PRODUK-PRODUK FERMENTASIREKAYASA BIOPROSES

Disusun Oleh:

1. Temmy Gusrini : 0613304003352. Virta Puspita Sari : 061330400336

Kelas 1 KB

Instruktur:Ir. Siti Chodijah, M.T.

JURUSAN TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

2013

1

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirabil’alamin, segala puji saya panjatkan untuk Allah SWT. Karena,

berkat rahmat dan ridho-Nya saya bisa menyelesaikan tugas makalah ini. Makalah ini

membahas tentang yogurt. Ada pembahasan tentang proses pembuatan yogurt, ada

pembahasan tentang manfaat yogurt, dan lain sebagainya.

Terima kasih untuk semua pihak yang telah membantu doa dan dukungan untuk saya,

sehingga makalah ini dapat terselesaikan. Harapan saya, semoga makalah ini tidak hanya

sekedar tugas saja, semoga makalah ini dapat membantu siapa saja yang penasaran dengan

yogurt.

Palembang, Desember 2013

Tim penyusun

2

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL……………………............................................ 1

KATA PENGANTAR……………………………………………… 2

DAFTAR ISI……………………………………………………….. 3

BAB I PENDAHULUAN………………………………………….. 4

1.1 Latar Belakang Masalah……………………………………. 4

1.2 Perumusan Masalah……………………………………….... 5

1.3 Tujuan Masalah…………………………………………...... 5

BAB II PEMBAHASAN.................................................................... 6

2.1 Pengertian yogurt……………………………………............ 6

2.2 Proses pembuatan yogurt………………………………….... 6

2.3 Kandungan yoghurt………………………………………….. 7

2.4 Manfaat yogurt……………………………………………… 7

2.5 Pengertian asam asetat……………………………………… 8

2.6 Proes pembuatan asam asetat ………………………………. 9-10

2.7 Manfaat asam asetat………………………………………… 10

2.8 Pengertian dari gum xathan…………………………………. 11-13

2.9 Proses pembuatan gum xanthan…………………………….. 13-14

2.10 Manfaat gum xanthan…………………………………….. .. 14

2.11 Pengertian fermentasi susu………………………………… 14

2.12 Contoh dari fermentasi susu……………………………….. 15-17

2.13 Pengertian produksi protein sel tunggal…………………… 17

2.14 Tahapan pembuatan produksi protein sel tunggal…………. 18

BAB III PENUTUP………………………………………………… 19

3.1 Kesimpulan………………………………………………….. 19

PERTANYAAN…………………………………………………….. 20

DAFTAR PUSTAKA………………………………………………. 21

3

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG MASALAH

Fermentasi dapat digolongkan kedalam salah satu bioteknologi dalam bidang pangan.

Pengolahan makanan dan bahan makanan mealui bioteknologi menghasilkan aneka macam

pangan dan bahan pangan hasil fermentasi yang digunakan secara luas.

Arti kata fermentasi selama ini berubah-ubah. Kata fermentasi berasal dari Bahasa

Latin “fervere” yang berarti merebus (to boil). Arti kata dari Bahasa Latin tersebut dapat

dikaitkan dengan kondisi cairan bergelembung atau mendidih. Keadaan ini disebabkan

adanya aktivitas ragi pada ekstraksi buah-buahan atau biji-bijian. Gelembung-gelembung

karbondioksida dihasilkan dari katabolisme anaerobik terhadap kandungan gula.

Perkembangan fermentasi diawali saat  Pasteur melakukan penelitian mengenai

penyebab perubahan sifat bahan yang difermentasi,sehingga dihubungkan dengan

mikroorganisme dan akhirnya dengan enzim. Dan dilanjutkan oleh , Eduard Buchner,

pemenang Nobel Kimia tahun 1907,menunjukkan bahwa fermentasi dapat berlangsung dalam

larutan gula dengan menggunakan cairan yang diekstraksi dari sel – sel khamir yang telah

mati.

Meskipun fermentasi sering dihubungkan dengan pembentukan gas yang disebabkan

oleh mikroorganisme yang hidup, pada saat ini pembentukan gas maupun terdapatnya sel

mikroorganisme hidup tidak merupakan kriteria yang esensial. Dalam beberapa proses

fermentasi misalnya fermentasi asam laktat, yoghurt, gum xantan dan protein sel tunggal,

tidak ada gas yang dibebaskan. Fermentasi dapat juga berlangsung (meskipun jarang terjadi)

dengan menggunakan ekstrak enzim yang berfungsi sebagai katalisator reaksi.

4

1.2 PERUMUSAN MASALAH

1. Apa pengertian dari yogurt?

2. Bagaimana proses pembuatan yogurt dari susu sapi?

3. Mengapa yogurt baik untuk kesehatan?

4. Apa saja contoh pemanfaatan yogurt?

5. Apa pengertian dari asam asetat?

6. Bagaimana proes pembuatan asam asetat ?

7. Apa manfaat dari asam asetat ?

8. Apa pengertian dari gum xathan ?

9. Bagaimana Proses pembuatan gum xanthan ?

10. Apa kegunaan dari gum xanthan ?

11. Apa pengertian fermentasi susu ?

12. Apa Contoh dari fermentasi susu ?

13. Apa pengertian dari produksi protein sel tunggal ?

14. Apa saja tahapan-tahapan pembuatan produksi protein sel tunggal ?

1.3 TUJUAN

1. Untuk mengetahui Apa pengertian dari yogurt?

2. Untuk mengetahui Bagaimana proses pembuatan yogurt dari susu sapi?

3. Untuk mengetahui Mengapa yogurt baik untuk kesehatan?

4. Untuk mengetahui Apa saja contoh pemanfaatan yogurt?

5. Untuk mengetahui Apa yang pengertian dari asam asetat?

6. Untuk mengetahui Bagaimana proes pembuatan asam asetat ?

7. Untuk mengetahui Apa saja conth pemanfaatan dari asam asetat ?

8. Untuk mengetahui Apa pengertian dari gum xathan ?

9. Untuk mengetahui Bagaimana Proses pembuatan gum xanthan ?

10. Untuk mengetahui Apa kegunaan dari gum xanthan ?

11. Untuk mengetahui Apa pengertian fermentasi susu ?

12. Untuk mengetahui Apa Contoh dari fermentasi susu ?

13. Untuk mengetahui Apa pengertian dari produksi protein sel tunggal ?

14. Untuk mengetahui Apa saja tahapan-tahapan pembuatan produksi protein sel

tunggal ?

5

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 PENGERTIAN YOGURT

Istilah “yogurt” berasal dari bahasa Turki, yang berarti susu asam. Yogurt didefinisikan

sebagai bahan makanan yang berasal dari susu dengan bentuk menyerupai bubur atau es

krim, yang rasanya asam. Di Indonesia saat ini yoghurt sudah mulai populer. Produk ini

dengan mudah dapat dijumpai di berbagai pasar swalayan dalam berbagai kemasan, warna

dan citarasa yang khas.

Yoghurt dibuat melalui proses fermentasi menggunakan campuran bakteri

Streptococcus thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus. Bakteri-bakteri ini menguraikan

gula susu (laktosa) menjadi asam laktat. Adanya asam laktat inilah yang menyebabkan

yoghurt berasa asam. Proses fermentasi menyebabkan kadar laktosa dalam yoghurt

berkurang, sehingga yoghurt aman dikonsumsi oleh yang telah lanjut usia atau yang alergi

terhadap susu

2.2 PROSES PEMBUATAN YOGURT

Cara membuat yoghurt sebagai berikut

1. Susu segar dipanaskan sampai suhu 90 °C dan selalu diaduk supaya proteinnya

tidak mengalami koagulasi. Pada suhu tersebut dipertahankan selama 1 jam.

Apabila dilakukan pasteurisasi maka suhu pemanasannya adalah 70 – 75 °C . Jika

hal ini yang dilakukan, maka pemanasan dilakukan sebanyak dua kali.

2. Setelah dipanaskan, selanjutnya dilakukan pendinginan sampai suhunya 37- 45

°C. Pendinginan tersebut dilakukan dalam wadah tertutup.

3. Setelah suhu mencapai 37-45 °C maka dilakukan inokulasi / penambahan bakteri

ke dalam susu tersebut sejumlah 50 – 60 ml/liter susu. Penambahan bakteri

dilakukan dengan teknik aseptic (di dekat api).

4. Setelah ditambah bakteri, selanjutnya diperam pada ruangan hangat (30-40 °C),

dalam keadaan tertutup rapat selama 3 hari.

5. Tahap selanjutnya adalah filtrasi. Hal ini dilakukan untuk memisahkan bagian

yang padat / gel dengan bagian yang cair. Pada waktu pemisahan ini diusahakan

dilakukan di dekat api sehingga bagian yang cair (sebagai stater berikutnya)

6

terhindar dari kontaminasi. Bagian yang padat inilah yang siap dikonsumsi

(yoghurt). Bagian yang cair berisi bakteri Lactobacillus sp yang dapat digunakan

untuk menginokulasi susu yang segar.

6.   Supaya yogurt lebih lezat rasanya dapat ditambah dengan potongan buah –

buahan yang segar, cocktail, nata de coco atau dibekukan menjadi es, dapat pula

dicampur dengan berbagai buah-buahan untuk dibuat juice (minuman segar).

2.3 KANDUNGAN YANG TERDAPAT DALAM YOGURT

Yogurt terbentuk dari dua buah bakteri baik yang bermanfaat bagi kesehatan, bakteri

Lactobacillus Bulgaricus dan Streptococus Thermopillus. Selain dari bakteri tersebut, yogurt

juga mengandung vitamin B-kompleks, yaitu B1, B2, B3 dan B6, serta asam folat, asam

pantotenat dan biotin. Yogurt juga mengandung mineral, seperti kalsium dan fosfor.

2.4 MANFAAT YOGURT

Dua bakteri yang terkandung dalam yogurt (Lactobacillus Bulgaricus dan

Streptococus Thermopillus) bermanfaat untuk menetralkan racun, mencegah diare, kanker,

radang paru-paru, menguatkan jantung dan mengurangi susah tidur. Sedangkan kandungan

vitamin dalam yogurt bermanfaat untuk meningkatkan kesehatan reproduksi, kekebalan tubuh

dan mempertajam fungsi berpikir. Sedangkan kandungan mineral, seperti kalsium dan fosfor

dalam yogurt berguna untuk tulang yang kuat dan mencegah osteoporosis.

Yogurt juga bermanfaat bagi ibu hamil, kalsium yang terkandung dalam yogurt

diperlukan untuk pertumbuhan tulang dan gigi janin. Pertumbuhan tulang atau skeletal

mencapat puncaknya pada 3 bulan terakhir kehamilan sehingga konsumsi makanan yang

mengandung kalsium pun perlu ditingkatkan seperti susu dan produk susu lain. Zat besi

dibutuhkan untuk pembentukan sel darah merah, jadi kebutuhannya selama kehamilan

meningkat karena volume darah ibu yang meningkat dan sel darah merah janin mulai

berkembang. Besi terkandung di dalam daging, ikan, telur, produk whole-grain, dan sayur-

sayuran. Zat besi yang berasal dari tanaman tidak diasimilasi semudah zat besi dari produk

hewan. Namun juga ibu mengkonsumsi vitamin C dari makanan yang sama, zat besi tersebut

akan lebih mudah diserap. Asam Folat dibutuhkan dalam perkembangan sistem saraf pusat

janin dan mencegah defek perkembangan neural tube atau disebut juga spina bifida. Asam

folat didapatkan di sayur-sayuan, buah-buahan, dan pada telur. Namun nutrisi sehari-hari

7

biasanya tidak memenuhi kebutuhan asam folat ibu hamil sehingga suplemen vitamin ini

dibutuhkan sebelum kehamilan dan pada trimester pertama kehamilan

2.5 PENGERTIAN ASAM ASETAT(VINEGAR)

Asam Asetat (Vinegar ) adalah larutan encer asam asetat yang dihasilkan melalui 2

tahap, yaitu proses fermentasi gula menjadi etanol oleh sel khamir, kemudian dilanjutkan

dengan proses oksidasi etanol menjadi asam asetat oleh bakteri asam asetat.

. Sejarah produksi asam asetat dari larutan mengandung alkohol telah dikenal sejak

lama . Bangsa Romawi dan Yunani menggunakan vinegar encer sebagai minuman penyegar

yang dihasilkan dengan cara membiarkan anggur di tempat terbuka. Produksi vinegar secara

industri yang pertama kali dilakukan menggunakan bejana datar yang terbuka. Proses

produksi vinegar cara ini berlangsung lambat, karena harus menunggu terbentuknya lapisan

film bakteri mengapung di permukaan minuman anggur, untuk digunakan sebagai bahan

baku.

Sejarah sejak abad ke 19, fermentasi permukaan telah dikembangkan sehingga dapat

berlangsung lebih cepat. Mulai tahun 1949 telah dikembangkan teknik produksi vinegar

melalui proses fermentasi terendam (Submerged fermentation)

Bakteri asam laktat adalah kelompok bakteri yang mampu mengubah karbohidrat

(glukosa) menjadi asam laktat. Efek bakterisidal dari asam laktat berkaitan dengan penurunan

pH lingkungan menjadi 3 sampai 4,5 sehingga pertumbuhan bakteri lain termasuk bakteri

pembusuk akan terhambat (Amin dan Leksono, 2001). Pada umunya mikroorganisme dapat

tumbuh pada kisaran pH 6-8 (Amano,1962).

Berdasarkan taksonomi, terdapat sekitar 20 genus bakteri yang termasuk BAL.

Beberapa BAL yang sering digunakan dalam pengolahan pangan adalah Aerococcus,

Bifidobacterium, Carnobacterium, Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc,

Oenococcus, Pediococcus, Streptococcus, Tetragenococcus, Vagococcus, dan Weissella.

Contoh produk makanan yang dibuat menggunakan bantuan BAL adalah yogurt, keju,

mentega, sour cream (susu asam), dan produk fermentasi lainnya Dalam pengolahan

makanan, BAL dapat melindungi dari pencemaran bakteri patogen, meningkatkan nutrisi, dan

berpotensi memberikan dampa positif bagi kesehatan manusia (Wikipedia, 2011).

8

2.6 PROSES PEMBUATAN ASAM ASETAT

Asam Asetet (Vinegar) dapat dibuat dari berbagai jenis bahan yang menghasilkan

larutan atau sari, yang mengandung gula, terutama gula yang dapat difermentasi. Beberapa

bahan baku membutuhkan tambahan nutrien karena ada kandungan nutrien yang rendah.

Pada dasarnya terdapat 3 jenis bahan baku yang digunakan, yaitu bahan kadar gula rendah,

bahan kadar gula tinggi, dan bahan kadar pati tinggi.

Bahan berkadar gula rendah yaitu buah-buahan. Sebelum digunakan, sari buah yang

diekstrak dari buah- buahan perlu dipekatkan dahulu atau ditambahkan sukrosa sampai

kandungan gulanya mencapai 10-25 %.2. Bahan berkadar gula tinggi yaitu molases, sirup

jagung, dan madu. Bahan-bahan ini perlu diencerkan dahulu sampai kandungan gulanya

mencapai 10-25 %.3. Bahan berkadar pati tinggi yaitu serealia dan umbi- umbian. Perlu

proses yang merubah pati menjadi gula-gula sederhana yang dapat difermentasi

(sakarifikasi), dengan menggunakan asam, enzim dalam bentuk malt, atau mikroba penghasil

enzim pemecah pati.

. Jenis-Jenis Vinegar

Vinegar wine, yaitu vinegar yang dibuat dari minuman anggur• Vinegar cider, yaitu

dibuat dari sari buah apel.

Vinegar beras, yaitu dibuat dari pati beras yang telah mengalami proses sakarifikasi•

Vinegar malt, yaitu dibuat dari pati yang mengalami konversi oleh malt

Spirit vinegar, yaitu vinegar yang menggunakan etanol yang dimurnikan sebagai

substrat.

Proses Fermentasi Pembuatan VinegarA. Fermentasi Secara Aerob, meliputi : 1.

Metode Lambat (Slow method) biasanya untuk bahan baku buah-buahan 2. Metode Cepat

(Quick Method) biasanya untuk bahan baku etanol cair 3. Metode Perendaman (Submerged

Method)B. Fermentasi Secara Anaerob

Fermentasi Secara Aerob 1. Metoda lambat (Slow Methods) - Memasukan jus buah,

yeast, dan bakteri vinegar ke dalam tangki - Sebagian jus buah terfermentasi menjadi

etanol (11-13 % alkohol) setelah beberapa hari pada permukaan tangki - Bakteri

vinegar di permukaan larutan yang membentuk lapisan agar-agar tipis mengubah

etanol menjadi asam asetat atau vinegar (asetifikasi) pada suhu 21- 29 oC

Metoda cepat (Quick Methods)- Bahan baku : untuk basis 1 ton asam asetat(100%) =

alkohol(95 %) sebanyak 1.950 lb, sedikit nutrisi, udara sebanyak 11.000 lb- Etanol

mengalami perpindahan selama proses, fermentasi terjadi di dalam tangki

9

pembentukan (Frings generator)- Mendistribusikan campuran etanol cair (10,5 %),

vinegar(1 %), dan nutrisi melalui bagian atas tangki. Panas yang timbul akibat reaksi

oksidasi diambil dengan pendingin. Temperatur dipertahankan pada suhu 30-35 oC -

Produk yang tertumpuk di bagian bawah tangki mengandung asam asetat optimum

sebesar 10- 10,5 %. Sebagian produk direcycle dan sebagian yang lain di keluarkan

dari tangki - Bakteri asetat akan berhenti memproduksi asam asetat jika kadar asam

asetat telah mencapai 12-14 % - Bahan baku 2.500 gal dengan produk 10,5 % asam

asetat memerlukan waktu proses 8-10 hari

Metoda Perendaman (Submerged Method)- Umpan yang mengandung 8-12 % etanol

diinokulasi dengan Acetobacter acetigenum- Temperatur proses dipertahankan pada

rentang suhu 24- 29 oC- Bakteri tumbuh di dalam suspensi antara gelembung udara

dan cairan yang difermentasi- Umpan di masukan melewati bagian atas tangki- Udara

didistribusikan dalam cairan yang difermentasi sehingga membentuk gelembung-

gelembung gas. Udara keluar tangki melewati pipa pengeluaran di bagian atas tangki-

Temperatur proses dipertahankan dengan menggunakan koil pendingin stainless steel

yang terpasang di dalam tangki- Defoamer yang terpasang di bagian atas tangki

membersihkan busa yang terbentuk dengan sistem mekanik

Fermentasi secara Anaerob - Menggunakan bakteri Clostridium thermoaceticum -

Mampu mengubah gula menjadi asam asetat - Temperatur proses sekitar 45- 65 oC;

pH 2-5 - Memerlukan nutrisi yang mengandung karbon, nitrogen dan senyawa

anorganik

2.7 MANFAAT ASAM ASETAT

Beberapa manfaat dari asam asetat

- Membantu meredakan arthritis - Sebagai penyedap dan penambah rasa asam alami

pada masakan

- Mengawetkan makanan seperti daging, sayur, dan acar

- Menurunkan kadar kolestrol jahat dan sebagai antioksidan• Wine Vinegar :

- Cocok digunakan sebagai salad dressing

- Bumbu penyedap pada masakan daging

- Digunakan pada masakan seperti sushi - Menghilangkan bau amis pada

makanan Vinegar yang dikenal sebagai cuka putih (Spirit Vinegar) :

- Menghilangkan bau

- Membunuh bakteri, jamur, dan kuman

10

2.8 PENGERTIAN GUM XANTHAN

Gum adalah molekul dengan bobot molekul tinggi bersifak hidrofilik atau hidrofobik,

biasanya bersifat koloid dan dalam bahan pengembang yang sesuai dapat berbentuk gel,

larutan maupun suspensi kental pada konsentrasi yang sangat rendah. Berdasarkan definisi

diatas, maka hidrokarbon berbobot molekul tinggi dan produk-produk sampingan dari

minyak bumi yang umumnya larut dalam minyak termasuk dalam golongan gum karena

memiliki kriteria di atas.

Gum bukan merupakan koloid yang sebenarnya, tetapi lebih cocok disebut polimer

yang berukuran koloid (10-1000Å) yang memperlihatkan sifat-sifat koloid dalam larutannya.

Seperti adanya pengaruh grafitasi bumi dan tidak bisa diamati dengan mikroskop.

Gum xanthan sudah diusahakan sejak tahun 1950, yang isolasi pertamanya dilaporkan

oleh lily dkk. Pada waktu itu, “ Norther Utilization Division of the Departement of

Agricultur” mulai meneliti koleksi kultur mikrobialnya, penemuan ini kemudian digunakan

untuk menghasilkan senyawa biopolymer. Diantara sejumlah mikroba yang diperiksa, bakteri

xanthomonas campestris (NRRL B-1459) telah menghasilkan produk-produk yang

mempunyai nilai komersial yang cukup potensial. Kelco company pada tahun 1961

mengenalkan gum xanthan untuk diaplikasikan dalam bidang industri dan mulai di produksi

secars komersial pada tahun 1964. Pada tahun 1969 “Food and Drug Administration” (FDA)

mengizinkan untuk menggunakan gum xanthan dalam pengolahan pangan sebagai “Food

Additive”. Sejak saat itu, gum xantahan diterima dengan dukungan luas oleh industri Karena

sifat-sifatnya yang khas, antara lain kestabilan tekstur, daya tarik estetik dan beberapa

kualitas yang diperlukan dalam pengolahan pangan (Petit dalam Glicksman, 1980)

Sifat-sifat Gum Xanthan :

1. Kekentalan (viskositas)

Gum xanthan mudah larut dalam air panas atau air dingin dengan hanya

menggunakan pengadukan mekanis yang memberikan larutan dengan kekentalan

tinggi pada konsentrasi rendah. Sifat inilah yang jarang dimiliki oleh beberapa jenis

gum lainnya. Pada konsentrasi 1% memberikan kekentalan sekitar 100 Cps ketika

diukur pada kecepatan pengadukan 60 rpm dengan menggunakan viscometer

Broofield Model LVF pada suhu 25ºC (mc Neely dan Kang di dalam Whistler dan

Miller, 1973)

2. Kekenyalan (pseudoplastik)

11

Larutan gum xanthan dalam air memiliki kekenyalan semu yang tinggi dan penurunan

kekenyalan yang cepat diukur sebagai kenaikan laju ketegangan (shear). Ini merupan

reaksi seketika dan proses bolak-balik. Larutan yang berisi 0,75 persen gum xanthan

atau lebih mempunyai titik rheological yield, sehingga kekenyalan semu larutan gum

dapat digambarkan sebagai aksi penurunan bolak-balik kekentalan dari larutan dengan

peningkatan kecepatan rotasional.

Jeli adalah makanan berbentuk gel dengan tekstur kenyal. Pembentukan gel

karena adanya bahan yang mampu larut menahan air dalam suatu matriks

sehingga terjebak dalam struktur yang lembek dan kenyal.

Gel dari agarmemiliki sifat mudah patah, rapuh dan lebih keras.

Pati menghasilkan gel yang lebih kenyal, kuat dan elastis, namun cenderung

liat dan sulit digigit.

Gelatin memiliki tekstur yang lebih lembut, elastis dan mudah digigit. Telah

diteliti pengaruh gelatin, natrium karboksimetilselulosa dan agar terhadap

bentuk dan tekstur es krim pada konsentrasi 0,3% b/v. Hasil penilaian

organoleptik menurut American Dairy Science Association menunjukkan.

bahwa natrium karboksimetilselulosa memberikan pengaruh yang lebih baik

daripada gelatin dan sediaan tanpa pengental, tetapi tidak memberikan

perbedaan yang berarti terhadap agar. Antara agar, gelatin dan sediaan tanpa

pengental tidak terdapat perbedaan yang berarti. Tetapi semua formula

termasuk kategori bagus.

3. Pengaruh suhu pada kekentalan

Satu sifat gum xanthan pada konsentrasi rendah hampir tidak dipengaruhi oleh

perubahan PH antara 6 sampai 9 dan terlihat hanya sedikit berubah bila PH berada

diluar selang 1 sampai 11. pada PH 9 atau lebih, gum xanthan secara berangsur-

angsur terdeasetil, tetapi “deasetilasi” ini hanya berpengaruh sedikit pada larutan (Mc

Neely dan Kang di dalam Whistler dan Be Miller, 1973)

4. Kekompakan (compatibility)

Gum xanthan memiliki kekompakan yang luar biasa terhadap beberapa garam yang

berkonsentrasi tinggi, dan akan segera larut dalam konsentrasi sedang pada selang

konsentrasi yang besar. Ketika garam tersebut akan segera melakukan penyesuaian.

Sebagai contoh :penyesuaian terhadap 25% larutan ammonium sulfat, kalsium

klorida, atau sengklorida dan 15 % larutan sodium klorida. Ada sedikit ketidak

12

kompakan dimana garam kalsium pada PH lebih besar dari 10 akan mengendapkan

gum xanthan (Mc Neely dan O’connel dalam Whistler dan Be Miller, 1973), dan

garam amonium yang bersusun rantai panjang atau amin dengan lebih dari 8 atom

karbon dalam dalam rantai utama, mungkin mengendapkan (Rogovin dan Albert di

dalam Whistler dan Be Miller 1973)

5. Kestabilan pada panas

Gum xanthan sangat tahan terhadap proses degradasi oleh panas. Lama pemanasan

pada suhu 80ºC kelihatannya sedikit memberikan pengaruh pada gum xanthan.

Ketahanan terhadap proses degradasi oleh panas di dukung oleh adanya larutan

garam. Sehingga larutan gum xanthan yang mengandung sedikit garam seperti

potassium klorida dapat dipanaskan dengan menggunakan autoclave pada suhu 121ºC

selama 15-30 menit dengan hanya sedikit perubahan kekentalan (Whistler dan Be

Miller, 1973)

6. Pengaruh enzim dan oksidan

Enzim seperti protease, selulose, hemiselulose, pektinase dan amylase tidak akan

mendegradasi gum xanthan dalam keadaan biasa dengan beberapa polimer, gum

xanthan di degradasi dalam larutan bahan pengoksidan kuat seperti peroksida,

pesulfat dan hipoklorit melalui tingkat yang lebih tinggi (Glicksman, 1980)

2.9 PROSES PEMBUATAN GUM XANTHAN

Pada skala komersial, gum xanthan diproduksi melalui fermentasi aerobic dengan

menggunakan isopropil alkohol. Kemudian dilanjutkan dengan pengeringan dan penggilingan

(Graham 1977). Sedangkan menurut Gliksman (1980), kondisi optimal dalam proses

produksi gum memerlukan aerasi tinggi dan suhu konstan. Oleh karena itu hasil fermentasi

dengan cara tersebut jauh lebih banyak dibandingkan produksi secara alami pada tanaman

kubis. Secara garis besar proses pembuatan gum xanthan dapat dilihat pada gambar di bawah

ini. Kultur xanthomonas campestris murni, setelah diberikan inokulum (media cair

dicampurkan dengan nutriennya) untuk built up. Kemudian ditumbuhkan pada tempat

pembiakan dan kemudian digunakan fermentor untuk melakukan pembiakan selanjutnya.

Media yang sama terdiri dari karbohidrat dan beberapa nutrien lain.

Nutrient tambahan yang dibutuhkan oleh mikroorganisme seperti yang dikemukakan oleh

Starr (1964) di dalam Glicksman (1980) adalah ion ammonium, buffer fosfat, ion magnesium dan

sedikit unsure lain.

13

Penurunan PH broth (kaldu) selama fermentasi terjadi karena pembentukan asam

organik sebagai produk tambahan dan sebagai bahan dari moleku polisakarida. Jika PH turun

dibawah titik kritis kira-kira 5, maka produksi gum akan turun dengan menyolok atau

berhenti sama sekali. Oleh karena itu dalam setiap fermentasi beberapa jenis bakteri

memerlukan penambahan bahan alkali yang sangat penting untuk mempertahankan PH pada

selang 6 sampai 7,5 dan suhu fermentasi yang sesuai sekitar 28ºC. sedangkan glukosa,

sukrosa dan pati semuanya diperkiraan ekuivalen dengan efisiensi produksi polisakarida

(Glicksman,1980)

2.10 MANFAAT GUM XANTHAN

Gum Xanthan digunakan sebagai bahan tambahan yang aman pada makanan dalam

industri makanan missal produksi susu, kuah salad, minuman buah-buahan, pengemulsi pada

cat dan lapisan keramik, pengental dalam susu, syrup dan lem. Gum xanthan adalah

polisakarida ekstraseluler dengan berat molekul tinggi yang dihasilkan dari fermentasi bahan

yang mengandung karbohidrat oleh bakteri xanthomonas campestris. Glukosa merupakan

bahan baku dalam fermentasi gum xanthan oleh abkteri xanthomonas campestris. Kadar

glukosa dan konsentrasi kultur bakteri xanthomonas campestris merupakan 2 faktor yang

berpengaruh terhadap gum xanthan yang dihasilkan xanthomonas campestris dapat diisolasi

dari berbagai varietas tanaman kubis yang banyak terdapat di Indonesia. Yang diketahui

sebagai pathogen pada tanaman tersebut.

2.11 PENGERTAN DARI FERMENTASI SUSU

Susu fermentasi adalah produk yang dibuat dengan cara menumbuh kembangkan

mikroba tertentu ke dalam susu sehinggan dihasilkan produk olahan yang khas.

Mikroba yang digunakan dalam pembuatan susu fermentasi utamanya adalah

golongan bakteri asam laktat yang sebagian merupakan probiotik. Probiotik adalah mikroba

didalam makanan yang dapat hidup dan bersimbiosis dengan mikroba secara alami ada

didalam saluran pencernaan dan bermanfaat bagi tubuh.

Proses fermentasi susu antara lain bertujuan untuk membuat produk baru dengan cita

rasa yang berbeda dengan bahan aslinya, menghilangkan citarasa yang tidak diinginkan, dan

memberi nilai tambah.

14

2.12 CONTOH DARI PRODUK-PRODUK FERMENTASI SUSU

Berdasarkan pada tingkat keasamannya produk-produk fermentasi susu

dikelompokkan menjadi 4 jenis yaitu :

a) berasam rendah; misalnya susu krim dan susu mentega,

b) berasam sedang; misalnya yoghurt, yakult dan susu asidofilus,

c) berasam tinggi; misalnya susu bulgarikus, dan

d) mengandung campuran asam dan alkohol, misalnya kefir.

Susu asam,

Yaitu susu yang difermentasi dengan menggunakan bakteri Streptococcus lactis,

Streptococcus cremoris dan Streptococcus diacetyllactis (Sudarwanto dan Lukman,

1993). Susu asam ini dibedakan lagi berdasarkan jenis susu yang dipergunakan dan

memiliki kandungan lemak bervariasi yaitu: > 3,5%, 1,5 – 2% dan < 0,5%

(Sudarwanto dan Lukman, 1993).

Yogurt,

yaitu susu yang mempunyai flavor karakteristik disebabkan oleh pertumbuhan dua

mikroorganisme, Streptococcus thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus. Yoghurt

adalah memili rasa asam dan mempunyai tekstur yang lembut yang bentuknya dapat

menyerupai jel yang dihasilkan oleh junket atau berupa cairan yang kental seperti

custard, bergantung pada cara bagaimana yogurt dihasilkan. Susilorini dan Sawitri

(2006) menyatakan bahwa komposisi yogurt secara umum yaitu protein (4 – 6%),

lemak (0,1 – 1%), laktosa (2 – 3%), asam laktat (0,6 – 1,3%) dan memiliki pH 3,8 –

4,6.

Kefir,

Adalah susu fermentasi yang terdapat dalam jumlah yang besar di Rusia dan berasal

dari susu kambing, domba atau sapi dan produk ini biasanya merupakan campuran

dari berbagai jenis flora yang di dalamnya terdapat berbagai spesies asam laktat dan

juga khamir (Staff, 1998). Kefir memiliki karaketristik seperti memiliki rasa asam,

beralkohol serta menghasilkan sedikit gelembung gas (Haflinger et al, 1991) dan juga

memiliki permukaan yang sedikit berbuih, memiliki konsistensi yang khas dan

berwarna krem (White and White, 1995)

15

Koumiss,

Secara tradisional dibuat dari susu domba dan memiliki karakteristik yaitu asam,

‘yeasty’, dengan aroma yang mirip dengan yogurt.

Kishk,

Merupakan produk pangan kering tradisional yang berasal dari Timur Tengah. Kishk

dibuat dari kombinasi antara low-fat yogurt (atau buttermilk atau susu fermentasi)

dengan garam dan gandum yang dimasak setengah matang yang dikenal dengan

istilah burghol. Adonan kishk diremas setiap hari selama beberapa hari sampai

membentuk bola – bola kecil. Lalu dikeringkan dengan menggunakan sinar matahari

dan dicampurkan ke dalam tepung. Cara memasak kishk yang populer adalah dengan

memasaknya dengan air dan disajikan dalam bentuk bubur.

Quarg dan Fromage Frais,

Merupakan produk susu fermentasi yang didapatkan dengan cara memfermentasi susu

menggunakan starter keju seperti Lactococcus lactis ssp. lactis, Lactococcus lactis

ssp. cremoris, Lactococcus lactis ssp. lactis var diacetylactis dan Leuconostoc

mesentroides ssp. cremoris. Quarg merupakan soft cheese yang belum matang dan

dibuat dari susu skim dan oleh karena itu memiliki kadar lemak yang rendah.

Karakteristik yang dimiliki oleh Quarg adalah berwarna putih susu, bertekstur lembut,

memiliki daya spread yang baik, tidak sineresis dan bersih tetapi memiliki sedikit rasa

asam.

Cultured cream,

Merupakan cream yang diberi kultur/difermentasikan dengan bakteri asam laktat dan

sering dipergunakan sebagai bahan tambahan dalam memasak. Produk ini dibuat

dengan menggunakan cream dengan kandungan lemak minimum sebesar 18% (di

Inggris) sampai dengan 20%. Cultured cream memiliki karakteristik yaitu: sedikit

asam dengan sedikit citarasa keju, memiliki struktur seragam dan agak sedikit kental.

Dahi (yang dalam bahasa sanksekerta berarti dadih),

Merupakan produk fermentasi susu yang popular di India, karena dahi memiliki

karakteristik yang analog dengan yogurt dalam penampilan dan konsistensinya. Dahi

populer untuk dikonsumsi karena rasanya yang berbeda dan dipercaya memiliki

nutrisi yang baik dan juga memiliki efek untuk menyembuhkan penyakit. Dahi

banyak digunakan dalam berbagai masakan India.

16

Cultured buttermilk,

adalah produk yang didapat dengan menambahkan suatu kultur streptococci

penghasil asam ke dalam susu skim. Produk ini mempunyai keasaman sedang dan

mempunyai flavor yang menyerupai mentega. Produk ini mempunyai sifat-sifat yang

sama dengan buttermilk yang terbentuk selama proses pembuatan mentega, selama

proses churning dari krim asam menjadi mentega. Nilai nutrisi produk ini sama

dengan skim milk yang digunakannya sebagai bahan baku.

Nata de Whey,

Nata adalah hasil sintesa dari gula oleh Acetobacter xylinum yang berupa selulosa

bakteri yang memiliki tekstur agak kenyal padat dan konsistensi yang tegar dan

kokoh serta berwarna putih dan transparan (Alaban, 1961). Sedangkan whey

merupakan hasil sampingan dari pembuatan keju yang masih mengandung protein,

laktosa dan mineral (Scott, 1986); namun sudah tidak mengandung lemak dan kasein

(Rahman dkk, 1992). Nata de whey adalah produk nata yang meng gunakan whey

sebagai bahan bakunya (Yoneda, 2003).

2.13 PENGERTIAN DARI PRODUKSI PROTEIN SEL TUNGGAL

Protein sel tunggal merupakan mikroba kering seperti ganggang, bakteri, ragi, kapang

dan jamur tinggi yang ditumbuhkan dalam kultur skala besar. Protein ini dipakai untuk

konsumsi manusia atau hewan. Produksi itu juga berisi bahan nutrisi lain, seperti karbohidrat,

lemak, vitamin dan mineral.

Produksi protein sel tunggal sangat bergantung pada perkembangbiakan skala besar

dari mikroorganisme tertentu yang diikuti dengan proses pendewasaan dan pengolahan

menjadi bahan pangan. Ada dua faktor pendukug pengembangbiakan mikroorganisme untuk

protein sel tunggal, yaitu:

a. laju pertumbuhan sangat cepat jika dibandingkan dengan sel tanaman atau sel

hewan dan waktu yang diperlukan untuk penggandaan relatif singkat;

b. berbagai macam substrat yang digunakan bergantung pada jenis

mikroorganisme yang digunakan.

17

2.14 TAHAPAN-TAHAPAN PRODUKSI PROTEIN SEL TUNGGAL

a. Pemilihan dan penyiapan sumber karbon, beberapa perlakuan fisik dan kimiawi

terhadap bahan dasar yang diperlukan

b. Penyiapan media yang cocok dan mengandung sumber karbon, sumber

nitrogen, fosfor, dan unsur-unsur lain yang penting

c. Pencegahan kontaminasi media

d. Pembiakan mikroorganisme yang diperlukan

e. Pemisahan biomassa microbial dari cairan fermentasi

f. Penanganan lanjut biomassa

Digram Umum Proses Produksi Protein Sel Tunggal

18

BAB III

PENUTUP

3.1 KESIMPULAN

a. Ada banyak produk- produk hasil fermentasi diantaranya, Yoghurt, Asam asetat, Gum

xanthan dan protein sel tunggal.

b. Yoghurt adalah Istilah “yogurt” berasal dari bahasa Turki, yang berarti susu asam.

Yogurt didefinisikan sebagai bahan makanan yang berasal dari susu dengan bentuk

menyerupai bubur atau es krim, yang rasanya asam.

c. Gum Xanthan aalah Gum adalah molekul dengan bobot molekul tinggi bersifak

hidrofilik atau hidrofobik, biasanya bersifat koloid dan dalam bahan pengembang

yang sesuai dapat berbentuk gel, larutan maupun suspensi kental pada konsentrasi

yang sangat rendah.

d. Asam Asetat adalah larutan encer asam asetat yang dihasilkan melalui 2 tahap, yaitu

proses fermentasi gula menjadi etanol oleh sel khamir, kemudian dilanjutkan dengan

proses oksidasi etanol menjadi asam asetat oleh bakteri asam asetat.

e. protein sel tunggal Protein sel tunggal merupakan mikroba kering seperti ganggang,

bakteri, ragi, kapang dan jamur tinggi yang ditumbuhkan dalam kultur skala besar.

Protein ini dipakai untuk konsumsi manusia atau hewan. Produksi itu juga berisi

bahan nutrisi lain, seperti karbohidrat, lemak, vitamin dan mineral.

f. Susu fermentasi adalah produk yang dibuat dengan cara menumbuh kembangkan

mikroba tertentu ke dalam susu sehinggan dihasilkan produk olahan yang khas. Ada

pun hasi prouk dari fermentasi yoghurt adalah keju, yoghurt dan yakult

PERTANYAAN dan JAWABAN

19

1) Hafifa Marza

Pada produk fermentasi hasil olahan susu mengapa susu mentega berasam rendah dan

contoh dari susu mentega ?

Jawab :

Contoh dari produk fermentasi hasil olahan susu yaitu susumentega atau yang sering

disebut buttermilk yang didapat dengan menambahkan suatu kultur streptococci

penghasil asam ke dalam susu skim susu skim memiliki kadar asam yang rendah

sehingga susu mentega digolongkan dalam produk fermentasi susu yang berasam

rendah.

2) Mega Shintya

Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis dari asam asetat (vinegar) ?

Jawab :

Vinegar wine, yaitu vinegar yang dibuat dari minuman anggur.

Vinegar cider, yaitu dibuat dari sari buah apel.

Vinegar beras, yaitu dibuat dari pati beras yang telah mengalami proses sakarifikasi.

Vinegar malt, yaitu dibuat dari pati yang mengalami konversi oleh malt.

Spirit vinegar, yaitu vinegar yang menggunakan etanol yang dimurnikan sebagai

substrat.

3) Nyayu Halimah Tusakhdiah

Jelaskan tahap-tahap pada produksi protein sel tunggal ?

Jawab :

Menyiapkan media yang cocok yang mengandung sumber karbon, sumber nitrogen,

mineral dan air. Kemudia media-media tersebut dicampurkan dan dilakukannya

proses pencampuran media air tersebut harus didaur ulang. Lalu tahap selanjutnya

fermentasi dimanan proses ini membiakkan mikroorganisme yang diperlukan, pada

proses fermentasi ini harus steril mencegah kontaminasi media dari bakteri lain.

Kemudian setelah melakukan pembiakkan mikroorganisme tahap selanjutnya

pemisahan biomassa microbial dari cairan. Kemudian tahap selanjutnya yaitu

pengeringan yaitu mengeringkan mickrobial tersebut dari cairan yang masih

tersisasetelah kering dilakukan penanganan lanjut biomassa yaitu penyimpanan

produk.

DAFTAR PUSTAKA

20

M.Amin Jeksen, Margaretty Elina, Chodijah Siti.2013.Rekayasa

Bioproses.Palembang:Politeknik Negeri Sriwijaya

21