Makalah
Fruktosa
pada Fermentasi Tape
DOSEN
PENGAMPU
Ir.
INDRIYANI, M.P.
DISUSUN OLEH
Andri
Tri Madani J1A116040
JURUSAN
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
FAKULTAS
TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS
JAMBI
2017
KATA
PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha
Esa karena telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga makalah ini dapat diselesaikan. Makalah ini untuk melengkapi tugas Kimia
Pangan dan Hasil Pertanian Fakultas Teknologi Hasil Pertanian Universitas
Jambi. Makalah berjudul “Fruktosa pada Fermentasi Tape”
Makalah
ini menjelaskan dan memberikan informasi mengenai adanya Fruktosa pada
Fermentasi Tape . Harapan penyusun dengan adanya makalah ini dapat membantu
pembaca dalam menemukan informasi. Penyusun mengharapkan kritik dan saran
terhadap makalah agar kedepannya dapat diperbaiki. Karena penyusun sadar,
makalah yang dibuat ini masih banyak terdapat kekurangannya.
Jambi, 6 Oktober 2017
Andri Tri Madani
DAFTAR ISI
KATA
PENGANTAR……………………………………………………..........................…iii
DAFTAR
ISI……………………………………………………….…..........................…….iv
BAB
I PENDAHULUAN………………………………………….............................……….5
1.1
Latar Belakang
1.2
Rumusan Masalah
1.3
Tujuan
BAB
II ISI………………………………………...........................…………..........................7
2.1
Ubi Kayu
2.2
Ragi Tape
2.3
Tape
2.4
Proses Fermentasi Tape
2.5
Fruktosa dan Enzim Glukosa Isomerase
2.6
Proses Biokimia Tape
BAB
III PENUTUP……………………………………………........................……………..12
3.1 Kesimpulan
3.2 Saran
DAFTAR
PUSTAKA……………………………………….........................……………...13
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Karbohidrat merupakan sumber kalori
utama bagi hampir seluruh penduduk dunia,khususnya bagi penduduk Negara yang
sedang berkembang . Walaupun jumlah kalori yang dapat dihasilkan oleh 1 gram
karbohidrat hanya 4 Kal (kkal) bila dibanding protein dan lemak, karbohidrat
merupakan sumber kalori yang murah.
Dalam tubuh manusia dapat dibentuk
dari beberapa asam amino dan sebagian dari gliserol lemak. Tetapi sebagian
besar karbohidrat diperoleh dari bahan makanan yang dimakan sehari- hari,
terutama bahan makanan yang berasal dari tumbuh – tumbuhan.
Ubi kayu di Indonesia
di
kenal
juga
dengan nama ketela pohon atau singkong. Tape merupakan salah satu produk fermentasi tradisional yang
jenis bahan bakunya yaitu tape
ketan (Oryzae sp.)
dan tape singkong (Manihot sp.). Tape memiliki
tekstur
yang lunak,
rasa asam manis
dan sedikit mengandung alkohol.
Fruktosa atau
gula buah, adalah monosakarida yang ditemukan di banyak jenis tumbuhan dan merupakan
salah satu dari tiga gula darah penting. Fruktosa murni rasanya sangat manis, Fruktosa
dapat terbentuk melalui proses isomerisasi glukosa yang dikatalisasi oleh enzim
glukosa isomerasi. Selama fermentasi tape, isomerisasi glukosa menjadi fruktosa
dapat saja berlangsung, apabila terjadi sintesa enzim glukosa isomerase oleh
satu atau lebih mikroba yang ada pada ragi tape (Saono,1982).
Oleh karena itu makalah ini ni bertujuan
untuk mengidentifikasi adanya
fruktosa sebagai salah satu jenis
gula hasil isomerisasi
enzimatis yang
mungkin terjadi selama fermentasi tape dan proses biokimia saat fermentasi pada Tape.
1.2 Rumusan masalah
1.
Apa itu Ubi Kayu, Ragi dan Tape?
2.
Bagaimana proses Fermentasi Tape?
3.
Bagaimana kandungan Fruktosa pada Tape?
4.
Bagaimana proses biokimia pada Tape?
1.3 Tujuan
Makalah ini bertujuan untuk menginformasikan
dan menjelaskan adanya fruktosa sebagai salah satu jenis gula hasil isomerisasi
enzimatis dan proses biokimia yang terjadi selama fermentasi tape.
BAB
II
ISI
2.1 Ubi Kayu
Ubi Kayu termasuk family
Euphorbiaceae dengan spesies yang terkenal Manihot esculenta atau Manihot
utilisima (Bourdoux et al., 1980). Komposisi kimia rata-rata ubi kayu memiliki
kandungan gizi yang kurang seimbang, disebabkan oleh kandungan protein dan
lemaknya yang sangat kurang. Menurut Steinkraus (1983), proses fermentasi dapat
meningkatkan kandungan protein ubi kayu dari 1 sampai 2 % hingga mencapai 4%
atau lebih.
Tabel
1. Komposisi kimia ubi kayu per 100 gram bahan
Komponen
|
Ubi Kayu Putih
|
Ubi Kayu
Kuning
|
Energi (kkal)
|
146.00
|
157.00
|
Protein (g)
|
1.20
|
0.80
|
Lemak (g)
|
0.30
|
0.30
|
Karbohidrat
(g)
|
34.70
|
37.90
|
Kalsium (mg)
|
33.00
|
33.00
|
Phosphor (mg)
|
40.00
|
40.00
|
Zat besi (mg)
|
0.70
|
0.70
|
Vit A
|
0.00
|
385.00
|
Vit B1
|
0.06
|
0.06
|
Vit C
|
30.00
|
30.00
|
Air
|
62.50
|
60.00
|
2.2 Ragi Tape
Ragi tape adalah suatu inoculum padat
yang terbuat dari tepung beras dan bahan-bahan tambahan lainnya. Di Negara lain
ragi dikenal dengan nama lukpaeng atau loogpang (Muangthai), jui-pang
(Malaysia), ch’u (China) (Steinkraus, 1983).
Beberapa bahan tambahan yang sering
ditambahkan dalam pembuatan ragi tape. Penambahan rempah-rempah ke dalam ragi
tape dapat merupakan penghambat pertumbuhan beberapa mikroba dan juga dapat
menjadi penstimulir pertumbuhan mikroba-mikroba lainnya. Penambahan cabe merah
sebanyak 6% dapat merangsang pertumbuhan semua mikroba yang terdapat dalam
ragi. Sedangkan penambahan kayu manis dapat memberikan efek bakteriostatik
(Saono,1982).
2.3 Tape
Tape merupakan salah satu produk
fermentasi tradisional yang banyak dijumpai di Indonesia. Berdasarkan jenis
bahan bakunya ada dua jenis tape yaitu tape ketan (Oryzae sp.) dan tape
singkong (Manihot sp.). Tape memiliki tekstur yang lunak,rasa asam manis dan
sedikit mengandung alkohol.
Tape dibuat dengan cara menambahkan
suatu inokulasi mikroba (ragi) pada bahan baku. Ragi mengandung ketiga jenis
mikroba meliputi kapang,khamir dan bakteri.
Sebanyak 1 kg singkong
dikupas
dan, kemudian dicuci dan di rebus
setengah masak. Singkong
kemudian didinginkan hingga mencapai suhu ruang, kemudian dilumuri ragi dan diinkubasi pada suhu ruang selama 72 jam. Singkong . dikupas . dicuci . direbus setengah
masak, ditiriskan dan didinginkan hingga mencapai suhu ruang (30 °c, 30 menit) dilumuri rag, diinkubasikan pada suhu ruang (30 0 C, 72 jam)
.
Secara
umum tape dibuat dengan cara
menambahkan
ragi pada
bahan
baku
yang telah
terlebih dahulu dimasak dan didinginkan sampai suhu ruang
dan kemudian diinkubasi pada suhu ruang selama
2 - 3 hari.
2.4 Proses
Fermentasi Tape
1. Pertumbuhan Mikroba
Bahan-bahan baku yang digunakan
dalam
proses fermentasi makanan, merupakan
substrat yang baik
bagi pertumbuhan
mikroba (Rose,
1982).Pertumbuhan
mikroba didefinisikan sebagai pertambahan secara
teratur semua komponen di dalam sel
hidup.
Pada organisme
uniseluler
(bersel tunggal)
pertumbuhan adalah pertambahan jumlah sel yang berarti juga
pertambahan jumlah mikroba ,misalnya
yang pada suatu
kultur mikroba (Fardiaz,1989).
Selanjutnya Fardiaz (1989) juga
mengatakan bahwa secara umum pertumbuhan mikroba di melalui beberapa fase
pertumbuhan, dalam yaitu kultur fase adaptasi, fase pertumbuhan awal, fase pertumbuhan logaritmik, fase pertumbuhan lambat, fase pertumbuhan
statis dan fase menuju kematian atau fase
kematian.
2. Proses Biokimiawi
Dalam proses fermentasi, kapang akan menghasilkan enzim amilase,protease,lipase,laktase dan
deaminase.
Enzim amilase yang dihasilkan meliputi tasforilase,
isoamilase, alpa amilase, beta amylase,maltase dan amiloglukosidase sehingga
dihasilkan glukosa. Enzim yang
dihasilkan khamir antara
lain
invertase, maltase, laktase dan alkohol dehidrogenase (Prescott dan Dunn, 1959). Produksi enzim-enzim ini
menyebabkan terjadinya peru~ahan-perubahan biokimiawi pada substrat.
Pada
fermentasi tape, menurut
Steinkraus ( 1983) perubahan biokimiawi yang utama adalah hidrolisa pati menjadi maltosa dan glukosa, karena
adanya aktifitas
kapang
amilolitik Amylomyces
rouxii dan khamir Endomycopsis. Pad tahap
selanjutnya, glukosa akan terfermentasi
menjadi etanol dan asam- asam organik yang menimbulkan aroma
dan
flavor yang menarik pada
tape. Dan bila terdapat
khamir Hansenula, alkohol dan asam-asam organik akan
teresterifikasi menghasilkan tape yang mempunyai aroma yang tinggi. Proses keseluruhan pembentukan tape termasuk ke dalam proses fermentasi yang bersifat
heterofermentatif.
Pada ta hap fermentasi lanjut,
gula-gula yang terbentuk
akan
diubah menjadi alkohol dan kemudian dioksidasi menjadi asam-asam organik.
Asam-asam organik bersama-sama
dengan alkohol membentuk ester yang
merupakan komponen pembentuk cita
rasa pada tape.
2.5 Fruktosa dan Enzim Glukasa
Isomerase
Selain itu, selama proses
fermentasi juga dapat terjadi reaksi isomerisasi glukasa menjadi fruktosa.
Enzim glukosa isomerase atau enzim xilosa
isomerase,yaitu enzim yang diinduksi oleh organisme tertentu
yang ditumbuhkan pada media
yang mengandung xilosa (Bucke, 1983)
. Enzim ini memiliki aktifitas katalitik dalam reaksi isomerisasi glukosa
menjadi fruktosa. Sampai saat ini
sumber yang paling potensial dari enzim ini adalah mikroba.
Fruktosa memiliki rumus molekul yang
sama dengan glukosa. Perbedaan
antara keduanya hanya ter-letak
pada gugus karbonilnya, dimana glukosa
mempunyai
gugus aldehid dan
fruktosa mempunyai gugus
keton.
Tingkat kemanisan dilakukan. dilakukan dengan uji organoleptic untuk tape yang sangat manis diberi nilai positif tiga (+++), sedang : positif dua (++) dan kurang
manis : positif satu (+). Pengukuran pH dilakukan dengan menggunakan
pH meter.
2.6 Proses
Biokimia pada Tape
Perubahan biokimiawi yang pertama
terjadi pada fermentasi tape adalah likuifikasi dan sakarifikasi pati menjadi
maltosa dan glukosa. Selanjutnya glukosa akan digunakan oleh khamir untuk
memproduksi etanol dan karbondioksida dan oleh bakteri untuk menghasilkan
asam-asam organik, seperti asam piruvat, gliserat dan asam laktat. Dengan
adanya bakteri-bakteri asam asetat, etanol yang terbentuk akan teroksidasi
menjadi asam asetat.
Dari hubungan antara ketiga perubahan
yang terjadi selama fermentasi tape singkong, yaitu total mikroba, kadar gula
pereduksi dan pH, setelah 12 jam fermentasi kadar gula pereduksi mulai
meningkat, pH mulai menurun dengan tajam dan terus meningkat. Hal ini
menunjukkan jumlah adanya untuk memberikan suasana yang optimal bagi
pembentukan rasa manis (aktifitas enzim-enzim amilolitik) dan pembentukan aroma
tape. Hal ini juga menunjukkan bahwa proses pembentukan gula, etanol dan
asam-asam organik ter-sebut berlangsung secara bersamaan tetapi dengan
kecepatan yang berbeda. Kecepatan pembentukan gula jauh lebih tinggi daripada
kecepatan pembentukkan alkohol dan asam, sehingga walaupun glukosa yang
dihasilkan langsung digunakan untuk memproduksi senyawa-senyawa ter-sebut,
total gula pereduksi tape terus meningkat.
a. Identifikasi jenis
gula tape
Persiapan sampel untuk identifikasi ini dilakukan dengan cara sebanyak 5 gram sampel dihancurkan dengan
20 ml air bebas ion menggunakan warring
dan kemudian disaring dengan kertas
saring. Sebanyak 2 ml filtrat yang diperoleh ditambahkan 8 ml alkohol kemudian disentrifusa dan
disaring
dengan
millipore filter 2 um.
Identifikasi fruktosa dilakukan dengan High Performance Liqui Chromatography
menggunakan Carbohydrate Colomn
dan pelarut Acetonitril
: air dengan laju aliran 0.5 ml/menit
dan suhu kolom 30 °c.
Pada 12 jam pertama fermentasi, terlihat bahwa ketiga
jenis gula tape, glukosa, maltosa dan fruktosa, menur-un jumlahnya. Hal ini
menunjukkan bahwa pada awal fermentasi, mikroba ragi tape menggunakan gula-
gula glukosa dan fruktosa yang tersedia sebagai sumber karbon bagi
pertumbuhannya atau untuk mensintesa enzim-enzim. Menurut Fardiaz ( 1988) '
pada proses fermentasi mikroba menggunakan glukosa sebagai sumber karbon utama.
Selain itu mikroba juga dapat menggunakan fruktosa dan bila terdapat
polisakarida terlebih glukosa. dahulu akan dipecah menjadi unit-unit Glukosa
kemudian akan dipecah menjadi senyawa-senyawa fermentasinya. lain, tergantung
pada jenis
Pada akhir fermentasi terjadi
peningkatan
jumlah fruktosa selama fermentasi, menunjukkan adanya sintesa fruktosa. Sintesa
fruktosa yang mungkin terjadi selama fermentasi adalah melalui reaksi
isomerisasi enzimatis dari glukosa. Reaksi ini dapat berlangsung dengan adanya
aktivitas enzim glukosa isomerase. Sebagaimana dikemukakan oleh Bucke (1983),
bahwa fruktosa dapat terbentuk melalui proses isomerisasi isomerase.
BAB
III
PENUTUP
3.1
Kesimpulan
Berdasarkab pembahasan dapat ditarik kesimpulan bahwa jenis gula, rasa manis
pada tape pada umumnya adalah kandungan glukosanya yang
tinggi. Tetapi hasil identifikasi membuktikan bahwa fruktosa
ikut memberikan kontribusi terhadap rasa manis tape, terutama pada tape yang memiliki tingkat kemanisan yang
tinggi tetapi kandungan glukosa dan maltosanya rendah.
Tape mengandung fruktosa, dapat disebabkan karena adanya
penambahan dari
luar pada proses pembuatan tape atau
karena reaksi gabungan antara fruktosa
dan glukosa selama proses
fermentasi. Kedua dugaan ini,
memberikan kemungkinan fruktosa yang
ada juga berasal dari dua sumber, yaitu karena proses invertasi sukrosa
yang ditambahkan dengan adanya aktivitas
enzim
invertase atau karena proses isomerisasi glukosa selama
fermentasi dengan adanya aktivitas enzim glukosa isomerase.
Hasil identifikasi jenis gula tape singkong menunjukkan bahwa jenis gula yang terdapat di dalam
tape singkong adalah maltosa,
glukosa dan fruktosa.
Setelah 12 jam fermentasi, jumlah
glukosa meningkat dengan tajam sedangkan maltosa jumlahnya
relatif stabil dan fruktosa hanya
meningkat sedikit.
3.2
Saran
Menyadari bahwa penulis
masih jauh dari kata sempurna, kedepannya penulis akan lebih fokus dan details
dalam menjelaskan tentang makalah di atas dengan sumber - sumber yang lebih
banyak yang tentunga dapat di pertanggung jawabkan.
Untuk saran bisa berisi kritik atau saran yang membangun sangat
diharapkan untuk perbaikan dimasa yang datang.
DAFTAR
PUSTAKA
Bourdoux, P., M. Mafuta,
A. Hanson and A.M. Ermans.
1980.
Casava Toxicity
The Role of Linamarin. IDRC,
Ottawa.
Bucke,C. 1970.
Industrial Glucose Isomerase. Di dalam A. Wiseman (ed). Topics in Enzyme Fermentation Biotechnology Fardiaz,S. 1988. Fermentasi Fisiologi Pangan dan Gizi.
Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Prescott, S.C dan C. G. Dunn. 1959. Industrial McGraw-Hill Book Company, New
York.
Rose, A.H, 1982.
Fermented Foods. England. Academic
Press, Inc. London; England.
Steinkraus,
K.H. 1983. Handbook of Indigeneous
Fermented Foods. Marcel Dekker, Inc. New York.
Winarno , F. G.
1983. Enzim Pangan. PT
Gramedia, Jakarta.
