Makalah Karbohidrat

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.