FERMENTASI TEMPE

FERMENTASI TEMPE
A. TUJUAN
1. Menjelaskan prinsip-prinsip pembuatan produk fermentasi menggunakan kapang
2. Membuat produk fermentasi yaitu tempe
3. Menganalisis kualitas hasil bahan pangan fermentasi yang dibuat menggunakan kapang, khususnya hasil fermantasi mengggunakan bahan kedelai.

B. PRINSIP
menumbuhkan mikroba tertentu pada substrat sehingga menjadi produk baru akibat proses metabolisme mikroba tersebut.
C. TINJAUAN PUSTAKA
Fermentasi merupakan kegiatan mikrobia pada bahan pangan sehingga dihasilkan produk yang dikehendaki. Mikrobia yang umumnya terlibat dalam fermentasi adalah bakteri, khamir dan kapang. Contoh bakteri yang digunakan dalam fermentasi adalah Acetobacter xylinum pada pembuatan nata decoco, Acetobacter aceti pada pembuatan asam asetat. Contoh khamir dalam fermentasi adalah Saccharomyces cerevisiae dalam pembuatan alkohol sedang contoh kapang adalah Rhizopus sp pada pembuatan tempe, Monascus purpureus pada pembuatan angkak dan sebagainya.
Fermentasi dapat dilakukan menggunakan kultur murni ataupun alami serta dengan kultur tunggal ataupun kultur campuran. Fermentasi menggunakan kultur alami umumnya dilakukan pada proses fermentasi tradisional yang memanfaatkan mikroorganisme yang ada di lingkungan. Industri fermentasi dalam pelaksanaan proses dipengaruhi oleh beberapa faktor:
1. Mikrobia
2. Bahan dasar
3. Sifat-sifat proses
4. pilot-plant
5. faktor sosial ekonomi

Mikrobia dalam industri fermentasi merupakan faktor utama, sehingga harus memenuhi syarat-syarat tertentu yaitu:
1. murni
2. unggul
3. stabil
4. bukan pathogen
Dalam proses-proses tertentu harus menggunakan biakan murni (dari satu strain tertentu) yang telah diketahui sifat-sifatnya. Untuk menjaga agar biakan tetap murni dalam proses maka kondisi lingkungan harus dijaga tetap steril. Penggunaan kultur tunggal mempunyai resiko yang tinggi karena kondisi harus optimum. Untuk mengurangi kegagalan dapat digunakan biakan campuran. Keuntungan penggunaan biakan campuran adalah mengurangi resiko apabila mikrobia yang lain tidak aktif melakukan fermentasi. Dalam bidang pangan penggunaan biakan campuran dapat menghasilkan aroma yang spesifik.

Pengembangan inokulum yang terdiri campuran biakan murni belum berkembang di Indonesia. Sebagai contoh, inokulum tempe yang dibuat LIPI masih merupakan inokulum kultur tunggal sehingga produsen tempe sering mencampur inokulum murni dengan inokulum tradisional dengan maksud memperoleh hasil yang baik.
Inokulum tape (ragi tape) juga belum berkembang. Di Malaysia, telah dikembangkan campuran kultur murni untuk membuat tape rendah alkohol. Ini merupakan upaya untuk memenuhi tuntutan masyarakat yang sebagian besar muslim. Isolatnya sendiri diperoleh dari ragi yang telah ada di pasaran.
Penggunaan inokulum campuran harus memperhatikan kebutuhan nutrisi mikroorganismenya. Kultur campuran yang baik adalah model suksesi sehingga antar organisme tidak bersaing namun saling mendukung untuk pembentukan produk.
Pada kondisi fermentasi yang diberikan, mikrobia harus mampu menghasilkan perubahan-perubahan yang dikehendaki secara cepat dan hasil yang besar. Sifat unggul yang ada harus dapat dipertahankan. Hal ini berkaitan dengan kondisi proses yang diharapkan. Proses rekayasa genetik dapat dilakukan untuk memperbaiki sifat jasad dengan maksud mempertinggi produk yang diharapkan dan mengurangi produk-produk ikutan.
Pada kondisi yang diberikan, mikrobia harus mempunyai sifat-sifat yang tetap, tidak mengalami perubahan karena mutasi atau lingkungan. Mikrobia yang digunakan adalah bukan patogen bagi manusia maupun hewan, kecuali untuk produksi bahan kimia tertentu. Jika digunakan mikrobia patogen harus dijaga, agar tidak menimbulkan akibat samping pada lingkungan.
Bahan dasar untuk kepentingan fermentasi dapat berasal dari hasil-hasil pertanian, perkebunan maupun limbah industri. Bahan dasar yang umum digunakan di negara berkembang adalah:
1. hasil perkebunan: molaseampas tebu, kulit kopi, kulit coklat, sabut kelapa dsb
2. Hasil pertanian: jerami, singkong, ubi jalar, susu daging, ikan dsb
3. Limbah cair dan padat, sisa pabrik, sampah dsb
Salah satu mikroba yang paling banyak dimanfaatkan untuk membuat produk-produk fermentasi adalah kapang. Beberapa jenis kapang tertentu seperti Neurospora sitophila, Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, dan Rhizopus banyak dimanfaatkan untuk membuat produk-produk dari bahan pangan kacang-kacangan. Umumnya pembuatan produk kacang-kacangan diatas lebih banyak dikenal masyarakat secara tradisional. Produk-produk seperti tempe, oncom, dan kecap adalah beberapa contoh produk fermentasi menggunakan mikroba kapang.
Tempe merupakan makanan tradisional yang sangat populer di Indonesia, terutama di kalangan masyarakat Jawa. Tempe adalah salah satu produk fermentasi. Bahan bakunya umumnya kedelai. Namun selain itu, dikenal juga bahan-bahan baku lainnya, seperti ampas kacang untuk membuat tempe bungkil, ampas kelapa untuk membuat tempe bongkrek, ampas tahu untuk membuat tempe gembus, dan biji benguk untuk membuat tempe benguk.
Pemanfaatan kapang sebenarnya tidak hanya terbatas pada produk-produk tradisional saja. Hasil-hasil fermentasi kapang yang lebih modern antara lain berupa asam sitrat, asam asetat, antibiotika, enzim dan sebagainya yang justru belum dikenal masyarakat secara luas. Kurang dikenalnya produk-produk diatas disebabkan proses fermentasinya memerlukan ketelitian dan pengawasan yang baik.
Produk-produk fermentasi yang dikembangkan secara tradisional umumnya dapat dibuat secara alami, dalam arti proses yang dilakukan dapat tercipta secara alami. Namun adanya tuntutan konsumen terhadap kualitas bahan pangan yang dihasilkan, proses fermentasi secara tradisional ini mulai diarahkan pada peningkatan mutu. Peningkatan mutu ini dimulai dari pemilihan bahan baku, kondisi proses, dan penggunaan mikroba yang lebih murni.
Beberapa produk tradisional diatas, tidak seluruhnya hasil aktifitas kapang. Dalam proses pembuatannya sering melibatkan mikroba lainnya seperti bakteri. Proses fermentasi semacam ini dapat dilihat dalam proses fermentasi kecap, dimana mikroba yang terlibat merupakan mikroba gabungan antara kapang dan bakteri. Beberapa produk pangan lainnya seperti oncom dan tempe merupakan produk fermentasi murni yang berasal dari fermentasi kapang. Kelemahan produk fermentasi kapang ini adalah tidak dapat bertahan lama, karena dominasi kapang dalam proses fermentasi umumnya terbatas. Sebagai contoh, tempe akan mengalami kebusukan yang diakibatkan pertumbuhan bakteri pembusuk setelah setelah pertumbuhan kapang terhenti.
Proses pembuatan tempe adalah proses peragian (fermentasi) oleh kapang Rhizopus sp, yaitu R. orizae, R. chlamidosporus. Spora kapang ini tumbuh pada kedelai dan membentuk benang-benang (miselium) yang mengikat biji-biji kedelai satu dengan lain sehingga didapatkan massa yang kompak. Selama waktu inkubasi, Rhizopus sp yang digunakan adalah yang terdapat pada tempe yang sudah jadi atau pada bekas pembungkusnya. Spora kapang ini juga dapat diawetkan pada daun waru (Hibiscus tiliaceus).
Fermentasi pada tempe dapat menghilangkan bau langu dari kedelai yang disebabkan oleh aktivitas dari enzim lipoksigenase. Jamur yang berperanan dalam proses fermentasi tersebut adalah Rhizopus oligosporus. Beberapa sifat penting dari Rhizopus oligosporus antara lain meliputi: aktivitas enzimatiknya, kemampuan menghasilkan antibiotika, biosintesa vitamin-vitamin B, kebutuhannya akan senyawa sumber karbon dan nitrogen, perkecambahan spora, dan penertisi miselia jamur tempe ke dalam jaringan biji kedelai
Tempe yang baik bentuknya keras dan kering serta didalamnya tidak mengandung kotoran dan campuran bahan-bahan lain. Tetapi sayangnya tempe tidak dapat disimpan lama, maksimal tahan selama 2 x 24 jam. Setelah lewat masa itu kapang tempe akan mati, selanjutnya akan tumbuh jamur dna bakteri-bakteri lain yang dapat merobak protein sehingga tempe menjadi busuk.
Secara kuntitatif, nilai gizi tempe sedikit lebih rendah daripada nilai gizi kedelai. Namun secara kualitatif nilai gizi tempe lebih tinggi karena tempe mempunyai nilai cerna yang lebih baik. Hal ini disebabkan kadar protein yang larut dalam air akan meningkat akibat aktivitas enzim proteolitik.
Zat Gizi Satuan Komposisi Zat Gizi 100 gram bdd*
Kedelai Tempe Kedelai
Energi (kal) 381 201
Protein (gram) 40,4 20,8
Lemak (gram) 16,7 8,8
Hidrat arang (gram) 24,9 13,5
Serat (gram) 3,2 1,4
Abu (gram) 5,5 1,6
Kalsium (mg) 222 155
Fosfor (mg) 682 326
Besi (mg) 10 4
Karotin (mkg) 31 34
Vitamin A (SI) 0 0
Vitamin B1 (mg) 0,52 0,19
Vitamin C (mg) 0 0
Air (gram) 12,7 55,3
*bdd (berat yang dapat dimakan) (%) 100 100, Sumber: Komposisi Zat Gizi Pangan Indonesia Depkes RI Dir. Bin.Gizi Masyarakat dan Puslitbang Gizi 1991

D. ALAT DAN BAHAN
Alat Bahan
• Dandang
• Kalo
• Kompor
• Tampah
• Pengaduk kayu
• Seal plastic
• Baskom
• Jarum penusuk • Kedelai
• Daun pisang
• Inokulan (ragi tempe)
• Bahan bakar
• Kantong plastic

E. PROSEDUR
1. Kedelai kupas basah
a. Rendam kedelai dalam air mendidih selama 1 malam
b. Cuci dan buang bagian kedelai yang mengambang, kemudian remas-remas sehingga kulitnya terlepas dan keping bijinya terbelah. Sementara itu masak air hingga mendidih.
c. Kukus kedelai yang sudah bersih dalam dandang yang airnya sudah mendidih selama 30 menit
d. Keluarkan isi kedelai dari dalam dandang, tiriskan dalam kalo, lalu taburkan dalam tampah sehingga dingin
e. Selama menunggu kedelai dingin, siapkan kantong plastik dan daun pisang sebagai pembungkus. Lakukan penusukan pada kantong plastik dengan jarak 3 cm secara vertikal dan horizontal.
f. Campurkan inokulum (ragi tempe) dengan kedelai matang yang sudah dingin secara merata. Usahakan proses pencampuran tidak dilakukan dengan tangan.
g. Masukan bakal tempe kedalam masing-masing pembungkus. Untuk kantong plastic isi kira-kira setengahnya, lalu ujungnya direkatkan dengan penutup plastic (sealer). Untuk daun pisang lipat sedemikian rupa sehingga berupa bungkusan.
h. Fermentasikan bakal tempe tersebut kira-kira 36-48 jam pada rak-rak yang kemudian ditutup dengan karung goni atau langsung masukan dalam laci-laci.
2. Kedelai kupas kering
a. Kupas kedelai yang masih kering (kadar air 12-13%) dengan alat pengupas kulit yang sekaligus kulit arinya bisa terbuang
b. Cuci kedelai untuk membersihkan kotoran yang masih terdapat di kedelai
c. Rendam kedelai selama 12 jam dengan pH akhir 3-5 (bisa ditambahkan asam cuka)
d. Lakukan pencucian kembali yang diikuti dengan pengupasan kulit ari pada kedelai yang belum terkupas dan pencucian dilakukan sampai air cucian bening
e. Kedelai direbus sampai matang (2 jam)
f. Kedelai yang sudah direbus diangkat dan diriskan sambil dikeringanginkan sampai benar-benar tiris. Pendinginan kedelai dilakukan dengan cara dihamparkan diatas tampah besar
g. Setelah kedelai benar-benar tiris, inokulasikan dengan pemberian ragi tempe, untuk setiap 1 kg kedelai memerlukan 1 sendok teh ragi tempe. Ragi diratakan pada kedelai sampai benar-benar rata.
h. Kedelai yang sudah tercampur ragi selanjutnya dikemas dalam kantong plastik atau daun yang telah ditusuk-tusuk dengan lidi. Diameter 1 mm dan jarak antar lubang 2 x 2 cm
i. Setelah selesai dikemas dilanjutkan dengan fermentasi (pemeraman) pada suhu kamar Selama 36-48 jam










F. DATA HASIL PENGAMATAN
1. Kedelai kupas basah
No Parameter Perlakuan Jenis Kemasan
Plastik Daun pisang
1 Warna Kecoklatan Kecoklatan
2 Bau Busuk Busuk
3 Tekstur Lembek Lebih lembek dari tempe dalam plastik
4 Rasa - -
5 Kenampakan Tidak kompak, terdapat jamur berwarna hitam, berlendir Tidak kompak, terdapat jamur berwarna kehitaman berlendir

2. Kedelai kupas kering
No Parameter Perlakuan Jenis Kemasan
Plastik Daun pisang
1 Warna Putih agak coklat Kuning agak coklat
2 Bau Khas tempe Asam
3 Tekstur Agak keras Agak lembek
4 Rasa Agak getir pahit
5 Kenampakan Tidak kompak, terdapat jamur berwarna hitam Tidak kompak, terdapat jamur berwarna hitam

G. PEMBAHASAN
Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal.
Persiapan atau pengawetan bahan pangan dengan proses fermentasi tergantung pada produksi oleh mikroorganisme tertentu, perubahan-perubahan kimia dan fisik yang merubah rupa, bentuk (body) dan flavor dari bahan pangan aslinya. Perubahan-perubahan ini dapat memperbaiki gizi dari produk dan umumnya menghambat pertumbuhan mikroorganisme yang tidak diinginkan.
Pembuatan tempe dan tape (baik tape ketan maupun tape singkong atau peuyeum) adalah proses fermentasi yang sangat dikenal di Indonesia. Proses fermentasi menghasilkan senyawa-senyawa yang sangat berguna, mulai dari makanan sampai obat-obatan. Proses fermentasi pada makanan yang sering dilakukan adalah proses pembuatan tape, tempe, yoghurt, dan tahu.
Tempe merupakan makanan tradisional yang sangat populer di Indonesia, terutama di pulau jawa. Tempe kedelai mempunyai nilai gizi yang cukup tinggi. Selain mengandung protein sekitar 19,5% tempe kedelai mengandung lemak sekitar 4%, karbohidrat 9,4% dan vitamin B12 antara 3,9-5 mg per 100 gram. Kadar asam lemak jenuhnya rendah dan tidak mengandung kolestrol. Rasanya lezat dan harganya relative murah. Berbagai bahan dasar dapat digunakan untuk membuat tempe misalnya biji kecipir, ampas tahu, kara benguk, dan lain-lain, tetapi yang banyak dikenal adalah tempe dari kedelai.
Fermentasi pada tempe dapat menghilangkan bau langu dari kedelai yang disebabkan oleh aktivitas dari enzim lipoksigenase. Jamur yang berperanan dalam proses fermentasi tersebut adalah Rhizopus oligosporus. Beberapa sifat penting dari Rhizopus oligosporus antara lain meliputi: aktivitas enzimatiknya, kemampuan menghasilkan antibiotika, biosintesa vitamin-vitamin B, kebutuhannya akan senyawa sumber karbon dan nitrogen, perkecambahan spora, dan penertisi miselia jamur tempe ke dalam jaringan biji kedelai.
Kapang berlawanan sifat dengan bakteri dan khamir, seringkali dapat dilihat dengan mata. Sifat pertumbuhannya yang khas adalah berbentuk kapas. Organisme ini dapat memecah bahan-bahan organik kompleks menjadi menjadi yang lebih sederhana termasuk pembusukan.
Secara umum, tempe berwarna putih karena pertumbuhan miselia kapang yang merekatkan biji-biji kedelai sehingga terbentuk tekstur yang memadat. Degradasi komponen-komponen kedelai pada fermentasi membuat tempe memiliki rasa dan aroma khas. Berbeda dengan tahu, tempe terasa agak masam.

Gambar 1. Tempe
Praktikum proses fermentasi tempe kedelai dilakukan dengan menggunakan dua metode pengupasan yang berbeda, yaitu pengupasan cara basah dan cara kering, dan dikemas dengan dua bahan berbeda yaitu menggunakan plastik dan daun pisang. Hasil dari kedua metode pengupasan dan kemasan berbeda tersebut dibandingkan.
Proses Pengupasan kulit ari dapat dilakukan sebelum atau sesudah perendaman. Pengupasan kulit ari perlu dilakukan karena dalam kulit ari tersebut mengandung senyawa anti jamur. Bentuk senyawa ini tidak disebutkan tetapi bersifat larut dalam air perendaman dan pemasakan, sehingga bila kedelai dikupas sebelum direbus maka kapang akan menghasilkan miselia yang baik dan menghasilkan bau yang disukai.

Gambar 2. Pengupasan Cara Basah
Pada pengupasan kulit ari diusahakan keping biji kedelai terpisah karena penetrasi miselium kapang banyak terjadi pada permukaan yang datar daripada lengkung, pengupasan dengan menggunakan mesin pengupas kedelai dapat meningkatkan produksi dan lebih terjamin kebersihannya. Secara umum pengupasan kulit ari ini menggunakan cara basah. Pada cara ini dibutuhkan air dalam jumlah yang banyak jika dibandingkan dengan cara kering. Pada cara basah membutuhkan air ± 350 liter untuk 10 kg kedelai kering. Sedangkan bila menggunakan cara kering, air tidak dibutuhkan dalam proses pengupasan maupun pemisahan kulit ari kedelai, air pada cara pengupasan kering hanya digunakan untuk pencucian dan perebusan saja.
Perendaman merupakan tahapan yang penting dalam proses pembuatan tempe. Dalam pertumbuhan kapang tempe membutuhkan substrat yang asam atau pH rendah kisaran 3-6. Dan selama perendaman pH air turun dari 6,5 sampai 4,5-5,0. Perendaman dimaksudkan untuk menginaktifkan bakteri yang tidak diinginkan. Kedelai mengandung senyawa rafinosa dan stakiosa yang dapat menyebabkan perut kembung. Namun selama proses perendaman beberapa bakteri mampu merombak rafinoso dan stakiosa menjadi senyawa yang lebih sederhana, sehingga dapat mencegah terjadinya gangguan pencernaan dan perut kembung.
Setelah kedelai dibuang kulitnya, proses selanjutnya adalah perebusan. Perebusan umumnya dilakukan dua kali, perebusan pertama dimaksudkan untuk memudahkan pengupasan cara basah. Sedangkan perebusan kedua ditujukan untuk membunuh bakteri kontaminan yang tumbuh saat perendaman, mengurangi senyawa yang berbentuk buih pada permukaan kedelai yang dapat menyebabkan keracunan, melepaskan nutrisi yang dapat menunjang pertumbuhan kapang, serta menghancurkan tripsin inhibitor.
Kedelai yang sudah direbus tersebut kemudian ditiriskan. Penirisan dilakukan setelah kedelai turun dari perebusan. Penirisan dilakukan agar kelebihan air dapat dihindari, jika air bebas yang tersedia terlalu banyak akan mendorong pertumbuhan bakteri namun bila terlalu sedikit dapat menyebabkan dehidrasi pada permukaan kedelai sehingga menghambat pertumbuhan kapang.
Kedelai yang telah ditiriskan lalu didinginkan. Proses pendinginan dimaksudkan agar suhu kedelai turun sesuai suhu kamar karena bila suhu kedelai terlalu tinggi saat inokulasi maka pertumbuhan kapang akan terganggu.
Tahap selanjutnya adalah inokulasi, kedelai dicampur dengan ragi tempe. Ragi tempe yang dipergunakan saat praktikum adalah ragi tempe dari LIPI. Dalam proses inokulasi dibutuhkan tingkat kebersihan yang tinggi, karena pada tahap ini rentan sekali terjadi kontaminasi.

Gambar 3. Kedelai yang sudah ditambahkan ragi tempe
Setelah kedelai diinokulasi kemudian dikemas untuk mengkondisikan sedikit oksigen sesuai kebutuhan kapang. Syarat kemasan tempe antara lain : dapat memberikan cukup oksigen yang dibutuhkan kapang, dan dapat memungkinkan pengeluaran uap air, sehingga air tidak menempel pada kedelai yang dapat mendorong pertumbuhan bakteri kontaminan. Pemeraman atau fermentasi dipengaruhi oleh suhu dan konsentrasi ragi. Semakin tinggi suhu fermentasi semakin cepat pertumbuhan kapang namun apabila suhu fermentasi mencapai lebih dari 40oC akan menghambat pertumbuhan kapang. Kemasan yang dipergunakan ada 2 macam, yaitu plastik dan daun pisang. Dari hasil praktikum dan pengamatan secara organoleptik, diketahui :


1. Pengupasan Cara Basah
Tempe dengan pengupasan cara basah yang dikemas dengan plastik memiliki karakteristik fisik sebagai berikut : warna kecoklatan, berbau busuk, dan tekstur lembek, dan penampakan tidak kompak, terdapat jamur berwarna hitam dan berlendir, Hal yang sama juga terjadi pada tempe yang dikemas dengan daun pisang. Hal tersebut kemungkinan diakibatkan terjadinya kontaminasi dari mikroba pathogen, sehingga mikroba yang tumbuh tidak hanya Rhizopus sp tetapi juga jamur dan bakteri. Pengamatan untuk parameter rasa tidak dapat dilakukan, karena kondisi tempe yang sudah tidak memungkinkan untuk dikonsumsi.
2. Pengupasan Cara Kering
Pada pembuatan tempe dengan cara kering, proses pengupasan tidak dilakukan saat praktikum. Dari hasil praktikum dan pengamatan secara organoleptik, diketahui tempe yang dikemas dengan plastik memiliki warna putih agak coklat, berbau khas tempe, tekstur agak keras dengan rasa agak getir, penampakan tidak kompak dan terdapat jamur berwarna hitam.
Sedangkan untuk tempe yang dikemas dengan daun pisang berwarna kuning agak coklat, berbau asam, agak lembek, rasanya pahit, penampakan tidak kompak dan terdapat jamur berwarna hitam. Akan tetapi keduanya tidak memiliki kerusakan separah pada tempe yang dikemas dengan plastik.

H. KESIMPULAN
Tempe yang dikupas dengan cara basah, baik yang dikemas dengan plastik maupun dengan daun pisang mengalami kontaminasi oleh mikroba pathogen sehingga terjadi kebusukan yang menyebabkan warna, penampakan, tekstur dan bau yang menyimpang. Sedangkan pengupasan cara kering, meskipun jauh dari standar tempe yang baik, akan tetapi kerusakan yang terjadi tidak separah pada tempe yang dikupas dengan cara basah.

I. DAFTAR PUSTAKA
• Buckle. 1987. Ilmu Pangan. Jakarta: UI Press
• http://www.indonesiapintar.or.id
• www.wikipedia.org
• http://kambing.ui.ac.id/bebas/v12/artikel/pangan/PIWP/TEMPE.PDF.
• http://www.shvoong.com
• http://www.lautanindonesia.com
• http://www.gizi.net
• http://freddish.wordpress.com
• http://community.um.ac.id
• http://ptp2007.wordpress.com
• http://www.yuwie.com