Pola pemecahan karbohidrat selama fermentasi

A.
PRODUKSI DAS PEXGGULUHAAE2 UBI KAYU
an am an
u b i kayu d i I n d o n e s i a mempunyai p o t e n s i u n t u k
dikembangkan, k a r e n a u b i kayu merupakan sumber pangan ( k a r b o h i d r a t ) yang t e r b e s a r kedua s e t e l a h p a d i (BPS, 1990).
'M
samping i t u u b i kayu juga mempunyai p o t e n s i s e b a g a i
bahan
baku i n d u s t x i g u l a , a l k o h o l , dan asam-asam o r g a n i k ,
serta
s e b a g a i bahan pakan.
1.
Produksi Ubi Kayu d i I n d o n e s i a
Tanaman u b i kayu b e r a s a l d a r i Amerika t r o p i s , termasuk
f a m i l i Euphorbiaceae dengan nama s p e s i e s Manihot e s c u l e n t a
Crantz.
Tanaman i n i mampu tumbuh pada k e t i n g g i a n 0 - 1 5 0 0 m
d a r i pennukaan l a u t dengan suhu
Warna batangnya beranekaragam,
lah
5
-
9 jari.
-
16 nmbi.
1 2 0 cm, g a r i s tengah 4
1977;
25
- 27
OC.
Daunnya m e n j a r i dengan jum-
Unbinya a d a yang manis, dan ada yang
h i t , berwarna kuning a t a u p u t i h .
hasiikan 5
lingkungan
pa-
Tiap tanaman d a p a t meng-
Umbi t e r s e b u t mempunyai p a n j a n g 30
-
15 cm, dan bobot 1
- 8 kg (Grace,
LEN, 1977).
Tanaman u b i kayu m u l a i menghasilkan umbi s e t e i a h b e r -
umur enam bulan.
S e t e l a h berumur 1 2 bulan,
tanaman
ini
menghasilkan umbi s e g a r sampai 30 ton/ha ( S y a r i e f dan I r a w a t i , 1988).
S o e n a r j o dan Nugroho (1984) melaporkan bahwa
-
p r o d u k s i u b i kayu d i p e n g a r u h i o l e h v a r i e t a s dan
tanah.
kesuburan
Dilaporkan p u l a bahwa b e r b a g a i v a r i e t a s . u b i
r a t a - r a t a d a p a t menghasilkan 23.0
t o n umbi/ha
pada
kayu
tanah
y a n g s u b u r , sedangkan pada t a n a h yang t i d a k s u b u r d a p a t d i h a s i l k a n sebanyak 12.3 t o n umbi/ha.
Menurut l a p o r a n BPS ( 1 9 9 0 ) , p r o d u k t i f i t a s
r a t a - r a t a d i I n d o n e s i a a d a l a h 1 2 1 kw/ha,
ubi
sedangkan
d u k s i t o t a l n y a a d a l a h 17091.7 r i b u t o n dengan l u a s
s e b e s a r 1402.6 r i b u ha u n t u k tahun 1989.
kayu
pro
-
panen
Luas panen, pro-
d u k s i t o t a l , dan p r o d u k t i f i t a s r a t a - r a t a u b i kayu d i Indon e s i a selama tahun 1984
Tabel 1.
-
1989 d a p a t d i l i h a t pada Tabel 1.
Luas Panen, P r o d u k s i T o t a l , dan Produkt i f i t a s R a t a - r a t a Ubi Kayu S e g a r d i In1989
d o n e s i a Selama Tahun 1984
-
Luas panen
( r i b u ha)
BPS (1990)
Produksi t o t a l
( r i b u ton)
Produkti f it a s
rata-rata
(kw / h a )
6
Produksi t o t a l u b i kayu pada t a h u n 1985 dan 1986 menga l a m i penurunan a p a b i l a dibandingkan dengan t a h u n 1984, ka-
-
r e n a adanya penurunan l u a s panen.
Selama tahun 1987
t e r j a d i p e n i n g k a t a n p r o d u k s i u b i kayu, k a r e n a t e r d a d i
nambahan l u a s
-
1989
pe-
dan p e n i n g k a t a n p r o d u k t i f i t a s r a t a - r a t a .
Secara keseluruhan, p r o d u k t i f i t a s r a t a - r a t a s e l a l u
men -
meng
a l a m i peningkatan, y a i t u d a r i 1 0 5 kw/ha ( t a h u n 1984)
j a d i 1 2 1 ktv/ha ( t a h u n 1989) (BPS, 1990).
2.
Pengmnaan Ubi Xasu
Penggunaan u b i kayu bermacam-macam,
pengolahan pangan, s e b a g a i produk
a n t a r a l a i ' n dalam
terdehidrasi
(gaplek,
p e l e t , t a p i o k a ) , d i o l a h s e b a g a i produk h i d r o l i s i s , dan seb a g a i bahan pakan.
( a ) Pengolahan Pangan
Ubi kayu d a p a t d i o l a h menjadi b e r b a g a i bentuk makanan;
misalnya d i r e b u s , d i g o r e n g , d i b a k a r untuk dikonsumsi l a n g sung (Tjokroadikoesoemo, 1986).
Ubi kayu kukus ( r e b u s ) da-
p a t d i r a g i menjadi t a p e u b i kayu, yang d a p a t d i j a d i k a n seb a g a i makanan s e l i n g a n (Saono
a, 1986).
juga d a p a t d i p r o s e s l e b i h l a n j u t , misalnya
-
Tape u b i kayu
dibuat
t a l , 1982;
t a p e a t a u minuman s a r i t a p e (Wilda e
1985;
Siswad j i , 1985).
tepung
Ernawati,
7
Prinsip
pembuatan
tepung
tape u b i kayu a d a l a h
ngurangi kadar a i r n y a ( d e h i d r a s i ) pada
sampai kadar a i r n y a menjadi 2.69
suhu
- 3.96
70
- 80
%, d i i k u t i
peng@lingan untuk d i j a d i k a n tepung ( Wilda
meOC
dengan
& &, 1982
Tepung t a p e u b i kayu juga dapat d i b u a t dengan c a r a
te -
mem
b a n g s e r a t - s e r a t pada t a p e , kemudian dicampur dengal
pung tapioka sebanyak l i m a persen bobot t a p e , dan a i r s e
banyak d m k a l i bobot tape.
Campuran i n i
mixer, kemudian dikeringkan dengan
Lempengan tepung yang d i p e r o l e h d i g i l i n g
m, dan h a s i l n y a
diaduk
pengering
).
-
dengan
silinder.
dengan
,
hammer
diayak dengan s a r i n g a n 60 mesh (Erna
-
w a t i , 1985).
Minuman s a r i t a p e u b i kayu dapat d i b u a t dengan
mengekstraksi tape dengan a l a t pres.
Cairan yang
cara
diper-
o l e h dibubuhi dengan g u l a p a s i r (sukrosa) sebanyak
3.5 %
(B/B) dan k a r b o k s i l m e t i l s e l u l o s a (CMC)
0.5 %
(B/B).
sebanyak
Selanjutnya campuran i n i d i p a s t e u r i s a s i selama
menit pada suhu 90
OC,
b t o l k a n pada suhu 0
kemudian dalam keadaan panas
- 5 (Siswadji,
10
di
-
1985).
(b) Produk Dehidrasi
Ubi kayu dapat diawetkan menjadi gaplek (chip). Pembuatan gaplek s e c a r a t r a d i s i o n a l dilakukan dengan mengupas
u b i kayu, membelahnya menurut sumbunya menjadi dua a t a u emp a t , kemudian menjemurnya d i a t a s tanah, d i atas a t a p , a t a u
8
digantung sampai kadar a i r t u r u n menjadi t i n g g a l 1 2
- 13 %
(TjokroaPlikoesoemo, 1986).
Ubi kayu a t a u gaplek d a p a t d i p r o s e s l e b i h l a n j u t menjadi pelet
untuk meringkas volume bahan.
Mula-mula
ubi
kayu a t a u gaplek dicacah, d i k e r i n g k a n , dan dihancurkan menj a d i tepung dengan menggunakan hammer m i l l .
Tepung
d i p e r o l e h s e l a n j u t n y a d i c e t a k menjadi p e l e t s e s u a i
ukaran gang diinginkan.
P e l e t yang k e l u a r (dalam
yang
dengan
keadaan
panas) kemudian didinginkan supaya menjadi keras.
yang w d a h j a d i d i p i l i h yang ukurannya seragam,
Pelet
se,dangkan
yang t i d a k t e r p i l i h dimasukkan kembali ke dalam hammer m i l l
(Tjokroadikoesoemo, 1986).
U b i kayu mentah dapat d i p r o s e s menjadi tepung tapioka.
Dalam pembuatannya, mula-mula u b i kayu dikupas, d i c u c i , kemudian d i p a r u t .
B a s i l parutan berbentuk bubur s s l a n j u t n y a
d i s a r i n g , dan h a s i l saringan berupa p a t i dan a i r
kemudian
diendapkan.
dibuang,
A i r yang t e r d a p a t pada bagian a t a s
sedangkan p a t i yang mengendap diambil dan dijemur
24
- 120 jam,
selama
tergantung pada k o n d i s i cuaca dan t e b a l ti
-
pembalikan /
pengadukan gumpalan p a t i .
Pengeringan yang dilakukan
de-
ngan menggunakan pengering buatan ( d r y e r ) berlangsung
le-
b i h cepat, y a i t u selama enam jam pada suhu 50
adikoesoemo, 1986).
OC
(Tjokro-
9
( c ) Produk H i d r o l i s i s
Vbi kayu maupun t a p i o k a d a p a t digunakan s e b a g a i bahan
baku untuk produk-produk h i d r o l i s i s p a t i .
P a t i (polisaka-
r i d a ) d a p a t d i h i d r o l i s i s dengan l a r u t a n asam a t a u
enzim amilase menjadi s i r u p glukosa a t a u . , s i r u p
S i r u p glukosa s e l a n j u t n y a d a p a t d i i s o m e r i s a s i
enzim
-
maltosa.
menggunakan
enzim glukosa isomerase men j a d i hinh f r u t t o s e s y r u o (HFS).
S i r u p glukosa yang d i h a s i l k a n juga dapat d i f e r m e n t a s i
b i h l a n j u t , misalnya dengan menggunakan khamir
c e s c e r e v i s i a e untuk
-
le-
sac char om^-
i n d u s t r i a l k o h o l ( B a r r e t , 1984).
Ske-
ma pembuatan s i r u p glukosa dan HFS dapat d i l i h a t pada Gamb a r 1, sedangkan skema pembuatan a l k o h o l
( etil-alkohol.)
d a p a t d i l i h a t pada Gambar 2.
Gnla c a i r ( s i r u p glukosa) juga d a p a t d i b u a t d a r i t a p e
u b i j a l a r , y a i t u dengan menambahkan enzim amiloglukosidase
(glukoamilase) ke daiam t a p e u b i jalar
j Purnorno, 1 9 8 8 - ) .
Skema selengkapnya pembuatan g u l a c a i r d a r i tape u b i j a l a r
d a p a t d i l i h a t pada Gambar 3.
Produk h i d r o l i s i s p a t i s e l a i n g u l a dan a l k o h o l a d a l a h
d e k s t r i n ( s e b a g a i bahan t e k s t i l , p e r e k a t ,
asam
- asam o r g a n i k s e p e r t i asam l a k t a t ,
dan
farmasi)
,
asam sitra*, asam
a s e t a t (asam onka) yang pada umumnya digunakan s e b a g a i bahan kimia a t a u makanan ( S y a r i e f dan I r a w a t i , 1988)-
Ubi k a p
I
+
Dikupas
I
I
Bicuci
Mparut
1
Msaring
I
4
Pengendapan
4
Bubur p a t i
.1
Mpanaskan dalam
larutan KCl
+
Bubur pa'ti
Likui f i k a s i
I
Sakapi f i k a s i
1
I
Isomerisasi
4
Isomerisasi
4
isup fruktosal
( HFS)
Gambar 1.
Skema Pembuatan S i r u p Glukosa dan
S i r u p Fruktosa ( B a r r e t , 1984)
Ubi kaga
I
4
Dicuci
1
+
4
Direbus
Direbus
Sakarif i k a s i
Sakarifi k a s i
pendahuluan
Ir
L
glukoamilase
,-!
1~
Sakarif i k a s i
D iferaentasi
I
I
Disaring
1
5
Disentri fugasi
Didestilasi
t
Silase
Gambar 2.
Skema Pembuatan Alkohol d a r i Ubi Kayu
( B a r r a t , 1984)
Tape u b i jalar
.1
Penghancuran
I
k
Sterilisasi
I n o k u l a s i enzim
a m i l o g l u k o s i d a s e "AMG 200Lu
~ a k a rf ii k a s i &anj u t
suhu 60 C
Penyaringan
.1
E v a p o r k s i suhu 8 0 O C
&
Gula
Gambar
3.
cair
Skema Pembuatan Gula C a i r d a r i Tape
Ubi J a l a r (Purnomo, 1988)
( d ) Bahan Pakan
Ubi kayu d a p a t digunakan s e b a g a i pakan,
baik
dalam
bentuk umbi s e g a r , gaplek, p e l e t , ataupun yang sudah d i p e r kaya dengan bahan l a i n n y a s e p e r t i k o n s e n t r a t p r o t e i n .
bah h a s i l pembuatari t a p i o k a , y a i t u onggok,
pembuatan s i r u p glukosa dan
HFS
.jugs
serta
rdapat
Lim-
limbah
diproses
13
menjadi pakan.
Disamping i t u limbah-limbah t e r s e b u t
juga
d a p a t digunakan s e b a g a i medium untuk pembuatan p r o t e i n s e l
t u n g g a l (PST).
P r o t e i n s e l t u n g g a l juga mempunyai p o t e n s i
s e b a g a i pakan, a t a u kemungkinan d a p a t digunakan s e b a g a i pangan (Tjokroadikoesoemo, 1986).
B.
MORFOLOGI DABI ANAMMI UHBI W I KAPU
Ubi kayn a d a l a h a k a r yang t e l a h mengalami
menjadi umbi,
modifikqsi
Umbi i n i s e c a r a a n a t o m i s t e r d i r i d a r i k u l i t
l u a r , k u l i t dalam, d a g i n g umbi, dan xylem.
Daging umbi i n i
banyak mengandung k a r b o h i d r a t ( p a t i ) yang n a n t i n y a
paling
banyak b e r p e r a n dalam p r o s e s f e r m e n t a s i tape.
1.
Morfoloai Umbi
Umbi a d a l a h a k a r t e r m o d i f i k a s i yang terutama
ber
-
f u n g s i s e b a g a i makanan cadangan, h i a s a n y a sebagzii cadangaii
karbohidrat ( p a t i ) .
r i p dengan akar.
Pada umumnya susunan anatomi umbi m i -
Pada j a r i n g a n t e r t e n t u (parenkima), s e l -
s e i n y a berkembang menjadi l e b i h b e s a r (Edmond e t a l , 1964).
U b i kayu tumbuh d a r i potongan batang,
sedangkan a k a r -
nya b i a s a n y a tumbuh d a r i d a s a r patongan b a t a n g ,
yang
se-
l a n j u t n y a berkembang men j a d i s e r a b u t - s e r a b u t a k a r yang b e r f u n g s i untuk menyerap n u t r i e n d a r i dalam tanah.
-
1 0 0 cm.
mengembang
dan
t e r s e b u t mampu menembus t a n a h sampai kedalaman 50
S e r a b u t - s e r a b u t a k a r s e l a n j u t n y a mulai
Akar-akar
14
menjadi umbi akar.
Pada mulanya semua s e r a b u t a k a r
menyerap n u t r i e n , t e t a p i s e b a g i a n d a r i . se.rabut
a k a r berkembang menjadi umbi.
Serabut-serabut
akfif
- serabut
akar
yang
berkembang menjadi nmbi b i a s a n y a kurang d a r i s e p u l u h untuk
s e t i a p tanaman, sedangkan s e r a b u t - s e r e b u t a k a r yang l a i n
-
nya t e t a p melanjutkan f u n g s i n y a menyerap n u t r i e n (Onwueme,
1978 )
S e c a r a m o r f o l o g i s , umbi u b i kayu pada g a r i s
t e r d i r i d a r i b a t a n g , l e h e r , umbi, dan ekor.
( t e n n a s u k e k o r ) mempunyai panjang
0.5
- 20.0
15
besarnya
Umbi u b i kayu
- 100 cm
dan
bobot
kg bergantung kepada v a r i e t a s dan k o n d i s i tem
p a t tumbuhnya (Onwueme, 1978).
Gambar
4
memperlihatkan
morfologi penampang l i n t a a g umbi u b i kayu.
Gambar
4.
-
Morfologi Umbi Ubi Kagu (Onwueme, 1978)
15
2.
h a t o m i Umbi
Secara anatomis komponen f i s i k umbi u b i kayu
d a r i k u l i t , lampisan kambinm,
:
daging
umbi,
terdiri
xylem
dan
(Grace, 1971).
K U i t t e r d i r i d a r i dua Lapisan, y a i t u k u l i t l u a r
dan
K u l i t l u a x (periderma) s e b a g i a n b e s a r
k u l i t dalam.
yang t e l a h mati yang
susun d a r i s e l - s e l gabus
melindungi permukaan umbi.
di
berfungsi
Periderma gabus i n i
tebalnya
hanya beberapa l a p i s s e l s a j a , dan s a n g a t mudah robek.
l a n j u t n y a d i bawah periderma gabns t e r d a p a t
( k o r t e k s ) dengan k e t e b a l a n 1
- 2 mm,
-
kulit
Se-
dalam
biasanya berwarna pu-
t i h , kadang-kadang berwarna merah muda a t a u k e c o k l a t a n (Onwueme, 1978).
8
- 15 % bobot
Menurut Grace (1977) k u l i t umbi
merupakan
umbi u b i kayro.
D i a n t a r a k o r t e k s d a ~ ?daging umbi t e r d a p a t
l e n d i r yang s e r i n g d i s e b u t kambium
lapisan
(Grace, 1977).
Daging umbi merupakan bagian t e r b e s a r (80
-
90 %), se-
bagian b e s a r t e r d i r i d a r i s e l - s e l parenkima yang mengandung
cadangan makanan berupa p a t i (Edmo~d e t a l , 1964), dan d i tengah
kular
-
tengah daging umbi t e r d a p a t s e r a b u t s e n t r a l v a s
(m)
(Onmeme,
Gambar
19?8),
5 memperlihatkan susunan
(anatomi) umbi u b i kayu.
-
, potongan
lintang
1. K u l i t
l a . K u l i t l u a r (per i d e n n a gabus)
K u l i t dalam
(korteks)
Kambium
P u s a t (umbi)
XYlem
Gabus
7.
8.
9.
renkima
Pembuluh-pembuluh
l a t e k s ( ge t a h )
Kambium
Pembuluh-pembuluh
wlem
I n s e t A:
10.
11.
12.
1
I n s e t 9:
1%.
15.
Gambar
C,
SUSUM@
5.
J a r i n g a n gabus
S e r a t - s e r a t sklerenkima
P a t i (butiran kecil)
S e l - s e l parenkima
Mnding s e l
P a t i (butiran besar)
Anatomi Umbi Ubi Kayu (Grace, 1977)
K I M I A U M B I U B I KAYU.
Umbi u b i kayu t e r d i r i d a r i k u l i t l u a r , k u l i t
dalam,
dan bagian yang d a p a t dimakan ( d a g i n g umbi), masing-masing
sebanyak 0.5
-
2.0 %, 1 0
t o t a l (Onwueme, 1978).
komponen kimia
- 20 %,
dan 80
- 90 % bobot
umbi
Daging umbi u b i kayu i n i mengandung
s e p e r t i air,
karbohidrat,
serat
kasar,
17
p r o t e i n kasar, lemak kasar, dan abu s e p e r t i yang ditunjukkan pada Tabel 2.
S e l a i n i t u juga mengandung beberapa v i -
-
tamin, s e r t a komponen kimia bukan n u t r i s i (enzim linamar
ase, enzim polifenolase, dan tanin).
Tabel 2.
Komposisi Kimia Umbi Ubi Kayu Segar
Tan a K u l i t (dalam persen b a s i s basah
7
Komponen
(a)
(b)
(c)
(d)
Air
62.0
60.0
70.0
62.5
Karbohidrat
35.0
37.9
26.2
34.7
S e r a t kasar
1 - 2
-
..1.6
-
Protein kasar
1 - 2
0.8
1.0
1.2
Lemak kasar
0.3
0.3
0.3
Total abu
1.0
-
0.2
1.0
-
( a ) Onwueme (1978)
(b) M r e k t o r a t Gizi Depkes RI (1981)
( c ) Hartadi
& (1986)
(d) Tjokroadikoesoemo (1986)
tidak ada data.
-
1
.
..
Karbolnidrat d m S e r a t Kasar
3
Berdasarkan Tabel 2 d i a t a s , umbi u b i kayu mengandung
karbohidrat yang b e r k i s a r yang b e r k i s a r a n t a r a 26.2
- 37.9%
bobot umbi segar.
kering
Karbohidrat merupakan
bahan
18
t e r b a n y a k dalam umbi u b i kayu, yang s e b a g i a n b e s a r t e r d i r i
d a r i pati.
kayo
9
-
Menurut Onwueme (1978) kandungan p a t i pada u b i
berkisar
15 bulan.
2.5
- 30 %
d a g i n g umbi pada umur
pemanenan
Grace (1977) melaporkan kandungan p a t i t e r -
t i n g g i d i c a p a i s e t e l a h tanaman berumur 1 2 b u l a n ,
sehiingga
u b i kayu d a p a t dipanen pada umur d i bawah 1 2 bulan,
l a n j u t n y a d i l a p o r k a n p u l a bahwa u b i kayu j e n i s manis
ngandung p a t i sebanyak 21.45 % dan t o t a l
gula
%.
me
-
sebanyak
5.13 %, sedangkan pada u b i kayu j e n i s p a h i t bahan
t e r b e s a r a d a l a h p a t i y a i t u sebanyak 30
se
kering
Glicksman (1969)
mengemukanan z a t p a t i u b i kayu t e r d i r i d a r i dua j e n i s , yai t u amilosa sebanyak 17 % dan a m i l o p e k t l n sebanyak 83 %.
D l samping k a r b o h i d r a t , umbi u b i kayu juga mengandung
s e r a t k a s a r , t e t a p i r e l a t i f rendah, y a i t u hanya 1
b o t umbi s e g a r (Tafiel 2).
d i r i d a r i selulosa.
-
2 % bo-
S e r a t k a s a r pada umumnya
ter-
S e l u l o s a i n i merupakan p o l i m e r
unit-
u n i t D-glukosa dengan i k a t a n P - ( I , & )
(Winarno
dan
Aman,
1981).
2.
P r o t e i n Kasar
Umbi u b i kayu bukan merupakan sumber p r o t e i n ,
karena
kandungan p r o t e i n kasarnya s a n g a t rendah, y a i t u hanya b e r k i s a r 0.8
- 2.0
%
(Tabel 2).
P r o t e i n umbi u b i kayu r e l a -
t i f kaya akan asam amino a r g i n i n a , t e t a p i kandungan
asam amino l a i n n y a rendah.
asam-
Kandungan asam-asam amino yang
19
a r g i n i n a (0.08 %),
t e r d a p a t d i dalam umbi u b i kayu a d a l a h :
metionina (0.01 %),
t r e o n i h a (0.04
%),
i s o l e u s i n a (0.05 %),
f e n i l a l a n i n a (0.03
t r i p t o f a n a (0.01 %).. ( H a r t a d i
3.
leusina
(0.05 %),
valina
(0.04 %),
%I,
& a,1986).
Lemak Kasar
Umbi u b i kayu bukan merupakan sumber
lemak,
kandungan lemaknya r e l a t i f s a n g a t rendah, y a i t u
- 0.3
a n t a r a 0.2
4,
karena
berkisar
% ( T a b e l 2).
-
. Abu (Mineral)
adalah
se
-
Menurut H a r t a d i e t a1 (1986)
mi
-
Kandungan t o t a l abu dalam umbi u b i kayu
--
k i t a r 1.0 % (Tabel 2).
neral
- m i n e r a l utama
yang t e r d a p a t dalam umbi . n b i
a d a l a h kalium (0.33 %),
(0.05 %),
kalsium
( 0.17
% ),
dan
kaya
foafor
sedangkan mineral-mineral l a i n n y a r e l a t i f s a n g a t
rendah, y a i t u magnesium (0.02 %),
s e n g 4.40 mg/kg.
tembaga (1.00 mg/kg), dan
Walaupun kandungan abu ( m i n e r a l )
dalam
umbi u b i kayu s a n g a t k e c i l , t e t a p i cukup mengandung kalsium
dankalium,
sehingga u b i kayu d a p a t dimanfaatkan
sumber mineral-mineral
5.
sebagai
tersebut.
Vitamin
Umbi u b i kayu r e l a t i f kaya vitamin C, y a i t u
sebanyak
360 mg/kg umbi u b i kayu s e g a r , sedangkan kandungan vitaminv i t a m i n l a i n n y a r e l a t i f s a n g a t rendah, misalnya r i b o f l a v i n
20
(0.3mg/kg),
n i a s i n (6.0 mg/kg),
dan
eta, 1986;
Tjokro-
Umbi u b i kayu kuning r e l a t i f
banyak
asam p a n t o t e n a t (5.0 mg/kg)
adikoesoemo, 1986).
t i a m i n (0.6 mg/kg),
(Hartadi
mengandung vitamin A, y a i t u sebanyak 381 SI/100 g, sedangkan umbi u b i kayu p u t i h sama s e k a l i t i d a k mengandung v i t a min A ( D i r e k t o r a t Gizi, 1981).
Dengan demikian umbi
ubi
kayu (kuning maupun p u t i h ) dapat dimanfaatkan s e b a g a i sumb e r v i t a m i n C, dan umbi u b i kayu kuning
merupakan
juga
sumber vitamin A.
6.
Enzim Linamarase (Linase)
Umbi u b i kayu mengandung dua j e n i s glukosida sianoge-
n i k , y a i t u l h a m a r i n dan l o t a u s t r a l i n .
Linamarin d i s i n t e -
sis d a r i asam amino v a l i n a , sedangkan l o t a u s t r a l i n d i s i n
tesis d a r i asam amino i s o l e u s i n a .
-
Enzim linamarase ( 1 i n . -
a s e ) yang t e r d a p a t d i dalam u b i kayu d a p a t
menghidrollsis
kedua j e n i s glukosida sianogenik, dan mengeluarkan senyawa
beracun yang berupa hidrogen s i a n i d a (HCN) (Onwueme, 1978).
Pembentiikaii EICN i n l &an bertambah banyair a p a b i l a u b i kayu
dalam keadaan pecah, sehingga t e r j a d i kontak langsung an
-
t a r a glukosida sianogenik dengan enzim linamarase ( B a r r e t ,
Berdasarkan kandungan BCN yang dibebaskan, maka
kayu d a p a t digolongkan menjadi empat, y a i t u
t i d a k beracun, mengandung HGN 50 m d k g umbi
(a)
ubi
golongan
segar
yang
21
t e l a h d i p a r u t , ( b ) s e d i k i t b e r a c u n , mengandung HCbl 50
mg/kg, ( c ) beracun, mengandung EEGB 80
- 1 0 0 mg/kg,
n g a t b e r a c u n , mengandung HCN l e b i h b e s a r d a r i
'
-
80
( d ) sa-
100 mg/kg.
J e n i s u b i kagu yang beracun m i s a l n y a s a o pedro p e t r o (SPP),
mengandung HCll 1 0 0 mg/kg,
j e n i s u b i kayu i n i t i d a k
dapat
dikonsumsi langaung, t e t a p i digunakan untuk pembuatan
te-
pung t a p i o k a ( C i p t a d i dan Nasution, 1974).
Usaha-usaha untuk mengurangi kandungan g l u k o s i d a s i a nogenik a d a l a h dengan merendam u b i kayu dalam a i r ,
karena
kedua j e n i s g l u k o s i d a s i a n o g e n i k t e r s e b u t s a n g a t mudah l a r u t dalam air.
Glukosida s i a n o g e n i k mudah t e r u r a i a p a b i l a
dipanaskan pada suhu di a t a s 150
OC.
Dengan demikian
pe-
rendaman u b i kayu, yang kemudian d i l a n j u t k a n dengan p e r e
-
busan (pengukukusan) akan mengakibatkan g l u k o s i d a s i a n o g e n i k l a r u t dan t e r u r a i .
D i samping i t u
enzim
manjadi $id& a k t i f , dan HCN yaog t e l a l i
menguap (Onmeme, 1978;
7.
linamarase
dibebaskan
aka1
Rahaju e t a l , 1980).
Enzim P o l i f e n o l a s e
Kerusakan yang b i a s a t i m b u l pada umbi u b i kayu a d a l a h
timbulnya warna c o k l a t
/ b l r u / hitam yang s e r i n g d i s e b u t
kepoyoan ( S y a r i e f dan I r a w a t i , 1988).
Kepoyoan
inerupakan
r e a k s i k e c o k l a t a n e n z i m a t i s a k i b a t a k t i f n y a enzim
f e n o l a s e yang t e r d a p a t pada l a p i s a n l e n d i r umbi u b i
poli
-
kayu.
22
Kepogoan umbi u b i kayu b i a s a n y a t i m b u l a p a b i l a umbi t e r s e b u t d i b i a r k a n dan t e r k e n a u d a r a selama beberapa h a r i ( t i g a
hari).
Kepoyoan ini akan l e b i h p a r a h
umbi u b i kayu dalam keadaan r u s a k a t a u
d i r i dalam keadaan pecah
lagi apabila
kulit
umbi u b i kayu sen-
a t a u p u n umbi u b i kayu dalam k e
adaan t e r p o t o n g o l e h logam ( d i k u p a s )
, sehingga
-
i s i n y a kon-
tak l a n g s u n g dengan u d a r a ( C i p t a d i dan Nasution, 1974).
Reaksi k e c o k l a t a n e n z i m a t i s i n i d i a k i b a t k a n o l e h adanya k o n t a k langsung a n t a r a s u b s t r a t f e n o l dengan enzim po-
li f e n o l a s e d i dalam j a r i n g a n .
S e c a r a normal s u b s t r a t fenol
dan enzim p o l i f e n o l a s e l e t a k n y a t e r p i s a h .
A k t i f i t a s enzim
p o l i f e n o l a s e akan bertambah j i k a ada o k s i g e n ( u d a r a ) dan
logam tembaga.
J i k a t e r j a d i k e r u s a k a n j a r i n g a n k a r e n a me-
mar a t a u a k i b a t penanganan (pemotongan, p e n g u l i t a n ) ,
o k s i g e n akan masuk sehingga mempercepat t e r j a d i n y a
k e c o k l a t a n ( B c h a r d s o n , 1975).
Pecahnya
aal
maka
reaksi
meilgebabkan
s u b s t r a t f e n o l yang ada d i dalam vakuola k e l u a r dan
ber-
temu dengan enzim p o l i f e n o l a s e yang ada d i dalam s i t o p l a s -
m a , ditambah adanya o k s i g e n dan logam k a t a l i s a t o r maka t e r j a d i r e a k s i k e c o k l a t a n (Winarno dan Aman, 1981).
Beberapa upaya untuk mencegah kepoyoan umbi
adalah:
(a) pelilinan,
( b ) penyimpanan pada
u b i kayu
suhu
20
OC
dengan kelembaban r e l a t i f 60 % ( ~ a p a t adan Riveros, 19791,
( c ) pengurangan
kandungan
a i r sampai
kurang d a r i
14 %
23
( B e s t , 1 9 7 9 ) , ( d ) pemberian asam (pH r e n d a h ) , dan ( e ) pemb e r i a n b i s u l f i t ( C i p t a d i dan N a s u t i o n , 1974). S y a r i e f (1974)
melaporkan bahwa perebusan umbi u b i kayu selama enam rnenit
dengan suhu 85
OC
d a p a t b e r a k i b a t meningkatkan
kestabilan
warna daging umbi u b i kayu, k a r e n a enzim p o l i f e n o l a s e menjadi tidak aktif.
Juga d i l a p o r k a n bahwa perendaman
umbi
u b i kayu dalam l a r u t a n g u l a ( 6 0 '%) selama 60 menit
dapat
menghambat t e r j a d i n y a kepoyoan, k a r e n a l a r u t a n g u l a meng
hambat kontak langsung a n t a r a enzim
pelifenolase
-
dengaa
udara.
Tanin a t a u asam t a n a t a t a u d i s e b u t juga asam g a l o n a t ,
merupakan s u a t u senyawa k i m i a yang memberikan r a s a
pada bahan pangan.
Tanin mempunyai bobot molekul
sepat
sekitar
1 7 0 1 yang kemungkinan t e r d i r i d a r i sembilan molekul
g a l a t dan s a t u molekul g l u k o s a
1976 ).
( Clydesdale dan F r a n c i s ,
Daging u b i kayu mengandung t a n i n b e r k i s a r
- o,ajj
asam
antara
se
-
dangkan pada k u l i t u b i kayu mengandung t a n i n b e r k i s a r an
-
6,585
t a r a 4.440
-
%, t e r g a n t u n g pada l o k a s i d a g i n g umbi,
5.485 % (Kamti, 1990).
Tabel
3 memperlihat
kan kandungan t a n i n pada d a g i n g dan k u l i t u b i kayu.
-
Tabel 3 .
Kandungan Tanin pada Daging dan K u l i t
Ubi Kayu (dalam p e r s e n b a s i s k e r i n g )
Lapisan daging u b i
pangkal
Lokasi u b i :
tengah
ujung
Daging t e p i
Daging tengah
Daging p u s a t
Kulit
Kamti (1990)
Pembahasan mengenai g r a n u l a p a t i , t e r d i r i d a r i :
(1)
s t r u k t u r mikroskopis g r a n u l a p a t i , (2) s t r u k t u r k i m i a g r a n u l a p a t i , dan ( 3 ) g e l a t i n i s a s i p a t i .
1.
S t r u k t u r M i k r o s k o ~ i sGranula P a t i
P a t i t e r d a p a t dalam j a r i n g a n tanaman dalam b e n t u k g r a -
nula (butiran).
S e c a r a mikroskopis, j e n i s g r a n u l a p a t i da-
p a t d i i d e n t i f i k a s i ukusan, bentuk keseragaman, l z t a k hiliim
( s e n t r i s a t a u e k s e n t r i s ) , dan bentuk permukaannya
d a n Osman, 1976 ). Granula p a t i a p a b i l a d i l i h a t
( Hodge
d i bawah
mikroskop t e r l i h a t d i s u s u n o l e n molekul-molekul yang mem
b e n t u k l a p i s a n - l a p i s a n t i p i s yang t e r s u s u n t e r p u s a t .
n u l a mempunyai ukuran 2
- 1 0 0 flm,
-
Gra-
berbentuk oval (lonjeng)
25
a t a u t i d a k b e r a t u r a n (Greenwood, 1979).
Glicksman
(1969)
melaporkan bahwa g r a n u l a p a t i u b i kayu . -mempmyai ukuran
berkisar antara
5
- 35 ym.
Gambar
6 memperlihatkan s t r u k -
t u r mikroskopis g r a n n l a p a t i pada kentang,.gandum,
tapioka,
b e r a s , j a y n g , dan saga.
kentang
gandum
tapioka
0 0
0 O D
. O O
beras
Gambar
2,
6.
@&
D
0
0
sagu
jagung
S t r u k t u r Mikroskopis Granula P a t i
Kentang, Gandum, Tapioka, Beras,
Jagung, dan Sagu (Ebdge dan Osman,
1976)
S t r u k t u r Kimia P a t i
S e c a r a kimiawi, z a t p a t i d i s u s u n d a r i molekul-molekul
<-D-glukosa
yang t e r d i r i d a r i dua t i p e molekul p o l i s a k a -
r i d a , y a i t u a m i l o s a yang berupa r a n t a i l u r u s dan amilopek-
t i n yang mempanyai r a n t a i cabang (Eodge dan Osman,
P a t i pada iimumnga mengandung 15
a m i l o p e k t i n , dan
protein.
5
-
jO
% a m i l o s a , 70
1976).
- 85
- 1 0 % bahan a n t a r a s e p e r t i lemak
%
dan
S e c a r a umum p a t i b i j i - b i j i a n mengandung bahan an-
t a r a l e b i h banyak dibandingkan dengan p a t i b a t a n g dan p a t i
26
umbi (Greenwood, 1979).
Kandungan amilosa dan a m i l o p e k t i n
pada s e t i a p j e n i s p a t i r e l a t i f t e t a p , misalnya p a t i u b i kayu ( t a p i o k a ) mengandung amilosa 1 7 % dan a m i l o p e k t i n
83 %
(Glicksman, 1969).
Amilosa merupakan polimer d a r i u n i t - u n i t O(-D-glukosa
yang mempunyai i k a t a n oC-(I,/+) pada r a n t a i lurusnya.. :Pan-
'jang r a n t a i l u r u s i n i t e r d i r i d a r i 250
glukosa dengan bobot molekul 40000
1969 ).
an
-
2000 u n i t
- 340000
&-&
( Glicksman,
Amilosa dalam l a r u t a n cenderung membentuk kumpar-
(a)
yang panjang
dan f l e k s i b e l yang dengan mudah da-
p a t bergerak melingkar, a p a b i l a ada iodium akan
terbentuk
warna b i r u (Hodge dan Osman, 19761, pada panjang gelombang
maksium 660 nm (Manners, 1979).
Gambar
7 menunjukkan s t r u k
t u r kimia amilosa.
Gambar 7.
S t r u k t u r Kimia Amilosa (Hodge dan
Osman, 1976)
27
Amilopektin sebagaimana a m i l o s a juga merupakan p o l i m e r
dari unit-unit
6 - D - g l u k o s a yang mempunyai i k a t a n d - ( 1 , 4 )
pada r a n t a i l u r u s n y a , s e r t a i k a t a n 0(-(1,6)
cabangannya (Gambar 8 ) .
jumlah 4
1976).
pada t i t i k per-
I k a t a n percabangan t e r s e b u t
- 5 % d a r i keseluruhan i k a t a n
(Ebdge dan
H-D-glukosa.
Osman,
-
Panjang r a n t a i l u r u s i n i t e r d i r i d a r i 20
30 u n i t
Bobot molekul a m i l o p e k t i n a n t a r a s a t u j u t a
sampai dengan beberapa j u t a (Glicksman, 1 9 6 9 ) .
Amilopektin
dengan iodium akan membentuk warna ungu pada p a n j a n g
lombang 530
- 550 nm
Gambar 8.
3.
ber-
ge-
(Manners, 1979).
S t r u k t u r Kimia Amilopektin (Hodge
dan Osman, 1976)
Gelatinisasi Pati
Granula p a t i mempunyai s i f a t t i d a k d a p a t l a r u t
a i r d i n g l n , t e t a p i d a p a t mengembang dalam a i r
a i r panas.
dalam
hangat a t a u
Pengembangan i n i b e r s i f a t r e v e r s i b e l
( dapat
28
,,
b a l i k ) sampai k o n d i s i t e r t e n t u .
d i k a t e l a h mencapai suhu
g e l a t i n i s a s i , maka pengembangan b e r s i f a t i r e v e r s i b e l ( t i d a k
d a p a t b a l i k ) (Greenwood, 1979).
Apabila t e p u n g p a t i mentah dimasukkan k e dalam a i r d i n g i n , maka d a p a t menyerap a i r sampai 30 % d a r i bobot semula
t a n p a merusak s t r u k t u r p a t i s e c a r a k e s e l u r u h a n (Hodge
Oman, 1976).
Pengembangan g r a n u l a p a t i i n i
dan
disebabkan
o l e h molekul-molekul a i r yang b e r p e n e t r a s i masuk ke
dalam
g r a n u l a dan t e r p e r a n g k a p pada susunan molekul-mo&ekul amil o s a dan a m i l o p e k t i n ( McCready, 1970 yang
Muchtadi e t a l , 1988).
dikutip
Pengembangan g r a n u l e p a t i
oleh
dengan
adanya molekul a i r s e c a r a s k e m a t i s d a p a t d i l i h a t pada Gamb a r 9.
( a ) k o n d i s i t i d e k mengembang
Gambar 9.
(5) k a n d i s i msngembeng
Skema Molekul Amilosa dan Amilopektin
pada P r o s e s Pengembangan Granula P a t i
(McCready, 1970 yang
dikutip
oleh
Muchtadi e t a l , 1988)
29
Dengan n a i k n y a suhu s u s p e n s i p a t i dalam a i r , maka pengembangan g r a n u l a p a t i semakin b e s a r , a k i b a t
molekal-moleknl
p a t i akan k e l u a r t e r l e p a s
kemudian masuk ke dalam s i s t e m l a r u t a n .
selanjutnya
dari
granula,
Kejadian i n i d a p a t
mempengaruhi perubahan k e k e n t a l a n (Bodge dan Oman, 1976).
P e n i n g k a t a n volume g r a n u l a p a t i yang
a i r pada suhn
benamya.
55
- 65
OC
terjadi
mernpakan pembengkakan yang
dalam
se
-
Granula p a t i yang t e l a h membengkak i n i t i d a k da-
p a t kembali ke k o n d i s i semula d i s e b u t g e l a t i n i s a s i .
Kisar-
a n suhuyangmenyebabkan 90 % g r a n u l a p a t i dalam a i r
panas
membengkak sedemikian rupa s e h i n g g a t i d a k d a p a t kembali ke
bentuk semula d i s e b n t B i r e f r i n g e n t End
(BEPT).
Point
Temperature
N i l a i BEPT berbeda-beda u n t u k s e t i a p j e n i s t e p u n g
p a t i , misalnya untuk p a t i u b i kayu ( t a p i o k a )
n i l a i BEPT 52
- 64
OC
(Winarno, 1984).
Hodge
mempunyai
dan
Osman
(1976) menambahkan bahwa k i s a r a n suhu d i b a g i menjadi
tiga
tit& suhu, y a i t n suhu avral, s u b pertengahan,
suhu
akhir gelatinisasi.
P a t i u b i kayu ( t a p i o k a ) mempunyai su-
hu awai, suhu pertengahan,
sing
E.
-
masing 52
OC,
dm
59
dan suhu a k n i r g e l a i i n i s a s i ma-
OC,
dan 64
OC.
RAG1 TAPE
R a g i t a p e a d a l a h inokulum p a d a t dan k e r i n g yang
di-
d i b u a t s e c a r a t r a d i s i o n a l - yang d a p a t digunakan untuk
mem-
b u a t t a p e (Hassan e t a l , .I9871
-\
30
1.
Rani Taae P a s a g
Bahan d a s a r untuk membuat r a g i t a p e p a s a r a d a l a h
te-
pung b e r a s dan ditambah bumbu-bumbu (bawang p u t i h , lengkua s , l a d a p u t i h , cabe merah, kayn manis, l a d a
hitam,
dan
a d a s ) s e r t a ditambah t e b u , a i r j e r u k n i p i s , dan a i r k e l a p a
(Saono, 3982).
Penambahan bumbu-bumbu
dalam
pembuatan
r a g i t a p e p a s a r b e r f u n g s i untuk menghambat a k t i f i t a s
mi-
k r o b a yang t i d a k d i k e h e n d a k i , dan untuk merangsang a k t i f i -
t a s mikroba yang d i k e h e n d a k i , s e r t a untuk membentuk aroma.
dilihaf
Komponen-komponen penyusun r a g i t a p e p a s a r d a p a t
pada Tabel 4.
Tabel 4.
Komponen
Pasar
- komponen
Penyusun Ragi Tape
Komponen
(w
(% t e r hJumlah
adap beras)
s a t i v a Linn. )
Beras
Bawang p u t i h (Allium s a t i v u ~Linn.)
Lengkuas ( Alpina p a l a n g a Sw. )
Lad2 p ' t t i h ( P i p e r r i i g r u ~L i ~ n . )
Cabe merah (Capsinm f r u t e s c e n s Linn.)
Kayu manis (Cinnamon burmani Bl.)
Lada kitam (Piper r e t r o fractunl Vahl. )
Adas (Foeniculum v u l a a r e Mill.)
Tebu (Saccharurn o f f i c i n a r u m Linn.)
Air j e r u k n i p i s ( C i t r u s a u r a n t i a c u
a u r a n t i f o l i a var. f u s c a Linn.
A i r k e l a p a (Cocos n u c i f e r a Linn.)
Saono (1982)
100
0.50
18.70
2.50
50.00
(3.05
6.20
0.25
6.20
0.05
3.50
0.x
2.50
2.50
3.00
1.00
12.00
--
-
-
-
-
2.50
50.00
31
I
Pembuatan r a g i t a p e p a s a r s e c a r a t r a d i s i o n a l d a p a t di-
l i h a t pada Gambar 10.
Bawang p u t i h
I r i s a n lengkuas
Lada
Cabe merah
Beras
I
3 i h a l u s k e n berezsana
5.
Diayak
1~
Dicampur
( d i b u a t adonan)
1
Dice t a k
1
Diinkubasi 2 h a r i
1
Dikeringkan d i
s i n a r matahari
2
3 hari
-
1
Produk a k h i r
( r a g i tape pasar)
Gambar 10.
2.
Cara Pembuatan
( Saono, 1982)
Ragi
Tape
Pasar
M i k r o b i o l o g i R a ~ i Tape
Pasar
Selama pembuatan r a g i t a p e p a s a r , maka s u b s t r a t
ragi
akan ditumbuhi o l e h b e r b a g a i j e n i s mikroba (kapang, khamir,
dan b a k t e r i ) yang b e r a s a l d a r i lingkungan tempat pembuatan
r a g i maupun d a r i p e r a l a t a n yang digunakan.
J e n i s dan kon-
s e n t r a s i mikroba yzng t e r d a p a t d i dalam r a g i t a p e p a s a r dap a t d i l i h a t pada Tabel 5 dan 6.
32
.
Tabel 5.
J e n i s - j e n i s Mikroba dalam Ragi Tape P a s a r
-
Genus
Sumber
Spesies
Kapang:
Am~lomsces
d o m u C o r ab,
-9-r (w
A, r uxii
gryzae
M. r u x i i , 8.
Rhizo~uq
c, d, g
avanicu
g&-m& }&
g.
*liS,
?i
R:
%% o r u s
-rus
a, e , g
g
I:
3. c h i n e n s i s
3. s t o l o n i f e r ,
g.
Pendcillium
Khamir :
Candida
a r r h i z u s , R.
var. r o u x i i
Pennicilliua s p
2 proelleri
-..
g
w7
G.
C kruseii
7:
lacto~a~
paraps~lo~i~
6. a r a p s i l o s s Tar.
e d f a & intermedia, 2.
}e
b
h
-
m
Hansenula
g
u-
a
i
ufi
b
H. - a
a, b, c, d, g
malazna, & s . ~ b p e l l i culosa
jb, d, d
-mala
var, s p h a e r i c a ,
c a n s u l a t a , 8. c i f e r r i
E n d o m ~ c o p s i ~ E c b d a t i (g. b u r t o n i i ) a
g:
a, E , d, i3
SaccharomycesJ S. c e r e v i s i a e
b
Torrrlopsis
T o r r r l o ~ s i gs p
g
g.
.
Bakteri:
Bacillus
Pediococcus
}
Bacillus s p
t.
pentosaceus
f,
g
g
a ) KO (1972). b ) Dwidjoseputro (1976), c ) Cronk e t a1
(19771, d) Cronk &
(19791, e) Saono e t a1 (1979) f )
Saono (1982), g ) Hassan e t a1 (1987)
--
- -_
Tabel 6.
Konsentrasi Kapang dan Khamir dalam Ragi
Tape Pasar
Asal ragi tape
Kolimpong, India
Kathmandu, Bepal-1
Kathmandu, Eepal-2
Kathmandu, Kepal-3
Kathmandar, Eepal-4
Kathmandu, Hepal-5
Kathmandu, Bepal-6
Kathmandu, Bepal-7
Kathmandu, Nepal-8
Bogor, Indonesia
Bagor, Indonesia
Sukabumi, Indonesia
Cina
Cina
Taiwan
Tai~an
Taiwan
Mlipina-1
Mlipina-2
~ilipina-3A
EYlipina-3B
Mlipina-4A
Mlipina-4B
Filipina-4C
Mlipina-5
Kalaysia-6
Mlipina-7
-
6.7 x 10'
3.5 x lo6
1.0 x
5.0 x
1.4 x
5.5
1.0 x
6.1 x
1.9 x
4.3
4.6 x
2.7 x
5.2 x
2.8 x
3.9 x
3.2 x
lo7
2.0
lo4
lo5
lo4
lo5
lo5
lo5
lo5
lo4
1 , 4 x 108
7.5
lo7
1.0 x lo5
7.9
lo7
4.8 x lo7
4.5 x 106
2.8 x lo7
9.3
lo7
106
2.8 x
lo4
5.1
5.0
1.3
3.9
2.4 x 108
106
lo5
lo6
lo8
lo7
x lo6
x lo8
x lo7
x lo8
G s s a l t i n e eta (1988) yang d i k u t i p oleh Leni (1989)
satuan pembentuk koloni.
- t i d a k ada data.
34
Mikroba a m i l o l i t i k ( t e r n t a m a kapang) merupakan mikroba yang b e r p e r a n pertama k a l i dalam f e r m e n t a s i tape.
Hal
i n i disebabkan a p a b i l a kapang a m i l o l i t i k ditumbuhkan dalam
s u b s t r a t p a t i matang ( p a t i yang t e l a b t e r g e l a t i n i s a s i ) m i s a l n y a pada u b i kayu a t a u b e r a s k e t a n kukus,
menghasilkan enzim 4 - a m i l a s e ,
ase,
p-amilase,
maka
akan
dan g l u k o a m i l
Enzim-enzim t e r s e b u t s e l a n j u t n y a memecah p a t i
-
yang
t e l a h t e r g e l a t i n i s a s i l ~ e n j a d iproduk-produk d e k s t r i n , malt o s a , dan g l u k o s a (Pazur,
1988).
1964;
M a r s h a l l , 1974;
Fardiaz,
Genus-genus kapang a m i l o l i t i k yang t e r d a p a t d i da-
lam r a g i t a p e p a s a r a n t a r a l a i n A m . ~ l o m ~ c e sMucor
,
(berperan
dalam l i k u i f i k a s i dan s a k a r i f i k a s i ) , dan Rhizovus ( b e r p e r a n
dalam l i k u i f i k a s i dan p e n g h a s i l a l k o h o l ) (Saono, 1 9 8 2 ) .
Khamir yang t e r d a p a t d i d a l a n r a g i t a p e p a s a r a d a dua
kelompok, y a i t u khamir a m i l o l i t i k dan khamir bukan a m i l o l i tik.
Menurut Saono (1982), yang termaslik khamir a m i i o l i t i k
a d a l a h genus Endomyco~sis, k a r e n a khamir i n i
h a s i l k a n enzim- enzim pemecah p a t i , sedangkan
khamir bukan a m i l o l i t i k a n t a r a l a i n
ialah
ioaapu
meng-
genus-genus
Saccharomsces
E n d o m y c o ~ s i s (menghasilkan aroma k h a s ) , dan Candida (mengh a s i l k a n aroma k h a s ) .
B a k t e r i yang t e r d a p a t dalam r a g i t a p e p a s a r yang b e r peran dalam f e r m e n t a s i t a p e a d a l a h b a k t e r i a m i l o l i t i k
dan
35
b a k t e r i asam l a k t a t .
B a k t e r i yang termasuk a m i l o l i t i k ada-
l a h B a c i l l u s sp, sedangkan yang t e n n a s u k b a k t e r i pembentuk
asam l a k t a t a d a l a h P e d i o c o c c u s (Bassan
&a,1987).
Pe
-
r a n a n masing-masing genus mikroba dalam f e r m e n t a s i t a p e dap a t d i l i h a t pada Tabel 7.
Tabel
-
7.
Peranan Mikroba pada Ragi Tape P a s a r
-
Kelompok. mikroba
Genus
Peranan
Kapang a m i l o l i t i k
Am~lomsces
G a k a r i f i k a s i dan likuifikasi
Mucor
S a k a r i f i k a s i dan likuifikasi
Rhizovus
L i k u i f i k a s i dan pembentukan a l k o h o l
Endomycopsis
S a k a r i f i k a s i dan pemben tukan aroma
Khamir a m i l o l i t i k
Khamir bukan a m i l o l i t i k Saccharomyces Pembentukan a l k o h o l
Hansenula
Pemben tukan aroma
Endomycovsis Pembentukan aroma
khas
Candida
Pembentukan aroma
khas
Bakteri amilolitik
Bacillus
Sakarif i k a s i
B a k t e r i asam l a k t a t
Pediococcus
Pembentukan asam l a k -
tat
Saono (1982)
36
( a ) Kapang Amslomyces r o u x i i
Menurut Cronk
g&
semula d i b e r i nama
(1977) kapang Amylomyces
rouxii
Chlamsdomucor oryzae, sedangkan berda-
sarkan s t u d i pustaka yang dilakukan o l e h H e s s e l t i n e (1979)
AmYlomyces juga d i d i e k r i p s i k a n sebagai Mucor.
Menurut Fardiaz (1989) kapang t i d a k termasuk hewan a t a u
tarzaman, t e t a p i t e m a s u k dalam k a t a g o r i p r o t i s t a . K l a s i f i k a s i kapang Mucor r o a x i i selengkapnya menurut
Alexopouloe
dan M i m s (1979) a d a l a h s e b a g a i b e r i k u t :
Re gnum
: Protista
Saperkingdom : Eukaryonta
Kingdom
: Myceteae (FUlgi)
Divisi
: Amastigomycota
Subdivisi
: Zygomycotiaa
Klas
: Zygomycetes
Ordo
:
Famili
: Mucoraceae
Genus
:
Spesies
:
Hucorales
rouxii.
S i f a t - s i f a t f i s i o l o g i s yang d i m i l i k i kapang
A. r o u x i i
a d a l a h mampu tumbuh pada s u b s t r a t p a t i a t a u s e l o b i o s a ( H e s s e l t i n e , 1979).
PI.
r o u x i i s e r i n g digunakan dalam
proses
amilo, y a i t u p r o s e s s a k a r i f i k a s i p a t i menjadi gula ( m a z i e r
dan Westhoff, 1988).
D i samping i t u juga mampu menghasil-
kan alkohol (Alexopoulos dan M i m s , 1979).
IIaZ
ini
telah
37
dibtaktikan o l e h Cronk
(1977) pada b e r a s k e t a n
difermentasi oleb
4, r o u x i i
lama 1, 2, 4, dan
6 h a r i masing-masing d i h a s i l k a n
sebanyak
< 0.1
pada suhu i n k u b a s i
% (V/V), 2.3 % (V/V),
30
yang
OC
se
-
alkohol
5.6 % (V/V), dan 5.6
% (V/V), sedangkan t o t a l asamnya 4.94 meq/100 m l (fermen
-
t a s i selama dua h a r i ) menjadi 6.25 meq/100 m l pada ferment a s i selama delapan h a r i ) .
Menurut P e l c z a r dan Reid (1958) kapang
dalam medium l a b o r a t o r i u m , y a i t u medium
ma
(glukosa) dengan pH
hu optimum 20
- 30
d i a z (1989) H
OC
dapat
yang
5.6, suhu i n k u b a s i 5
dan pada k o n d i s i aerob.
tumbuh
mengandung
-
37
OC
(su-
Menurut Far-
N juga d i s e b u t fungi .dimorfils karena d a p a t
berubah d a r i bentuk filamen menjadi bentuk s e p e r t i khamir.
Pertumbuhan yang menyerupai khamir dirangsang j i k a k o n d i s i nya anaerobik dan dengan adanya karbondioksida ( C 0 2 ) ,
( b ) Khamir
burtonii
S e p e r t i halnya kapang, khamir juga t e m a s u k dalam katagori protista.
K l a s i f i k a s i khitmir Esidcmscossis b u r t o n i i
menurut Alexopoulos dan M i m s (1979) s e r t a Fardiaz
a d a l a h sebagai b e r i k u t :
Re gourn
: Protista
Superkingdom :
Enkaryonta
Kingdom
: Myceteae (Fungi)
Mvisi
:
Amastigomycota
(1989)
Subdivi s i
:
Klas
: Ascomycetes
Subklas
:
Hemiascomycetidae
Ordo
:
Endomycetales
Famili
: Saccharom~cetaceae
Sub f a m i l i
: Saccharomycoideae
Genus
:
Endomyco~sis
Spesies
:
burtonii.
AecomJco t i n a
S i f a t - s i f a t f i s i o l o g i s yang d i m i l i k i o l e h khamir
~ g c o ~ s iasd a l a h mampu menghasilkan enzim
%-amilase
glukoamilase yang d a p a t memecah p a t i menjadi g l u k o s a
banyak 90 %.
mdan
se
-
Menurut P e l c z a r dan Reid (1958) khamir genus
E n d o m s c o ~ s i st i d a k b e r s i f a t f e r m e n t a t i f a t a u b e r s i f a t f e r m e n t a t i f lemah.
Dengan demikian khamir i n i a p a b i l a ditum-
buhkan pada s u b s t r a t p a t i , maka khamir t e r s e b u t t i d a k d a p a t
memecah ( m e n g h i d r o l i s i s ) p a t i menjadi gula.
Hal i n i t e l a h
d i b u k t i k a n o l e h KO (1972) k u l t u r t u n g g a l k h a m i r .
(E. b u r t o n i i ) a t a u
I.,...-
-6
E.
f i b u l i g e r t i d a k dapat
k e t a n , t e t a p i a p a b l l a menggunakan
kspang
chodati
memfermentasi
kuitur
campuran
8. r o u x i i dengan khamir EndomYco~sismaka d a p a t mem-
fennentasi b e r a s ketan.
l a p o r k a n p u l a khamir
E.
S e l a n j u t n y a Cronk
(1977) me-
b u r t o n i i mampu menghasilkan alkohdl
a p a b i l a digunakan bersama-sama
dengan kapang
Pada f e r m e n t a s i b e r a s k e t a n menggunakan kapang
A.
A.
rouxii.
rouxii
39
dan
dan
6. b u r t o n i i pada suhu i n k u b a s i 30 O C selama 1, 2
6 h a r i masing-masing d i h a s i l k a n a l k o h o l sebanyak
4,
(0.1
% (V/V), 2.7 % (V/V), 6.8 % (V/V), dan 8.0 % (V/V), sedangkan t o t a l asamnya a d a l a h 5.32 m e d l 0 0 m l ( f e r m e n t a s i selama
dua h a r i ) dan menjadi 8.0 m e d l 0 0 m l ( f e r m e n t a s i selama delapan hari).
jukkan
A.
Adanya kemampuan menghasilkan a l k o h o l menun-
r o u x i i dan
E.
b u r t o n i i mampu menghasilkan
enzim
p i r u v a t d e k a r b o k s i l a s e dan a l k o h o l dehldrogenase.
Kedua
enzim
i n i menurut Moat (1979) berperan dalam f e r m e n t a s i a l -
kohol.
Fardiaz (1989) menambahkan khamir pembentuk a l k o h o l
dalam keadaan t i d a k a d a oksigen (anaerob) akan
memfermen-
t a s i g u l a (glukosa) menjadi a l k o h o l dan karbondioksida, sedangkan dalam keadaan banyak oksigen ( a e r o b ) , glukosa akan
dipecah m e l a l u i r e s p i r a s i menjadi a i r dan karbondioksida.
Pada medium laboratorium, khamir tumbuh b a i k pada medium yang mengandung g u l a ( g l u k o s a ) , s e l a n j u t n y a
glukosa
t e r s e b u t dipecah o l e h enzim-enzim yang d i h a s i l k a n n y a men
j a d l a l k o h o l dan karbondioksida.
-
Kbamir dapat tumbuh pada
medium yang b e r s i f a t asam, t e t a p i juga d a p a t tumbuh
medium yang b e r s i f a t n e t r a l a t a u agak basa.
pada
Dengan demiki-
an khamir dapat tumbuh pada k i s a r a n pH yang l u a s , y a i t u ant a r a 2.2
- 8.0.
Khamir mampu tumbuh pada medium yang
i n k u b a s i pada suhu 0
l a h 20
- 30
OC,
- 37
OC,
t e t a p i suhu optimumnya
diada-
sedangkan pada khamir yang b e r s i f a t patogen
tumbuh b a i k pada suhu 30
- 37
OC
( P e l c z a r ,dan Reid, 1938).
40
3.
Pembuatan Inoknlum Murni .
.
Dalam i n d u s t r i f e r m e n t a s i , s e l e k s i mikroba ..den<; cara
pemeliharaannya merupakan f a k t o r p e n t i n g yang
p r o s e s fermentasi.
menentukan
Kultur gang t e l a h dimurnikan d a p a t d i -
awetkan dengan c a r a p e n g e r i n g a n . ~ P r i n s i p pengawetan k u l t u r
serta
a d a l a h mempertahankan a g a r s e l mikroba t e t a p hidup,
Penge-
mempertahankan s i f a t - s i f a t g e n o t i p dan feno tipnya.
r i n g a n k u l t u r d a p a t dilakukan pada s i l i k a g e l tanah
kalsium karbonat, kemudian bubuk k e r i n g t e r s e b u t
atau
disimpan
pada suhu kamar a t a u pada suhu empat d e r a j a d Celcius.
Pe-
ngeringan juga d a p a t dilakukan s e c a r a pengeringan vakum pad a suhu 2
-5
OC
( F a r d i a z , 1988).
Inokulum h u r n i k e r i n g untuk fermentasi t a p e d a p a t d i b u a t dengan c a r a menginokulasikan mikroba (kapang a t a u kham i r ) ke dalam medim a g a r miring P o t a t o Dextrose Agar (PDA).
"c,
S e t e l a h diirikubasi salama llma h a r i pada suhu 28
mikroba t e r s e b u t akan tumbuh dan berkembang biak.
maka
Selan
-
Jutnya mikroba t e r s e b u t d i s u s p e n s i k a n ke dalam l a r u t a n fi-.
s l o l o g i s (Sac1 0.85 56).
Cairan yang d i p e r o l e h berupa sus-
p e n s i mikroba dicampurkan ke dalam tepung b e r a s s t e r i l dengan perbandingan 1 : 1 sehingga terbentuk adonan.
t e r s e b u t s e l a n j u t n y a d i i n k u b a s i pada suhu 28
OC
Adonan
selarna lima
- 45
h a r i , kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu
40
Adonan
dapat
selama 1
- 2 hari.
yang -terheatuk
OC
juga
dikeringkan dalam oven pada suhu 40
h a r i (Leni, 1989).
- 45
41
OC
selama
Skema pembnatan inokulum murni
1
-2
kering
d a p a t d i l i h a t pada Gambar 11.
Pembiakan k u l t u r murni kapang
dan khamir d i dalam medium
a g a r m i r i n g PDA
Tepung b e r a s
steril --+ Pencampuran
r
I
- -
Pengeringan 40
45 O C
selama 1 2 h a r i
Inkubasi 28 ?C selama
5 hari
i -
Pengeringan 40
45 O C
selama 1 2 h a r i
Gambarzl.
Skema Pembuatan Inokul'um Murni Kering
(Leni, 1989)
42
Inokulum murni c a i r d i b u a t dengan cara menginokulasi-
mi-
kan mikroba (kapang a t a u k h a m i r ) ke dalam medium a g a r
r i n g PDA, kemudian d i i n k u b a s i . pada suhu 28
hari.
OC
lima
selama
S e l a n j u t n y a s e t i a p s a t u k u l t u r murni yang b e r a d a da-
l a m tabung a g a r m i r i n g PDA d i s u s p e n s i k a n dengan lima m i l i l i t e r a i r steril.
Inokulum murni c a i r yang t e l a h
h a r u s l a n g s u n g digunakan.
Setiap satu
tabung
dibuat
inokulum
murni ( l i m a m i l i l i t e r s u s p e n s i mikroba) d a p a t digunakan unt u k membuat t a p e sebanyak 100 g u b i kayu a t a u b e r a s
ketan
kukus ( T u i l a n , 1979).
F.
FERMENTAS1 TAPE
Tape merupakan makanan h a s i l f e r m e n t a s i o l e h r a g i ta-
-
pe yang bahan d a s a r n y a umumnya d a r i u b i kayu (Manihot
c u l e n t a C r a n t z ) a t a u b e r a s k e t a n (Orgza s a t i v a var.
nosa).
-
1.
Pembuatan Tape Menamnakan Inokulum R a ~ iTape P a s a r
.
Pembuatan t a p e u b i kayu ~ e n t ? r u t Saooc
adalah sebagai berikut:
p6tong
- potong
(3
&&
I9eS
(
u b i kayu d i k u l i t i ( d i k u p a s ) ,
- 1.5 cm)
)
di-
dan d i c u c i dengan a i r , d i k u k u s
selama 30 menit, d i d i n g i n ~ a nd i a t a s r a k t e r b u k a ,
setelah
-
d i n g i n d i i n o k u l a s i dengan ragi sebanyak s a t u p e r s e n ,
di
tumpuk dalam k e r a n j a n g bambu yang t e l a h d i b e r i a l a s
daun
pisang,, d i t u t u p daun .@sang, dan diinkuhasi pada. s u h u kamar
,
(27
- 30 OC) selama 2 - 3 h a r i .
Tape u b i kayu yang
kekuningan
berwarna p u t i h atau p u t i h
s i l k a n padat-lunak,
dihae
( t e r g a n t u n g v a r i e t a s u b i k a y u ) , manis, agak asam, dan berTape u b i kaya mempunyai masa simpan
aroma alkohol.
hari pada suhn kamar.
2
-3
Skema pembuatan t a p e u b i kayu d a p a t
d i l i h a t pada Gambar 12.
Ubi kayu d i k u l i t i , dipo tong-po tong
3 15 cm, d i c u c i
-
I
~ i n o k u l a kdengan
1 % ragi
Dibungkus dengan daun p i s a n g
-
M i d c u b p i paha suhu kamw
(27
30 C) selama 2 3 h a r i
-
Gambar 12.
I
Skema Pembuatan Tape Ubi Kayu (Saono
e t a l , 1986)
--
S e l a i n d a r i u b i kayu, t a p e juga b i a s a d i b u a t d a r i be-
ras k e t a n b a i k d a r i k e t a n p u t i h ataupun k e t a n hitam.
pembuatan t a p e k e t a n a d a l a h s e b a g a i b e r i k u t :
beras
Cara
ketan
d i b e r s i h k a n dan d i c u c i d e n g a n a i r , d i r e n d a m dalam a i r selama
semalam, d i t i r i e k a n , dikukus selama 30 menit, d i d i n g i n k a n ,
merata,
d i i n o k u l a s i dengan s a t u p e r s e n r a g i dan dicampur
dimasukkan dalam w a d a h h o n t a i n e r dan d i t u t u p a t a u dibungkns
dengan daun pisang, d i i n k u b a s i pada suhu kamar (27
selama 2
- 3 hari.
- 30'~)
Tape k e t a n gang d i h a s i l k a n agak
(semi s o l i d ) , berwarna p u t i h a t a u
mgn
padat
gelap (tbrgantung
d a r i v a r i e t a s b e r a s k e t a n ) , manis, agak asam, dan agak beralkohol.
Tape k e t a n i n i mempunyai masa simpan
pada penyimpanan suhu kamar ( Saono
3
-7
fi a,1 9 8 6 , ) .
pembnatan tape k e t a n d a p a t d i l i h a t pada Gambar
13.
Beras k e t a n d i b e r s i h k a n , d i c u c i
1
Mrendam semalam
1
Di t i r i s k a n
I
Dikukus selama 30 menit
i
Mdinginkan
1
D i i n o k u l a s i dengan 1 % r a g 1
dan dicampur merata
4
Mmasukkan ke dalam wadah/kontainer dan
d i t u t u p , a t a u dibungkus
dengan
daun
pisang
5
-
M i n k n b p i pada suhn kamar
(27 30 C) selama 2 3 h a r i
-
1
( Tape ke tan.1
Gambar 13.
Skema ~ e m b u a t a nTape Ketan (Saono
e t -a9 1 1986)
-
hari
Skema
45
Selama f e m e n t a s i tape, maka t e r j a d i pemecahan z a t pa-
t i menjadi gula oleh mikroba a m i l o l i t i k (terutama kapang)
yang t e r d a p a t d i dalarn r a g i tape pasar.
Selanjutnya
dipecah menjadi alkohol dan asam-asam organik o l e h
i
dan b a k t e r i (Saono, 1982).
Hal i n i
khamir
menyebabkan tape yang
d i h a s i l k a n o l e h fermentasi r a g i mempanyai r a s a manis
dan agak beraroma alkohol.
gula
Komposisi komponen kimia
- asam
tape
u b i kayn dapat d i l i h a t pada Tabel 8.
Tabel 8.
Komposisi Kimia Tape Ubi Kayu
- (a)
Komponen
Energi, ka1/100 g
Air, %
Karbohidrat, %
Pati, % ( B D )
Ciala pereduksi, % (B/B)
Alkohl, %
Total. asam, meq/100 g
9
%
173
56.1
42.5
--
(b)
-
,62.11
-
.
(c)
(dl
169
56
69
40.2
-
2.29(V/B)
-
9.67.
3
18e59
4.05
-
14e84
4.17
-
0,63-0.89
B i l d pH
Serat kasar, %
P r o t e i n kasar, %
Lemak kasar, %
I
A~P, %
K a l s i m , mg/100 g
Fosfor, mg/100 g
Besi, md100 g
Vitamin B1, mg/100 g
( a ) Direktorat Gizi (1981), ( b ) Jonsen (1984), ( c )
Saono e t a 1 (1986), dan ( d ) Leni (1989)
t i d a k ada data.
-
-
llr18
J e n i s - j e n i s g u l a yang t e r d a p a t d i dalam t a p e u b i kayu
yang terbanyak adalah glukosa, s e l a n j u t n y a d i s a k a r i d a (malt o s a dan s u k r o s a ) , dan yang p a l i n g s e d i k i t a d a l a h f r u k t o s a ,
s e p e r t i yang ditunjukkan pada Tabel 9.
Tabel 9.
Komposisi M s a k a r i d a , F'ruktosa, dan Glukosa pada Tape Ubi Kayu yang. M p e r o l e h
d a r i Beberapa P a s a r (dalam persen bobot/
bobot)
A s a l t a p e u b i kayu
Disakarida
Fruktosa
-
Gluko sa
-- -
-
---
Hero Supermarket,
Bogor ( a )
4.24
0.34
18.03
P a s a r Dramaga,
Bogor ( a )
5.15
0.64
18.03
Pancoran, J a k a r t a ( a )
5.19
1.06
17.47
P a s a r Bogor ( b )
-
P a s a r Gunungbatu,
Bogor ( b )
-
-
8-59
9.35
( a ) Leni (1989) dan ( b ) Purbayanti (1990)
t i d a k ada data.
-
Purbayanti (1990) melaporkan
selama f e m e n t a s i
u b i kayu dengan menggunakan r a g i t a p e pasar, maka
tape
terjadi
peningkatan pembentukan glukosa, t e t a p i s e l a n j u t n y a t e r j a d i
penurunan kandungan glukosa.
E i l a i pH mengalami penurunan
sampai fermentasi j a m ke-60,
t e t a p i mulai jam ke-72 t e r j a d i
s e d i k i t peningkatan n i l a i pH, s e p e r t i yang ditunjukkan pada
Tabel 10.
Tabel 10.
Perubahan Kandungan Gula-gula (dalam
persen bobot/bobot) dan Perubahan
N i l a i pH Selama Fermentasi Tape Ubi
Kayu dengan Menggunakan Ragi Tape Pasar
rat3
Lama
Maltosa
Glukosa
Fruktosa
pH
0.634
0.434
0.861
0.795
0.661
0.813
0.633
0.755
0.174
6.034
6.848
6.668
5.888
6.423
0-568
0.380
0,396
0.094
0.268
0.097
0.354
6.35
6.70
4.33
4- 25
4-16
3.95
4.07
0
12
0.634
0.755
0.568
24
36
48
60
72
0.595
0.456
0.464
0,811
0.699
2.093
5.154
5.249
8.578
6.184
0.492
0.451
04509
0.620
0.601
(jam)
O
12
A
24
36
48
60
72
B
-
-
,
6.45
6.53
4.50
4*33
4-05
3.85
4.20
-
Purbayanti (1990)
- tidak
ada d a t a ,
N i l a i e n e r g i t a p e k e t a n menurut Baono
(
1986
)
adalah 172 ka1/100 g, sedangkan komponen k i m i a m t ~ k set i a p 100 g tape ketan adalah protein k a s a r (3.0 %),
kasar (0.5 %), karbohidrat (37.5
abu (0.1 %), kalsium (6.0 mg),
%I, s e r a t kasar
lemak
(0.6 %),
fosfor (35.0 mg), besi (0.5
mg), vitamin B1 (0.04 mg), a i r (58.9 %I, dan n i l a i pH 5.0.
48
2.
Pembuatan Tape H e n ~ m a k a nInokulum Murni
KO (1972) melaporkan f e r m e n t a s i t a p e k e t a n mengguna
-
kan kapang Amglomyces dan khamir Endomycopsia b a i k tunggal
maupun campuran.
E
-*
Penggunaan k u l t u r tunggal
E.
chodati atau
f i b u l i ~ e r ,memperlihatkan adanya pertumbuhan khamir pada
b e r a s k e t a n , t e t a p i t i d a k ada perubahan b e r a s k e t a n
d i t e l i t i ( t i d a k men j a d i t a p e ) .
tunggal
4.
yang
Apabila menggunakan k u l t u r
r o u x i i , maka b e r a s k e t a n menjadi lunak
(empuk)
d a b~e r a i r (luicg), r a s a macis, d m t i d a k beraroma alkohol.
Penggunaan k u l t u r campuran
E,
c h o d a t i dan
A.
rouxii,
maka
mengubah b e r a s ketan yang l e n g k e t menjadi empuk dan b e r a i r
(w),
r a s a manis,
tape),
Campuran
E.
dan agak beraroma a l k o h o l (aroma k h a s
f i b u l i R e r dan
A.
r o u x i i dapati memfer
-
mentasi b e r a s ketan menjadi empuk, t i d a k b e r a i r , r a s a manisasam, dan beraroma asam (bukan r a s a khas tape).
mikian menunjukkan bahwa vula-mula
A.
Dengan de-
rouxii bekerja
me-
mecah p a t i menjadi gula, kemudian Endomycopsis melanjutkan
memecah g u l a menjadi a l k o h o l dan komponen-komponen beraroma.
--
Cronk e t a 1 (1977) melaporkan h a s i l p e n e l i t i a n n y a
da fermentasi b e r a s ketan.
k u l t u r murni kapang
A,
Mikroba yang digunakan
pa-
adalah
r o u x i i yang dikombinasi dengan ber-
b a g a i khamir (Endomycopsis, Candida, dan Hansenula). Hasil
a n a l i s i s komponen kimia pada t a p e k e t a n yang d i h a s i l k a n dap a t d i l i h a t pada Tabel 11.
Tabel 11. Perubahan T o t a l Padatan (TP), T o t a l Padatan
T e r l a r u t (TPT), T o t a l P r o t e i n Kasar (TPK),
P r o t e i n Kasar T e r l a r u t (PKT), Oula Pereduksi
(OP), pH, T o t a l &am (TA), dan h a m V o l a t i l
(AV) Selama Fermentmi E e r m Ketandengan
Xe,nggunakan Kapang 4; r o u x i i yangDikombinas i dengan Berbagai Jeaif&Khatnir
Diikmiientasi
dengan
--E.A-
rouxii +
fibuliger
&. r o u x i i +
-C.
lactosa
A,
rouxii +
Jam T P'
ke: (%)
36
48
96
36
48
96
-F. izEia
.
36
48
96
192
-A-..
-
192
r o w +
anomala
36
48
96
i92
2Fl'
(%)
TPH
(%)
KT
G P
(%)
(%)
pH
.TA
AV
(meq/100g
50
Leni (1989) melakukan
p e n e l i t i a n pembuatan t a p e
ubi
kayu dengan menggunakan inokulum murni k e r i n g dan r a g i tape pasar.
Jumlah inokulum yang d i b e r i k a n a d a l a h 0.1 % bo-
b o t u b i kayu kukus, dan menjadi t a p e u b i kayu s e t e l a h d i
fermentasi selama empat h a r i .
Tape u b i kayu
yang
-
dibuat
menggunakan inokulum murni k e r i n g mempunyai kadar g u l a per e d u k s i l e b i h t i n g g i , s e r t a mempunyai kadar
alkohol
dan
dengan
t o t a l asam yang l e b i h rendah a p a b i l a dibandingkan
tape
t a p e u b i kayu yang d i b u a t menggunakan inokulum ragi
p a s a r , s e p e r t i yang ditunjukkan pada Tabel 12.
Tabel 12.
B a s i l A n a l i s i s Komponen Kimia Tape Ubi
Kayu yang Dibuat Menggunakan Inokulum
Murni Kering dan Ragi Tape P a s a r
Komponen
Eb+Ar
J e n i s inokulum:
Eb+Ro
Ar
Eb+Ar+Mr
-
T o t a l padatail
terlarut, %
P a t i , %(WE)
Gula pereduksi ,
%( B/B)
Disakarida, %(B/B)
Fruktosa, %(B/B)
Glukosa, %(B/B)
Alkohol, %
T o t a l asam
(meq/100 g)
25.47
7.71
22.27
21.15
10.57
23.80
7.63
20.60
15.14
20.60
9.67
19-79
21.49
19.70
18.59
1.74
11.66
-
0.83
0.42
3.19
RTPC
--
3.45
0.54
18.51
9
-
-
1.38
4.05
-
Leni (1989)
m
- tidak dianalisis.
C
i
-r a g i tape pas
-
O.
PEMECAW KARBOHIDRAT (EATI) SELAMA FER?GSTASI
Apabila u b i kayu k u k u s d i f e r m e n t a s i dengan r a g i t a p e ,
maka p a t i u b i kayu yang t e l a h t e r g e l a t i n i s a s i akan d i p e c a h
( d i h i d r o l i s i s ) o l e h enzim-enzim yang d i h a s i l k a n o l e h mikrob a yang t e r d a p a t d i dalam r a g i t a p e
tersebut.
Pemecahan
p a t i u b i kayu selama f e r m e n t a s i menurut F a r d i a z (1988) a d a
dua t a h a p , y a i t u :
( 1 ) pemecahan
pati
menjadi
dekstrin,
m a l t o t r i o s a , dan g u l a ( m a l t o s a dan g l u k o s a ) , ( 2 ) pemecahan
glukosa menjadi a l k o h o l dan asam-asam o r g a n i k (asam l a k t a t
dan asam a s e t a t ) .
1.
Pemecahan P a t i S e c a r a F e r m e n t a t i f
Tahap awal f e r m e n t a s i t a p e u b i kayu a d a l a h
pemecahan
p a t i o l e h enzim-enzim a m i l a s e yang d i h a s i l k a n o l e h kapang,
khamir, dan b a k t e r i yang t e r d a p a t d i dalam r a g i t a p e p a s a r
(Saono, 1982).
Menuru t F a r d i a z (1988) yang termasuk enzim
amilase, antara l a i n
d-amilase,
/C3 - a m i l a s e ,
dan
gluko-
amilase,
Enzim
d - a m i l a s e merupakan endo-enzim yang b e r f u n g s i
memecah p a t i pada i k a t a n
d -(I,/+)
dan pemecahannya s e c a r a
a c a k mulai d a r i bagiail t e n g a h molekul, sehingga menghasilkan d e k s t r i n ,
d- l i m i t
d e k s t r i n , ma1 t o t r i o a s a ,
dan g l u k o s a (Winarno, 1983).
k a r i d a a n t a r a p a t i dan m a l t o s a
ma1 t o s a ,
D e k s t r i n merupakan o l i g o s a
yang
minimum
-
mengandnng
52
empat u n i t glukosa, sedangkan
d - l i m i t d e k s t r i n juga
unit
rupakan o l i g o s a k a r i d a yang minimum mengandung empat
glukosa t e t a p i mempunyai i k a t a n percabangan 4 - ( 1 , 6 ) .
bentuknya
d
.- l i m i t
d e k s t r i n , karena enzim
dak d a p a t memecah i k a t a n percabangan
amilopektin (Marshall, 1974).
cahan amilosa o l e h enzim
me-
Ter-
O( -amilase ti-
0( - ( 1 , 6 )
pada molekul
Gambar 1 4 menunjukkan peme-
&-amilase
menjadi maltosa
dan
glukosa.
2
amilosa
I
o(-amilase
maltosa
Gambar 14.
M-D-glukosa
Pemecahan Amilosa o l e h
q - a m i l a s e ($skin e t a l ,
&zim
1971)
Enzim p-amilase merupakan ekso-enzim, karena b e k e r j a
pada i k a t a n &-(1,4)
pada p a t i yang t e r l e t a k pada
kedua d a r i ujung bukan pereduksi.
p a t i a d a l a h (3 -maltosa.
H a s i l .utama
Enzim i n i d i s e b u t
/3
ujung
pemecahan
-amilase,
0(-( 1 , 4 )
k a r e n a pada kenyataannya d a p a t membalikkan i k a t a n
pada atom karbon nomor s a t u menjadi k o n f i g u r a s i p ( R i c h a r d s o n , 1976).
Enzim
/3-amilase
aktif
memecah p a t i
c a r a h i d r o l i s i s dan memerlukan minimum empat u n i t
s e b a g a i u n i t d a s a r (Winarno dan Aman, 1981).
dengan
glukosa
S e l a i n malto-
sa juga d i h a s i l k a n m a l t o t r i o s a ( u n t u k p o l i s a k a r i d a g a n j i l ) ,
s e l a n j u t n y a d a p a t dipecah l a g i o l e h enzim
P
c a r a l a m b a t menjadi m a l t o s a dan glukosa.
Pada
a m i l o s a o l e h enzim
/3
-amilase
-amilase
se-
pemecahan
juga d i h a s i l k a n b e r b a g a i je-
n i s d e k s t r i n ( M a r s h a l l , 1974;
, F a r d i a z , 1988).
hzim
-
a m i l a s e t e r h e n t i a k t i f i t a s n y a pada d a e r a h i k a t a n percabangan
a( - ( 1 , 6 ) pada a m i l o p e k t i n , s e h i n g g a h a s i l n y a t i d a k sem-
purna.
2
A k t i f i t a s enzim
- 3 unit
/3-amilase
i n i akan t e r h e n t i pada
g l u k o s a d a r i t i t i k cabang, dan
residu disebut
molekul-molekul
1 3 - l i m i t d e k s t r i n (Richardson, 1976).
b a r 15 menunjukkan mekanisme pemecahan a m i l o s a o l e h
(3 -amilase menjadi (3-maltosa.
Q++
do&&- - ! J
/
1
KG
\-0J
OH
OH
OH
amilosa
!L3
OH
z
-amilase
I
3
(
Gambar 15.
-maltosa
/3 -maltosa
Pemecahan Amilosa o l e h Enzim P
amiLase (Winarno dan Aman, 19811
-
Gam-
enzim
54
Enzim glukoamilase merupakan enzim yang d a p a t mevecah
p a t i , d e k s t r i n , dan maltosa menjadi glukosa.
mecah i k a t a n & - ( 1 , 4 )
percabangan &-(I,
Enzim i n i me-
pada p o l i m e r g l u k o s a , s e r t a
ikatan
6 ) pada a m i l o p e k t i n dan l i m i t d e k s t r i n .
Enzim i n i memecah p a t i m u l a i u j u n g bukan p e r e d u k s i d a r i pol i m e r g l u k o s a dan menghasilkan g l u k o s a t u n g g a l ( P a z u r , 1 9 6 4 ) .
Winarno (1983) menambahkan bahwa pengaruh enzim glukoamila s e menyebabkan p o s i s i d - D - g l u k o s a
( p a d a atom karbon nomor
s a t u ) diubah men j a d i /3-D-glukosa.
/3 - a m i l a s e ,
Cara k e r j a enzim d - a m i l a s e ,
dan g l u k o
a m i l a s e t e r h a d a p pemecahan a m i l o s a dan a m i l o p e k t i n
-
dapat
d i l i h a t pada Gambar 16.
p.-.___
,
R
-
= d -amilase.
=
p -amilase.
Gambar 16.
/'
C C
/
.---= glukoamilase.
R = ujung p e r e d u k s i .
Skema Pemecahan Amilosa dan Amilopektin
o l e h Enzim d - a m i l a s e
p -amilase
dan
Glukoamilase (Windish dan Mhatre, 1965)
,
,
55
2.
Permentasi Alkohol dan Asam L a k t a t
S e t e l a h p a t i d i p e c a h menjadi g u l a s e d e r h a n a ( g l u k o s a ) ,
maka s e l a n j u t n y a t e r j a d i f e r m e n t a s i g l u k o s a , k a r e n a glukos a merupakan sumber e n e r g i b a g i mikroba.
s a t e r d i r i d a r i dua t a h a p , y a i t u :
(a)
F e r m e n t a s i gluko-
rantai
pemecahan
karbon pada g l u k o s a dan p e l e p a s a n p a l i n g s e d i k i t dua pasang
atom hidrogen, s e r t a menghasilkan senyawa karbon
lainnya
yang l e b i h t e r o k s i d a s i d a r i p a d a g l u k o s a , ( b ) senyawa
t e r o k s i d a s i t e r s e b u t d i r e d u k s i kembali o l e h atom
yang
hidrogen
yang d i l e p a s dalam t a h a p pertama membentuk senyawa-senyawa
l a i n s e b a g a i h a s i l f e r m e n t a s i ( F a r d i a z , 1988).
Tahap pertama pemecahan glukosa a d a l a h
terbentuknya
asam p i r u v a t m e l a l u i jalur g l i k o l i s i s a t a u s e r i n g
j a l u r Embden-Meyerhof-Parnas
disebut
J a l u r g l i k o l i s i s ba
(EMP).
-
nyak diketemukan pada f u n g i dan kebanyakan b a k t e r i ( F a r d i a z , 1988).
Skema pemecahan g l u k o s a menjadi asam
piruvat
d a p a t d i l i h a t pada Gambar 1 7 , sedangkan enzim-enzim
b e r p e r a n d a p a t d i l i h a t pada Tabel
yang
13.
Pembentukan a l k o h o l maupun asam l a k t a t merupakan
ta-
A s a m p i r u v a t akan
di-
hap kedua pada f e r m e n t a s i glukosa.
ubah menjadi produk-produk a k h i r yang l e b i h s p e s i f i k .
Pro-
s e s f e r m e n t a s i t e r s e b u t menggunakan atom hidrogen yang d i h a s i l k a n d a r i t a h a p pertama f e r m e n t a s i glukosa,
sehingga
jumlah e n e r g i yang d i h a s i l k a n hanya dua mol ATP
(Fardiaz,
1988).
Menurut Fernandez dan Whitaker (1975) s e t i a p
satu
CHIOH
HL-00
Xrn2-'
.
I
cooti
'
CH:
?.
Lo-@
I
coon
Gambar 17.
Pemecahan Glukosa Menjadi Asam Piruvat
Melalui Jalur Glikolisis (Stanier
1984)
,
Tabel
Urutan
13.
Enzim-enzim y a n g Berperan dalam Pemecahan Glukosa Menjadi Asam P i r u v a t M e l a l u i
Jalur Glikolisis
Reaksi yang d i k a t a l i s
+
Enzim
1
Glukosa 4 Glukosa-6-fosfat
Heksokinase
2
Glukosa-6-fosfat
6-fosfat
Glukosa f o s f a t isomerase
3
Pruktosa-6-fosfat
1,6-difosfat
4
Fruktosa-1,6-di f o s P a t --b
Gliseraldehid-3-fosfat + dihidroksia s e t o n f o s f a t (DHAP)
5
DHAP
6
Gliseraldehid-3-fosfat
difosfogliserat
7
1,3-difosfogliserat
gliserat
8
3-fosfogliserat 3 2-fosfogliserat
Fosfogliseratmu t a s e
9
2-fosfogliserat
p i r u v a t (PEP)
Enolase
10
PEP
4 Fruktosa-
4
Fruktosa-
---+ Q l i s e r a l d e h i d - 3 - f o s f a t
+Piruvat
Fosfo f r u k t o k i n ase
Aldolase
Triosefosfatisomerase
---+ 1,3-
Gliseraldehid3-fosfat dehidrogenase
-+ 3-fosfo-
Fosfogliseratkinase
3 Fosfoenol-
Piruvat kinase
Moat (1979)
mol ATP s e t a r a dengan e n e r g i sebanyak 1 2 k k a l .
Jadi energi
yang d i h a s i l k a n pada p r o s e s g l i k o l i s i s g l u k o s a menjadi asam
p i r u v a t , yang kemudian b e r l a n j u t dengan pembentukan a l k o h d
58
a t a u asam l a k t a t a d a l a h sebanyak 24 kkal.
Menurut
Saono
(1982) mikroba pembentuk a l k o h o l yang t e r d a p a t d i dalam rag i t a p e p a s a r , a n t a r a l a i n kapang Rhizopus dan khamir
m y c o p s i ~ , sedangkan b a k t e r i pevbentuk asam l a k t a t
Pediococcus.
m-
adalah
Skema pembentukan a l k o h o l dan asam l a k t a t da-
r i asam p i r u v a t masing-masing d a p a t d i l i h a t pada Gambar 18
dan 19.
2 ADP
2 ATP
C~COCOOiL
asam p i r u v a t
gluko s a
2 (NADH+H+)
2 CH3CH20H
*
. .alkohel
etan01
(alkohol)
Gambar 18.
dehidrogenase
piruvat
dekarboksilasa
+ TPP
2 C$CHO
+ 2 Co2
a s e taldehid
Pembentukan Alkohol d a r i Asam
P i r u v a t (Moat, 1979)
2 AD3
2 A?!?
u"'
'6%2O6
glnkosa
piruvat
2 CH3CJ30HCOOH
asam l a k t a t
Gambar 19.
l a k t a t dehidrogenase
Pembentukan Asam L a k t e t d a r i
Asam P i r u v a t (Moat, 1979)
59
M samping r e a k s i k h a s yang d i j a l a n i asam p i r u v a t da-
lam p r o s e s f e n n e n t a s i t e r t e n t u , asam p i r u v a t juga d i o k s i d a s i dengan c a r a s i k l i k m e l a l u i l i n t a s a n yang d i s e b u t s i k l u s
asam t r i k a r b o k s i l a t (TCA) ( S t a n i e r e t a l , 1984 ). S i k l u s
i n i merupakan j a l a n utama pembangkit e n e r g i
pada
kondisi
S a t u mol glukosa s e t e l a h mengalami g l i k o l i s i s men-
aerob.
j a d i dua mol asam p i r u v a t , s e l a n j u t n y a asam p i r u v a t
k e s i k l u s TCA.
sebanyak
Secara k e s e l u r u h a n e n e r g i yang
masuk
dihasilkan
38 mol ATP (456 k k a l ) ( F a r d i a z , 1988).
Gambar 20
memperlihatkan s i k l u s TCA, ~iedangkanenzim-enzim yang bero e r a n d a p a t d i l i h a t pada Tabel 14.
0
asam piruvat
Kaenzirn A
CO-COOH
N
~
I
CH,-COOH
D ~
-!L---
yH>-COOH
HO-C-COOH
I
oksalasemt
CH,-COOH
aram ratrat
HO-CH-COOH
I
H,C
CH,-COOH
I
CH,-COOH
CH-COOH
11
HC--COOH
aram 51s-akorn~nst
=am malat
H20
3\t_
-is
4/+H>0
CH-COOH
I/
HOOC-CH
aram fumarar
CH,-COO11
I
HC-COOH
2H lo
NADP'
tranrpor elektron
CH.-COOH
NADH NADpH
I
HOC-COOH
asam isositurar
NAD.
rukrina
O=C-COOH
I
asam a-ketoglutara:
Gambar 20.
S i M u s TCA ( S t a n i e r
& &, 1984)
Tabel 14.
Urutan
-
Enzim
enzim
s i k l u s TCA
yang Berperan
Reaksi yang d i k a t a l i s
dalam
Enzim
1
Asam p i r u v a t
2
Asam o k s a l o a s e t a t
Asam s i t r a t
Sitrat sintetase
3
A s a m s i t r a t 3 Asam s i s - a k o n i t a t
Akonitat h i d r a s e
(akonitase)
4
Asam sis-akonitat
trat
5
Asam i s o s i t r a t 4 A s a m O(-ketoglut a r at
6
j
A n e t i l koenzim-A. P i r u v a t dehidrogenase
--+
+ Asam
Asam o ( - k e t o g l u t a r a t
Co-A
isosi-
-+ S u k s i n i l
Akonitat h i d r a s e
(akonitase)
Isositrat
'
de-
hidrogenase
o(-ketoglutarat
dehidrogenase
S u k s i n i l Co-A -$ Asam s u k s i n a t
S u k s i n i l Co-A
s i n t etase
7
A s a m s u k s i n a t 3 Asam fumarat
S u k s i n a t dehidrogenase
8
Asam fumarat 3 Asam malat
Fumarat h i d r a s e
( fumarase)
9
Asam malat 3 A s a m o k s a l o a s e t a t
L-malat dehidrogenase
Moat (1979)
Jumlah AW yang d i h a s i l k a n m e l a l u i j a l u r
glikolisis,
s i k l u s TCA, dan f o s f o r i l a s i o k s i d a t i f d a p a t d i h i t u n g ,
ya-
2 ADP
\
Glukosa
(C6 HI,0
2 piruvat
6
2 pimvat
.
r-'&
r ' 4
2 NAD'
2 NADH + H*
2 GDP
2 GTP
6 NAD'
2 FAD
6 NADH + H
'
2 FADHl
+ 2 CO,
2 asetii-CoA
6 CO, +
10 NAD
2 FAD
2 ADP
2 GDP
n ATP
ATP
=
6E20
10 NADH + IT
2 FADH + IT
2 ATP
2 GTP
fosfo!ilasi
oksidatif
=
3.
2 NADH + P
-2 asetil -CoA
glukosa
( C ~ H I0, 6
Gambar 21.
m
u>
2 NAD'
TCA:
2 ATP
nAD?+nP;.
10 (3 ATP) + 2 (2 ATP) + 2 ATP + 2 GTP
38ATP
Skema Pembentukan ATP M e l a l u i J a l u r
G l i k o l i s i s dan S i k l u s TCA ( F a r d i a z ,
1988)
Pembentukan A s a m A s e t a t dan E t i l - a s e t a t
Alkohol yang d i h a s i l k a n pada f e r m e n t a s i g l u k o s a
oleh
khamir, s e l a n j u t n y a d i o k s i d a s i s e c a r a t i d a k sempurna
men-
j a d i asam a s e t a t o l e h b a k t e r i - ' b a k t e r i
yang
asam.asetat
t e r d a p a t d i dalam r a g i t a p e p a s a r .
Reaksi r i n g k a s pemben-
t u k a n asam a s e t a t menurut D e s r o s i e r
(21978 )
dan
Fardiaz
(1988) a d a l a h s e b a g a i b e r i k u t :
>- ,
CH CH OH + O2
3 2
alkohol
CH3CQOH
asam a s e t a t
+
H20
Menurut Soedarmo dan D j a e n i (1977) sebagaimana
yang
d i k u t i p o l e h L e n i (1989), asam a s e t a t yang t e l a h t e r b e n t u k
*
d a p a t b e r e a k s i dengan a l k o h o l membentuk e s t e r a r o m a t i k , yai t u e t i l - a s e t a t yang merupakan s a l a h s a t u komponen c i t a r a -
sa pada tape.
Reaksi pembentukan e t i l - a s e t a t a d a l a h
se
-
bagai berikut:
CH3CH20H
alkohol
+ CH3COOH
asam a s e t a t
CH3COOC li
2 5
etil-asetat
R e a k s i - r e a k s i pemecahan p a t i selama
+
~~0
fermentasi
tape
u b i kayu s e c a r a r i n g k a s n y a d a p a t d i l i h a t pada Gambar 22.
amilase
pa ti
a20
(c64206)
gluko s a
2 CH CH OH
3 2
+ 2 C02
alkohol
2 CH,CHOHCOOH
2
asam l a k t s i t
CHCHOH+O2.->
3
2
CH3COOH
+
H20
asam a s e t a t
CH COOH + CH CH OH d CH COOC 3 + H20
3
3 2
3
2 5
etil-ase t a t
Gambar 22.
Reaksi Ringkas Pemecahan P a t i Menjadi
Glukosa, .dlkohol, Asam Lakta t,
Asam
k s e t a t , dan E t i l - a s e t a t