-
PENGOLAHAN BIOLOGI
TIM DOSEN TPPHP
UNIVERSITAS BRAWIJAYA2013
-
Mahluk hidup utuh:FERMENTASI
Enzim: ENZIMATIS
PRINSIP
-
FERMENTASI SUDAH DIKENAL BERABAD-ABAD MUDAH, MURAH, PRAKTIS, AMAN, DAN AWET
Contoh: susu asam, sari buah beralkohol
PENDAHULUAN
PERAN FERMENTASI DI NEGARA MAJU
DULUPENGAWETAN MAKANAN
SEKARANGDIVERSIVIKASI PANGAN
-
METODE TUJUAN
1. REFRIGERASI
2. PENGERINGAN
3. PROSES TERMAL
4. IRADIASI
5. PENAMBAHAN BAHAN
PENGAWET
6. FERMENTASI
Mengurangi populasi m.o Menghambat pertambahan m.o
Memperbanyak populasi m.o Menggiatkan metabolisme m.o
METODE-METODE PENGAWETAN PANGAN
PENDAHULUAN
-
WORLDWIDE PRODUCTION OF SOME FERMENTED FOODS
Food Quantity (t) Beverage Quantity (hl)
Cheese
Yoghurt
Mushrooms
Fish sauce
Dried stockfish
15 million
3 million
1.5 million
300 000
250 000
Beer
Wine
1000 million
350 million
-
INDIVIDUAL CONSUMPTION OF SOME FERMENTED FOODS: AVERAGE PER PERSON PER YEAR
Food CountryAnnual
consumption
Beer (I)
Wine (I)
Yoghurt (I)
Kimchi (kg)
Tempeh (kg)
Soy sauce (I)
Cheese (kg)
Miso (kg)
Germany
Italy, Portugal
Argentina
Finland
Netherlands
Korea
Indonesia
Japan
UK
Japan
130
90
70
40
25
22
18
10
10
7
-
PENGOLAHAN DENGAN MENGGUNAKAN AKTIVITAS M.O
BIASANYA ANAEROB
SUBSTRAT SESUAI
KONDISI:
-TERKONTROL: INDUSTRI-TIDAK TERKONTROL: ALAMI
PENDAHULUAN
-
KARAKTERISTIK PRODUK TERTENTU:
- lebih stabil - mudah dicerna- lebih bergizi - lebih aman- lebih enak - flavor lebih baik
PERUBAHAN SECARA BIOKIMIA DIKEHENDAKI m.o & enzim dr m.o
- ciri spesifikSAAT INI: industrialisasi, terkontrol
TUJUAN FERMENTSI
-
BENEFITS OF FERMENTATION
-
MAKANAN FERMENTASI
MAKANAN YG DIBUAT DENGAN BANTUAN MIKROORGANISME SEHINGGA MENGALAMI PERUBAHAN YG SECARA BIOKIMIA DIKEHENDAKI DAN DAPAT MEMBERIKAN CIRI SPESIFIK MAKANAN TERSEBUT LEBIH EFISIEN
-
MIKROORGANISME
Tergantung dariaktivitas air, pH, suhu, komposisi substrat, zatpendukung
Jenis m.o. tertentua) Kapangb) Khamirc) Bakterid) Campuran Kapang + Khamir Atau
Kapang + Bakteri Atau Bakteri + Kapang Atau Bakteri + Khamir
-
JENIS CONTOH PERANAN GENUS
BAKTERI
Perombakan AlhokolMenjadi Asam
Acetobacter, Streptococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Lactobacillus, Propionibacterium
KHAMIR
Perombakan GlukosaMenjadi Alkohol
Saccharomyces, Candida, Torula
KAPANG
Perombakan StrukturPolimer Kompleksdengan PertolonganEnzim
Aspergillus, Penicillium, Rhizopus, Mucor
YANG DIGUNAKAN
DALAM PENGOLAHAN
PANGAN
-
JENIS-JENIS FERMENTASI
-
FERMENTASI
SATU JENIS KULTUR
Satu jenis mikroba
Substrat dan kondisifermentasi harus steril
Contoh: anggur, bir, roti, milk fermentation products, vinegar
-
FERMENTASI
KULTUR MURNI CAMPURAN
KOMBINASI BEBERAPA M,O
SUBSTRAT DAN KONDISI FERMENTASI STERIL
CONTOH:
yoghurt, keju
-
Makanan tradisional
Interaksi kompleks
Resiko kontaminasi
Contoh: tape, tempe
FERMENTASI
KULTUR MURNI CAMPURAN
-
PERUBAHAN SELAMA
FERMENTASI
PATI: gula enzim amilase
DISAKARIDA: monosakarida enzim maltase / invertase
GULA: etanol, asam laktat, asam asetat
PROTEIN: polipeptida, peptida, asam amino m.o. proteolitik
-
PERUBAHAN: DEGRADASI KOMPONEN DASAR
PEMBENTUKAN KOMPONEN BARU
INTERAKSI ANTARA KOMPONEN BARU DENGAN KOMPONEN DALAM BAHAN DASAR
HASIL: KARAKTERISTIK PRODUK SPESIFIK
PERUBAHAN SELAMA
FERMENTASI
-
SIFAT DAN KUALITAS BAHAN DASAR
PERUBAHAN YG TERJADI AKIBAT AKTIVITAS ENZIM DLM BAHAN DASAR
PERUBAHAN AKIBAT AKTIVITAS M.O
INTERAKSI HASIL DEGRADASI OLEH ENZIM + KOMPONEN BAHAN DASAR
SIFAT MAKANAN FERMENTASI
-
PENGGOLONGAN MAKANAN
FERMENTASI
-
BAHAN SUSU: KEJU, KEFIR, KOUMISS, YOGHURT, DADIH
MINUMAN BERALKOHOL: ANGGUR, SAKE, BREM CAIR
BAHAN SEREALIA: ROTI SAYURAN DAN BUAH-
BUAHAN: PICKLE, SAUERKRAUT
KACANG-KACANGAN: TEMPE, ONCOM, TAUCO, NATO, HANA NATO, MISO, SHOYU, KECAP. DLL
BERDASARKAN JENIS SUBSTRAT/BAHAN ATAU KOMPONEN SPESIFIK YANG
DIHASILKAN
-
PENYIAPANSTARTER
INOKULASI
INKUBASI + AGEING
PENGOLAHAN AKHIR
PENYIAPANSUBSTRAT
TAHAPAN PEMBUATAN MAKANAN FERMENTASI
-
KULTUR CAMPURAN Lactobacillus
bulgaricus dan Streptococcus thermophillus
SUSU Laktosa as. Laktat
Kasein pembentukan gel
FLAVOR : asetaldehida, asetoin, aseton, diasetil
YOGHURT
-
WINE
Produk fermentasi buah-buahan(anggur, apel, pir, dll)
KULTUR TUNGGAL Saccharomyces cerevisiae
ANAEROB, 2-6 minggu
PENJERNIHAN bentonit, gelatin, kasein
PEMERAMAN : 1-10 tahun Flavor
-
ROTI
PRODUK FERMENTASI TERIGU
KULTUR TUNGGAL Saccharomyces cerevisiae
FERMENTASI : Gula CO2 yang terperangkapdalam adonan
PEMANGGANGAN : Pengembangan gas ygterperangkap dalam adonan shg roti mengembang
-
TEMPEKULTUR ALAMI CAMPURAN
Rhizopus oligosporus, R. stolonifer, R.formosensis, R.achlamydosporus, R.arrhizus
INKUBASI 25-37C, 36-48 jam suhu, kelembaban, oksigen
PERUBAHAN :1. Lemak asam lemak
2. Karbohidrat gula, sumber energi m.o.
3. Protein as amino
4. Vitamin riboflavin, niasin, vit B.12,
piridoksin, biotin, as.folat
-
BAHAN : serealia (beras ketan) & ubikayu
PRINSIP : degradasi pati dekstrin + gula alkohol / asam
KULTUR : amilolitik ragi (Amylomycesrouxii)
PERUBAHAN : 1. Patimaltosa & glukosamanis
2. Gula alkohol & as. Organik
FLAVOR : isobutanol, amil alkohol, isoamil kultur campuran
TAPE
-
When conditions are right bacteria can double in number every 20 minutes
-
PENGOLAHAN ENZIMATIS
-
ENZIM
Protein yang mempunyaisifat Katalitik
Bersifat Spesifik
KECEPATAN REAKSI DIPENGARUHI: suhu, pH, substrat, inhibitor
SUMBER: tanaman, hewan, mikroba
-
JENIS ENZIM DAN SUBSTRATNYA
-
Pemecah pati
Terdiri dari
Amilase
amilase
Glukoamilase
Pullulanase
Isoamilase
Amiloglukosidase
AMILASE
-
SELULASE
Hidrolisis selulosa menjadi glukosa
DEKSTRAN SUKRASE
Sintesis dekstran dari sukrosa dan
polimer glukosa
INVERTASE
Hidrolisis sukrosa
-
LAKTASE
Hidrolisis laktosa
TANNASE
Hidrolisis tanin menjadi monomer penyusunnya
Monomer: asam tanat, asam gallotanat
PENTOSANASE
Hidrolisis pentosan menjadi monomernya
-
NARINGINASE
Mengubah naringin menjadi naringenin
ENZIM-ENZIM PEKTIN
Sekelompok enzim untuk substrat pektinNama sesuai substrat dan mekanisme reaksiMisal: pektin metil esterase, galakturonase
GLUKOSA OKSIDASE
Mengoksidasi glukosa menjadi glukonolaktondan peroksida
-
KATALASE
Mengubah hidroperoksida menjadi air danoksigen
PROTEASE
Merupakan sekelompok enzim
Mengubah protein menjadi polipeptida, peptida, asam amino
Jenis tergantung mekanisme hidrolisis
-
FOSFATASE
Hidrolisis gugus fosfat
Substrat: senyawa yang mengandung fosfat
NUKLEASE
Mengubah asam ribonukleat atau asamdeoksiribonukleat menjadi nukleotida
-
JENIS ENZIM DAN SUMBERNYA
-
ENZIM SUMBER PENGGUNAAN Amilase Malt barley,
jamur, bakteriPengolahan pati, roti, bir
Amilase Malt barley Pengolahan pati, roti, bir
Katalase Hati kerbau, bakteri, jamur
Menghilangkanperoksida
Selulase Jamur Meningkatkandaya cerna
Glukanase Bakteri, jamur Bir
Glukoamilase Jamur Pengolahan pati
Glukooksidase Jamur Minuman, telur, sari buah, wine
Glukosa isomerase Bakteri, jamur Sirup fruktosa dariglukosa
-
ENZIM SUMBER PENGGUNAAN
Invertase Khamir Roti, permen
Laktase Khamir, bakteri Susu, whey
Lipoksigenase Kedelai Pemutih
Lisozim Putih telur Susu
Lipase Jamur Flavor produk susu
Koagulan susu Abomosum sapi, jamur
Keju
Papain Getah pepaya Pengempuk daging
Pektinase Jamur Sari buah, wine
Pepsin Perut babi, abomosum kerbau
Keju
Protease Bakteri, jamur Daging, flavor keju
Rennet Usus sapi muda Keju
-
ENZIM DAN PENGGUNAANNYA
DI INDUSTRI PANGAN
-
AMILASE
PEMBUATAN ROTI: proses fermentasi danmemperbaiki teksturMAKANAN BAYI: meningkatkan daya cernaINDUSTRI PATI TERMODIFIKASIINDUSTRI GULA DARI BAHAN BERPATIINDUSTRI SARI BUAH: penjernihanINDUSTRI BIR: mengubah pati menjadi gulaPENGOLAHAN SEREAL: rasa lebih manisINDUSTRI COKLAT: liquifikasi patiINDUSTRI PERMEN: rekoveriProses ekstraksi pektinPENGOLAHAN SAYURAN: pengempukan
-
SELULASE
PENGOLAHAN SAYURAN: memperlunak teksturMAKANAN BAYI: meningkatkan daya cernaSARI BUAH: penjernihanKOPI INSTAN: penjernihanBIR: meningkatkan kadar gulaBAHAN PENYEDAP: membentu proses ekstraksiPENGOLAHAN BUAH: pengupasan
-
PEKTINASE
INDUSTRI SARI BUAH: penjernihan
PENGOLAHAN SAYURAN: memperlunaktekstur
INDUSTRI BAHAN PENYEDAP: membantuproses ekstraksi
INDUSTRI WINE: penjernihanKOPI DAN KAKAO: penghilangan lendir padaproses fermentasi
-
DEKSTRAN SUKRASE
INDUSTRI ES KRIM DAN SIRUP: mengentalkan
TANNASEINDUSTRI BIR: penjernihan
LAKTASEINDUSTRI ES KRIM: memperhalus tekstur
INDUSTRI SUSU: susu rendah laktosa
-
INVERTASE
INDUSTRI GULA INVERT: mengubah glukosa menjadifruktosa
INDUSTRI PERMEN: meningkatkan rasa manis
DEKSTRANASE
INDUSTRI SUKROSA: dekstran menjadi sukrosa
PENTOSANASE
PENGOLAHAN PATI: meningkatkan rendemen
-
NUKLEASE
PENYEDAP RASA: menghasilkan nukleotida darinukleosida
PULLULANASE
INDUSTRI BIR: meningkatkan kadar gula
RENIN
Industri keju
-
GLUKOSA OKSIDASE
Pemisahan glukosa
Telur bubuk: mencegah pembentukanwarna gelap
Sari buah: mencegah perubahan warna
Menurunkan kadar oksigen: pencegahanpertumbuhan mikroba aerob
-
PROTEASE
Memperlunak adonan roti
Memperkuat adonan biskuit
Industri bir dan anggur: klarifikasi
Industri sereal dan telur bubuk: membantu
proses pengeringan
Industri keju: membantu proses pemeraman
Indsutri perikanan: rekoveri protein
-
AMINO ASILASE
Industri asam amino
RIBONUKLEASE
Hidrolisis RNA menjadi nukleotida
LIPASE
Hidrolisis lemak
Pembentukan flavor pada pemeraman kejujenis tertentu
-
KATALASEMenghilangkan hidroperoksida dari aktivitasenzim glukosaoksidase
NARINGINASEIndustri jeruk: menghilangkan pahit
FOSFATASEMakanan bayi: hidrolisis senyawa berfosfat
-
TUGAS TUTORIAL
CARA PEMBUATAN PRODUK MENGGUNAKAN PROSES FERMENTASI (SATU PRODUK)
CONTOH: YOGHURT, KEFIR, TEMPE, ROTI, ONCOM, KEJU DLL
