I. Judul Percobaan :
Tape Ketan
II.
Tujuan Percobaan : Untuk mengetahui dan mempraktekkan cara
pembuatan tape ketan.
III.
Landasan Teori
·
Beras
Kata "beras" mengacu pada bagian bulir padi
(gabah) yang telah dipisah dari sekam. Sekam (Jawa merang) secara anatomi
disebut 'palea' (bagian yang ditutupi) dan 'lemma' (bagian yang menutupi). Pada
salah satu tahap pemrosesan hasil panen padi, gabah ditumbuk dengan lesung atau
digiling sehingga bagian luarnya (kulit gabah) terlepas dari isinya. Bagian isi
inilah, yang berwarna putih, kemerahan, ungu, atau bahkan hitam, yang disebut
beras. Beras dari padi ketan disebut ketan.
·
Kandungan
Beras
Sebagaimana bulir serealia lain,
bagian terbesar beras didominasi oleh pati (sekitar 80-85%). Beras juga
mengandung protein, vitamin (terutama pada bagian aleuron), mineral, dan air.
Pati beras tersusun dari dua polimer karbohidrat, yaitu:
• amilosa,
pati dengan struktur tidak bercabang dan
• amilopektin,
pati dengan struktur bercabang dan cenderung bersifat lengket.
Perbandingan
komposisi kedua golongan pati ini sangat menentukan warna (transparan atau
tidak) dan tekstur nasi (lengket, lunak, keras, atau pera). Ketan hampir
sepenuhnya didominasi oleh amilopektin sehingga sangat lekat, sementara beras
pera memiliki kandungan amilosa melebihi 20% yang membuat butiran nasinya
terpencar-pencar (tidak berlekatan) dan keras.
·
Macam dan
Warna Beras
Beras "biasa" yang
berwarna putih agak transparan karena hanya memiliki sedikit aleuron, dan
kandungan amilosa umumnya sekitar 20%. Beras ini mendominasi pasar beras. Beras
merah, akibat aleuronnya mengandung gen yang memproduksi antosianin yang
merupakan sumber warna merah atau ungu.
Beras hitam, sangat langka, disebabkan aleuron dan endospermia memproduksi
antosianin dengan intensitas tinggi sehingga berwarna ungu pekat mendekati
hitam. Ketan (atau beras ketan), berwarna putih, tidak transparan, seluruh atau
hampir seluruh patinya merupakan amilopektin. Ketan hitam, merupakan versi
ketan dari beras hitam.
·
Fermentasi
Fermentasi
adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa
oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik,
akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi
sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron
eksternal. Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil
fermentasi adalah etanol, asam laktat, dan hidrogen. Akan tetapi beberapa
komponen lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam butirat dan
aseton.
Mikrobia
yang umumnya terlibat dalam fermentasi adalah bakteri, khamir dan kapang.
Contoh bakteri yang digunakan dalam fermentasi adalah Acetobacter xylinum
pada pembuatan nata de coco, Acetobacter aceti pada pembuatan asam
asetat. Contoh khamir dalam fermentasi adalah Saccharomyces cerevisiae
dalam pembuatan alkohol sedang contoh kapang adalah Rhizopus sp. pada pembuatan tempe, Monascus
purpureus pada pembuatan angkak dan sebagainya. Fermentasi dapat dilakukan
menggunakan kultur murni ataupun alami serta dengan kultur tunggal ataupun
kultur campuran. Fermentasi menggunakan kultur alami umumnya dilakukan pada
proses fermentasi tradisional yang memanfaatkan mikroorganisme yang ada di
lingkungan. Salah satu contoh produk pangan yang dihasilkan dengan fermentasi
alami adalah gatot dan growol yang dibuat dari singkong.
Tape
merupakan produk fermentasi tradisional yang diinokulasi dengan kultur campuran
dengan jumlah dan jenis yang tidak diketahui sehingga hasilnya sering tidak
stabil. Ragi tape yang bagus harus dikembangkan dari kultur murni. Kultur murni
adalah mikroorganisme yang akan digunakan dalam fermentasi dengan sifat dan
karakteristik yang diketahui dengan pasti sehingga produk yang dihasilkan
memiliki stabilitas kualitas yang jelas. Dalam proses fermentasi kultur murni
dapat digunakan secara tunggal ataupun secara campuran. Contoh penggunaan
kultur murni tunggal adalah Lactobacillus casei pada fermentasi susu
sedang contoh campuran kultur murni adalah pada fermentasi kecap, yang
menggunakan Aspergillus oryzae pada saat fermentasi kapang dan saat
fermentasi garam digunakan bakteri Pediococcus sp. dan khamir Saccharomyces rouxii.
Industri fermentasi dalam
pelaksanaan proses dipengaruhi oleh beberapa faktor:
a.
Mikrobia
Mikrobia
dalam industri fermentasi merupakan faktor utama, sehingga harus memenuhi
syarat-syarat tertentu yaitu:
o
Murni
Dalam proses-proses tertentu harus menggunakan biakan murni (dari satu
strain tertentu) yang telah diketahui sifat-sifatnya. Untuk menjaga agar biakan
tetap murni dalam proses maka kondisi lingkungan harus dijaga tetap steril.
Penggunaan kultur tunggal mempunyai resiko yang tinggi karena kondisi harus
optimum. Untuk mengurangi kegagalan dapat digunakan biakan campuran. Keuntungan
penggunaan biakan campuran adalah mengurangi resiko apabila mikrobia yang lain
tidak aktif melakukan fermentasi. Dalam bidang pangan penggunaan biakan
campuran dapat menghasilkan aroma yang spesifik.
Pengembangan inokulum yang terdiri campuran biakan murni belum
berkembang di Indonesia. Sebagai contoh, inokulum tempe yang dibuat LIPI masih
merupakan inokulum kultur tunggal sehingga produsen tempe sering mencampur
inokulum murni dengan inokulum tradisional dengan maksud memperoleh hasil yang
baik.
Inokulum tape (ragi tape) juga belum berkembang. Di Malaysia, telah
dikembangkan campuran kultur murni untuk membuat tape rendah alkohol. Ini
merupakan upaya untuk memenuhi tuntutan masyarakat yang sebagian besar muslim.
Isolatnya sendiri diperoleh dari ragi yang telah ada di pasaran.
Penggunaan
inokulum campuran harus memperhatikan kebutuhan nutrisi mikroorganismenya.
Kultur campuran yang baik adalah model suksesi sehingga antar organisme tidak
bersaing namun saling mendukung untuk pembentukan produk.
o
Unggul
Pada kondisi
fermentasi yang diberikan, mikrobia harus mampu menghasilkan
perubahan-perubahan yang dikehendaki secara cepat dan hasil yang besar. Sifat
unggul yang ada harus dapat dipertahankan. Hal ini berkaitan dengan kondisi
proses yang diharapkan. Proses rekayasa genetik dapat dilakukan untuk
memperbaiki sifat jasad dengan maksud mempertinggi produk yang diharapkan dan
mengurangi produk-produk ikutan.
o
Stabil
Pada kondisi
yang diberikan, mikrobia harus mempunyai sifat-sifat yang tetap, tidak mengalami
perubahan karena mutasi atau lingkungan.
o
Bukan pathogen
Mikrobia yang digunakan adalah bukan patogen bagi manusia maupun hewan,
kecuali untuk produksi bahan kimia tertentu. Jika digunakan mikrobia patogen
harus dijaga, agar tidak menimbulkan akibat samping pada lingkungan.
b.
Bahan Dasar
Bahan dasar untuk kepentingan fermentasi dapat berasal dari hasil-hasil
pertanian, perkebunan maupun limbah industri. Bahan dasar yang umum digunakan
di negara berkembang adalah:
1. Hasil perkebunan: ampas tebu, kulit kopi,
kulit coklat, sabut kelapa dsb
2. Hasil pertanian: jerami, singkong, ubi jalar,
susu daging, ikan dsb
3. Limbah cair dan padat, sisa pabrik, sampah dsb
c. Sifat-sifat Proses
d. Pilot-plant
e. Faktor Sosial Ekonomi
·
Klasifikasi Fermentasi
Respirasi anaerob disebut fermentasi
atau peragian. Pada umumnya respirasi ini terjadi pada tumbuhan, fungi dan
bakteri. Proses fermentasi sering disebut sesuai dengan hasil akhir yang
terbentuk. Misalnya fermentasi alkohol bila hasil akhir fermentasi berupa
alkohol. Menurut hasil samping yang terbentuk, maka fermentasi dibedakan atas:
a.
Fermentasi alkohol pada ragi (khamir) dan bakteri anaerobik.
Jamur Saccharomyces
cereviceae (ragi) cara hidupnya bersifat fakultatif aerob. Secara anaerob Saccharomyces yang berperan dalam
pembuatan tape, roti, atau minuman keras mampu mengubah gula menjadi alcohol
melalui proses fermentasi alkohol. Reaksi Kimia fermentasi alkohol adalah sebagai
berikut:
C6H12O6 à 2C2H5OH
(etanol) + 2CO2 + 2ATP
b. Fermentasi asam laktat di sel otot.
Fermentasi asam lakatat adalah respirasi anaerob yang
terjadi pada sel hewan atau manusia, ketika kebutuhan oksigen tidak mencukupi
akibat bekerja terlalu berat. Pada fermentasi asam laktat senyawa asam piruvat
(hasil glikolosis) akan menerima ion H+ dari NADH menjadi asam
laktat. Di dalam sel otot, asam laktat dapat menyebabkan gejala kram dan
kelelahan.
c. Fermentasi asam sitrat pada
bakteri heterotrof.
Bahan baku respirasi anaerobik pada
peragian adalah glukosa, disamping itu juga terdapat fruktosa, galaktosa, dan
manosa. Hasil akhirnya adalah alkohol, karbon dioksida, dan energi. Alkohol
bersifat racun bagi sel-sel ragi. Sel-sel ragi hanya tahan terhadap alkohol
pada kadar 9-18%. Lebih tinggi dari kadar tersebut, proses alkoholisasi
(pembuatan alkohol) terhenti. Hal tersebut merupakan suatu kendala pada
industri pembuatan alkohol.
Oleh karena glukosa tidak terurai
lengkap menjadi air dan karbon dioksida, maka energi yang dihasilkan lebih
kecil dibandingkan respirasi aerobik. Pada respirasi aerobik dihasilkan 675kal,
sedangkan pada respirasi anaerobik hanya dihasilkan 21 kal. seperti reaksi di
bawah ini:
C6H12O6 —–> 2 C2H5OH
+ 2 CO2 + 21 kal
IV.
Alat dan Bahan
Bahan
:
1. Beras
ketan hitam 1 kg
2. Ragi
2 butir
Alat:
1. Baskom
2. Kompor
3. Staples
4. Daun
pisang
5. Panci
6. Sendok
V. Prosedur Kerja
1. Beras
ketan direndam selama 4 jam.
2. Selanjutnya
beras ketan yang telah direndam, dikukus sampai setengah matang lalu diangkat.
3. Campuran
itu dikukus kembali sampai matang kira-kira selama 30 menit.
4. Setelah
matang campuran diangkat, lalu didinginkan diatas nyiru, kemudian diberi ragi
yang telah dihaluskan terlebih dahulu.
5. Campuran dibungkus dengan plastic atau daun pisang secara rapat (biasanya dalam bungkusan tersebut ditambahkan bawang merah dan cabai dengan maksud agar tapenya bisa jadi atau tidak rusak), lalu disimpan selama 2-4 hari (difermentasikan). Sesudah itu, tape siap dikonsumsi.
VI.
Hasil Pengamatan
Berdasarkan
pengamatan yang telah kami lakukan, Sebelum fermentasi, ketan hitam masih
berbentuk seperti beras pada umumnya (berbentuk butiran terpisah) dan
teksturnya agak keras. Namun setelah mengalami proses fermentasi, ketan
tersebut mengalami perubahan bentuk dari butiran yang terpisah menjadi agak lembek
dan menghasilkan air yang mengandung alkohol serta menimbulkan rasa asam dan
manis setelah dikonsumsi. Kondisi tersebut disebabkan karena pada beras ketan
diberikan ragi yang merupakan mikroorganisme yang berfungsi mengubah glukosa
menjadi alkohol dan menghasilkan air.
Tabel Hasil Pengamatan Tape Ketan
Hitam:
|
Sebelum
difermentasi |
Setelah
difermentasi |
||||
|
Rasa |
Aroma |
Tekstur |
Rasa |
Aroma |
Tekstur |
|
- |
- |
Agak keras |
Manis asam,
bercita rasa Alkohol |
Beraroma
Alkohol |
Agak lembek
dan berair |
Gambar
: Ketan
yang sedang diberi ragi
Sacaromyces cerevisiae
C6H14O5 n
──────────> C6H12O6 ───> 2C2H5O2
+ 2CO2
Sebelum
praktikum, hal yang pertama dilakukan yaitu menyiapkan alat dan bahan yang
diperlukan. Adapun alat yang digunakan yaitu: kompor, panci, daun pisang,
pisau, staples, baskom. Dan bahan yang diperlukan, yaitu ketan hitam, ragi
tape, dan air bersih.
Penggunaan
alat dan bahan pada praktikum ini mempunyai tujuan dan fungsinya masing-masing.
Seperti, beras ketan hitam yang digunakan sebagai bahan dasar dan nantinya
sebagai substrat bagi Saccharomyces cerevisiae dalam proses fermentasi.
Ragi disini berfungsi dalam mempercepat fermentasi tape ketan karena pada ragi
terkandung Saccharomyces cerevisiae.
Daun pisang digunakan untuk membungkus ketan yang telah dicampur ragi agar
dapat berlangsung fermentasi karena apabila telah dibungkus suasananya akan
bersifat anaerob. Selain itu alat dan bahan lain yang digunakan seperti:
kompor, pisau, panci, air bersih, dll, berguna nantinya baik dalam proses
pengukusan, pendinginan sampai akhirnya tape itu dikemas dan disimpan.
Adapun
perlakuan yang dilakukan selama proses pembuatan tape, hal yang pertama
dilakukan yaitu merendam beras ketan hitam selama beberapa jam untuk menambah jumlah massa ketan agar beras ketan tidak terlalu
keras,. Selama proses perendaman, beras ketan mengalami
proses hidrasi, sehingga kadar air biji naik.
Selanjutnya
beras ketan yang telah direndam, dikukus sampai matang, lalu diangkat.
Pengukusan disini bertujuan untuk membunuh bakteri-bakteri kontaminan. Setelah
matang campuran diangkat, lalu didinginkan di atas baskom, kemudian diberi ragi
yang telah dihaluskan terlebih dahulu, diaduk sampai merata. Pendinginan ini
bertujuan agar suasana ketan yang akan diberi ragi tidak lembab sehingga tidak
mudah terkontaminasi mikroorganisme yang tidak diinginkan yang dapat
menyebabkan tape tersebut rusak atau gagal (busuk). Sedangkan penambahan ragi
bertujuan untuk mempercepat proses fermentasi karena dalam bahan dasar dari ragi
tersebut yaitu Saccharomyces cerevisiae. Setelah itu campuran dibungkus
dengan daun pisang secara rapat dan distaples disimpan selama 2-4 hari
(difermentasikan). Tujuan pembungkusan dengan daun pisang adalah agar
suasananya menjadi anaerob karena proses fermentasi dapat berlangsung jika
suasannya anaerob. Selain itu daun pisang juga bagus digunakan karena untuk
kebutuhan aerasi selama proses fermentasi, dimana proses fermentasi tersebut
akan menghasilkan gas CO2.
Oksidasi
alkohol disebabkan suasana aerobik yang terjadi selama waktu penyimpanan.
Suasanan aerobik tersebut biasanya diikuti oleh aktivitas bakteri asetat,
sehingga terbentuk asam asetat, yang menjadikan rasa asam pada air tape. Kalau
pada waktu penyimpanan tidak ditutup akan menyebabkan alkohol menguap. Bau asam
disebabkan terbentuknya ester etil asetat dari reaksi alkohol dengan asam
asetat yang terbentuk oleh suasana aerob dan bakteri asetat.
Adapun
data hasil praktikum yang diperoleh dari hasil praktikum ini yaitu ditinjau
dari segi uji tekstur, aroma dan rasa
dari produk akhir yang dihasilkan.
1. Rasa
Rasa manis pada tape
ketan ini karena terjadi perubahan dari karbohidrat yaitu berupa pati
dihidrolisis oleh mikroorganisme dalam ragi dipecah menjadi glukosa. Glukosa
menimbulkan rasa manis pada tape ketan. Semakin banyak glukosa yang dihasilkan
maka semakin tinggi rasa manis yang ditimbulkan. Pembentukkan glukosa merupakan
tahapan suatu rangkaian proses yang panjang. Dalam pemanfaatan proses
fermentasi ini agar mendapatkan rasa tape yang manis harus dikonsumsi
pada waktu yang tepat yaitu sekitar 2-4 hari setelah fermentasi.
Mula-mula Amylomyces rouxii akan merombak pati (amilopektin) menjadi
gula kemudian Saccharomyces cerevisiae akan mengubah gula menjadi
alkohol dan Hansenullan membentuk aroma. Jika ada alkohol maka bakteri
asam asetat akan muncul dan menjadikan tape berasa masam. Cepat tidaknya tape
tersebut masam tergantung lama fermentasi dan jumlah bakterinya. Pembuatan tape
ketan ini tidak terlepas dari proses fermentasi. Fermentasi adalah suatu proses
penghasilan energi utama dari berbagai mikroorganisme yang hidup dalam keadaan
anaerob. Dalam keadaan anaerob asam piruvat tidak dirubah menjadi
Asetil-KoA tetapi akan dirubah menjadi etanol (etil alkohol) dalam 2 langkah.
Langkah pertama dengan melepaskan CO2 dari piruvat, yang diubah
menjadi senyawa asetal dehida berkarbon 2. Dalam langkah kedua, asetal dehida
direduksi oleh NADH menjadi etanol. Hal ini bertujuan untuk meregenerasi
pasokan NAD+ yang dibutuhkan untuk glikolisis.Enzim yang
mengkatalisis adalah karboksilase dan dehidrogenase. Dalam fermentasi glukosa
menjadi alkohol hanya dihasilkan 2-ATP. Respirasi dilakukan secara anaerob yang
secara umum dikatakan sebagai fermentasi seperti yang telah diungkap diatas
bahwa kandungan ketan sangat baik untuk pertumbuhan mikroba. Saccharomyces
cerevisiae dalam keadaan anaerob akan mengubah gula menjadi senyawa
etanol dan karbondioksida.
- Tekstur
Tekstur tape ketan hitam dinilai melalui cara menekan butiran tape dengan menggunakan jari dan dikunyah. Hasil yang diperoleh dari tape tersebut mengalami perubahan tekstur. Tape memiliki tekstur yang agak lembek, ini disebabkan proses pengukusan ketan hitam belum terlalu matang, sehingga teksturnya agak lembek atau sedikit lembek dan juga terdapat air yang mengandung alkohol.
3. 3. Aroma
Ditinjau
dari aroma, tape ketan hitam sedikit beraroma daun pisang. Daun pisang
digunakan sebagai alas di bagian dalam bawah, samping dan penutup. Fermentasi
menghasilkan kenaikan suhu yang menyebabkan lisinya sel-sel daun pisang dan
mengeluarkan senyawa beraroma khas. Banyaknya senyawa aromatik yang
terakumulasi menyebabkan perubahan aroma. Aroma tape yang seharusnya tercium
tertutupi oleh aroma daun pisang. Selain itu tape juga mengeluarkan aroma yang
normal yaitu tercium aroma manis dan alkohol.
IX.
Kesimpulan
1.
Dalam pembuatan tape berlangsung proses
fermentasi yang melibatkan mikroorganisme tertentu, seperti Saccharomyces
cerevisiae. Saccharomyces cerevisiae dalam keadaan anaerob akan
mengubah gula menjadi senyawa etanol dan karbondioksida.
2.
Fermentasi
yang terjadi pada pembuatan tape ketan adalah fermentasi alkohol.
3.
Fermentasi
adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen)
dengan tanpa akseptor elektron eksternal.
X.
Saran
1. Dalam pembuatan tape sebaiknya
selalu bekerja dalam keeadaan steril agar tape tidak terkontaminasi oelh
mikroba lain yang mampu mengubah cita rasa tape dan menjadikannya tidak enak.
2. Dalam membungkus tape harus dalam
keadaan benar-benar rapat, tidak ada udara yang bias masuk. Karena fermentasi
pada tape berlangsung anaerob.
3. Pengukusan tape harus benar-benar
matang agar tape yang dihasilkan kualitasnya nagus dan tidak keras.
4. Pemberian ragi harus dengan takaran
yang sesuai.
5. Sebelum menaburkan ragi, ketan yang
sudah dimasak harus didinginkan terlebih dahulu, agar mikroorganisme yang
berperan dalam fermentasi tape tidak mati oleh suhu yang panas.
XI. Daftar Pustaka
http://permimalang.wordpress.com/2008/04/11/mikrobiologi-dan-biokimia-tape/. . Diakses pada tanggal 15 Desember 2012
http://id.wikipedia.org/wiki/tapai . Diakses pada tanggal 15 Desember 2012
Diah Aryulina dkk.
2007. BIOLOGI 3 SMA dan MA untuk Kelas
XII. Jakarta.Esis.
Hasibuan, Susi. 2006. Biologi SMA. Jakarta: Arya Duta
XII. Gambar Alat
Tidak ada komentar:
Posting Komentar