LAPORAN BIOTEKNOLOGI PEMBUATAN TAPAI DARI KETAN HITAM PDF

Preview

Summary

LAPORAN BIOTEKNOLOGI PEMBUATAN TAPAI DARI KETAN HITAM Ditujukan untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Bioteknologi Dosen Pengampu: Dr. Ir. Hj. Siti Suryaningsih, M.Si. Disusun oleh: Rizkia Suci Hadiyanti 11150162000069 Pendidikan Kimia 6B PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN...

Description

LAPORAN BIOTEKNOLOGI PEMBUATAN TAPAI DARI KETAN HITAM

Ditujukan untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Bioteknologi Dosen Pengampu: Dr. Ir. Hj. Siti Suryaningsih, M.Si.

Disusun oleh: Rizkia Suci Hadiyanti 11150162000069

Pendidikan Kimia 6B

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2018

A. Judul “Pembuatan Tapai dari Ketan Hitam” B. Tujuan •

Untuk mengetahui cara pembuatan tapai ketan hitam

•

Untuk mengetahui proses fermentasi pada tapai ketan hitam

C. Pelaksanaan Praktikum •

Hari

: Kamis

•

Tanggal

: 10 Mei 2018

•

Pukul

: 07.00 WIB s.d selesai

D. Landasan Teori Bioteknologi berasal dari kata latin yaitu bio (hidup), teknos (teknologi = penerapan) dan logos (ilmu). Bioteknologi adalah cabang biologi yang mempelajari pemanfaatan prinsip ilmiah dan rekayasa terhadap organisme, proses biologis untuk meningkatkan potensi organisme maupun menghasilkan produk dan jasa bagi kepentingan manusia. Bioteknologi dibagi ke dalam 2 bagian, yaitu bioteknologi modern dan bioteknologi konvensional. Salah satu contoh dari bioteknologi konvensional adalah pembuatan tapai, sedangkan contoh dari bioteknologi modern adalah rekayasa genetika (Campbel, 2003). Tapai adalah produk yang dihasilkan dari proses fermentasi, di mana terjadi suatu perombakan bahan-bahan yang tidak sederhana. Zat pati yang ada dalam bahan makanan diubah menjadi bentuk yang sederhana yaitu gula, dengan bantuan suatu mikroorganisme yang disebut ragi atau khamir. Tapai mempunyai rasa sedikit manis dengan sedikit rasa alkohol dan aroma semerbak yang khas. Tekstur lunak dan berair serta mengasilkan cairan yang merupakan efek dari efek fermentasi. Rasa manis pada tapai dipengaruhi oleh kadar gula dari tapai itu sendiri. Tetapi kadang – kadang pada sejenis tapai tertentu timbil rasa asam agak menyengat. Hal ini biasanya disebabkan oleh perlakuan selama proses pembuatan yang kurang teliti, misalnya penambahan ragi yang terlampau banyak, penutupan yang kurang sempurna selama proses

fermentasi berlangsung, ataupun karena proses fermentasi yang terlalu lama (Suwaryono, 1987 dalam Santosa, 2010). Diantara bahan dasar pembuatan tapai yang sering digunakan adalah beras ketan baik yang hitam maupun yang putih. Tapai dari beras ketan inilah yang paling banyak dijumpai di toko-toko makanan maupun di Super Market. Namun demikian juga belum diketahui apakah ada perbedaan kandungan etanol dalam tapai yang dihasilkan pada pembuatan dengan kedua macam beras ketan tersebut (Sutanto, 2006). Karbohidrat merupakan bahan baku yang menunjang dalam proses fermentasi, dimana prinsip dasar fermentasi adalah degradasi komponen pati oleh enzim (Sa’id, 1987 “dalam” Rustriningsih, 2007). Beberapa tumbuhan yang mengandung karbohidrat tinggi adalah dari jenis biji-bijian misalnya ketan putih dan dari jenis umbi-umbian misalnya singkong. Fermentasi merupakan suatu cara yang telah dikenal dan digunakan sejak lama sejak jaman kuno. Fermentasi merupakan suatu cara untuk mengubah substrat menjadi produk tertentu yang dikehendaki dengan menggunakan bantuan mikroba. Bioteknologi berbasis fermentasi sebagian besar merupakan proses produksi barang dan jasa dengan menerapkan teknologi fermentasi atau yang menggunakan mikroorganisme untuk memproduksi makanan dan minuman seperti: keju, yoghurt, minuman beralkohol, cuka, sirkol, acar, sosis, kecap, dll (Nurcahyo, 2011). Fermentasi mempunyai pengertian aplikasi metabolisme mikroba untuk mengubah bahan baku menjadi produk yang bernilai lebih tinggi, seperti asamasam organik, protein sel tunggal, antibiotika dan biopolimer. Fermentasi merupakan proses yang relatif murah yang pada hakekatnya telah lama dilakukan oleh nenek moyang kita secara tradisional dengan produk-produknya yang sudah biasa dimakan orang sampai sekarang, seperti tempe, oncom, tapai, dan lain-lain (Nurhayani, 2001). Makanan yang mengalami fermentasi biasanya mempunyai nilai gizi yang lebih tinggi daripada bahan asalnya. Hal ini tidak hanya disebabkan karena mikroba bersifat katabolik atau memecah komponen-komponen yang kompleks menjadi zat-zat yang lebih sederhana sehingga lebih mudah dicerna, tetapi

mikroba juga dapat mensintesis beberapa vitamin yang kompleks dan faktorfaktor pertumbuhan badan lainnya, misalnya produksi dari beberapa vitamin seperti riboflavin, vitamin B12 dan provitamin (Winarno, 1980). Semakin lama fermentasi maka semakin banyak glukosa yang dirombak menjadi alkohol sehingga kadar alkohol yang dihasilkan semakin tinggi. Fermentasi tape ketan hitam selama 3 hari menghasilkan kadar etanol sebesar 1,056%. Meningkatnya kadar alkohol yang dihasilkan oleh tape ketan hitam berkaitan dengan fase-fase pertumbuhan Sacharomyces cereviciae, yang dimulai dari fase adaptasi (Lag phase), fase eksponensial (Log phase), fase stasioner (Stationer phase), dan fase kematian (Death phase) (Setyohadi, 2006). Ragi tapai adalah bahan yang dapat digunakan dalam pembuatan tape, baik dari singkong dan beras ketan. Ragi tape merupakan populasi campuran yang tediri dari spesies-spesies genus Aspergilius, Saccharomyces, Candida, Hansenulla, dan bakteri Acetobacter. Genus tersebut hidup bersama-sama secara sinergis. Aspergillus menyederhanakan tepung menjadi glukosa serta memproduksi enzim glukoamilase yang akan memecah pati dengan mengeluarkan unit-unit glukosa, sedangkan Saccharomyces, Candida dan Hansenulla dapat menguraikan gula menjadi alkohol dan bermacam-macam zat organik lain sementara itu Acetobacter dapat merombak alkohol menjadi asam. Beberapa jenis jamur juga terdapat dalam ragi tape, antara lain Chlamydomucor oryzae, Mucor sp, dan Rhizopus sp (Tarigan, J., 1988). Khamir merupakan fungi bersel tunggal sederhana, kebanyakan bersifat saprofitik dan biasanya terdapat dalam tumbuh-tumbuhan yang mengandung karbohidrat. Bentuk sel khamir biasanya bulat, oval, dan biasanya tidak mempunyai flagella. Pada umumnya khamir berkembang biak dengan bertunas, membelah diri dan pembentukan spora. Khamir mempunyai kemampuan untuk memecah pangan karbohidrat menjadi alkohol dan karbondioksida. Proses ini diketahui sebagai fermentasi alkohol yaitu proses anaerob. Khamir mempunyai sekumpulan enzim yang diketahui sebagai zymase yang berperan pada fermentasi senyawa gula, seperti glukosa menjadi etanol dan karbondioksida. Reaksi yang terjadi dalam fermentasi alkohol sebagai berikut: C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2 Glukosa

Etanol

Karbondioksida

Jika pemberian O2 berlebihan, sel khamir akan melakukan respirasi secara aerobik, dalam keadaan ini enzim khamir dapat memecah senyewa gula lebih sempurna, dan akan dihasilkan karbondioksida dan air. C6H12O5 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O Jenis khamir yang biasanya dipakai dalam indutri fermentasi alkohol adalah jenis Saccharomyces cereviseae. Saccharomyces cereviseae berbentuk bulat, oval, atau memanjang, dan mungkin berbentuk pseudomiselium. Reproduksi khamir dilakukan dengan cara pertunasan multipolar, atau melalui pembentukan askospora. Askospora dapat terbentuk setelah terjadi konjugasi, atau berasal dari sel diploid. Saccharomyces cerevisiae merupakan spesies yang bersifat fermentatif kuat. Tetapi dengan adanya oksigen, Saccharomyces cerevisiae juga dapat melakukan respirasi yaitu mengoksidasi gula menjadi karbondioksida dan air. Kedua sistem tersebut menghasilkan energi, meskipun yang dihasilkan dari respirasi lebih tinggi dibandingkan dengan melalui fermentasi (Fardiaz, S., 1992). Saccharomyces cerevisiae akan mengubah 70 % glukosa di dalam substrat menjadi karbondioksida dan alkohol, sedangkan sisanya tanpa ada nitrogen diubah menjadi produk penyimpanan cadangan. Produk penyimpanan tersebut akan digunakan lagi melalui proses fermentasi endogenous jika glukosa di dalam medium sudah habis (Fardiaz, S., 1992).

E. Alat dan Bahan 1. Alat yang digunakan

2. Bahan yang digunakan

• Wadah/Baskom

•

1 kg Beras Ketan Putih

• Panci

•

¼ Beras Ketan Hitam

• Kompor

•

Air

• Sendok Nasi

•

½ Ragi

• Nampan

•

Daun pisang

F. Langkah Kerja 1. Memasukkan beras ketan putih dan beras ketan hitam

2. Mencuci beras ketan sampai bersih 3. Memasukkan beras ketan ke dalam baskom, kemudian rendam beras ketan pada malam sebelumnya agar lebih empuk 4. Menyaring dan meniriskan beras ketan yang telah direndam selama ± 12 jam 5. Setelah selesai ditiriskan hingga kesat, memasukkan beras ketan ke dalam panci yang sudah mendidih, kemudian kukus beras ketan sampai menjadi setengah matang 6. Memindahkan ke dalam wadah dan menambahkan air panas sebanyak 2 gelas sambil mengaduk sampai semua beras ketan terkena air panas secara merata 7. Mendiamkan selama 5 menit agar air dapat meresap seluruhnya pada beras ketan tersebut 8. Memasukkan kembali ke dalam panci, dan masak hingga matang 9. Setelah matang, memindahkan beras ketan kedalam nampan atau tampah yang telah dialaskan daun pisang, lalu diratakan 10. Mendiamkan beras ketan selama beberapa jam agar menjadi dingin. 11. Mengambil wadah berukuran sedang, beri alas daun pisang yang rapi/menutupi seluruh permukaan wadah 12. Memasukkan lapisan pertama beras ketan, meratakan dengan baik, lalu menaburi bagian atasnya dengan ragi yang sudah dihaluskan hingga rata. Lakukan proses ini seterusnya hingga lapisan ketiga, keempat, atau sampai bahan habis 13. Menambahkan daun pisang untuk menutupi permukaan beras ketan tersebut dengan baik dan benar-benar rapat 14. Menutup kembali wadah dengan tutupnya hingga rapat, kemudian mendiamkan selama 3 hari 2 malam 15. Setelah 3 hari 2 malam, tapi ketan baru boleh dibuka. Jangan membuka sebelum jatuh tempo, karena proses fermentasinya bisa terganggu.

1 Kg Beras Ketan Putih + ¼ Kg Beras Ketan Hitam

Pencucian dengan air bersih dilakukan sebanyak tiga kali

Perendaman selama ± 12 jam

Penirisan

Pengukusan ½ matang selama 30 menit

Pemindahan ke wadah

Penyiraman air panas sebanyak dua gelas

Pengukusan kembali selama 20 menit

Penghamparan pada tampah

Pendiaman selama ± 3 jam

Penambahan ragi

Proses fermentasi/didiamkan selama 3 hari

Tapai ketan siap untuk dimakan Diagram Alir Pembuatan Tapai Ketan

G. Hasil Pengamatan Tape Ketan

Sebelum diberi

Hitam

ragi

Kematangan

-

Setelah diberi ragi Hari ke-1 -

Hari ke-2 Agak

Hari ke-3 Matang

matang Rasa

-

-

-

Aroma

-

-

Tercium

Manis Tercium menyengat dan berbau alkohol

Warna

Kadar Air

Hitam keungu-

Hitam

Hitam

Hitam

unguan

keungu-

keungu-

keungu-

unguan

unguan

unguan

-

Sedikit

Banyak

-

Reaksi yang terjadi: C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP

H. Pembahasan Pada percobaan bioteknologi ini, kami melakukan proses fermentasi yaitu pada pembuatan tapai dari ketan hitam. Tapai adalah produk yang dihasilkan dari proses fermentasi, di mana terjadi suatu perombakan bahan-bahan yang tidak sederhana. Zat pati yang ada dalam bahan makanan diubah menjadi bentuk yang sederhana yaitu gula, dengan bantuan suatu mikroorganisme yang disebut ragi atau khamir. Kami memilih pembuatan tapai yang berasal dari beras ketan hal ini dikarenakan bahwa beras ketan merupakan salah satu jenis karbohidrat yang dapat menunjang dalam proses fermentasi, dimana prinsip dasar fermentasi adalah degradasi komponen pati oleh enzim (Sa’id, 1987 “dalam” Rustriningsih, 2007). Pada proses pembuatan tapai, diperlukan suatu enzim atau yang dikenal dengan sebutan ragi. Ragi tapai merupakan populasi campuran yang tediri dari spesies-spesies genus Aspergilius, Saccharomyces, Candida, Hansenulla, dan

bakteri Acetobacter. Genus tersebut hidup bersama-sama secara sinergis. Aspergillus menyederhanakan tepung menjadi glukosa serta memproduksi enzim glukoamilase yang akan memecah pati dengan mengeluarkan unit-unit glukosa,

sedangkan

Saccharomyces,

Candida

dan

Hansenulla

dapat

menguraikan gula menjadi alkohol dan bermacam-macam zat organik lain sementara itu Acetobacter dapat merombak alkohol menjadi asam. Beberapa jenis jamur juga terdapat dalam ragi tape, antara lain Chlamydomucor oryzae, Mucor sp, dan Rhizopus sp (Tarigan, J., 1988). Pada proses pembuatan, kami menggunakan ragi yang biasa disebut dengan khamir dan kapang. Khamir dan kapang merupakan mikroba yang mengubah karbohidrat yang terkandung dalam bahan menjadi gula. Peranan ragi dalam pembuatan tapai adalah mengubah gula menjadi alkohol. Rasa manis pada tapai dipengaruhi oleh kadar gula yang ada dalam tapai tersebut. Berdasarkan hasil pengamatan yang telah dilakukan, dapat diketahui bahwa beras ketan yang belum diberi ragi tidak memiliki rasa, aroma, dan kadar air seperti tapai pada umumnya. Namun setelah penambahan ragi dan disimpan selama 3 hari mengalami perubahan rasa dan aroma, serta adanya air disekitar beras ketan tersebut. Rasa yang manis dan memiliki aroma alkohol, jika dikaitkan dengan literatur sesuai dengan pendapat Setyohadi bahwa “semakin lama fermentasi maka semakin banyak glukosa yang dirombak menjadi alkohol sehingga kadar alkohol yang dihasilkan semakin tinggi. Fermentasi tape ketan hitam selama 3 hari menghasilkan kadar etanol sebesar 1,056%. Meningkatnya kadar alkohol yang dihasilkan oleh tape ketan hitam berkaitan dengan fase-fase pertumbuhan Sacharomyces cereviciae, yang dimulai dari fase adaptasi (Lag phase), fase eksponensial (Log phase), fase stasioner (Stationer phase), dan fase kematian (Death phase). Rasa manis pada tapai dipengaruhi oleh kadar gula yang ada dalam beras ketan tersebut.” Saat proses fermentasi dilakukan pada suhu ruang dan disimpan dalam wadah yang tertutup rapat. Hal ini bertujuan agar bakteri pada ragi tersebut dapat bekerja secara sempurna dan tidak terkontaminasi dari udara luar.

I. Kesimpulan 1. Pembuatan tapai ketan hitam dilakukan dengan proses fermentasi dan dibantu oleh bakteri yang tersimpan dalam ragi. 2. Proses fermentasi pada tapai ketan terjadi selama 3-4 hari. Fermentasi yang terjadi yaitu perubahan pati menjadi gula, dimana gula dirubah menjadi alkohol oleh bakteri Saccharomyces ceriviseae sehingga ketan menjadi lunak, berair, manis, dan berbau alkohol.

J. Daftar Pustaka Campbell, Reece, Mitchel. 2003. Biologi, Edisi Kelima Jilid 3. Jakarta: Erlangga. Nurcahyo, Heru. 2011. Diktat Bioteknologi. Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta. Nurhayani. Dkk. 2001. Peningkatan Kandungan Protein Kulit Umbi Ubi Kayu Melalui Proses Fermentasi. Vol. 6. No. 1. Rustringsih, T. 2007. Pengaruh Penambahan Ammonium Sulfat Terhadap Produksi Etanol pada Fermentasi Beras Ketan Putih (Oryza sativa L. Var glutinosa) dengan Inokulum Saccharomyces cerevisiae. Universitas Muhammadiyah Surakarta. Skripsi. Setyohadi, 2006. Proses Mikribiologi Pangan (Proses Kerusakan dan Pengolahan). Medan: USU Press. Sutanto, Teja Dwi. Dkk. Jurnal Gradien. Studi Kandungan Etanol Dalam Tapai Hasil Fermentasi Beras Ketan Hitam Dan Putih. Vol. 2 No.1. Sutanto, S.,D & Martono, A. 2005. Jurnal Teknik Kimia. Studi Kandungan Etanol Dalam Tapai Hasil Fermentasi Beras Ketan Hitam Dan Putih, Vol.2 (1):123125 Tarigan, J., 1988. Pengantar Mikrobiologi Umum, Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Proyek Pengembangan Lembaga Pendidikan Tenaga Pendidikan. Winarno.F.G & Fardiaz.S., 1981. Biofermentasi & Biosintesa Protein. Bandung: Angkasa Bandung. Winarno, F.G.1988. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: PT. Gramedia....