peran mikroba

PERAN MIKROBA DALAM PEMANFAATAN  PRODUK OLAHAN

Mikroba yang ada di sekeliling kita mempunyai manfaat yang sangat besar, salah satunya untuk pengolahan makanan. Beirut ini akan dijelaskan beberapa jenis mikroba yang bermanfaat untuk pengolahan makanan, yaitu: mikroba jenis bakteri dan mikroba jenis jamur.

Mikroba jenis bakteri yang digunakan dalam pemanfaatan berbagai macam produk adalah: Lactobacillus , Streptococcus, Pediococcus cerevisiae, Acetobacter. Pada mikroba jenis fungi yang digunakan dalam pemanfaatan berbagai macam produk adalah Jamur Rhyzopus oryzae, Neurospora sitophila, Aspergillus wentii dan Aspergillus oryzae, Saccharomyces cerevisiae.

MINUMAN ANGGUR (WINE)

Anggur (atau juga populer disebut dalam bahasa Inggris: wine) adalah minuman beralkohol yang dibuat dari sari anggur jenisVitis vinifera yang biasanya hanya tumbuh di area 30 hingga 50 derajat lintang utara dan selatan. Minuman beralkohol yang dibuat dari sari buah lain yang kadar alkoholnya berkisar di antara 8% hingga 15% biasanya disebut sebagai wine buah (fruit wine). Anggur adalah minuman yang populer dibanyak negara. Negara-negara yang penduduknya meminum anggur paling banyak (menggunakan data tahun 2000) adalah: Perancis, Italia, Amerika Serikat, Jerman, Spanyol, Argentina, Britania Raya, Republik Rakyat Cina, Rusia, dan Rumania.

Anggur dibuat melalui fermentasi gula yang ada di dalam buah anggur. Ada beberapa jenis minuman anggur yaitu, Red Wine, White Wine, Rose Wine, Sparkling Wine, Sweet Wine, dan Fortified Wine:

·         Red Wine adalah wine yang dibuat dari anggur merah (red grapes). Beberapa jenis anggur merah yang terkenal di kalangan peminum wine di Indonesia adalah merlot, cabernet sauvignon, syrah/shiraz, dan pinot noir.

·         White Wine adalah wine yang dibuat dari anggur putih (white grape). Beberapa jenis anggur hijau yang terkenal di kalangan peminum wine di Indonesia adalah chardonnay, sauvignon blanc, semillon, riesling, dan chenin blanc.

·         Rose Wine adalah wine yang berwarna merah muda atau merah jambu yang dibuat dari anggur merah namun dengan proses ekstraksi warna yang lebih singkat dibandingkan dengan proses pembuatan Red Wine. Di daerah Champagne, kata Rose Wine mengacu pada campuran antara White Wine dan Red Wine.

·         Sparkling Wine adalah wine yang mengandung cukup banyak gelembung karbon dioksida di dalamnya. Sparkling Wine yang paling terkenal adalah Champagne dari Prancis. Hanya Sparkling Wine yang dibuat dari anggur yang tumbuh di desa Champagne dan diproduksi di desa Champagne yang boleh disebut dan diberi label Champagne.

·         Sweet Wine adalah wine yang masih banyak mengandung gula sisa hasil fermentasi (residual sugar) sehingga membuat rasanya menjadi manis.

·         Fortified Wine adalah wine yang mengandung alkohol lebih tinggi dibandingkan dengan wine biasa (antara 15% hingga 20.5%). Kadar alkohol yang tinggi ini adalah hasil dari penambahan spirit pada proses pembuatannya.

Proses Pembuatan Wine

Gambar proses pembuatan wine

Proses Fermentasi

Fermentasi wine adalah proses dimana juice anggur bersama-sama dengan bahan yang lain yang diubah secara reaksi biokimia oleh khamir dan menghasilkan wine. Bahan untuk proses fermentasi adalah gula ditambah khamir yang akan menghasilkan alkohol dan CO₂. CO₂ akan dilepaskan dari campuran wine menuju udara dan alkohol akan tetap tinggal di fermentor. Jika semua gula buah sudah diubah menjadi alkohol atau alkohol telan mencapai sekitar 15% biasanya fermentasi telah selesai atau dihentikan. Selama fermentasi sering ditambahkan nitrogen dan mikro nutrien guna mencegah produksi gas H₂S. Jika gas ini muncul akan menyebabkan bau yang tidak enak.

Selama fermentasi, cairan yang dihasilkan disebut “must”. Guna mencegah tumbuhnya bakteri pada must maka dilakukan pengadukan. Must mulai bergelembung pada jam ke 8 – 20. Tahap awal proses fermentasi ini pada red wine adalah 5 – 10 hari, white wine 10 – 15 hari. Setelah tahap awal ini dilanjutkan tahap kedua.

Dalam tahap kedua fermentasi, wine dipindahkan ke fermentor yang tidak boleh adanya oksigen asuk. Pada tahap ini akan dihasilkan alkohol dalam kadar yang lebih tinggi. Tergantung dari bahan yang digunakan, wine dapat berasa lebih manis atau alkohol dan ini akan mempengaruhi pada harga di pasar.

Khamir adalah mikrooorganisme yang melakukan fementasi juice buah menjadi wine. Khamir yang umum digunakan dalam fermentasi adalah Saccharomyces sp. Khamir ini akan mengubah gula menjadi alkohol dan CO₂. Dalam perombakan ini diperlukan pula nutrien yang mendukung pertumbuhan khamir, jika tidak tersedia pada bahan baku. Bahan yang umum dtambahkan adalah amonium fosfat sebagai sumber nitrogen.

Tahapan-tahapan proses pada pembuatan wine

1. Penghancuran dan Perlakuan Anggur Sebelum Fermentasi

 Proses pertamakali yang dilakukan adalah menghancurkan anggur. Untuk wine putihkulit dari anggur dihilangkan, sedangkan wine merah dihancurkan beserta kulitnya.Setelah itu dilakukan pendinginan pada suhu 5 ± 100C dalam waktu 24± 48 jamdengan bantuan enzim pectinase untuk menghancurkan material anggur. Pada fermentasi wine atau anggur juga dilakukan penambahan SO2 kedalam jus/cairan buah anggur dengan tujuan untuk mencegah browning selama penghancuran buah dan menghambat aktivitas khamir lain yang tidak diinginkan.

2. Fermentasi Alkohol

            Salah satu contoh proses respirasi anaerobik adalah fermentasi alkohol dengan persamaan reaksi sebagai berikut:

 

Jumlah energi yang dihasilkan pada fermentasi jauh lebih sedikit daripada respirasi aerob.

Secara tradisional fermantasi dari anggur dilakukan di dalam tangki kayu yang besar atau tangki beton, tetapi kebanyakan wine modern sekarang menggunakan tangkistainless steel yang canggih dengan fasilitas pengontrol suhu, alat pembersih danlainnya. Anggur putih secara umum difermentasi pada suhu 10 ± 210C pada 7-14 hari atau lebih, sedangkan Anggur merah difermentasi antara 3 ± 5 hari dengansuhu antara 24± 270C. Pada fermentasi ini yeast yang digunakan yaitu Saccharomyces cerevisiae yang diinokulasi dalam jus dengan populasi 106-107 cells/ml.

 

Menurut Fardiaz (1989) fermentasi alcohol meliputi dua tahapan, yaitu :1) Pemecahan rantai carbon melalui jalur EMP (Embden Mayorhof Parnas)menghasilkan karbon teroksidasi yaitu asam Piruvat.2) Asam viruvat akan dirubah menjadi produk akhir berupa alcohol Pada fermentasi alcohol bahan-bahan yang mengandung Monosakarida (glukosa) langsung dapat difermentasi, akan tetapi Disakarida, Pati maupun Karbohidrat Komplek harus dihidrolisis terlebih dahulu menjadi komponen-komponen yang lebih sederhana.

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI FERMENTASI WINE

 Fermentasi alkohol/wine (anggur) dipengaruhi oleh beberapa faktor,diantaranya:

a. Spesies sel khamir

            Pemilihan mikroorganisme biasanya didasarkan pada jenis karbohidrat yang digunakan sebagai medium, sebagai contoh untuk memproduksi alkohol dari pati dangula digunakan Sacharomyces cerevisiae sedangkan untuk laktosa dari ³whey´menggunakan Candida pseudotropicalis. Seleksi tersebut bertujuan agar didapatkan mikroorganisme yang mampu tumbuh dengan cepat dan toleransi terhadapkonsentrasi yang tinggi, mampu mengahasilkan alkohol dalam jumlah banyak dan tahan terhadap alkohol tersebut (Soeharto, 1986).

b. Jumlah sel khamir

            Inokulum yaitu kultur mikroba yang diinokulasikan kedalam mediumfermentasi. Tipe dan kosentrasi mikroorganisme yang diinokulasikan merupakan ‘critical factor´ yang mempengaruhi (wood, 1998). Menurut Soeharto (1986), jumlah³starter´ optimum pada fermentasi alkohol adalah 2-5% serta jumlah khamir yang harus tersedia dalam jumlah yang cukup dengan jumlah sel berkisar 2-5 . 106 sel per ml.

c. Derajat keasaman(pH)

            Derajat keasaman optimum untuk pertumbuhan khamir yang digunakan padafermentasi etanol adalah 4,5 ± 5,5 (Prescott and Dunn, 2002). Sedangkan menurut Daulay dan Rahman (1992), pada umumnya sel khamir dapat tumbuh dan memproduksi etanol secara efisien pada pH 3,5 ± 6,0.

d. Suhu

Khamir mempunyai kisaran toleransi tertentu terhadap suhu untuk  pembentukan selnya, optimum untuk khamir adalah 25 ± 30oC serta khamir dapat tumbuh secara efesien pada suhu 28 ± 35oC. Peningkatan suhu sampai 40oC dapat mempertinggi kecepatan awal produksi etanol, tetapi produktivitas fermentasi secara keseluruhan menurun karena meningkatnya pengaruh penghambatan oleh etanol terhadap pertumbuhan sel khamir  (Daulay dan Rahman, 1992).

e. Oksigen      

            Selama fermentasi alkohol berlangsung, diperlukan sedikit oksigen yaitusekitar 0,05-0,10 mmHg tekanan oksigen, yang diperlukan sel khamir untuk  biosintesa lemak tak jenuh dan lipid. Jumlah oksigen yang lebih tinggi dapat merangsang pertumbuhan sel khamir, sehingga produktivitasnya alkohol menjadi lebih rendah. Menurut Daulay dan Rahman (1992), persediaan oksigen yang besar penting untuk kecepatan perkembangbiakan sel khamir dan permulaan fermentasi,namun produksi alkohol terbaik pada kondisi an aerob.