TINJAUAN PUSTAKA Ubi Kayu Singkong yang juga dikenal

TINJAUAN PUSTAKA
Ubi Kayu
Singkong yang juga dikenal sebagai ketela pohon atau ubi kayu adalah
pohonan tahunan tropika dan subtropika dari keluarga Euphorbiaceae.
Umbinya dikenal luas sebagai makanan pokok penghasil karbohidrat dan
daunnya sebagai sayuran. Umbi akar singkong banyak mengandung glukosa
dan dapat dimakan mentah. Umbi yang rasanya manis menghasilkan paling
sedikit 20 mg HCN per kilogram umbi akar yang masih segar (PTP, 2008).
Ubi kayu (Manihot utilissima) menghasilkan umbi setelah tanaman
berumur 6 bulan. Setelah tanaman berumur 12 bulan dapat menghasilkan umbi
basah sampai 30 ton/ha. Kerusakan yang biasa timbul pada ubi kayu adalah
warna hitam yang disebabkan oleh aktivitas enzim polyphenolase atau biasa
disebut dengan kepoyoan (Syarief dan Irawati, 1988).
Akar-akaran dan umbi-umbian kandungan
patinya tinggi dan
kenyataannya bahwa ditanam secara melimpah, akar-akaran dan umbi-umbian
merupakan salah satu pangan pokok atau yang utama yang dimakan diberbagai
bagian Asia Tenggara. Di samping sayuran akar-akaran semacam itu seperti
singkong, talas, kentang, ubi jalar dan uwi, buah-buahan yang berpati seperti
pisang untuk dimasak, sukun dan nangka dimasukkkan dalam golongan pangan
di
atas.
Pangan
tersebut
merupakan
sumber
energi
yang
baik
(Harper, et al, 1987).
Makanan pokok umbi-umbian, antara lain singkong atau cassava yang
biasa disebut dengan ubi kayu atau ketela pohon, ubi rambat, kentang kuning,
Universitas Sumatera Utara
kentang bentuk ukuran kecil-kecilan, tales, uwi, gembili, kimpul, suweg dan
ganyong. Singkong merupakan jenis umbi yang paling banyak dikonsumsi
masyarakat (Tarwotjo, 1998).
Makanan pokok adalah jenis makanan yang merupakan makanan utama
suatu menu yang biasanya dihidangkan dalam jumlah banyak. Makanan pokok
kita adalah nasi. Di samping bahan makanan pokok beras, di Indonesia dikenal
bahan makanan pokok lain, yaitu jagung, singkong, ubi, pisang dan sagu
(Marwanti, 2000).
Ketela pohon atau lebih dikenal dengan nama ubi kayu banyak ditanam
di Indonesia. Pada daerah tertentu ubi kayu merupakan makanan pokok. Pada
dasarnya ketela pohon yang banyak ditanam dapat dibedakan menjadi dua
macam yaitu jenis ubi pahit dan manis. Jenis yang pahit biasanya digunakan
untuk membuat pati (aci). Umur pohon untuk dipanen berkisar antara 7 – 12
bulan (Hadiwiyoto dan Soehardi, 1981)
Beberapa varietas tanaman ubi kayu yang banyak memberikan hasil
dari pertanamannya dapat dikemukakan sebagai berikut :
a. Jenis Mangi : hasil umbi yang diberikan dalam pertanaman seluas 1 hektar
adalah 200 kuintal, umbi-umbinya panjang bertangkai, kadar zat tepung
sekitar 37 %, bila direbus rasanya manis.
b. Jenis Valenca : memberikan hasil untuk pertanamannya seluas 1 hektar
sekitar 200 kuintal umbi, keadaan umbi dari sedang sampai gemuk dan
bertangkai, kadar zat tepung sekitar 33,1 %, bila direbus rasanya manis.
Universitas Sumatera Utara
c. Jenis Betawi : hasil umbi dari pertanaman seluas 1 hektar adalah sekitar
300 kuintal, umbi-umbinya gemuk tidak bertangkai, kadar zat tepung 34,4
%, bila direbus rasanya manis.
d. Jenis Bogor : hendaknya diperhatikan agar umbinya tidak perlu dimakan
karena rasanya pahit dan beracun, hanya baik dibuat untuk tepung kanji.
Umbinya memang gemuk-gemuk, bertangkai dengan kadar zat tepung yang
dikandungnya sekitar 30,9 %. Hasil pertanaman 1 hektar sekitar 400
kuintal.
e. Jenis Basiorao : juga umbinya beracun, rasanya pahit, keadaan umbi agak
gemuk dan bertangkai pendek, kadar zat tepung sekitar 31,2 %. Hasil umbi
yang diperoleh untuk penanaman seluas 1 hektar adalah sekitar 300 kuintal,
sebagai bahan untuk industri tepung kanji.
f.
Jenis Sao Pedro Petro : keadaan umbi seperti jenis Basiorao dengan kadar
zat tepung 35,4 %, hasil umbi 1 hektar sekitar 400 kuintal.
g. Jenis Muara : hasil umbinya gemuk-gemuk, tetapi sangat beracun, kadar
zat tepung 26,9 %, hasil 1 hektar sekitar 400 kuintal
(Kartasapoetra, 1994).
Ubi kayu (Manihot utilissima) termasuk tumbuhan berbatang pohon
lunak atau getas (mudah patah). Ubi kayu berbatang bulat dan bergerigi yang
terjadi dari bekas pangkal tangkai daun, bagian tengahnya bergabus dan
termasuk tumbuhan yang tinggi. Ubi kayu bisa mencapai ketinggian 1 – 4
meter. Daun ubi kayu memiliki tangkai panjang dan helaian daunnya
menyerupai telapak tangan dan tiap tangkai mempunyai daun sekitar 3-8
Universitas Sumatera Utara
lembar. Tangkai daun tersebut berwarna kuning, hijau atau merah
(Iptek, 2009a).
Adapun komposisi kimia ubi kayu atau singkong dapat dilihat dari tabel
berikut ini :
Tabel 1. Daftar Komposisi Kimia Ubi Kayu (Singkong)/ 100 gr bahan
Komponen
Kalori (kal)
Protein (gr)
Lemak (gr)
Karbohidrat (gr)
Kalsium (mg)
Fosfor (mg)
Besi (mg)
Vitamin A (S.I)
Vitamin B1 (mg)
Vitamin C (mg)
Air (gr)
BDD (%)
Kadar
146
1,2
0,3
34,7
33
40
0,7
0
0,06
30
62,5
75
Sumber : Departemen Kesehatan R.I, (1992).
Secara alami ada 3 jenis karbohidrat, yaitu monosakarida, oligosakarida
dan polisakarida. Bentuk yang paling umum dari oligosakarida yaitu disakarida
yang terdiri dari 2 monosakarida. Contoh yang paling umum dari disakarida
yaitu sukrosa. Bahan monosakarida yang terdapat diperdagangan umumnya
dibuat melalui proses hidrolisa bahan polisakarida. Bahan monosakarida untuk
makanan dan obat-obatan seperti glukosa dan fruktosa sering dibuat dari
jagung, ketela pohon, ubi jalar dan lainnya (Sudarmadji, et al., 1989).
Universitas Sumatera Utara
Gaplek
Gaplek adalah produk olahan bahan pangan yang diperoleh dengan cara
pengeringan, baik dengan matahari ataupun dengan alat seperti oven. Pada
pengeringan ketela pohon (gaplek) sering terjadi perubahan warna menjadi
hitam. Perubahan warna tersebut kemungkinan disebabkan oleh enzim
poliphenolase yaitu suatu oksidase yang terdapat pada lendir ketela pohon yang
kontak dengan udara mengubah senyawa polifenol (tanin) menjadi senyawa
yang berwarna hitam. Pencegahan dapat dilakukan dengan mencuci lendir yang
9
terdapat diantara kulit dan daging ketela segera setelah ketela dikupas atau
dipotong. Ketela pohon biasanya dikeringkan sampai kadar air 14 – 15 %
(Winarno, 1993).
Singkong setelah dikupas, dipotong-potong tipis, dijemur sampai kering
disebut gaplek. Bila gaplek ditumbuk halus disebut tepung gaplek. Tepung
gaplek dapat dimasak menjadi makanan yang disebut ketiwul atau tiwul. Dapat
dimakan sebagai makanan pokok makanan selingan (Tarwotjo, 1998).
Produksi gaplek terbesar di Indonesia adalah di Jawa. Gaplek ini
merupakan makanan pokok bagi mereka. Dalam teknologi ada 4 macam
gaplek, yaitu :
a. Gaplek gelondong yaitu gaplek yang berbentuk memanjang.
b. Gaplek chips mempunyai ukuran kecil 3 cm.
c. Gaplek pellet mempunyai bentuk silindris dengan panjang 2 cm dan
diameter 1 cm.
d. Gaplek butiran (tepung) dengan ukuran 100 mesh
(Rusmarilin dan Purba, 2007).
Universitas Sumatera Utara
Gaplek adalah bahan makanan yang diolah dari umbi ketela pohon atau
singkong. Prosesnya sangat mudah, umbi singkong yang telah dipanen
kemudian dikupas dan dikeringkan. Gaplek yang telah kering kemudian bisa
ditumbuk sebagai tepung tapioka yang bisa dibuat bermacam-macam kue.
Tepung tapioka dari gaplek selanjutnya bisa dibuat menjadi nasi tiwul yang
gurih. Nasi tiwul sangat populer di masyarakat yang hidup di pegunungan
sampai kawasan Pacitan (Iptek, 2009b).
Serealia dan umbi-umbian banyak tumbuh di Indonesia. Disamping
serealia, umbi-umbian juga merupakan bahan pangan substitusi (pengganti)
beras yang banyak dihasilkan di Indonesia. Tanaman dengan kadar karbohidrat
tinggi seperti halnya serealia dan umbi-umbian pada umumnya tahan terhadap
suhu tinggi. Serealia dan umbi-umbian sering dihidangkan dalam bentuk segar,
rebusan atau kukusan, hal ini tergantung dari selera. Bentuk olahan dapat
berupa tepung, gaplek, tapai, keripik dan lainnya (Radiyati dan Agusto, 2009).
Gaplek adalah ketela yang dikupas lalu dijemur sampai kering. Salah
satu hasil olahan dari gaplek adalah makanan gatot. Gatot asalnya dari gaplek
lalu ditanak, diberi gula agar manis, lalu setelah matang dihidangkan dan diberi
parutan kelapa dengan diberi garam secukupnya, jadilah gatot yang berasa
manis (Hadiyanta, 2009).
Pengeringan bahan-bahan gaplek dapat dilakukan dengan cara
penjemuran pada teriknya sinar matahari atau dengan menggunakan alat
pengering mekanis (ruang pengering yang dapat diatur temperaturnya sekitar
60 – 65o C). Pengeringan diakhiri setelah kadar air semula 70 % turun menjadi
Universitas Sumatera Utara
sekitar 12 – 14 % atau dilakukan pengontrolan lewat pematahan apabila contoh
mudah dipatahkan itu tandanya gaplek telah kering (Kartasapoetra, 1994).
Tepung gaplek diperoleh dengan cara menggiling gaplek dan kemudian
diayak dengan menggunakan saringan 60 mesh atau 80 mesh. Gaplek dibuat
dengan mengiris daging ubi kayu dan dikeringkan hingga kadar air 12 – 13 %.
Tapioka
dan
gaplek
merupakan
bahan
untuk
industri
selanjutnya
(Syarief dan Irawati, 1988).
Adapun komposisi kimia dari gaplek dapat dilihat dari tabel yang ada di
bawah ini :
Tabel 2. Daftar Komposisi Kimia Gaplek/ 100 gr bahan
Komponen
Kalori (kal)
Protein (gr)
Lemak (gr)
Karbohidrat (gr)
Kalsium (mg)
Fosfor (mg)
Besi (mg)
Vitamin A (S.I)
Vitamin B1 (mg)
Vitamin C (mg)
Air (gr)
BDD (%)
Kadar
338
15
0,7
81,3
80
60
1,9
0
0,04
0
14,5
100
Sumber : Departemen Kesehatan R.I, (1992).
Gaplek dapat dibuat dengan cara mengeringkan bahan, baik dengan
matahari maupun dengan menggunakan alat. Gaplek yang dikeringkan dengan
matahari biasanya berwarna kekuning-kuningan dibandingkan dengan dengan
menggunakan oven. Hal ini disebabkan karena pada saat pengeringan dengan
matahari suhu tidak teratur dan tingkat sanitasi juga kurang terjamin.
Sedangkan dengan oven suhu dapat diatur dan sanitasi juga sangat terjaga.
Universitas Sumatera Utara
Parameter penentu bahwa gaplek tersebut telah kering adalah apabila gaplek
tersebut telah dapat dipatahkan (Setyawan, 2008a)
Ragi Tape
Ragi tape atau ragi pasar adalah inokulum campuran kapang, khamir
dan bakteri. Mikroorganisme yang terdapat dalam ragi tape antara lain adalah
kapang
Amylomyces
rouxii,
Mucor
sp
dan
Rhizopus
sp.
Khamir
Saccharomycopsis fibuligera, Saccharomycopsis malanga, Pichia burtonii,
Saccharomyces cereviceae dan Candida utilis serta bakteri Pediococcus sp,
dan Bacillus sp. Kedua kelompok mikroorganisme tersebut bekerja sama dalam
menghasilkan tape (Milmi, 2008).
Ragi tape dapat dibuat sendiri dari bahan-bahan yang terdiri dari tepung
ketan putih, bawang putih, merica, lengkuas, cabai untuk jamu dan air perasan
tebu secukupnya dengan memanfaatkan peralatan sederhana seperti alat
penumbuk, tampah, jerami, baskom dan daun pisang (Setyawan, 2008a).
Ragi yang mengandung mikroflora seperti kapang, khamir dan bakteri
dapat berfungsi sebagai starter fermentasi. Selain itu juga kaya akan protein
yakni sekitar 40 – 50 %, jumlah protein ragi tersebut tergantung dari jenis
bahan penyusunnya (Susanto dan Saneto, 1994).
Starter yang digunakan untuk produksi tape disebut ragi, yang
umumnya berbentuk bulat pipih dengan diameter 4 – 6 cm dan ketebalan 0,5
cm. Tidak diperlukan peralatan khusus untuk produksi ragi, tetapi formulasi
bahan yang digunakan umumnya tetap menjadi rahasia setiap pengusaha ragi.
Tepung beras yang bersih dicampur dengan air untuk membentuk pasta dan
dibentuk pipih dengan tangan, kemudian diletakkan di atas nyiru yang
Universitas Sumatera Utara
dilambari dengan merang dan ditutup dengan kain saring. Organisme akan
tumbuh secara alami pada pasta ini pada suhu ruang dalam waktu 2 – 5 hari.
Penambahan rempah-rempah atau bumbu untuk mendukung pertumbuhan
mikroorganisme yang diharapkan. Penambahan sari tebu juga dilakukan untuk
menambah gula. Ragi dipanen setelah 2 – 5 hari tergantung dari suhu dan
kelembapan (Hidayat, 2007e).
Ragi tape adalah starter yang digunakan untuk produksi tape. Ragi tape
berbentuk pipih kering dan dapat disimpan dalam waktu lama. Tidak ada
faktor-faktor lingkungan yang dikendalikan. Mikroorganisme yang diharapkan
maupun kontaminan dapat tumbuh bersama-sama. Pada lingkungan pabrik
ragi, mikroflora yang ada telah didominasi mikroba ragi. Namun demikian, ragi
yang dibuat pada musim hujan akan dijumpai Mucor sp dan Rhizopus sp dalam
jumlah yang lebih banyak dan dibutuhkan waktu pengeringan yang lebih lama
(Laboratorium Bioindustri TIP, 2008).
Ragi adalah tablet yang merupakan starter mikroorganisme untuk
membuat tape atau wine. Tepung beras yang bersih dicampur dengan air,
diaduk dengan tangan dan dicetak berbentuk bola pipih. Ragi tersebut
diletakkan di atas tampah bambu dan ditutup dengan kain saring dan diikuti
dengan fermentasi dan ditempatkan dengan suhu kamar selama 2 – 5 hari.
Campuran dari rempah-rempah akan menyeleksi pertumbuhan mikroorganisme
(ASAIHL, 1985).
Pada proses perombakan pati dibutuhkan suatu bahan dasar tambahan
yaitu ragi tape. Ragi tape adalah suatu produk inokulum campuran yang terdiri
dari mikroba, jamur (kapang), Aspergillus oryzae, Rhyzopus sp, dan khamir
Universitas Sumatera Utara
atau yeast Saccharomyces cereviseae, Candida sp dan bakteri asam laktat
Lactobacillus sp heterofermentatif dan homofermentatif. Disamping itu sel
mikroba dan khamir selalu memberi kontribusi senyawa fungsional bioaktif
(Setyawan, 2009).
Tape
Tape adalah sejenis penganan yang dihasilkan dari proses peragian
(fermentasi). Tape bisa dibuat dari ubi kayu dan hasilnya dinamakan tape
singkong. Pembuatan tape memerlukan kecermatan dan kebersihan yang tinggi
agar singkong atau ketan dapat menjadi lunak karena proses fermentasi yang
baik. Ragi adalah bibit jamur yang digunakan untuk membuat tape ubi kayu,
tape ketan dan tape beras dan tape yang lain(Iptek, 2009c).
Tape adalah hasil fermentasi dengan Saccharomyces pastorianus,
Saccaharomyces heterogenicus, Endomycopsis sp, Chlamydomucor sp,
Rhizopus sp dan Bacillus sp. Semua mikroorganisme tersebut diinokulasi
dengan ragi. Tape terbuat dari tepung beras (tepung Oryza sativa) atau tapioka
(Manihot esculanta). Sumber karbohidrat tersebut dimasak sepenuhnya
sebelum diinokulasikan. Setelah fermentasi 2 – 3 hari, karbohidrat tersebut
menjadi cairan semi padat atau kental yang merupakan campuran dari gula,
alkohol, aldehid dan asam, dimana akan memberikan rasa dan aroma yang
berbeda pada produk (ASAIHL, 1985).
Universitas Sumatera Utara
Adapun komposisi kimia dari tape singkong dapat dilihat dari tabel :
Tabel 3. Daftar Komposisi Kimia Tape Singkong
Komponen
Kadar
Kalori (kal)
173
Protein (gr)
0,5
Lemak (gr)
0,1
Karbohidrat (gr)
42,5
Kalsium (mg)
30
Fosfor (mg)
30
Besi (mg)
0
Vitamin A (S.I)
0
Vitamin B1 (mg)
0,07
Vitamin C (mg)
0
Air (gr)
56,1
BDD (%)
100
Sumber : Departemen Kesehatan R.I, (1992).
Tape merupakan makanan fermentasi tradisional yang sudah tidak asing
lagi. Tape dibuat dari beras, beras ketan, atau dari singkong (ketela pohon).
Berbeda dengan makanan-makanan fermentasi lain yang hanya melibatkan satu
mikroorganisme yang berperan utama, seperti tempe, atau minuman alkohol,
pembuatan tape melibatkan banyak mikroorganisme (Milmi, 2008).
Tape dihasilkan dengan cara fermentasi ragi yang merupakan inokulum
biakan dari khamir, kapang dan bakteri. Mikroorganisme tersebut akan
menghasilkan panas dalam keadaan anaerob sehingga akan menghasilkan
enzim yang dapat merombak karbohidrat menjadi komponen yang lebih
sederhana sehingga akan lebih mudah untuk dicerna. Jika tape dikonsumsi
dalam jumlah yang banyak akan menimbulkan rasa panas dalam perut karena
kadar alkohol tinggi (Hidayat, et al., 2006)
Universitas Sumatera Utara
Fermentasi
Fermentasi adalah suatu proses biokimia yang diakibatkan oleh
aktivitas enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme yang terdapat dalam
bahan. Mikroorganisme fermentatif ini umumnya adalah bakteri asam laktat,
yaitu bakteri yang mampu mengubah zat gula dalam bahan menjadi asam,
alkohol, dan karbondioksida. Dengan terjadinya fermentasi ini maka bahan
mengalami perubahan rasa, aroma, tekstur dan warna (Novary, 1999).
Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan
anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk
respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat defenisi yang lebih jelas yang
mendefenisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik
dengan tanpa akseptor elektron eksternal. Gula adalah bahan umum dalam
fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah etanol, asam laktat
(Hidayat, 2007a).
Fermentasi juga dapat berfungsi untuk mengawetkan bahan pangan,
peningkatan nilai gizi, perbaikan cita rasa atau pembuatan minuman yang
merangsang telah dilakukan mungkin sejak zaman prasejarah oleh manusia dan
hampir semua peradaban. Praktek fermentasi pada masa mendatang akan
menjadi cara yang semakin penting untuk membuat pengaya pangan dan bahan
baru, di samping itu untuk maksud pengawetan yang bertambah nyata
(Harris and Karmas, 1989).
Dalam proses fermentasi, mikroorganisme akan merombak karbohidrat,
kemudian protein dan kemudian lemak. Namun perombakan karbohidrat
melalui beberapa tahapan yaitu gula, kemudian alkohol dan setelah itu asam.
Universitas Sumatera Utara
Fermentasi adalah perubahan gradula oleh enzim beberapa bakteri, khamir dan
kapang (Hidayat, 2007a).
Produk fermentasi terdiri dari minuman beralkohol seperti bir, sake,
brem, wine. Produk fermentasi dengan bahan susu seperti keju dan yoghurt.
Produk fermentasi sayuran seperti sourkrout (acar kubis), pikel (acar timun).
Produk fermentasi dengan bahan serealia seperti tape ketan hitam dan ketan
putih. Produk fermentasi dengan bahan kacang kedelai adalah tempe, tauco,
oncom dan kecap. Makanan fermentasi merupakan makanan yang digunakan
dalam menu sehari-hari. Banyak keuntungan yang bisa diambil dari produk
makanan fermentasi baik secara organoleptik (inderawi) maupun dalam
peningkatan nilai gizi. Keunggulannya antara lain memberi penampakan dan
cita rasa yang khas, misalnya pada tempe, tauco dan oncom berbeda dengan
rasa aslinya. Mempunyai aroma yang khas dengan terbentuknya asam, alkohol,
ester dan senyawa lainnya. Fermentasi juga menurunkan senyawa beracun
lainnya seperti tirosin pada kedelai. Fermentasi juga dapat meningkatkan nilai
gizi karena dapat memecah senyawa kompleks menjadi lebih sederhana
sehingga lebih mudah untuk dicerna (Afrianti, 2008).
Kadang-kadang bahan pangan difermentasikan dalam keadaan ada
udara, seperti pada pembuatan susu asam (yoghurt). Fermentasi menghasilkan
asam lemah yang bekerja sebagai zat pengwet. Proses fermentasi (pengasaman)
mempunyai pengaruh kecil pada nilai gizi pangan. Akan tetapi proses itu pada
dasarnya mengurangi jumlah bakteri yang berbahaya (Harper, et al., 1987).
Universitas Sumatera Utara
Beberapa produk hasil metabolit hasil pemecahan asam amino antara
lain :
a. Terbentuk karena dekarboksilasi : lisin menjadi kadaverin, ornitin menjadi
putresin, glutamat menjadi aminobutirat, valin menjadi isobitilamin, tirosin
menjadi tiramin, triptofan menjadi triptamin.
b. Terbentuk karena deaminasi : alanin menjadi piruvat, isoleusin menjadi
β-Metil-α-ketovalerat,
triptofan
menjadi
indol,
glutamat
menjadi
α-ketoglutarat, aspartat menjadi fumarat, serin menjadi piruvat, treonin
menjadi α-ketobutirat, dan sistein menjadi piruvat dan hidrogen sulfit.
c. Terbentuk karena reaksi Strickland : alanin menjadi asetat, valin menjadi
isobutirat, leusin menjadi isovalerat, isoleusin menjadi α-metilbutirat,
prolin
menjadi
δ-amino
valerat,
dan
hidroksiprolin
menjadi
δ-amino-α-hidroksi valerat.
Karbohidrat yang bermolekul besar (polisakarida) mula-mula akan
mengalami proses perombakan menjadi glukosa (monosakarida) atau maltosa
(disakarida) dengan bantuan enzim selulase dan amilase yang dihasilkan oleh
Bacilli, Streptomyces, Penicillia dan Aspergilli. Perombakan karbohidrat
tersebut menyebabkan komponen yang kompleks menjadi komponen yang
lebih sederhana sehingga akan lebih mudah untuk dicerna oleh tubuh dan
penyerapannya juga akan maksimal. Perombakan tersebut dapat juga disebut
dengan fermentasi. Selain memcah komponen kompleks, fermentasi juga dapat
menurunkan racun dalam bahan pangan. Contohnya tirosin pada kacang
kedelai dalam pembuatan tempe (Hidayat, et al., 2006).
Universitas Sumatera Utara
Mikroorganisme dari kelompok kapang akan menghasilkan enzimenzim amilolitik yang akan memecah amilum pada bahan dasar menjadi gulagula yang lebih sederhana (disakarida dan monosakarida). Proses tersebut
sering dinamakan sakarifikasi (saccharification). Kemudian khamir akan
merubah sebagian gula-gula sederhana tersebut menjadi alkohol. Inilah yang
menyebabkan aroma alkoholis pada tape. Semakin lama tape tersebut dibuat,
semakin tinggi pula kadar alkoholnya (Milmi, 2008).
Proses fermentasi dikenal juga dengan proses perombakan karbohidrat.
Di mana dalam proses ini polisakarida akan dirombak atau dipecah menjadi
disakarida dengan menggunakan panas. Panas yang dihasilkan berasal dari ragi
tape tersebut. Kemudian disakarida akan dipecah menjadi glukosa dan fruktosa
dengan bantuan enzim amilase yang berasal dari kapang. Jika ragi semakin
banyak maka enzim amilase juga akan semakin banyak sehingga glukosa dan
fruktosa juga akan semakin banyak dan rasanya akan semakin manis. Dalam
proses selanjutnya glukosa akan dirombak menjadi alkohol dan CO2 oleh
bantuan invertase yang berasal dari khamir atau bekteri. Semakin banyak
jumlah glukosa maka akan semakin banyak juga alkohol yang dihasilkan.
Apabila fermentasi anaerob berlangsung lebih lama maka produksi alkohol
juga akan semakin banyak. Dan jika dilanjutkan dengan fermentasi aerob
dalam waktu yang cukup lama maka produksi asam asetat atau juga asam laktat
juga akan meningkat. Dan sebaliknya jika fermentasi aerob sangat singkat
maka produksi asam juga akan sedikit (Hidayat, 2007b).
Universitas Sumatera Utara
Fermentasi Anaerob
Pada proses fermentasi anaerob, bahan dasar yang digunakan adalah
bahan pangan yang banyak mengandung karbohidrat. Bahan dasar umbiumbian dapat berupa, ubi kayu, ubi rambat ataupun ubi jalar. Sedangkan bahan
dasar serealia dapat berupa beras biasa atau beras ketan (Desrosier, 1998).
Fermentasi anaerob merupakan fermentasi awal dari suatu bahan yang
difermentasikan yang mengandung energi kimia yang tidak teroksidasi penuh
tetapi tidak dapat mengalami metabolisme lebih jauh tanpa oksigen atau
akseptor elektron lainnya. Fermentasi ini menghasilkan 2 molekul ATP per
molekul glukosa (Hidayat, 2007b).
Saccharomyces cereviceae memiliki daya konversi gula menjadi etanol
yang sangat tinggi. Mikroba tersebut menghasilkan enzim zimase dan
invertase. Enzim zimase berfungsi memecah sukrosa menjadi glukosa dan
fruktosa. Enzim invertase mengubah glukosa menjadi etanol pada fermentasi
anaerob (Judoamidjojo, et al., 1992).
Etanol yang memiliki nama lain alkohol, etanolum dan alkohol
merupakan cairan yang bening, tidak berwarna, mudah mengalir, mudah
menguap, serta mudah terbakar dengan api biru tanpa asap. Etanol dapat juga
larut dalam air, kloroform, eter, gliserol dan hampir dapat larut dalam semua
jenis pelarut organik (Martin, et al., 1983).
Fermentasi anaerob adalah salah satu fermentasi yang pada prosesnya
tidak memerlukan oksigen. Mikroba yang ada dapat mencerna bahan energinya
tanpa oksigen. Adapun reaksi fermentasi anaerob dapat dilihat sebagai berikut :
C6H12O6
S. cereviceae
2 CH3CH2OH + 2 CO2 + Energi
Universitas Sumatera Utara
Fermentasi asam laktat juga merupakan fermentasi anaerob dengan
menggunakan Lactobacillus sp untuk menghasilkan asam laktat. Fermentasi
asam laktat ada dua yaitu :
a. Homofermentatif, yaitu fermentasi asam laktat untuk menghasilkan asam
laktat sebagai produk akhir metabolisme gula atau glukosa. Adapun
reaksinya dapat dilihat sebagai berikut :
C6H12O6
Lactobacillus sp
2 C2H3OH + 2 CO2 + Energi
Atau
C6H12O6 + 2NAD + 2ADP + Pi
2CH3COCOOH + 2NADH +
2ATP + H+
b. Heterofermentatif, yaitu fermentasi asam laktat dengan menggunakan
dehidrogenasi asam piruvat untuk menghasilkan asam laktat. Adapun
reaksinya dapat dilihat sebagai berikut :
2C2H3OH + 2CO2 + 2NADH2 Piruvat dehidrogenasi 2C2H5OCOOH + 2NAD
Atau
CH3COCOOH + NADH + H+
CH3CH2OCOOH + NAD+
c. Ester organik atau ethyl acetat yaitu suatu produk yang dihasilkan dengan
mereaksikan etanol dengan asam asetat sehingga akan menghasilkan
senyawa ester dan air dan dibantu oleh Hansenula anomala. Adapun
reaksinya dapat dilihat sebagai berikut :
2C2H5OH + 2CH3COOH Hansenula anomala 2CH3COOC2H5 + 2H2O
(Hidayat, et al., 2006).
Universitas Sumatera Utara
Fermentasi Aerob
Fermentasi aerob adalah fermentasi yang pada prosesnya memerlukan
oksigen. Semua mikroorganisme yang ada memperoleh energi dari oksigen.
Bahan energi yang paling banyak digunakan adalah glukosa. Fermentasi aerob
adalah fermentasi asam asetat atau asam cuka yang dibantu oleh bakteri
Acetobacter aceti dengan menggunakan substrat etanol. Adapun reaksinya
dapat dilihat sebagai berikut :
2 CH3CH2OH + 2 O2
A.aceti
2 CH3COOH + 2 H2O + Energi
(Hidayat, et al., 2006).
Bakteri asam asetat seperti Acetobacter aceti melakukan metabolisme
yang bersifat aerobik. Peranan utamanya dalam fermentasi bahan pangan
adalah mengoksidasi alkohol menjadi asam asetat. Khamir berperan dalam
fermentasi alkohol dengan produk utamanya yaitu etanol (Buckle, et al., 1987).
Pada proses fermentasi akan dihasilkan asam-asam mudah menguap
seperti asam asetat, asam formiat, asam laktat, dan asam propionat. Asam
asetat lebih banyak diproduksi pada konversi gula yang tinggi, sedangkan asam
butirat, asam formiat dan asam propionat dijumpai dalam jumlah kecil. Jumlah
asam asetat yang diperoleh tergantung jenis dan kondisi fermentasi
(Desrosier, 1998).
Fermentasi aerob merupakan fermentasi yang memerlukan adanya
oksigen sebagai energi untuk merombak substrat alkohol yang dihasilkan pada
fermentasi anaerob. Pada fermentasi aerob akan dihasilkan asam asetat atau
asam cuka, air dan energi 36 ATP. Fermentasi ini dibantu oleh bakteri
Universitas Sumatera Utara
Acetobakter aceti. Fermentasi aerob ini juga merupakan oksidasi alkohol
primer (Buckle, et al., 1987).
Peuyeum
Peuyeum adalah makanan yang berasal dari Jawa Barat (daerah Sunda)
dan dibuat dari singkong yang difermentasikan. Makanan ini mirip dengan tape
yang berasal dari Jawa Tengah dan Jawa Timur. Perbedaan utamanya ialah
bahwa peuyeum kering dan tape sedikit agak basah. Sebab pada pembuatan
dan
penyimpanannya
peuyeum
digantung
sedangkan
tape
ditumpuk
(Hidayat, 2007d).
Peuyeum merupakan makanan yang terbuat dari ubi di mana cara
pembuatannya hampir sama dengan pembuatan tape. Namun pada pembuatan
peuyeum, ubi terlebih dulu dicuci kemudian dikukus sampai matang. Setelah
matang ubi tersebut didinginkan dan ditaburi dengan ragi tape sesuai
konsentrasi. Kemudian dibungkus dengan daun pisang dan difermentasikan
secara anaerob selama 1 malam kemudian digantung pada suhu kamar selama 2
hari (Iptek, 2009d).
Pada dasarnya umbi-umbian merupakan bahan pangan yang banyak
mengandung pati. Salah satu contohnya adalah ubi kayu. Hal ini sangat
mendukung terciptanya berbagai jenis bahan pangan. Salah satu contoh adalah
bahan pangan hasil fermentasi, seperti tape dan peuyeum. Dari segi teksturnya,
tape dan peuyeum memang berbeda di mana tekstur peuyeum lebih keras
dibandingkan dengan tekstur tape. Hal tersebut menyebabkan peuyeum
tersebut dapat digantung. Sedangkan tape teksturnya sangat lunak dan berair
sehingga tidak memungkinkan untuk digantung (Setyawan, 2008b).
Universitas Sumatera Utara
Peuyeum merupakan produk pangan fungsional yang difermentasikan
di mana teksturnya agak keras. Rasa dari peuyeum adalah agak manis. Hal ini
dipengaruhi oleh konsentrasi ragi dan lama fermentasi. Fermentasi dalam
pembuatan peuyeum melalui dua tahap yaitu fermentasi anaerob selama 1
malam dan aerob selama 2 malam. Hal inilah yang menyebabkan tekstur
peuyeum tersebut agak keras dan rasanya manis. Selain itu alkohol yang
dihasilkan juga sangat rendah sehingga banyak disukai oleh konsumen
(Dian, 2009).
Konsentrasi ragi yang digunakan sangat menentukan tekstur dan rasa
dari peuyeum yang dihasilkan. Semakin tinggi konsentrasi yang digunakan
maka tekstur juga akan semakin lunak dan rasa akan semakin manis. Tapi tidak
menutup kemungkinan jumlah alkohol yang dihasilkan juga akan semakin
tinggi. Di mana semakin banyak jumlah glukosa maka jumlah alkohol juga
akan semakin tinggi. Oleh karena itu dalam pembuatan peuyeum hanya
dibutuhkan fermentasi anaerob selama 1 malam untuk mencegah proses
perombakan glukosa menjadi alkohol yang berlebih. Dan dilanjutkan dengan
fermentasi aerob selama 2 malam (Retno, 2009).
Peuyeum adalah salah satu produk pangan hasil fermentasi dengan
memanfaatkan ragi tape atau ragi pasar yang merupakan inokulum kapang,
khamir dan bakteri. Peuyeum dihasilkan dengan cara fermentasi anaerob
selama 1 malam dan fermentasi aerob selama 2 malam. Pertama-tama bahan
dikukus selama 30 menit, kemudian didinginkan dan ditambah ragi tape. Lalu
dibungkus dengan daun pisang dan difermentasikan (Hidayat, 2007d).
Universitas Sumatera Utara
Peuyeum adalah sejenis produk pangan fungsional yang dihasilkan dari
bahan ubi kayu. Proses pembuatannya hampir sama dengan proses pembuatan
tape ubi kayu dengan menggunakan ragi tape atau ragi pasar. Peuyeum
mempunyai tekstur agak keras dan manis sedangkan tape teksturnya lunak dan
asam. Kadar alkohol tape juga lebih tinggi daripada peuyeum (Retno, 2009).
Universitas Sumatera Utara