Fermentasi Dalam Makanan : Pengertian Fermentasi, Jenis, Faktor Yang Mempengaruhi, Serta Tahapan Fermentasi

Pengertian Fermentasi. Fermentasi makanan telah dikenal manusia sejak jaman prasejarah. Hal tersebut diketahui dari catatan sejarah bahwa pada tahun 7.000 - 6.000 Sebelum Masehi masyarakat Jiahu, China telah mengkonsumsi minuman beralkohol yang terbuat dari buah, beras, dan madu.  Atau diketemukannya benda bersejarah yang berusia sekitar 7.000 tahun, berupa kendi yang berisi sisa minuman anggur di Pegunungan Zagros, Iran yang saat ini disimpan di Universitas Pennsylvania, Amerika Serikat.

Istilah fermentasi berasal dari bahasa Latin, yaitu "fervere" yang berarti merebus. Dalam kaitannya dengan makanan, fermentasi diartikan sebagai proses pengubahan karbohidrat menjadi alkohol dan karbondioksida atau asam amino organik dengan menggunakan ragi, bakteri, fungi, atau kombinasi dari ketiganya di bawah kondisi anaerobik. Fermentasi juga dapat berarti :

• respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan elektron eksternal tanpa akseptor.
• suatu cara mengubah substrat menjadi produk tertentu yang dikehendaki dengan bantuan dari mikroba.
• suatu proses dengan memanfaatkan kemampuan mikroba untuk menghasilkan metabolit primer dan metabolit sekunder dalam suatu lingkungan yang dikendalikan.

Dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia, fermentasi diartikan dengan :

1. peragian.
2. penguraian metabolik senyawa organik oleh mikroorganisme yang menghasilkan energi yang pada umumnya berlangsung dengan kondisi anaerobik dan dengan pembebasan gas.

Dalam suatu proses fermentasi memerlukan :

• mikroba sebagai inokulum.
• tempat atau wadah untuk menjamin proses fermentasi berlangsung dengan optimal.
• substrat atau makanan sebagai tempat tumbuh (medium) dan sumber nutrisi bagi mikroba.

Pengertian Fermentasi Menurut Pendapat Para Ahli. Menurut Astawan, reaksi yang terjadi selama proses fermentasi tidak lain merupakan proses dari penguraian senyawa-senyawa dengan molekul-molekul yang lebih besar khususnya protein yang menjadi senyawa yang lebih ederhana, sehingga lebih dengan mudah dalam mencerna, diserap, dan dimanfaatkan oleh tubuh manusia. Astawan juga menjelaskan bahwa protein ikan yang akan terutai menjadi bentuk peptida dan asam amino, dapat terurai lebih lanjut menjadi suatu senyawa yang memiliki tujuan dan fungsi dalam pembentukan citra rasa khas pada suatu produk. Selain pengertian tersebut, pengertian fermentasi juga telah banyak dikemukakan oleh para ahli, beberepa diantaranya adalah sebagai berikut :

• Suprihatin, berpendapat bahwa fermentasi adalah suatu proses perubahan kimia pada suatu substrat organik melalui aktivitas enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme.
• Muchtadi dan Ayustaningworno, berpendapat bahwa fermentasi adalah sebagai proses oksidasi anaerobik atau partial anaerobik karbohidrat yang menghasilkan alkohol serta beberapa asam, akan tetapi banyak proses fermentasi menggunakan substrak protein dan lemak.
• Darwis dan Sukara, berpendapat bahwa fermentasi adalah proses secara aerobik dan anaerobik yang menghasilkan jenis-jenis produk dengan melibatkan adanya aktivitas mekroba terkontrol.

Sifat Fermentasi. Fermentasi memiliki sifat yang terbagi dalam dua tipe, yaitu 

• fermentasi aerobik, merupakan fermentasi yang pada prosesnya memerlukan oksigen. Misalnya fermentasi asam cuka.
• fermentasi anaerobik, merupakan fermentasi yang pada prosesnya tidak memerlukan oksigen. Misalnya fermentasi alkohol.

Jenis Fermentasi. Fermentasi dapat dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan sebagai berikut :

1. Produk yang Dihasilkan.

Berdasarkan produk yang dihasilkan, fermentasi dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu :

• homofermentatif, adalah fermantasi yang produk akhirnya hanya berupa asam laktat. Misalnya proses fermentasi pada pembuatan yoghurt.
• heterofermentatif, adalah fermentasi yang hasil akhirnya berupa asam laktat dan etanol yang sama banyaknya. Misalnya proses fermentasi pada pembuatan tape.

2. Oksigen yang Digunakan.

Berdasarkan oksigen yang digunakan, fermentasi dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu :

• fermentasi aerobik, adalah fermentasi yang memerlukan oksigen.
• fermantasi anaerobik, adalah fermentasi yang tidak memerlukan oksigen.

3. Proses yang Dihasilkan.

Berdasarkan proses yang dihasilkan oleh mikroba, fermentasi dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu :

• fermentasi yang menghasilkan sel mikroba (biomassa). Biomassa dapat dibedakan menjadi dua, yaitu produksi yeast untuk industri roti dan produksi sel mikroba untuk digunakan sebagai makanan manusia dan hewan.
• fermentasi yang menghasilkan enzim dari mikroba. Enzim yang dihasilkan dari mikroba mempunyai keunggulan dibandingkan yang diproduksi oleh tanaman dan hewan, Keunggulan tersebut adalah dihasilkannya enzim dalam jumlah yang besar dan mudah meningkatkan produktivitas.
• fermentasi yang menghasilkan metabolit mikroba. Metabolit mikroba dapat dibedakan menjadi metabolit primer dan metabolit sekunder. Produk metabolit primer adalah etanol, asam sitrat, polisakarida, vitamain, dan lain sebaginya. Sedangkan produk metabolit sekunder adalah antibiotik, inhibitor enzim, dan lain sebagainya.

Tujuan Fermentasi. Tujuan utama dari fermentasi adalah menjadikan suatu makanan lebih tahan lama, yaitu dengan mengawetkan makanan dengan menghasilkan beberapa asam laktat, asas asetat dan alkohol dalam jumlah yang cukup banyak, memperkaya nutrisi makanan dengan menambahkan beberapa asam amino, protein dan vitamin,

Manfaat Fermentasi. Manfaat utama dari fermentasi adalah mengubah karbohidrat menjadi asam organik yang sifatnya mengawetkan makanan, sehingga makanan akan menjadi tahan lama. Selain itu, fermentasi juga bermanfaat sebagai berikut :

• memperkaya variasi makanan dengan mengubah aroma, rasa, dan tekstur makanan.
• memperkaya nutrisi makanan dengan menambahkan sejumlah protein, asam amino, serta vitamin.
• mengeliminasi senyawa anti nutrien.
• mengawetkan makanan dengan menghasilkan sejumlah asam laktat, alkohol, dan asam asetat dalam jumlah yang signifikan.
• mengurangi waktu dan sumber daya yang diperlukan dalam memproses makanan.

Faktor Yang Mempengaruhi Fermentasi. Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi fermentasi, sehingga proses fermentasi dapat berjalan dengan baik. Beberapa faktor yang mempengaruhi fermentasi diantaranya adalah sebagai berikut : 

1. Suhu atau Temperatur.

Suhu sebagai salah satu faktor lingkungan terpenting yang mempengaruhi dan menentukan macam organisme yang dominan selama fermentasi. Beberapa hal berkaitan dengan suhu adalah :

• suhu minimum, di bawah suhu tersebut pertumbuhan mikroorganisme tidak terjadi lagi.
• suhu optimum, sebagai suhu yang memungkinkan pertumbuhan mikroorganisme paling cepat.
• suhu maksimum, di atas suhu tersebut pertubuhan mikroorganisme tidak mungkin terjadi lagi.

2. Oksigen.

Selama proses fermentasi berlangsung, oksigen harus diatur sebaik mungkin untuk memperbanyak atau menghambat pertumbuhan mikroba tertentu. Setiap mikroba memerlukan pasokan oksigen yang berbeda-beda jumlahnya untuk pertumbuhan atau membentuk sel-sel baru untuk fermentasi.

3. Substrat atau Makanan.

Mikroorganisme membutuhkan suplai makanan sebagai sumber energi dan menyediakan unsur-unsur kimia dasar untuk pertumbuhan sel. Substrat yang dibutuhkan oleh mikroba untuk kelangsungan hidupnya berhubungan erat dengan komposisi kimianya. Kebutuhan mikroorganisme akan substrat juga berbeda-beda, ada yang memerlukan substrat lengkap ada yang cuma memerlukan substrat yang sederhana.

4. Air.

Mikroorganisme tidak dapat tumbuh tanpa adanya air. Air dalam substrat yang digunakan untuk pertumbuhan mikroorganisme dinyatakan dalam istilah water activity atau aktivitas air, yaitu perbandingan antara tekanan uap dari larutan dengan tekanan uap air murni pada suhu yang sama.

Tahapan Fermentasi. Fermentasi terjadi dengan melalui beberapa tahapan, yaitu :

• formulasi medium yang dipakai untuk menumbuhkan mikroorganisme, baik pada pengkayaan maupun proses produksi.
• sterilisasi medium, fermentator, dan perlengkapannya.
• produksi kultur murni atau campuran yang cukup untuk menginokulasi pada tahap produksi.
• optimasi produksi pada tahap fermentasi produk dengan kondisi optimum.
• ekstraksi dan purifikasi.
• pembuangan limbah medium yang dihasilkan pada saat produksi.

Perilaku mikroorganisme terhadap makanan dapat menghasilkan dampak positif maupun negartif. Fermentasi makanan biasanya mengacu pada dampak positif dari fermentasi. Ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang fermentasi disebut zimologi.

Semoga bermanfaat.