Fermentasi

Apa bedanya singkong mentah, singkong rebus dan tape (peuyeum)? Jelas berbeda. Jika kita mencicipi singkong mentah, maka akan berasa hambar agak pahit dan teksturnya sangat keras. Singkong rebus? Beda lagi. Terasa agak manis, lebih gurih dan teksturnya empuk. Tape ( peuyeum)? Pasti rasanya manis agak asam atau sangat manis, beraroma dan teksturnya lunak.

Peuyeum adalah produk yang dihasilkan dari proses fermentasi, di mana terjadi suatu perombakan bahan-bahan yang tidak sederhana. Zat pati yang ada dalam singkong diubah menjadi bentuk yang sederhana yaitu gula, dengan bantuan suatu mikroorganisme yang disebut ragi atau khamir.

Fermentasi berasal dari bahasa latin ferfere yang artinya mendidihkan, yaitu berdasarkan ilmu kimia terbentuknya gas-gas dari suatu cairan kimia yang pengertiannya berbeda dengan air mendidih. Gas yang terbentuk tersebut di antaranya karbondioksida (CO2). Penemuan cara fermentasi ini diawali dengan pembuatan bir sekira 6.000 tahun sebelum masehi. Selain itu pembuatan roti dengan bantuan khamir atau ragi sekira 4.000 tahun sebelum masehi (SM). Pembuatan produk fermentasi kecap dan tauco di Cina sejak 722 SM. Kira-kira abad ke-17 mulai berkembang fermentasi anggur menggunakan bakteri Acetobacter
menghasilkan asam asetat (asam cuka). Lantas tahun 1817, mulai diproduksi enzim dari tumbuhan dan jaringan hewan yang dapat memecah zat pati menjadi gula maltose (diastase). Kemudian tahun 1860, suatu enzim dari khamir dapat memecahkan sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa.

Akhirnya banyak penelitian yang dilakukan para ahli dan melahirkan istilah baru dari fermentasi yaitu reaksi oksidasi-reduksi, di mana zat yang dioksidasi (pemberi elektron) maupun zat yang direduksi (penerima elektron) adalah zat organik dengan melibatkan mikroorganisme (bakteri, kapang dan ragi). Zat organik yang digunakan umumnya glukosa yang dipecah menjadi aldehida, alkohol atau asam.

Untuk melakukan metabolisme, mikroorganisme membutuhkan sumber energi berupa karbohidrat, protein, lemak, mineral dan zat-zat gizi yang terdapat dalam bahan pangan. Dalam proses fermentasi tampaknya mikroorganisme pertama kali akan menyerang karbohidrat, kemudian protein dan selanjutnya lemak. Bahkan terjadi tingkatan penyerangan terhadap karbohidrat yaitu terhadap gula, kemudian alkohol. Baru setelah itu terhadap asam. Fermentasi terbagi dua tipe berdasarkan tipe kebutuhan akan oksigen yaitu tipe aerobik dan
anaerobik. Tipe aerobik adalah fermentasi yang pada prosesnya memerlukan oksigen. Semua organisme untuk hidupnya memerlukan sumber energi yang diperoleh dari hasil metabolisme bahan pangan, di mana organisme itu berada. Mikroorganisme adalah organisme yang memerlukan energi tersebut. Bahan energi yang paling banyak digunakan mikroorganisme untuk tumbuh adalah glukosa. Dengan adanya oksigen maka mikroomrganisme dapat mencerna glukosa menghasilkan air, karbondioksida dan sejumlah besar energi. Sedangkan tipe anaerobik adalah fermentasi yang pada prosesnya tidak memerlukan oksigen. Beberapa mikroorganisme dapat mencerna bahan energinya tanpa adanya oksigen. Jadi hanya sebagian bahan energi itu dipecah, yang dihasilkan adalah sebagian dari energi, karbondioksida dan air, termasuk sejumlah asam laktat, asetat, etanol, asam volatile, alkohol dan ester.

Pada tipe-tipe tersebut harus diperhatikan perubahan secara mikrobiologi dalam makanan, dimana mikroba yang bersifat fermentatif dapat mengubah karbohidrat dan turunannya menjadi alkohol, asam dan karbondioksida. Disusul dengan mikroba proteolitik dapat memecah protein dan komponen nitrogen lainnya, sehingga menghasilkan bau busuk yang tidak diinginkan. Sedangkan mikroba lipolotik akan menghidrolisa lemak,
fosfolipid dan turunannya dengan menghasilkan bau tengik.

Bila alkohol dan asam yang dihasilkan mikroba cukup tinggi, maka pertumbuhan mikroba proteolitik dan
lipolitik dapat dihambat. Jadi pada prinsipnya, fermentasi adalah menumbuhkan pertumbuhan mikroba pembentuk alkohol dan asam, dan menekan pertumbuhan miroba proteolitik dan lipolitik. Faktor keberhasilan fermentasi sangat ditentukan jenis bahan pangan (substrat). Mikroba membutuhkan energi yang berasal dari karbohidrat, protein, lemak, mineral dan zat-zat gizi lainnya yang ada dalam bahan pangan (substrat ). Demikian pula dengan macam mikroba. Yang perlu dimiliki mikroba dalam fermentasi adalah harus mampu tumbuh pada substrat dan mudah beradaptasi dengan lingkungannya, dan mikroba harus mampu mengeluarkan
enzim-enzim penting yang dapat melakukan perubahan yang dikehendaki secara kimia.

Fermentasi dipengaruhi pula kondisi lingkungan yang diperlukan bagi pertumbuhan mikroba yaitu suhu, udara (oksigen), kelembaban, garam, asam. Makanan fermentasi Produk fermentasi terdiri dari minuman beralkohol seperti bir, sake, brem, wine (anggur), lantas produk fermentasi berbahan susu seperti keju, dan yoghurt. Produk fermentasi sayuran seperti sourkrout (acar kubis), pikel (acar timun). Produk serelia seperti roti, lalu produk kacang kedelai seperti tempe, oncom, tauco, kecap.

Makanan fermentasi merupakan makanan yang digunakan sebagai menu makanan sehari-hari, karena cara membuatnya mudah, praktis, murah dan aman. Banyak keuntungan yang bisa diambil dari produk makanan yang difermentasi baik dari sifat-sifat organoleptik (indrawi), peningkatan nilai gizi ataupun sanitasi. keunggulan dari makanan fermentasi antara lain memberikan penampakan, dan cita rasa yang khas, misalnya pada tempe, oncom, tauco, tapai. Lantas memunyai aroma yang lebih menyenangkan dengan terbentuknya asam, alkohol, ester dan senyawa pembentuk aroma lainnya pada produk bir, yoghurt, keju, kecap, anggur, acar, tape, tauco, brem.

Fermentasi juga menurunkan senyawa beracun seperti anti tirosin pada kedelai, yang kadarnya menurun bila dijadikan tempe. Fermentasi turut mempertinggi nilai gizi, karena mikroba bersifat memecah senyawa kompleks memjadi senyawa sederhana. Misalnya Rhizopus oligosporus dapat meningkatkan vitamin B12 pada tempe. Begitu pula dengan kandungan niacin dan riboflavin

* Leni Herliani Afrianti.
Dosen Jurusan Teknologi Pangan FT Unpas. Mahasiswa Program Doktor Jurusan Farmasi ITB.