Minggu, 10 Juni 2012

Tugas Makalah Pangan Fermentasi. . . DONE!


PERANAN MIKROBA DALAM PROSES FERMENTASI YANG MENGGUNAKAN JAMUR BESERTA CONTOH PRODUK FERMENTASINYA

MAKALAH

 


Di susun untuk Memenuhi Tugas Terstruktur Mata Kuliah Pangan Fermentasi
oleh
Yan Abdi Nugroho
105100504111003
Kelas: D



ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2012



KATA PENGANTAR

Makalah ini dibuat untuk memenuhi tugas terstruktur matakuliah Pangan Fermentasi, dan untuk menambah wawasan kita dibidang Ilmu dan Teknologi Pangan. Dikesempatan ini saya memilih judul Peranan Mikroba Dalam Proses Fermentasi Yang Menggunakan Jamur Beserta Contoh Produk Fermentasinya Saya memilih judul ini karena sesuai dengan apa yang dipelajari dalam perkuliahan dan sesuai dengan permasalahan yang ada disaat sekarang, bahwa kurangnya pengetahuan kita tentang proses pengolahan pangan terutama proses fermentasi yang menggunakan mikroba jenis jamur dalam proses pengolahannya.
Makalah ini berisikan penjelasan tentang peranan mikroba jenis jamur dalam proses fermentasi dan juga karakteristik jamur beserta faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan jamur dalam proses fermentasi Dalam pengambilan data, saya menggunakan metode observasi dengan menggali informasi dari berbagai sumber baik itu berdasarkan tulisan yang dikaji ulang (referensi) maupun melalui internet.
Dalam penulisan makalah kali ini, saya dihadapkan pada beberapa kesulitan diantaranya adalah pencarian sumber informasi dari internet yang kurang efisien sehingga diperlukan untuk mencari sumber informasi lainnya dari berbagai referensi yang ada.
Dalam pembuatan makalah ini, tidak lepas dari bantuan beberapa pihak, oleh sebab itu saya mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya, terutama kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan saya kesempatan dan waktu untuk bisa menyelesaikan makalah ini, dan juga kepada teman-teman yang turut membantu dalam memberikan motivasi dan dukungan.
            Semoga dengan penulisan makalah ini memberikan manfaat bagi pembaca sekalian serta sedikit pengetahuan baru. Saya mengharapkan kritikan dan saran yang membangun dari pembaca sekalian, agar dikemudian hari tidak terjadi kesalahan yang sama.


Malang, 22 Maret 2012


Penulis





DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR                                                                                                             
DAFTAR ISI                                                                                                                            
BAB I. Pendahuluan                                                                                                                
1.1. Latar Belakang Masalah                                                                                       
1.2. Rumusan masalah                                                                                                 
1.3. Tujuan Penulisan                                                                                                  
1.4. Manfaat Hasil Penulisan                                                                                       
BABII.Pembahasan                                                                                                                  
2.1.    Karakteristik Jamur dalam Proses Fermentasi                                                      
2.1.1.      Kapang                                                                                                         
2.1.1.1.Klasifikasi kapang secara umum pada bahan pangan                                   
2.1.1.2.Sifat-Sifat Jenis Beberapa Jenis Kapang                                                      
2.1.2.      Khamir                                                                                                        
2.1.2.1.Mikrostruktur Sel Khamir                                                                           
   2.2.      Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Jamur dalam
   Proses Fermentasi                                                                                             
   2.3.      Contoh Produk Hasil Fermentasi Mikroba yang Menggunakan Jamur            
2.3.1.      Roti                                                                                                             
2.3.2.      Peraanan Khamir Dalam Pembuatan Roti                                            
2.3.3.      Tahapan Pembuatan Roti                                                                            
BAB III. Penutup                                                                                                                   
3.1. Kesimpulan                                                                                                         
3.2. Saran                                                                                                                   
DAFTAR PUSTAKA                                                                                                             











BAB I
PENDAHULUAN
1.1.            Latar Belakang
Jamur bersifat parasit yaitu memperoleh makanan dari benda hidup atau berupa saprofit yaitu memperoleh makanan dari benda mati. Jamur yang tergolong saprofit obligat hanya dapat hidup pada benda mati, tetapi tidak dapat hidup atau melakukan infeksi pada benda hidup. Kapang semacam ini sering tumbuh pada makanan dan menyebabakan kerusakan makanan. Fungi yang bersifat parasit/saprofit fakultatif dapat hidup pada bahan organik yang hidup maupun mati, dan menyebabkan penyakit. Fungi jarang bersifat parasit obligat, yaitu hanya dapat hidup pada organisme(protoplasma) yang masih hidup.
Fungi dapat mensintesa protein dengan mengambil sumber karbon dari karbohidrat (misalnya:glukosa,sukrosa,atau maltosa), sumber nitrogen dari bahan organik atau anorganik, dan mineral dari substratnya. Sumber karbon yang terbaik adalah glukosa, sedangkan sumber nitrogen terbaik adalah nitrogen dari bahan organik. Bahan dari anorganik yang dapat digunakan sebagai sumber nitrogen adalah amonium dan nitrat. Dalam proses fermentasi makanan jenis fungi yang biasa digunakan yaitu kapang dan khamir.

1.2.      Rumusan Masalah
1.Bagaimana karakteristik jamur dalam proses fermentasi?
2.Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan jamur dalam proses fermentasi?
3. Apa saja contoh produk hasil fermentasi yg menggunakan jamur?

1.3.            Tujuan Penulisan
Makalah ini bertujuan untuk memberikan penjelasan mengenai peranan dari mikroba jenis jamur dalam proses fermentasi beserta karakteristik dan faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhannya dan contoh produk hasil fermentasinya.
 
1.4.            Manfaat Hasil Penulisan
Diharapkan dengan adanya makalah ini dapat memberikan wawasan dan pengetahuan yang luas kepada kita, agar kita bisa mengetahui bagaimana peranan mikroba jenis jamur dalam proses fermentasi.













BAB II
PEMBAHASAN


2.1.            Karakteristik Jamur dalam Proses Fermentasi
Fungi dapat bersifat parasit yaitu memperoleh makanan dari benda hidup ,atau berupa saprofit yaitu memperoleh makanan dari benda mati. Fungi yang tergolong saprofit obligat hanya dapat hidup pada benda mati, tetapi tidak dapat hidup atau melakukan infeksi pada benda hidup. Fungi yang bersufat parasit/saprofit fakultatif dapat hidup pada bahan organik yang hidup maupun mati dan menyebabkan penyakit. Fungi jarang bersifat parasit obligat, yaitu hanya dapat hidup pada organisme(protoplasma) yang masih hidup.
Fungi dapat mensintesa protein dengan mengambil sumber karbon dari karbohidrat (mislnya:glukosa,sukrosa,atau maltosa), sumber nitrogen dari bahan organik atau anorganik, dan mineral dari substratnya. Sumber karbon yang terbaik adalah glukosa, sedangkan sumber nitrogen terbaik adalah nitrogen dari bahan organik. Bahan dari anorganik yang dapat digunakan sebagai sumber nitrogen adalah amonium dan nitrat
Jamur (Fungi) sebenarnya merupakan organisme yang menyerupai tanaman, tetapi mempunyai beberapa perbedaan sebagai berikut:
1.      Tidak mempunyai klorofil
2.      Mempunyai dinding sel dengan komposisi berbeda
3.      Berkembang biak dengan spora
4.      Tidak mempunyai batang,akar,dan daun
5.      Tidak mempunyai sistem vaskular seperti pada tanaman
6.      Bersifat multiselular tetapi tidak mempunyai pembagian fungsi masing-masing bagian seperti pada tanaman
Fungi memilik sifat-sifat umum sebagai berikut:
1.      Merupakan organisme yang tidak berklorofil, oleh karena itu bersifa heterotrof. Hidup sebagai parasit,saprofit dan ada pula yang bersimbiosis
2.       Bersifat eukarion (mempunyai inti yang sejati), yaitu materi inti dibungkus oleh membran inti
3.      Ada yang bersel tunggal dan ada pula yang bersel banyak, yang bersel banyak berbentuk benang atau filamen. Berdasarkan sifat tersebut ukuran jamur sangat bervariasi dari yang sangat kecil (mikroskopis) sampai yang berukuran cukup besar (makroskopis).
4.      Berkembang biak secara vegetatif dan generatif. Hidup pada lingkungan yang agak asam, kurang cahaya, terutama di tempat-tempat lembab yang mengandung zat organik
5.      Memproduksi spora dan mempunyai initi sel
6.      Beberapa mempunyai bagian-bagian tubuh berbentuk filamen dengan dinding sel yang mengandung selulosa atau khitin ataupun keduanya.
Pada umumnya jamur dibagi menjadi 2 yaitu Kapang (Mold) dan Khamir (Yeast). Kapang adalah mikroorganisme yang termaksud dalam anggota Kingdom Fungi yang membentuk hifa. Kapang bukan merupakan kelompok taksonomi yang resmi, sehingga anggota-anggota dari kapang tersebar ke dalam filum Glomeromycota, Ascomycota, dan Basidiomycota. Sedangkan Khamir adalah bentuk sel tunggal dengan pembelahan secara pertunasan. Khamir mempunyai sel yang lebih besar daripada kebanyakan bakteri, tetapi khamir yang paling kecil tidak sebesar bakteri yang terbesar.
Perbedaan dari Kapang dan Khamir adalah sebagai berikut:
Kapang
Khamir
Mikroorganisme aerobik sejati
Bersifat fakultatif
Sebagai saprofit dalam darah
Sebagai parasit dalam jaringan
Jenis jamur multiselular
Jenis jamur uniseluler

Sedangkan persamaan dari Kapang dan Khamir adalah sebagai berikut:
1.      Sama-sama mampu menghasilkan suatu enzim tertentu, yang mampu merubah substrat
2.      Terjadi atau menghasilkan produk- produk tertentu
3.      Ukurannya sama-sama dalam mikron(sangat kecil)
4.      Sama-sama mempunyai dinding sel
5.      Sama-sama tergolong dalam kelompok jamur
Dalam proses fermentasi yang menggunakan jamur ada 2 jenis jamur yang digunakan,yaitu kapang dan khamir. Adapun karakteristik dari kapang dan khamir yaitu sebagai berikut:
2.1.1.      Kapang
Kapang adalah mikroorganisme yang termaksud dalam anggota Kingdom Fungi yang membentuk hifa. Kapang bukan merupakan kelompok taksonomi yang resmi, sehingga anggota-anggota dari kapang tersebar ke dalam filum Glomeromycota, Ascomycota, dan Basidiomycota.
Kapang  merupakan anggota regnum Fungi ("Kerajaan" Jamur) yang biasanya tumbuh pada permukaan makanan yang sudah basi atau terlalu lama tidak diolah. Sebagian besar kapang merupakan anggota dari kelas Ascomycetes.Kapang bereproduksi dengan menggunakan spora. Spora kapang terdiri dari dua jenis, yaitu spora seksual dan spora aseksual. Spora aseksual dihasilkan lebih cepat dan dalam jumlah yang lebih banyak dibandingkan spora seksual. Spora aseksual memiliki ukuran yang kecil (diameter 1-10 μm) dan ringan, sehingga penyebarannya umumnya secara pasif menggunakan aliran udara. Apabila spora tersebut terhirup oleh manusia dalam jumlah tertentu akan mengakibatkan gangguan kesehatan.
Spora aseksual kapang diproduksi dalam jumlah banyak, berukuran kecil dan ringan,serta tahan terhadap keadaan kering. Spora ini mudah beterbangan di udara,dan tumbuh menjadi miselium baru di tempat lain. Ciri-ciri dari spora aseksual dapat dilihat dalam tabel di bawah ini:
Jenis spora
Ciri-ciri
Contoh
Konidiospora
Sel tunggal(mitokondria)atau multisel(makrokondida)terbentuk pada ujung konidiofora,sifatnya terbuka
Penicillium,Aspergillus,Alternia,Neurospora
Sporangiospora
Sel tunggal,terbentuk di dalam sporangium pada ujung sporangiofor
Rhizopus,Mucor,Thamnidium
Arthrospora
Sel tunggal,terbentuk dari pemisahan potongan sel hifa
Coccidioides
Khlamidospora
Sel tunggal berdinding tebal,tahan terhadap keadaan ekstrim
Candida
Blastospora
Tunas padasel khamir
Candida
Zoospora
Sel tunggal,motil dengan flagella
Saprolegnia

Kebanyakan spora seksual kapang timbul pada struktur spesifik yang disebut “ fruiting bodies “. Ciri-ciri spora seksual pada kapang adalah seperti pada tabel di bawah ini:
Spora seksual
Ciri-ciri
contoh
Oospora
Terbentuk di dalam oogonium
Saprolegnia
Zigospora
Spora besar dikeliingi oleh dinding tebal
Rhizopus
Askospora
Sel-sel tunggal didalam askus
Neurospora
Basidiospora
Sel-sel tunggal timbul padabasidium
Agaricus
Kapang merupakan mikroba dalam kelompok Fungi yang berbentuk filamen, yaitu strukturnya terdiri dari benang-benang halus yang disebut hifa. Kumpulan dari banyak hifa membentuk kumpulan massa yang disebut miselium dan lebih mudah dilihat oleh mata tanpa menggunakan mikroskop. Contoh miselium adalah serat putih seperti kapas yang tumbuh pada tempe. Kapang juga mempunyai struktur yang disebut spora yang pada umumnya terletak pada ujung-ujung dari hifa dan merupakan struktur yang sangat ringan dan mudah menyebar kemana-mana.
Spora merupakan alat perkembangbiakan kapang, karena pada kondisi substrat dan lingkungan yang baik spora dapat bergerminasi dan tumbuh menjadi struktur kapang yang lengkap. Dari satu struktur kapang dapat dihasilkan beratus-ratus spora yang mudah menyebar dan mencemari pangan, kemudian tumbuh menjadi bentuk kapang yang lengkap. Jika dilihat di bawah mikroskop, berbagai jenis kapang mempunyai struktur hifa dan spora yang berbeda-beda, dan karakteristik struktur tersebut digunakan untuk mengidentifikasi kapang. Spora kapang pada umumnya mempunyai warna tertentu tergantung dari jenis kapangnya. Oleh karena itu pertumbuhan kapang pada pangan mudah dilihat dengan mata, yaitu ditandai dengan perubahan warna yang menunjukkan adanya spora kapang dan sering disebut sebagai bulukan. Selain dapat menyebabkan kerusakan pangan, beberapa kapang tertentu juga bermanfaat karena digunakan dalam proses fermentasi pangan.
Kapang adalah fungi multiselular yang mempunyai filamen,dan pertumbuhannya pada makanan mudah dilihat karena penampakannya berserabut seperti kapas. Pertumbuhannya mula-mula akan berwarna putih, tetapi jika spora mulai timbul akan terbentuk berbagai warna tergantung dari jenis kapang. Sifat-sifat morfologi kapang, baik penampakan makroskopik maupun mikroskopik, digunakan dalam identifikasi dan klasifikasi kapang.
Kapang terdiri dari suatu thallus(jamak=thalli) yang tersusun dari filament yang bercabang yang disebut hifa (tunggal=hypha,jamak=hyphae). Kumpulan dari hifa disebut miselium(tunggal=mycelium,jamak=mycelia). Hifa tumbuh dari spora yang melakukan germinasi membentuk suatu tuba germ, dimana tuba ini akan tumbuh terus membentuk filament yang panjang dan bercabang yang disevut hifa, kemudian seterusnya akan membentuk suatu massa hifa yang disebut miselium. Pembentukan miselium merupakan sifat yang membedakan grup-grup  di dalam fungi.

2.1.1.1.Klasifikasi kapang secara umum pada bahan pangan:
1.      Kapang nonseptat (termasuk subdivisi Zygomycotina)
A. Kelas Oomycotes (spora seksual adalah Oospora)
Yang termasuk dalam kelas ini adalah ordo Saprolegniales jenis saprolegnia dan ordo Peronosporales jenis Phytium
B.  Kelas Zygomycotes (spora seksual adalah zigospora)
Yang termasuk dalam kelas ini adalah Mucorales(spora aseksual adalah sporangiospora)jenis Mucor,Zygorrhyncus,Rhizopus,Absidia,Thamnidium.
2.      Kapang septat
A. Kelas fungi tidak sempurna(Imperfecti) atau tidak mempunyai spora seksual. Yang termasuk dalam jenis ini adalah:                                                                                     
a.    Ordo Monoliales
1.Famili monoliales
Jenis:Aspergillus,penicilium,Trichotetium,Geotrichum,Neurospora,Sporotrichum,Botrytis,Chephalosporium,Trichoderma,Scopulariosis,Pullularia.
2. Famili Dematiciae
Jenis :Cladosporium,Helminthosporium,Alternia,Stemphylium.
3. Famili Tuberculariaciae
Jenis : Fusarium.
4. Famili Cryptococcaceae
Jenis : Candida,Cryptococcus
5. Famili Rhodotorulaceaea
Jenis : Rhodothorula
b.   Ordo Melanconiales
Jenis : Colletoricum,Gleosporium,Pestalozzia
c.    Ordo Sphaeropsidales
Jenis : phoma dan diplodia
B.  kelas Ascomycotes (spora seksual adalah askospora)
jenis : Endomyces,Monascus,Sclerotinia
2.1.1.2.Sifat-Sifat Jenis Beberapa Jenis Kapang
                          i.      Mucor
Mucor sering menyebabkan kerusakan makanan,tetapi sebaliknya beberapa spesies juga digunakan dalam fermentasi makanan,misalnya dalam pembuatan keju Gammelost dan pembuatan beberapa makanan oriental.Mucor sering juga disebut fungi dimorfik karena dapat berubah bentuk filament menjadi bentuk sperti khamir.
Ciri-ciri spesifik Mucor  adalah sebagai berikut:
a.       Hifa non-septat
b.      Sporangiofora tumbuh pada seluruh bagian miselium, bentuknya sederhana atau bercabang.
c.       Kolumela berbentuk bulat, silinder atau berbentuk sperti buah advokat
d.      Spora halus dan teratur
e.       Suspensor zigospora sama besar
f.       Tidak membentuk stolon, rhizoid atau sporangiola (sporangiola kecil yang mengandung beberapa spora)
                        ii.      Zhygorrhyncus
Zhygorrhyncus banyak ditemukan pada tanah dan menyerupai sifat-sifat dan ciri seperti Mucor,hanya bedanya suspensor zigospora tidak sama besar dan muncul dari cabang yang berdekatan pada hifa yang sama (homothallik).
                      iii.      Rhizopus
Rhizopus sering disebut juga kapang roti karena sering tumbuh dan menyebabkan kerusakan pada roti.Selain itu kapang ini juga sering tumbuh pada sayuran dan buah-buahan.
Ciri-ciri spesifik Rhizopus adalah sebagai berikut:
a.       Dan Hifa nonseptat
b.      Mempunyai stolon dan rhizoid yang warnanya gelap jika sudah tua.
c.       Sporangiofora tumbuh pada noda dimana terbentuk juga rhizoid
d.      Sporangiora biasanya besar dan berwarna hitam
e.       Kolumela agak bulat dan apofisis berbentuk seperti cangkir
f.       Tidak mempunyai sporangiora
g.      Membentuk hifa vegetatif yangb melakukan penetrasi pada substrat,dan hifa fertile yang memproduksi sporangia pada ujung sporangiora
h.      Pertumbuhannya cepat,membentuk miselium sperti kapas
                iv.            Thamnidium
Kapang jenis Thamnidium, misalnyaT.elegans sering tumbuh pada daging yang disimpan pada ruangan pendingin.
 Ciri-ciri spesifik Thamnidium adalah sebagai berikut:
a.       Hifa nonspetat
b.      Sporangiofora membawa sporangium besar pada ujungnya dan sekumpulan sporangiola dibagian bawah,dekat dengan dasar.
                  v.            Trichothecium
Salah satu spesies Trichothecium,yaitu T.roseum,berwarna merah muda dan sering tumbuh pada kayu,kertas,buah-buahan, misalnya pada ketimun. Kapang ini mudah dikenali Karena kumpulan konidianya yang terdiri dari dua sel yang terdapat pada ujung konidiofora yang pendek
2.1.2.      Khamir
            Khamir termasuk fungi, tetapi dibedakan dari kapang karena bentuknya yang terutama uniseluler. Reproduksi vegetative pada khamir terutama dengan cara pertunasan. Sebagai sel tunggal, khamir tumbuh dan berkembang biak lebih cepat dibandingkan dengan kapang yang tumbuh dengan pembentukan filament. Khamir juga lebih efektif dalam memecah komponen kimia dibandingkan dengan kapang karena mempunyai perbandingan luas permukaan dengan volume yang lebih besar. Khamir juga berbeda dari ganggang karena tidak dapat melakukan proses fotosintesis, dan berbeda dari protozoa karena mempunyai dinding sel yang tegar. Khamir mudah dibedakan dari bakteri karena ukurannya yang lebih besar dan morfologinya yang berbeda.
Khamir pada umumnya diklasifikasikan berdasarkan sifat-sifat fisiologinya, dan tidak atas perbedaan morfologinya seperti pada kapang. Beberapa khamir tidak membentuk spora (asporogenous) dan digolongkan kedalam Fungi Imperfekti, dan yang lainnya membentuk spora seksual sehingga digolongkan ke dalam Ascomycetes dan Basidiomycetes.
Sel Khamir mempunyai ukuran yang bervariasi, yaitu dengan panjang 1-5 µm sampai 20-50 µm, dan lebar 1-10 µm. Bentuk sel khamir bermacam-macam, yaitu bulat, oval, silinder, ogival yaitu bulat panjang dengan salah satu ujung runcing, segitiga melengkung (triangular), berbentuk botol, bentuk apikulat atau lemon, membentuk pseudomiselium, dan sebagainya, berikut gambarnya:

Sel vegetatif yang berbentuk apikulat atau lemon merupakan karakteristik grup khamir yang ditemukan pada tahap awal fermentasi alami buah-buahan dan bahan lain yang mengandung gula, misalnya Hanseniaspora dan Kloeckera. Bentuk ogival adalah bentuk memanjang dimana salah satu ujungnya bulat dan ujung yang lainnya runcing. Bentuk ini merupakan karakteristik dari khamir yang disebut Debaryomyces, berbentuk oval misalnya Saccharomyces, dan yang berbentuk Triangular misalnya Trygonopsis. Khamir tidak mempunyai flagella atau organ lain untuk bergerak.

2.1.2.1.Mikrostruktur Sel Khamir
Mikrostruktur sel khamir terdiri dari kapsul, dinding sel, membran sitoplasma, nukleus, atu atau lebih vakuola, mitokhondria, globula lipid, volutin atau polifosfat, dan sitoplasma.
1.      Kapsul
            Beberapa khamir ditutupi oleh komponen ekstraseluler yang berlendir dan disebut kapsul. Kapsul tersebut menutupi bagian luar dinding sel dan terutama terdiri dari polisakharida termasuk fosfomanan, suatu polimer menyerupai pati, dan heteropolisakharida yaitu polimer yang mengandung lebih dari satu macam unit gula seperti pentose, heksosa dan asam glukoronat. Kapsul mungkin juga mengandung komponen yang bersifat hidrofobik yang tergolong spingolipid.
2.      Dinding Sel
            Dinding sel khamir pada sel-sel yang masih muda sangat tipis, dan semakin lama semakin tebal jika sel semakin tua. Pada dinding sel terdapat struktur yang disebut bekas lahir (birth scar) dan bekas tunas (bud scar). Bekas lahir adalah suatu tanda (spot) pada dinding sel yang timbul sebagai akibat dari pembentukan sel dari sel induknya melalui pertunasan. Oleh karena itu setiap anak sel yang hanya mempunyai satu bekas lahir. Bekas tunas terbentuk jika sel tersebut telah membentuk satu atau lebih anak sel melalui pertunasan. Oleh karena itu jumlah bekas lahir tergantung dari jumlah anak sel yang telah terbentuk oleh sel tersebut.
            Pada kondisi ideal, sel khamir dapat tumbuh menjadi dua sel dalam waktu 1-2 jam, tetapi setelah terbentuk banyak tunas, waktu generasi menjadi lebih lama sampai kira-kira 6 jam, dan jika sudah terlalu tua sel akan mati. Pada khamir berbentuk lemon atau apikulat, bekas tunas menumpuk pada kedua ujung sel yang memanjang.
3.      Membran Sitoplasma
            Membran sitoplasma terletak disebelah dalam dinding sel dengan ketebalan kira-kira 8 µm. Membran ini memegang peranan penting dalam permeabilitas selektif dan dalam transpor nutrient ke dalam sel, dan dalam pelepasan hasil-hasil metabolisme ke luar sel. Jika irisan tipis sel dilihat dibawah mikroskop electron, membran sitoplasma terlihat sebagai lapisan ganda. Membran ini terdiri dari protein, asam ribonukleat dan lipid.
4.      Nukleus
            Nukleus atau inti sel dikelilingi oleh membrane inti berlapis ganda. Membran ini mempunyai poro-pori sebagai jalan untuk pertukaran komponen sitoplasma dengan komponen nukleus. Kumpulan khromosoma yang disebut khromatin akan terbagi dua jika sel khamir mengalami pembelahan atau pertunasan.
5.      Vakuola
            Vakuola yang berjumlah satu atau lebih dengan ukuran yang bervariasi mudah dilihat pada sel khamir menggunakan mikroskop biasa. Vakuola adalah kantung dari suatu cairan yang lebih bening dan lebih encer dibandingkan dengan sitoplasma. Vakuola dapat diwarnai dengan merah netral membentuk warna merah muda, dan mudah dibedakan dari sitoplasma yang tidak berwarna. Vakuola kadang-kadang mengandung “dancing bodies” (disebabkan oleh gerakan Brown), yang terdiri dari polimetafosfat atau volutin yang sangat refraktil. Vakuola dilapisi oleh satu lapis membran berbentuk jari-jari yang tertanam pada sitoplasma.
6.      Mitokhondria
            Mitokhondria mempunyai ukuran panjang 0,4-0,6 µm dan diameter 0,2-0,3 µm, dan merupakan struktur yang penting dalam aktivitas respirasi khamir. Mitokhondria khamir dilapisi oleh dua lapis membran, dimana membrane bagian dalam yang disebut krista terdapat dalam berbagai bentuk.
7.      Globula Lipid
            Kebanyakan khamir mengandung sedikit lipid dalam bentuk globula, yang dapat dilihat dibawah mikroskop setelah diwarnai dengan pewarna lemak seperti hitam sudan atau merah sudan. Pewarna ini menembus sel dan mengumpul pada globula lipid, membentuk warna hitam kebiruan atau merah.
8.      Sitoplasma
            Sitoplasma khamir mengandung berbagai komponen yaitu glikogen khamir yang merupakan bentuk penyimpanan karbohidrat, asam ribonukleat dan protein. Asam ribonukleat dan protein terutama terdapat didalam granula yang mengandung RNA, yaitu ribosoma. Glikogen didalam sel khamir dapat dilihat dibawah mikroskop setelah diwarnai dengan iodium sehingga berwarna coklat tua.

2.2.            Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Jamur dalam Proses Fermentasi
1.      Kebutuhan air
Pada umumnya kebanyakan kapang membutuhkan aw minimal untuk pertumbuhan lebih rendah dibandingkan dengan khamir dan bakteri. Kadar air bahan pangan kurang dari 14-15%,misalnya pada beras dan serealia,dapat menghambat atau memperlambat pertumbuhan kenayakan khamir.
2.      Suhu pertumbuhan
Kebanyakan kapang bersifat mesofilik,yaitu tumbuh baik pada suhu kamar. Suhu optimum pertumbuhan untuk kebanyakan kapang pada suhu 25-37°C atau lebih tinggi,misalnyaAspergillus. Beberapa kapang bersifat psikotrofik, yaitu dapat tumbuh baik pada suhu lemari es, dan beberapa bahkan masih dapat tumbuh lambat pada suhu di bawah suhu pembekuan, misalnya pada suhu -5 sampai -10°C. Beberapa kapang juga bersifat termofilik, yaitu dapat tumbuh pada suhu tinggi.
3.      Kebutuhan oksigen dan pH
Semua kapang bersifat aerobik, yaitu membutuhkan oksigen untuk proses perrtumbuhannya. Kebanyakan kapang dapat tumbuh pada kisaran pH yang luas, yaitu 2-8,5 ,tetapi biasanya pertumbuhannya akan lebih baik pada kondisi asam atau pH rendah.
4.      Makanan atau nutrisi
Pada umumnya kapang dapat menggunakan berbagai komponen makanan, dari yang sederhana sampai kompleks. Kebanyakan kapang memproduksi enzim hidrolitik, misalnya amilase, pektinase, proteinase dan lipase, oleh karena itu dapat tumbuh pada makanan-makanan yang mengandung pati, pektin, protein atau lipid.
5.      Komponen Penghambat
Beberapa kapang mengeluarkan komponen yang dapat menghambat organisme lainnya. Komponen ini disebut antibiotik, misalnya penisilin yang diproduksi oleh Penicillium chrysogenum, dan clasavin yang diproduksi oleh Aspergillus clavatus. Sebaliknya beberapa komponen lain bersifat mikostatik atau fungistatik, yaitu menghambat pertumbuhan kapang, misalnya asam sorbat, propionat, dan asetat, atau bersifat fungidial yaitu membunuh kapang.
Pertumbuhan kapang biasanya berjalan lambat bila di bandingkan dengan pertumbuhan bakteri dan khamir. Oleh karena itu jika kondisi pertumbuhan memungkinkan semua mikroorganisme untuk tumbuh, kapang biasanya kalah dalam kompetisi dengan khamir dan bakteri. Tetapi sekali kapang dapat mulai tumbuh, pertumbuhan yang ditandai dengan pembentukan miselium dapat berlangsung dengan cepat.

2.3.      Contoh Produk Hasil Fermentasi Mikroba yang Menggunakan Jamur
2.3.1.      Roti
Proses fermentasi pada pengolahan roti sudah dilakukan sejak lama. Tahapan ini dilakukan untuk menghasilkan potongan roti (loaves) dengan bagian yang porus dan tekstur roti yang lebih lembut. Metode ini didasarkan pada terbentuknya gas akibat proses fermentasi yang menghasilkan konsistensi adonan yang frothy (porus seperti busa). Pembentukan gas pada proses fermentasi sangat penting karena gas yang dihasilkan akan membentuk struktur seperti busa, sehingga aliran panas ke dalam adonan dapat berlangsung cepat pada saat baking. Panas yang masuk ke dalam adonan akan menyebabkan gas dan uap air terdesak ke luar dari adonan, sementara terjadi proses gelatinisasi pati sehingga terbentuk struktur frothy.
Fermentasi adonan didasarkan pada aktivitas-aktivitas metobolis dari khamir dan bakteri asam laktat. Aktivitas mikroorganisme ini pada kondisi anaerob akan menghasilkan metabolit fungsional yang penting pada pembentukkan adonan. Dengan mengendalikan parameter proses fermentasi dan metode preparasi adonan dapat dimungkinkan mempengaruhi aktivitas mikroorganisme dan enzim untuk menghasilkan adonan roti yang dikehendaki seperti volume, konsistensi, dan pembentukkan.

2.3.2.      Peraanan Khamir Dalam Pembuatan Roti
Khamir jenis Saccharomyces cereviceae merupakan jenis khamir yang paling umum digunakan pada pembuatan roti. Khamir ini sangat mudah ditumbuhkan, membutuhkan nutrisi yang sederhana, laju pertumbuhan yang cepat, sangat stabil, dan aman digunakan (food-gradeorganism).  Dengan karakteristik tersebut, S. Cereviceae lebih banyak digunakan dalam pembuatan roti dibandingkan penggunaan jenis khamir yang lain. Dalam perdagangan khamir ini sering disebut dengan baker’s yeast atau ragi roti.
Penggunaan mikroorganisme dalam pengembangan adonan masih menjadi fenomena yang asing bagi masyarakat yang tidak familiar dengan pabrik roti. Udara (oksigen) yang masuk ke dalam adonan pada saat pencampuran dan pengulenan (kneading) akan dimanfaatkan untuk tumbuh oleh khamir. Akibatnya akan terjadi kondisi yang anaerob dan terjadi proses fermentasi. Gas CO2 yang dihasilkan selama proses fermentasi akan terperangkap di dalam lapisan film gluten yang impermiabel. Gas akan mendesak lapisan yang elastis dan extensible yang selanjutnya menyebabkan pengembangan (penambahan volume) adonan.
Selama proses fermentasi selain dihasilkan gas CO2 juga dihasilkan asam-asam organik yang menyebabkan penurunan pH adonan. Karena tingginya kapasitas penyangga (buffer capacity) protein di dalam adonan, maka tingkat keasaman dapat ditentukan dengan menentukan total asam adonan. Proses asidifikasi ini dapat dijadikan sebagai indikator bahwa fermentasi adonan berjalan dengan baik. Dengan demikian pengukuran pH mutlak diperlukan dalam pengendalian proses.
Terbentuknya alkohol, penurunan pH, dan terbentuknya metabolit lainnya secara langsung akan berperan sebagai prekursor flavor dan rasa roti. Akibat proses fermentasi tersebut dapat menghasilkan roti dengan mutu organoleptik yang tinggi.

3.2.3. Tahapan Pembuatan Roti
Pada prinsipnya roti dibuat dengan cara mencampurkan tepung dan bahan penyusun lainnya menjadi adonan kemudian difermentasikan dan dipanggang. Pembuatan roti dapat dibagi menjadi dua bagian utama yaitu proses pembuatan adonan dan proses pembakaran. Kedua proses utama ini akan menentukan mutu hasil akhir.
1.      Proses pembuatan adonan
Berbagai metode fermentasi adonan berkembang untuk memperoleh hasil sesuai dengan karakteristik berbagai jenis produk bakery. Walaupun berbagai metode dikembangkan, namun secara umum terjadi kecenderungan untuk menyederhanakan, memperpendek dan automatisasi proses fermentasi. Proses biologis yang kompleks selama fermentasi perlu dikendalikan untuk menghasilkan adonan sesuai dengan yang diinginkan. Untuk itu, pengendalian haruslah dilakukan selama periode fermentasi. Semua faktor seperti suhu, mutu dan jumlah sel, serta laju pertumbuhan harus terkendali, sehingga terbentuk gas di dalam adonan.
Proses pembuatan adonan roti dimulai dengan mencampur bahan kering, kecuali garam. Karena garam ‘dilarang’ bertemu dengan ragi sejak awal. Ragi akan mati bila dicampur bersamaan. Jadi mulailah mencampur tepung, gula, dan ragi, termasuk susu bubuk dan bread emulsifier, aduk rata. Kemudian tuangkan telur dan air secara bertahap sambil diuleni hingga adonan bergumpal-gumpal, atau setengah kalis. Baru kemudian masukkan mentega dan garam, uleni terus hingga adonan licin, kalis, elastis. Tanda paling mudah dikenali pada adonan kalis adalah, bila dibulatkan adonan tampak licin permukaannya. Bila masih ‘geradakan’ dan tidak licin, pasti adonan belum kalis sempurna. Jaminan utama bila adonan licin sempurna, roti pasti akan ‘jadi’ sempurna pula, karena tugas selanjutnya hanyalah memlakukan proses pembentukan roti, pengisian dan fermentasi.
Adonan yang frothy dapat dihasilkan dengan terbentuknya atau terdispersinya gelembung-gelembung gas di dalam adonan. Gas yang dibutuhkan untuk terbentuknya adonan dapat dihasilkan melalui proses biologis, kimia, maupun fisik. Gas yang dihasilkan terdispersi ke dalam adonan dalam bentuk gelembung untuk menghasilkan pori yang halus seperti gabus. Gas yang terbentuk merupakan gas CO2. Kehalusan pori yang terbentuk selama proses pengadonan tergantung pada karakteristik tepung yang digunakan seperti viskoelastisitas dari gluten dan daya ikat air (water-binding capacity) pentosan. Pori yang halus bisa juga terbentuk oleh karena udara massuk ke dalam adonan dan terdispersi dalam bentuk gelembung yang halus ketika tepung dan air dicampur dan diulen. Gelembung udara yang terperangkap berperan sebagai inti yang menyerap gas CO2 yang terbentuk akan membuat adonan mengembang membentuk struktur spon.
           Pengembangan adonan dapat melebihi 1:6 karena gas CO2 terbentuk selama fermentasi. Pembentukan gas selama fermentasi diikuti oleh reaksi-reaksi fermentatif lainnya seperti terbentuknya metabolit-metabolit intermediet yang berpengaruh pada konsistensi adonan dan terbentuknya senyawa-senyawa volatil yang merupakan prekursor aroma.
Gas yang terdispersi dan terperangkap di dalam adonan dalam bentuk gelembung dibutuhkan untuk pembentukan pori. Terbentuknya dinding pori yang elastis (extensible) tergantung pada kandungan protein yang spesifik yang dapat membentuk film yang elastis. Karakteristik semacam ini diperlihatkan oleh gluten (gliadin dan glutenin) yang merupakan jenis protein yang terkandung di dalam tepung gandum. Ketika tepung gandum dicampur dengan air, gluten akan membentuk massa viskoelastis yang mengikat semua bahan adonan terutama pati menjadi suatu jaringan. Lapisan film yang terbentuk bersifat impermiabel terhadap gas, sehingga dapat memerangkap gas dan membentuk pori. Selanjutnya pada saat proses pemanggangan (baking) terjadi gelatinisasi pati dan koagulasi gluten yang dapat membentuk crumb dan tekstur yang lembut.
Lama penyiapan dan fermentasi adonan sangat bervariasi yang harus dapat dikendalikan dengan baik. Penggunaan proporsi khamir yang tinggi akan menyebabkan pembentukkan gas yang cepat. Hal ini dapat menyulitkan dalam pengaturan waktu fermentasi dan penyiapan adonan. Untuk itu, penjadwalan yang ketat dibutuhkan saat penyiapan adonan karena pengembangan volume adonan terjadi dengan cepat. Pengakhiran proses fermentasi sangat mempengaruhi volume dan bentuk akhir produk bakery.
Pembuatan adonan meliputi proses pengadukan bahan dan pengembangan adonan (dough development) sampai proses fermentasinya. Proses pengadukan bahan baku roti erat kaitannya dengan pebentukan zat gluten, sehingga adonan siap menerima gas CO2 dari aktivitas fermentasi. Prinsipnya proses pengaduan ini adalah pemukulan dan penarikan jaringan zat gluten sehingga struktur spiralnya akan berubah manjadi sejajar satu dengan lainnya. Jika struktur ini tercapai maka permukaan adonan akan terlihat mengkilap dan tidak lengkat serta adonan akan mengembang pada titik optimum dimana zat gluten dapat ditarik atau dikerutkan.
Sistem pembentukan adonan dalam pembuatan roti yaitu : Boiled Dough,  sponge and dough, straight dough and no time dough. Boiled Dough, ada 3 tahap dalam pembuatan boiled dough, pertama membuat pre-dough, yaitu campuran antara air panas dan tepung terigu, lalu didinginkan. Kedua, membuat adonan biang (sponge) yang merupakan campuran dari tepung terigu, ragi, air, dan gula pasir yang diuleni, diistirahatkan selama sekitar 90 menit. Dan, yang terakhir pembuatan adonan utama atau dough-nya yang terdiri dari gula pasir halus, garam, mentega, bread improver, telur, serpihan es, terigu protein protein tinggi, susu bubuk full cream, madu, dan air es.  Cara pembuatan: Masukkan pre-dough ke dalam sponge dough, kemudian ditambahkan bahan-bahan utama dan diuleni hingga adonan menjadi kalis, lalu diistirahatkan sekitar 5 menit, selanjutnya proofing (pembentukan adonan), istirahatkan kembali untuk penyempurnaan pengembangan adonan (30-45 menit). Dan terakhir, siap dipanggang. Karakteristik: Roti lebih lembut, ringan, dan tahan lama Sistem sponge and dough terdiri dari 2 langkah pengadukan yaitu pembuatan sponge dan pembuatan dough. Cara pembuatan: Pertama pembuatan adonan biang (komposisi seperti pada boiled dough), kemudian istirahatkan (resting) sekitar 2 jam atau semalaman (untuk over night sponge dough), kemudian biang dicampurkan ke dalam adonan utama (dough) dan uleni hingga kalis, selanjutnya timbang, proofing dan panggang. Karakteristik: Hasil akhir volume roti besar, lembut dan tahan lama.  Sedangkan sistem straight dough (cara langsung) adalah proses dimana bahan-bahan diaduk bersama-sama dalam satu langkah. Straight Dough, cara pembuatan: Semua bahan utama diuleni, resting selama sekitar 15 menit, tekan adonan untuk membuang gas, kemudian timbang, resting kembali sekitar 10 menit, kemudian proofing, dan panggang.  Sistem no time dough adalah proses langsung juga dengan waktu fermentasi yang sesingkat mungkin atau ditiadakan sama sekali. Proses pengembangan adonan merupakan suatu proses yang terjadi secara sinkron antara peningkatan volume sebagai akibat bertambahnya gas-gas yang terbentuk sebagai hasil fermentasi dan protein larut, lemak dan karbohidrat yang juga mengembang dan membentuk film tipis. Dalam proses ini terlihat dua kelompok daya yaitu daya poduksi gas dan daya penahan gas. Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi daya produksi gas adalah konsentrasi ragi roti, gula, malt, makanan ragi dan susu selama berlangsungnya fermentasi.
Yeast (ragi) memfermentasikan adonan sehingga menghasilkan gas karbondioksida yang akan mengembangkan adonan. Jika proses fermentasi terkendali dengan baik, maka akan menghasilkan produk bakery seperti roti dan donat yang baik, dalam arti mempunyai volume dan tekstur yang baik serta cita rasa yang enak. Selama proses fermentasi akan terbentuk CO2 dan ethyl alkohol. Gula-gula sederhana seperti glukosa dan fruktosa digunakan sebagai substrat penghasil CO2. Gas CO2 yang terbentuk menyebabkan adonan roti mengembang dan alkohol berkontribusi dalam membentuk aroma roti.
Proses fermentasi oleh ragi juga berhubungan dengan aktivitas enzim yang terdapat pada ragi. Enzim yang terdapat pada ragi adalah invertase, maltase dan zymase. Gula pasir atau sukrosa tidak difermentasi secara langsung oleh ragi.
·   Invertase mengubah sukrosa menjadi invert sugar (glukosa dan fruktosa) yang difermentasi secara langsung oleh ragi. Sukrosa dalam adonan akan diubah menjadi glukosa pada tahap akhir mixing. Reaksi yang terjadi adalah:
Sukrosa + air gula invert         →    C12H22O11 + H2O invertase 2 C6H12O6
·   Maltase mengubah malt sugar atau maltosa yang ada pada malt syrup menjadi dekstrosa. Dekstrosa difermentasi secara langsung oleh ragi.
·   Zymase mengubah invert sugar dan dekstrosa menjadi gas karbondioksida yang akan menyebabkan adonan menjadi mengembang dan terbentuk alkohol. Enzim zimase merupakan biokatalis yang digunakan dalam proses pembuatan roti. Kompleks enzim zimase ini dapat mengubah glukosa dan fruktosa menjadi CO2 dan alkohol. Penambahan enzim zimase dilakukan pada proses peragian pengembangan adonan roti (dough fermentation/rounding). Ragi/baker’s yeast di tambahkan ke dalam adonan roti sehingga glukosa dalam adonan roti akan terurai menjadi etil alkohol dan karbon dioksida. Proses penguraian ini berlangsung dengan bantuan enzim zimase yang dihasilkan oleh ragi/baker’s yeast. Berikut ini reaksi penguraian yang terjadi akibat adanya penambahan enzim zimase dalam adonan roti :
etil alkohol + karbondioksida      → C6H12O6 zimase 2 C2H5OH + 2 CO2
Pada proses ini, gas karbon dioksida berfungsi sebagai gas yang mengembangkan adonan roti.
Fungsi ragi (yeast) dalam pembuatan roti adalah untuk proses aerasi adonan dengan mengubah gula menjadi gas karbondioksida, sehingga mematangkan dan mengempukan gluten dalam adonan.
Pengkondisian dari gluten ini akan memungkinkan untuk mengembangkan gas secara merata dan menahannya, membentuk cita rasa akibat terjadinya proses fermentasi.
Proses yang paling penting dan mendasar dalam pembuatan roti adalah proses biologis yang disebut dengan proses fermentai yang dilakukan oleh ragi roti. Khamir sendiri tidak dapat mengawali pembentukan gas dalam adonan, namun dalam tahapan selanjutnya khamir merupakan satu komponen utama yang berfungsi mengembangkan, mematangkan, memproduksi senyawa-senyawa gas dan aroma adonan melalui fermentasi yang dilakukan. Suhu optimum fermentasi adoan adalah 27o C.
Proses proffing adalah proses fermentasi akhir seteleh adonan dibentuk, ditimbang dan dimasukkan ke dalam loyang, sebelum akhirnya adonan dipanggang dalam oven. Pada tahap ini gluten menjadi halus dan meluas serta penampakan proffing volume adonan menjadi dua kali lipat. Suhu proffing yang baik adalah antara 32-38o C dengan kelembaban relatif (RH) 80-85 % selama 15 – 45 menit.
2.      Proses Pembakaran
Proses pembakaran adonan merupakan tahap akhir yang menentukan berhasil tidaknya suatu proses pembuatan roti. Untuk memperoleh hasil yang baik dan berwarna coklat dibutuhkan pemanasan sekitar 150-200oC. Sedangkan lama pembakaran roti secara tepat tergantung pada ukuran atau bentuk roti, jumlah gula yang digunakan dalam formula dan jenis roti yang dibakar.
Pada saat awal proses pemanggangan adonan roti (baking) terjadi penurunan tingkat viskositas suatu adonan roti disamping itu juga akan terjadi peningkatan aktivitas enzim yang berperanan aktif dalam pengembangan adoanan roti. Ketika suhu pemanggangan mencapai suhu 56C maka akan terjadi proses gelatinisasi pati dan memudahkan terjadinya reaksi hidrolisis amilosa dalam molekul pati atau amilolisis. Hidrolisis molekul pati yang mulai tergelatinisasi akan membentuk senyawa dextrin dan senyawa gula sederhana lainnya, dan pada saat yang bersamaan akan terjadi proses pelepasan air (dehidrasi). Hal ini akan berkontribusi secara lanjut terhadap kelengketan adonan roti (crumb stickiness) yang dihasilkan dan meningkatnya intensitas warna kulit roti (crust color). Pada saat pemangangan terjadi perubahan warna kulit roti menjadi coklat yang merupakan hasil reaksi Maillard. Peningkatan konsentrasi senyawa gula sederhana akan mempengaruhi intensitas warna kulit roti. Pengerasan dapat pula terjadi karena adanya ikatan silang pati-protein.





BAB III
PENUTUP

3.1. Kesimpulan
Fermentasi merupakan kegiatan mikrobia pada bahan pangan sehingga dihasilkan produk akhir yang dikehendaki. Mikrobia yang umumnya terlibat dalam fermentasi adalah bakteri, kapang dan khamir. Dalam proses fermentasi ada beberapa faktor yang harus diperhatikan, seperti kebutuhan air, suhu pertumbuhan, kebutuhan oksigen dan pH, makanan dan nutrisi, dan komponen penghambat. Khamir jenis Saccharomyces cereviceae merupakan jenis khamir yang paling umum digunakan pada pembuatan roti. Pembuatan roti dapat dibagi menjadi dua bagian utama yaitu proses pembuatan adonan dan proses pembakaran.

3.2. Saran
            Diharapkan kepada pembaca agar memberikan kritikan dan saran yang membangun guna menyempurnakan makalah ini dan juga untuk menambah wawasan dan ilmu pengetahuan kita. Semoga dengan adanya makalah ini bisa berguna untuk kita semua.









DAFTAR PUSTAKA

Agus,2011. http://aguskrisnoblog.wordpress.com/2011/12/27/peranan-jamur-ragi-saccharomyces-cerevisiae-sebagai-fermentasi-roti/ diakses tanggal 20 maret 2012 pukul 15:30 WIB.

Fardiaz, Srikandi. 1989. Mikrobiologi Pangan, IPB. Bogor.

 Winarno,2004. Kimia Pangan dan Gizi, Erlangga.Jakarta.








1 komentar: