Pemanfaatan Bakteri pada Fermentasi di Berbagai Negara

 Pemanfaatan Bakteri pada Fermentasi di Berbagai Negara

1.      Dadih

Dadih merupakan salah satu produk olahan susu yang dibuat dengan cara fermentasi secara alami pada suhu kamar selama 48 jam. Produk fermentasi ini merupakan makanan tradisional yang cukup dikenal di wilayah Sumatra Barat, Riau dan Kabupaten Kerinci Propinsi Jambi. Pengolahan dadih umumnya menggunakan susu kerbau melalui fermentasi alami dengan memanfaatkan bakteri asam laktat. Hasil isolasi bakteri asam laktat pada dadih asal Kerinci terdapat 8 spesies bakteri asam laktat, yaitu Lactobacillus plantarum, L. fermentum, L. acidophilus, L. brevis, L.buchnerii, L. desidiosus, L. fructivorans dan Leuconostoc mesenteroides

2.      Kimchi

Kimchi merupakan makanan tradisional khas Korea yang mengalami fermentasi asam laktat. Biasanya makanan ini dibuat dari sawi putih, lobak dan mentimun yang diberi bumbu seperti cabai merah bubuk, daun bawang, jahe dan bawang putih. baru disimpan dalam wadah tertutup. Pada tahap penyimpanan akan terjadi proses fermentasi yang menyebabkan kimci tahan lama hingga 2-3 hari. Rasa yang dhasilkan pada kimchi yaitu asam pedas. Kimchi merupakan salah satu makanan yang baik untuk menurunkan kadar kolesterol jahat dan menjaga berat badan tubuh.

3.      Kombucha

Kombucha merupakan teh prebiotik yang terbuat dari proses fermentasi. Minuman yang berasa dari China ini, dibuat dalam botol kaca berpenutup kain yang telah ditambahkan kultur berupa bakteri dan ragi, sehingga akan timbul lapisan berwarna putih. Kultur tersebut nantinya akan memfermentasi teh hitam sehingga akan menghasilkan gelembung-gelembung seperti soda pada teh. Kombucha memiliki rasa yang khas yaitu seperti paduan antara sampanye dan cuka apel berkarbonasi. Meski begitu, kombucha memiliki berbagai manfaat kesehatan seperti membuang racun dari tubuh, memperkuat sistem kekebalan, baik bagi pencernaan dan fungsi hati.

Kombucha merupakan hasil fermentasi larutan teh manis dengan menggunakan starter mikrobia kombucha (Acetobacter xylinum dan beberapa jenis khamir yang merupakan organisme tingkat rendah) dan difermentasi selama 8-12 hari yang biasa dikenal dengan “jamur kombu” atau “Jamur dipo”

4.      Chal

Chal atau dikenal juga dengan nama shubat merupakan susuk unta fermentasi yang enak. Susu ini populer di wilayah Kazakhstan, Turkmenistan, dan Xinjiang di China. Berbeda dengan susu lainnya, susu fermentasi yang satu ini punya rasa yang kuat. Aromanya cukup tajam dan menyengat sehingga beberapa orang enggan untuk mencobanya. Namun bagi warga setempat susu ini merupakan minuman enak yang sayang dilewatkan. Karena proses fermentasinya, chal punya kandungan laktosa yang lebih rendah dibandingkan susu unta segar. Selain itu susu ini juga mengandung ragi, alkohol, dan beberapa asam laktat yang kompleks. Biasanya susu yang sudah difermentasi akan ditambah dengan susu unta 3-4 hari setelah chal dibuat.

5.      Picle

Pickle merupakan produk pangan hasil proses bioteknologi yang melibatkan fermentasi bakteri asam laktat. Bakteri yang terlibat adalah Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus reuteri. Pickle biasa dibuat dengan merendam sayur-sayuran atau buah-buahan dalam larutan cuka dan garam. Ada berbagai jenis sayur dan buah yang dapat dijadikan pickle, salah satunya adalah timun. Cucumber pickle (acar timun) adalah jenis pickle yang populer dan berasal dari Amerika.

6.      Sauerkraut

Sauerkraut (kol asam) adalah makanan khas Jerman yang terbuat dari kubis yang diiris halus dan difermentasi oleh berbagai bakteri asam laktat, seperti Leuconostoc, Lactobacillus dan Pediococcus. Sauerkraut dapat bertahan lama dan memiliki rasa yang cukup asam, hal ini terjadi disebabkan oleh bakteri asam laktat yang terbentuk saat gula di dalam sayuran berfermentasi.

Pemanfaatan Bakteri pada Bidang Pangan

 

Bakteri: merdeka.com

Bakteri tersebut memiliki banyak peran bagi manusia, salah satunya dalam bidang bioteknologi. Peran bakteri dalalam bioteknologi sederhana, antara lain:

1.      Yoghurt

 Yogurt adalah sejenis minuman yang berasal dari susu yang diproses dengan dimanfaatkan mikroorganisme tertentu. Dalam pembuatan yogurt, susu diuapkan agar lebih kental dan kadar lemaknya berkurang. Susu kental ini kemudian difermentasikan pada suhu 45° dengan menggunakan campuran bakteri Streptococcus thermophillus dan bakteri Lactobacillus bulgaricus. Bakteri Streptococcus thermophillus pada pembuatan yogurt berfungsi memberi rasa masam, sedangkan bakteri Lactobacillus bulgaricus memberi aroma dan rasa yang berbeda. Jadi, kombinasi antara kedua bakteri itulah yang memberi cita rasa dan aroma pada yogurt.

Reaksi Kimia:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP (Energi yang dilepaskan:118 kJ per mol) Dijabarkan sebagai Gula (glukosa, fruktosa, atau sukrosa) → Alkohol (etanol) + Karbon dioksida + Energi (ATP)

2.      Mentega dan Keju

Mentega dibuat dari susu krim atau susu skim. Cita rasa dan aroma mentega berasal dari hasil fermentasi bakteri yang sama seperti bakteri yang digunakan untuk membuat yogurt yaitu bakteri asam laktat (Lactobacillus bulgaricus). Sedangkan keju juga dibuat dari susu yang difermentasikan oleh bakteri asam laktat. Pembuatan keju memerlukan air dadih yang dibuat dari protein susu yang disebut kasein. Beberapa jenis keju difermentasikan oleh bakteri Propionibacterium. Jamur lain juga dapat digunakan untuk membuat keju, misalnya beberapa spesies dari genus Penicillium untuk membuat keju yang berwarna hijau kebiruan.

Reaksi Kimia Pembuatan Keju

a.       Pada proses fermentasi, laktosa terdegradasi menjadi asam laktat sebagaimana persamaan reaksi berikut:

b.      Proses pengasaman, asam laktat berubah menjadi asam propanoat, asam asetat dan CO2, berdasarkan reaksi berikut:

c.       Rasio asam propanoat dan asam asetat dipengaruhi oleh potensial redoks keju, misalkan dengan keberadaan nitrat, rasio lebih rendah. Fermentasi asam propanoat dapat ditujukkan oleh gambar di bawah:

d.      Asam amino dapat mengalami perubahan (reaksi) lebih lanjut. Pada pematangan keju dengan kondisi pH yang lebih rendah dapat meyebabkan dekarboksilasi menjadi amina, sedangakan pada kondisi pH yang lebih tinggi dapat menyebabkan terjadinya reaksi oksidas

3.      Nata de coco

Mikroorganisme yang bertanggung jawab untuk mengkonversi nutrisi tersebut menjadi selulosa mikrobial adalah bakteri Acetobacter xylinum yang dimasukkan ke dalam media produksi berupa starter nata.

Pada proses pembuatan nata de coco, sumber karbon berasal dari air kelapa ditambah dengan gula pasir untuk meningkatkan konsentrasi sumber karbonnya. Selain sebagai sumber karbon, air kelapa juga menyuplai unsur kelumit yang diperlukan untuk pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum. Sedangkan sebagai sumber nitrogen biasanya berasal dari urea atau ammonium sulfat.

Selain itu juga ditambahkan asam asetat untuk mengatur keasaman media sehingga pH media berkisar pada pH optimum pada selang pH 3-5 agar pertumbuhan mikroba dan produksi nata de coco maksimal. Bahan bahan nutrisi tersebut dikonsumsi oleh bakteri Acetobacter xylinum untuk pertumbuhan dan menghasilkan produk berupa selulosa mikrobial, sebagaimana halnya tanaman menyerap pupuk urea atau pupuk ZA.

Apabila sumber karbon dan nitrogen disuplai sesuai dengan takarannya maka sumber karbon dan nitrogen tersebut akan terserap semua, sehingga produk selulosa mikrobial berupa nata de coco tentu tidak akan lagi mengandung gula sebagai sumber karbon dan urea atau amonium sulfat sebagai sumber nitrogen. Namun, apabila tidak terserap semua atau tidak dikonsumsi sepenuhnya oleh mikroba Acetobacter xylinum tentu akan akan menghasilkan residu berupa sisa sisa substrat, baik berupa sumber karbon maupun sumber nitrogen.

Residu atau sisa sisa substrat ini umumnya akan larut dan hilang pada proses hilir dalam proses produksi nata de coco berupa pembersihan, perebusan, perendaman dan pencucian sehingga produk akhir nata de coco tidak lagi mengandung residu sumber karbon dan nitrogen yang digunakan.

Pihak pabrik yang umumnya berupa usaha kecil menengah, secara sederhana memverifikasi melalui pengegecekan sisa asam asetat atau asam cuka. Bila nata de coco masih berasa atau berbau asam maka berarti proses pencuciannya belum sempurna menghilangkan sisa sisa substrat atau media pertumbuhan.

4.      Asinan

Sayur asin merupakan makanan yang cukup terkenal di Indonesia khususnya di Jawa Tengah. Bahan untuk membuat sayur asin umumnya berasal dari sawi, kubis, dan genjer. Sayur asin dihasilkan melalui proses fermentasi asam laktat yang sebagian besar prosesnya memanfaatkan bakteri asam laktat (BAL) yang secara alami ada pada tumbuhan tanpa penambahan kultur starter. Proses pembuatan dilakukan dengan perendaman sayuran di dalam larutan garam dengan penambahan air tajin sebagai sumber karbohidrat bagi bakteri yang berperan.

Penambahan garam berfungsi untuk menyeleksi bakteri yang dikehendaki sehingga memungkinkan pertumbuhan mikroorganisme tertentu dan mengeluarkan kandungan air yang terdapat dalam jaringan sayuran secara osmosis. Sedangkan penambahan air tajin digunakan sebagai substrat tambahan untuk pertumbuhan bakteri asam laktat yang akan melakukan proses fermentasi. Bakteri tersebut menggunakan komponen karbohidrat sebagai sumber karbon untuk pertumbuhannya dan memanfaatkan komponen vitamin dan mineralnya sebagai koenzim dan kofaktor. Garam dan asam laktat hasil dari fermentasi akan menghambat pertumbuhan mikroorganisme kontaminan serta memperlambat pelunakan jaringan sayuran. Fermentasi ini menghasilkan perubahan karakteristik asam pada sayuran.

Fermentasi pada sayur asin memanfaatkan beberapa mikroorganisme diantaranya Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus brevis, Pediococcus cerevisiae, dan Lactobacillus plantarum. Pada awal proses fermentasi Leuconostoc mesenteroides akan tumbuh dengan cepat dan menghambat pertumbuhan mikroorganisme lain serta meningkatkan produksi asam dan CO2 yang menjadikan pH semakin rendah. Selanjutnya bakteri Lactobacillus brevis, Pediococcus cerevisiae, dan Lactobacillus plantarum yang memiliki kemampuan hidup di lingkungan asam akan memproduksi asam laktat, CO2, dan asam asetat.

👀 Terima kasih telah mampir