Laporan Praktikum Bioteknologi Sederhana Tape Singkong

BIOTEKNOLOGI SEDERHANA : TAPE SINGKONG

I.                   TUJUAN

1.      Mengetahui cara penerapan bioteknologi sederhana: fermentasi tape.

2.      Mengetahui proses pembuatan tape.

3.      Mengetahui proses terjadinya fermentasi.

4.      Mengetahui peranan organisme Saccharomyces cerivisiae dalam peragian.

II.                DASAR TEORI

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa untuk kesejahteraan umat manusia. Penerapan bioteknologi memadukan berbagai disiplin ilmu, seperti mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi molekuler, kimia, rekayasa proses, dan teknik kimia. Bioteknologi dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu bioteknologi sederhana (konvensional) dan bioteknologi modern.

Bioteknologi modern adalah bioteknologi yang menggunakan teknik rekayasa genetika, seperti DNA rekombinan, yaitu pemutusan dan penyambungan DNA dengan cara kultur jaringan, kloning, dan fusi sel.

Bioteknologi sederhana (konvensional) adalah bioteknologi yang menggunakan mikroorganisme/makhluk hidup sebagai alat untuk menghasilkan produk dan jasa tertentu. Bioteknologi sederhana memanfaatkan bakteri, ragi, kapang, alga, sel tumbuhan, atau jaringan hewan.

Pembuatan tape singkong termasuk dalam bioteknologi sederhana. Tape merupakan makanan fermentasi tradisional yang sudah tidak asing lagi. Tape dibuat dari beras, beras ketan, atau dari singkong (ketela pohon). Berbeda dengan makanan-makanan fermentasi lain yang hanya melibatkan satu mikroorganisme yang berperan utama, seperti tempe atau minuman alkohol, pembuatan tape melibatkan banyak mikroorganisme.

Berdasarkan uraian di atas, dapat disimpulkan mikroorganisme yang terdapat di dalam ragi tape adalah :

a)      Kapang

-          Amylomyces rouxii

-          Mucor sp.

-          Rhizopus sp.

b)      Khamir

-          Saccharomycopsis fibuligera

-          Saccharomycopsis malanga

-          Pichia burtonii

-          Saccharomyces cerevisiae

-          Candida utilis;

-          Bakteri Pediococcus sp.

-          Bakteri Bacillus sp.

Kedua kelompok mikroorganisme tersebut bekerja sama dalam menghasilkan tape.

Mikroorganisme dari kelompok kapang akan menghasilkan enzim - enzim amilolitik yang akan memecahkan amilum pada bahan dasar menjadi gula - gula yang lebih sederhana (disakarida dan monosakarida). Proses tersebut sering dinamakan sakarifikasi (saccharification). Kemudian khamir akan merubah sebagian gula - gula sederhana tersebut menjadi alkohol. Inilah yang menyebabkan aroma alkoholis pada tape. Semakin lama tape tersebut dibuat, semakin kuat alkoholnya.

Proses pembuatan tape melibatkan proses fermentasi yang dilakukan oleh jamur Saccharomyces cerevisiae. Jamur ini memiliki kemampuan dalam mengubah karbohidrat (fruktosa dan glukosa) menjadi alkohol dan karbondioksida. Selain Saccharomyces cerevisiae, dalam pembuatan tape ini terlibat pula mikroorganisme lainnya, yaitu Mucor chlamidosporus dan Endomycopsis fibuligera. Kedua mikroorganisme ini turut membantu dalam mengubah pati menjadi glukosa.

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.

Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah etanol, asam laktat, dan hidrogen. Akan tetapi beberapa komponen lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam butirat dan aseton. Respirasi anaerobik dalam otot mamalia selama kerja yang keras (yang tidak memiliki akseptor elektron eksternal), dapat dikategorikan sebagai bentuk fermentasi.

Ragi adalah palung yang dibuat dari adonan tepung beras dan berbagai macam rempah-rempah mengandung berbagai macam jasad renik (tergantung jenis raginya), ragi digunakan sebagai biang dalam pembuatan roti maupun berbagai jenis makanan hasil fermentasi tradisional, seperti tape, tempe, oncom, dan kecap juga untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol lainnya.

Pemilihan media pembungkus sangat penting biasanya menggunakan daun pisang, daun jati, daun waru, plastik. Untuk mendorong pertumbuhan jamur Saccharomyces cerevisiae dengan baik secara aerasi untuk mendapatkan cukup udara.

III.             ALAT DAN BAHAN

1.      Baskom

2.      Kain Lap

3.      Penyaring

4.      Daun pisang

5.      Ragi yang telah dihaluskan

6.      Singkong sesuai kebutuhan (sudah direbus/kukus ¾ matang)

IV.             LANGKAH KERJA

V.                HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil percobaan tape singkong kelompok 2 setelah 3 hari didiamkan cukup lunak dan manis.

Perubahan biokimia yang penting pada fermentasi tape adalah hidrolisis pati menjadi glukosa dan maltosa yang akan memberikan rasa manis serta perubahan gula menjadi alkohol dan asam organik.

Reaksi dalam fermentasi berbeda - beda tergantung pada jenis gula yang digunakan dan produk yang dihasilkan

Secara singkat, glukosa (C₆H₁₂O₆) yang merupakan gula paling sederhana, melalui fermentasi akan menghasilkan etanol (2C₂H₅O H). Reaksi fermentasi ini dilakukan oleh ragi, dan digunakan pada produksi makanan.

Persamaan Reaksi Kimia

Dijabarkan sebagai berikut:

Gula (glukosa, fruktosa, atau sukrosa) → Alkohol (etanol) + Karbon dioksida + Energi (ATP)

Jalur biokimia yang terjadi, sebenarnya bervariasi tergantung jenis gula yang terlibat, tetapi umumnya melibatkan jalur glikolisis, yang merupakan bagian dari tahap awal respirasi aerobik pada sebagian besar organisme. Jalur terakhir akan bervariasi tergantung produk akhir yang dihasilkan. Tahap akhir dari fermentasi adalah konversi piruvat ke produk fermentasi akhir. Tahap ini tidak menghasilkan energi tetapi sangat penting bagi sel anaerobic, karena tahap ini meregenerasi. nicotinamide adenine dinucleotide (NAD⁺), yang diperlukan untuk glikolisis. Ia diperlukan untuk fungsi sel normal karena glikolisis merupakan satu-satunya sumber ATP dalam kondisi anaerobik.

VI.             KESIMPULAN

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.

Pembuatan tape singkong termasuk dalam bioteknologi sederhana karena masih menggunakan cara – cara tradisional yang terbatas (fermentasi dengan mikroorganisme).

Pada proses pembuatan tape, ragi (Saccharomyces cerevisiae) mengeluarkan enzim yang dapat memecah karbohidrat pada singkong menjadi glukosa yang membuat tape terasa manis walaupun tidak diberi gula. Kemudian glukosa itu akan dimakannya untuk pertumbuhannya sehingga singkong menjadi lunak. Jamur tersebut akan merubah glukosa menjadi alkohol.

Reaksi pada fermentasi :

Gula (glukosa, fruktosa, atau sukrosa) → Alkohol (etanol) + Karbon dioksida + Energi (ATP)