Bioteknologi pangan adalah bioteknologi yang digunakan untuk menghasilkan produk makanan dengan memanfaatkan mikroorganisme. Beberapa contoh produk bioteknologi di bidang pangan yaitu tapai, yoghurt, keju, tempe, kecap, roti, dan minuman beralkohol. Penjelasan mengenai proses pembuatan produk makanan dengan memanfaatkan mikroorganisme sebagai berikut.
a. Tapai
Tapai dibuat dengan memanfaatkan
mikroorganisme yang ada dalam ragi tapai. Salah satu mikroorganisme yang
berperan dalam pembuatan tapai adalah khamir Saccharomyces cerevisiae. Perhatikan
Gambar berikut agar kamu mengetahui bentuk khamir tersebut!
 |
| Gambar (a) Tapai Singkong, (b) Khamir Saccharomyces cerevisiae |
Selain Saccharomyces cerevisiae, jamur Aspergillus sp., dan bakteri Acetobacter aceti juga berperan dalam pembuatan tapai. Mikroorganisme yang terdapat pada ragi tapai memiliki peranan yang sinergis, artinya mikroorganisme tersebut akan bekerja bersama untuk mengubah bahan baku dari singkong atau beras ketan menjadi tapai.
Selama pembuatan tapai terjadi pemecahan (hidrolisis) amilum atau pati menjadi glukosa. Proses ini dibantu oleh jamur Aspergillus sp. Proses inilah yang membuat tapai berasa manis. Glukosa yang dihasilkan dari proses tersebut difermentasi menjadi alkohol oleh khamir Saccharomyces cerevisiae. Proses ini menyebabkan tapai memiliki aroma yang khas. Proses fermentasi yang dilakukan mikroorganisme dalam pembuatan tapai merupakan respirasi anaerob. Artinya dalam prosesnya tidak dibutuhkan oksigen.
Apakah ketika memakan tapai kamu merasakan
rasa masam? Dari mana rasa masam tersebut? Rasa masam pada tapai disebabkan
adanya kandungan asam cuka (asam asetat). Asam cuka dihasilkan dari proses
fermentasi alkohol oleh bakteri Acetobater aceti secara aerob (dalam keadaan
terdapat oksigen). Fermentasi ini terjadi ketika pembungkus tapai terbuka. Oleh
karena itu, agar tapai yang dihasilkan tidak terlalu masam, dalam pembuatan
tapai harus ditutup rapat. Perhatikan Diagram berikut.
 |
| Diagram Perubahan Kimia yang Terjadi dalam Pembuatan Tapai |
b. Yoghurt
Yoghurt merupakan makanan yang dihasilkan
dari proses fermentasi susu dengan bantuan bakteri. Yoghurt kaya akan protein,
kalsium, vitamin A, B, C, E, dan vitamin K. Mengonsumsi yoghurt secara teratur
memiliki banyak manfaat untuk kesehatan, di antaranya dapat meremajakan kulit,
membantu proses pencernaan, menjaga jantung tetap sehat, mencegah hipertensi,
mengurangi risiko osteoporosis, mengatasi jerawat, dan mengurangi kolesterol.
 |
| Gambar Makanan Olahan Yoghurt |
Proses fermentasi susu menjadi yoghurt melibatkan peranan bakteri asam laktat, misalnya Lactobacillus casei, Streptococcus thermophillus, Lactobacillus bulgaricus, dan Bifidobacteria. Dalam pembuatan yoghurt, susu harus dididihkan terlebih dahulu pada suhu 85-90oC agar bakteri-bakteri lain mati dan protein dalam susu terdenaturasi (mengalami kerusakan). Bakteri asam laktat mampu mengubah laktosa yang terkandung dalam susu menjadi asam laktat. Asam laktat inilah yang menyebabkan rasa masam pada yoghurt. Akibat dihasilkannya asam laktat, pH menjadi turun. Turunnya pH juga menyebabkan denaturasi protein dan pelepasan kalsium serta fosfat dari protein kasein susu. Akibatnya, protein kasein menjadi tidak stabil dan mengalami pengendapan. Proses tersebut yang menyebabkan yoghurt memiliki tekstur yang kental.
c. Keju
Keju merupakan makanan yang dihasilkan dari
proses koagulasi atau pengentalan protein kasein susu. Selama proses pembuatan, susu biasanya dibuat dalam
kondisi asam dan ditambahkan rennet. Pengasaman susu, dapat dilakukan dengan
menambahkan bakteri asam laktat seperti Lactococcus sp., Lactobacillus
bulgaricus, dan Streptococcus thermophillus.
 |
| Gambar Jenis-Jenis Keju |
Rennet merupakan kompleks enzim yang dihasilkan di dalam perut hewan ruminansia (hewan memamah biak) yang komponen penyusun utamanya adalah enzim renin atau enzim chymosin. Enzim renin merupakan kelompok enzim protease yang mampu memutuskan ikatan peptida dalam protein yang menghubungkan asam amino satu dengan yang lain. Enzim inilah yang berperan penting dalam pemisahan dan pengentalan protein kasein dalam susu, sehingga terbentuk bagian padat yang disebut dengan dadih (curd) dan bagian yang cair disebut dengan air dadih (whey). Dadih inilah yang akan diproses lebih lanjut melalui proses pematangan dan pengemasan sehingga terbentuk olahan makanan yang dikenal dengan keju.
d. Tempe
Tempe adalah makanan tradisional khas
Indonesia yang sering dikonsumsi dan
menjadi salah satu makanan favorit. Tahukah kamu bagaimana cara membuat tempe?
Pada dasarnya proses produksi tempe menggunakan teknik fermentasi. Fermentasi
dilakukan dengan menumbuhkan jamur Rhizopus oryzae dan Rhizopus oligosporus pada
biji kedelai. Pada proses pertumbuhannya, jamur akan menghasilkan benang-benang
yang disebut dengan hifa. Benang-benang itu mengakibatkan biji-bijian kedelai
saling terikat dan membentuk struktur yang kompak seperti pada Gambar berikut.
 |
| Gambar (a) Tempe, (b) Struktur Mikroskopis Jamur Rhizopus oryzae |
Pada waktu pertumbuhannya, jamur juga akan menghasilkan suatu enzim protease yang dapat menguraikan kompleks protein yang ada pada kedelai menjadi asam amino yang lebih mudah dicerna oleh tubuh kita. Inilah alasan yang menjadikan tempe lebih mudah dicerna oleh tubuh kita daripada kedelai.
e. Kecap
Kecap merupakan salah satu produk hasil bioteknologi yang terbuat dari kacang kedelai. Secara tradisional proses pembuatan kecap melibatkan proses hidrolisis dan fermentasi dengan menggunakan jamur Aspergillus oryzae, Aspergillus sojae, dan Aspergillus wentii.
 |
| Gambar Kecap |
Di Jepang, proses fermentasi dalam pembuatan kecap juga melibatkan Saccharomyces cerevisiae dan spesies Lactobacillus untuk menghasilkan aroma khas.
 |
| Gambar (a) Kacang Kedelai yang Telah Ditumbuhi Jamur Aspergillus sojae, (b) Fermentasi Kacang Kedelai |
Pada tahap awal pembuatan kecap, kedelai
dicuci hingga bersih, kemudian direbus hingga matang. Selanjutnya, kedelai yang
telah direbus ditaburi dengan kultur jamur. Kemudian, dicampur air garam dengan
jumlah tertentu. Setelah beberapa waktu, jamur akan berkembang, menghasilkan
enzim yang mampu menghidrolisis amilum menjadi gula sederhana dan menghidrolisis
protein menjadi asam amino. Gula sederhana dan asam amino akan mengalami reaksi
membentuk ikatan amino-glikosida sehingga menghasilkan warna cokelat gelap.
Dari proses tersebut, akan terbentuk campuran butiran biji kedelai dan cairan
kental berwarna cokelat gelap. Selanjutnya, campuran ini disaring untuk
memisahkan cairan dengan butiran biji kedelai. Cairan cokelat gelap tersebut
selanjutnya dipanaskan untuk mematikan jamur maupun bakteri. Cairan inilah yang
dinamakan kecap, yang biasanya dikemas dalam botol.
f. Roti
Roti merupakan makanan yang terbuat dari bahan dasar utama tepung terigu dan air. Roti sudah dikenal oleh masyarakat seluruh dunia. Selain tepung terigu dan air, masih banyak komposisi yang ditambahkan ke dalam adonan roti. Perbedaan komposisi ini menyebabkan roti sangat beragam, baik jenis, bentuk, ukuran, dan teksturnya.
 |
| Berbagai Jenis Roti yang Memanfaatkan Saccharomyces cerevisiae |
Ketika kamu memakan roti atau kue donat,
pernahkah kamu berpikir bagaimana proses pembuatan roti dan donat? Pembuatan
roti dan donat memanfaatkan peristiwa fermentasi yang dibantu oleh
Saccharomyces cerevisiae. Fermentasi yang dilakukan oleh Saccharomyces
cerevisiae menghasilkan banyak gas karbon dioksida dan sedikit alkohol. Gas
karbon dioksida akan membuat adonan roti mengembang, sedangkan alkohol akan
menghasilkan aroma khas pada adonan roti. Gas karbon dioksida yang terperangkap
dalam adonan akan memuai saat adonan dimasukkan ke oven, sehingga membuat roti
semakin mengembang, dan meninggalkan rongga dalam roti. Peristiwa ini yang
membuat tekstur roti lebih menarik, lebih ringan, dan lebih mudah untuk
dikonsumsi.
g. Minuman Beralkohol
Bioteknologi juga banyak dimanfaatkan dalam pembuatan minuman beralkohol, misalnya bir dan wine. Bir merupakan minuman beralkohol yang terbuat dari biji serealia, sedangkan wine terbuat dari ekstrak buah anggur.
 |
| Gambar Proses Fermentasi Win |
Pembuatan minuman beralkohol juga melibatkan proses fermentasi yang dilakukan oleh Saccharomyces. Jenis Saccharomyces dan jenis bahan baku yang berbeda mampu menghasilkan aroma dan rasa yang khas pada jenis-jenis minuman beralkohol. Lama proses fermentasi memengaruhi jumlah alkohol yang dihasilkan. Semakin lama proses fermentasi minuman, semakin tinggi kandungan alkoholnya.
Referensi:
Buku Guru Ilmu Pengetahuan Alam. SMP/MTs Kelas IX Semester 2. Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. Edisi Revisi Jakarta: Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, 2017
Baca juga:
Bio Teknologi | |
01 | |
02 | |
03 | |
04 | |
05 | |
06 | |
07 | |
08 | |
09 | |
10 | |
11 | |
12 | |
13 | |
14 | |
15 | |
Tidak ada komentar:
Posting Komentar