi (Fardiaz 1989).
Tahap pertama fermentasi glukosa selalu menghasilkan asam piruvat.
Jasad renik melakukan pemecahan glukosa menjadi asam piruvat melalui empat
jalur, yaitu:
1. Jalur Embden-Meyerhof-Parnas (EMP) atau glikolisis, ditemukan pada
fungi dan kebanyakan bakteri, serta hewan dan manusia.
2. Jalur Entner-Doudoroff (ED), hanya ditemukan pada beberapa bakteri.
3. Jalur Heksosamonofosfat (HMF), ditemukan pada berbagai organisme.
4. Jalur Fosfoketolase (FK), hanya ditemukan pada bakteri yang tergolong
laktobasili heterofermentatif .
Jalur EMP terdiri dari beberapa tahap, masing-masing dikatalis oleh enzim
tertentu. Jalur tersebut ditandai dengan pembentukan fruktosa difosfat, kemudian
pemecahan menjadi dua molekul gliseraldehida fosfat. Reaksi ini dikatalis oleh
enzim aldolase. Kemudian terjadi reaksi dehidrogenasi gliseraldehida fosfat yang
merupakan reaksi oksidasi yang menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Reaksi
ini dikatalis oleh enzim gliseraldehida fosfat dehidrogenase. Atom hidrogen yang
terlepas akan ditangkap oleh NAD membentuk NADH2. Proses fermentasi dapat
berlangsung terus jika NADH2 dapat dioksidasi kembali pada tahap kedua
fermentasi sehingga melepaskan atom hidrogen kembali. Jadi NAD berfungsi
sebagai pembawa hidrogen dalam proses fermentasi (Fardiaz 1989).
Jalur FK merupakan percabangan dari jalur HMF, karena bakteri ini tidak
mempunyai enzim aldolase yang dapat memecah fruktosa 1,6-difosfat menjadi 2
triose-fosfat, dan tidak mempunyai enzim transaldolase dan transketolase yang
penting dalam jalur HMF (Fardiaz 1989).
Pada tahap kedua fermentasi, asam piruvat akan diubah menjadi produk-
produk akhir yang spesifik untuk berbagai proses fermentasi, menggunakan atom
hidrogen yang diproduksi pada tahap pertama fermentasi (Fardiaz 1989).
5
2.2 Bekasam
Bekasam merupakan produk olahan ikan dengan cara fermentasi yang
rasanya asam. Olahan tersebut banyak dikenal di daerah Jawa Tengah, Sumatera
Selatan dan Kalimantan Selatan. Ikan yang dapat digunakan sebagai bekasam
merupakan jenis ikan air tawar. Pengolahan bekasam di daerah Kalimantan
Selatan umumnya dikenal dengan nama samu. Bahan baku berupa ikan gabus,
betok, sepat siam dan sepat rawa dengan penambahan garam sekitar 15-20%, dan
ditambahkan samu atau beras ginseng sebanyak 15%, kemudian difermentasi
sekitar satu minggu sampai menghasilkan aroma dan rasa yang khas bekasam
(Adawyah 2007).
Produk-produk fermentasi ikan yang menggunakan garam dan bahan yang
berfungsi sebagai sumber karbohidrat banyak terdapat di negara-negara Asia
Tenggara. Burongisda adalah produk sejenis bekasam yang berasal dari Filipina.
Burongisda ini dibuat dari campuran ikan air tawar, nasi, garam dan angkak
(beras merah sebagai pewarna). Proses fermentasi pada pembuatan burongisda
berlangsung sampai daging ikan menjadi lembut serta rasa dan bau asam mulai
berkembang. Bakteri asam laktat yang dominan pada burongisda adalah
Leuconostoc mesenteroides, Pediococcus cereviceae dan Lactobacilus
plantarum (Rahayu et al. 1992).
Pla-ra merupakan produk sejenis bekasam yang berasal dari Thailand
dengan waktu fermentasi selama 6 bulan. Proses pembuatan pla-ra biasanya
menggunakan udang sebagai tambahan bahan baku yang berfungsi sebagai
pembentuk aroma. Produk pla-ra mengandung protein sebesar 11,61-23,32%, pH
sekitar 4,10-6,90 dan asam laktat sebesar 0,17-1,94%. Mikroba yang ditemukan
pada produk ini adalah Pediococcus halophilus, Staphylococcus epidermidis,
Micrococcus sp. dan Bacillus sp. (Rahayu et al. 1992).
Pengolahan bekasam dilakukan dengan menambahkan sumber karbohidrat
dalam kondisi anaerobik. Karbohidrat didekomposisi melalui proses fermentasi
menjadi gula-gula sederhana kemudian dikonversi menjadi alkohol dan asam yang
berperan sebagai pengawet dan memberikan rasa dan bau spesifik pada bekasam
(Irianto 2008). Selama proses fermentasi, protein ikan akan terhidrolisis menjadi
asam-asam amino dan peptida, kemudian asam-asam amino akan terurai lebih
6
lanjut menjadi komponen-komponen lain yang berperan dalam membentuk
citarasa produk (Adawyah 2007).
Kualitas produk-produk ikan fermentasi dijaga untuk waktu yang relatif
lama karena adanya penghambatan pertumbuhan bakteri lain oleh hidrogen
peroksida dan antibiotik yang dihasilkan oleh Lactobacilli (Irianto 2008).
2.3 Bakteri Asam Laktat (BAL)
Bakteri asam laktat adalah kelompok bakteri yang melakukan
penguraian karbohidrat (glukosa) menjadi asam laktat yang akan menurunkan
pH serta menimbulkan rasa asam (Muchtadi dan Ayutaningwarno 2010).
Anggota bakteri asam laktat merupakan bakteri Gram-positif, batang atau
kokus yang tunggal, berpasangan atau rantai tidak berspora, terkadang
membentuk segi empat, katalase negatif, toleran terhadap asam dan
anaerob fakultatif (Defigueredo dan Splittstoesser 1976; Mozzi et al. 2010).
Bakteri yang termasuk kelompok bakteri asam laktat adalah Aerococcus,