Tape

Si Tape Singkong Legit

Risa Umami, Dian Rizkiaditama, Ridha Anisa F., Bowo Siswandoko

Program Studi Pendidikan Biologi

Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Universitas Muhammadiyah Malang

Jl. Tlogomas 246 Malang Telp. 464318

ABSTRAC

Biotechnology is the utilization of microorganisms to produce a product that can be used by human beings. Biotechnology divided into two , that is conventional  biotechnology ( traditionally ) and modern biotechnology . Biotechnology conventional usually use of microorganisms in the form of bacteria , fungi , etc. While biotechnology usually using modern technologies that can help us in the process of tissue culture.

Processing food by fermentation is the type of food processing old enough. Traditionally mostly done at the household level. Indonesia very rich food products the results of the fermentation process. One example tape. Tape is fermentation traditional food that is no stranger to. Tape made from rice , glutinous rice , or from fermented cassava cassava ( trees ). Different to other foods  fermentation that involves one of the main play,  tape involved a lot of microorganisms.Tape is already varying with different flavor and to improve the attractiveness of the consumer.

Keyword: Biotechnology, fermentation, Tape

ABSTRAK

Bioteknologi adalah pemanfaatan mikroorganisme untuk menghasilkan suatu produk yang dapat digunakan oleh manusia. Bioteknologi dibagi menjadi dua, yaitu, bioteknologi konvensional (tradisional) dan bioteknologi modern. Bioteknologi konvensional biasanya menggunakan mikroorganisme berupa bakteri, jamur, dll. Sedangkan bioteknologi modern biasanya menggunakan teknologi-teknologi yang dapat membantu kita dalam proses pengkloningan, kultur jaringan.

Pengolahan makanan dengan cara fermentasi merupakan jenis pengolahan makanan yang cukup tua. Secara tradisional banyak dilakukan di tingkat rumah tangga. Indonesia sangat kaya akan produk-produk pangan hasil proses fermentasi. Salah satu contohnya tape. 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, pembuatan tape melibatkan banyak mikroorganisme. Pembuatan tape kini telah bervariasi dengan berbagai rasa dan tampilan untuk menambah daya tarik konsumen.

Kata Kunci : Bioteknologi, Fermentasi, Tape

Pendahuluan

Mikroorganisme dapat digunakan sebagai bahan makanan atau diubah menjadi bentuk makanan yang lain. Sehingga nilai gizinya lebih tinggi, zat gizi lebih mudah diserap, serta mempunyai cita rasa yang lebih menarik. Suatu makanan dan minuman dapat diubah oleh suatu organisme melalui proses fermentasi. Proses fermentasi merupakan perubahan enzimatik secara anaerob dari suatu senyawa organik dan menjadi produk organik yang lebih sederhana. Hal tersebut disebabkan mikroorganisme dapat tumbuh menjadi dua kali lipat. Fermentasi adalah bentuk pengawetan makanan secara modern. Umumnya bahan makanan yang akan diawetkan akan mengalami proses pengubahan karbohidrat menjadi alkohol (Simbolon, 2008).

Dalam artikel ini akan membahas tentang proses pembuatan tape yang dibantu oleh mikroorganisme melalui fermentasi

Bioteknologi secara sederhana sejak lama sudah dikenal oleh manusia. Contohnya di bidang teknologi pangan adalah pembuatan tape.

Bioteknologi dengan menggunakan mikroorganisme dapat menghasilkan makanan dan minuman karena dapat tumbuh dengan cepat, mengandung protein yang cukup tinggi dan dapat menggunakan produk-produk sisa sebagai substratnya misalnya dari limbah dapat menghasilkan produk yang tidak toksik dan reaksi biokimianya dapat dikontrol oleh enzim organisme itu sendiri (Simbolon, 2008).

Tape merupakan makanan fermentasi tradisional yang sudah tidak asing lagi. Tape dibuat dari beras, beras ketan, atau dari singkong (ketela pohon). Berbeda dengan makanan fermentasi lain yang hanya melibatkan satu mikroorganisme yang berperan utama, pembuatan tape melibatkan banyak mikroorganisme (Radiyati, 1990).

Mikroorganisme yang terlibat adalah kapang dan khamir. Yang termasuk kapang yaitu Amylomyces rouxii, Mucor sp, dan Rhizopus sp. Yang termasuk khamir yaitu Saccharomycopsis sp., Saaccaromycopsis malanga, Pichia burtonii, Saccharomyces cerevisiae, dan Candida utilis  serta bakteri Pediococcus sp. dan Bacillus sp. Kedua mikroorganisme tersebut bekerja sama dalam menghasilkan tape (Simbolon, 2008).

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) (Simbolon, 2008).

Kemudian khamir akan merubah sebagian gula-gula sederhana tersebutmenjadi alkohol. Inilah yang menyebabkan aroma alkoholis pada tape. Semakin lama tapetersebut dibuat, semakin kuat alkoholnya (Simbolon, 2008).

Bioteknologi

            Bioteknologi berasal dari kata bio (hidup) dan teknologi. Dari kedua kata tersebut, pengertian bioteknologi adalah teknologi yang memanfaatkan organisme (makhluk hidup) untuk menghasilkan produk maupun jasa yang bermanfaat bagi manusia. Pada umumnya, makhluk hidup yang dimanfaatkan dalam proses bioteknologi berupa mikrobia (Kholidaziah, 2013).

Berdasarkan tingkat kerumitan dalam pelaksanaan proses proses bioteknologi, bioteknologi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :

1.  Bioteknologi Konvensional

Penerapan bioteknologi konvensional untuk menghasilkan produk, hanya mengandalkan peran organisme sebagai pengubah bentuk maupun kandungan gizi melalui proses fermentasi. Contoh : Keju, yogurt, mentega, tapai dan lain lain. Fermentasi adalah merupakan proses pemecahan glukosa pada bahan makanan oleh mikrobia. Fermentasi ini menghasilkan etanol, karbon dioksida, dan energi. Pada proses ini, campur tangan manusia hanya sebatas menyediakan dan mengkondisikan substrat agar mikroorganisme dapat berkembang secara optimal. Bioteknologi konvensional memiliki beberapa karakteristik antara lain sebagai berikut :

·         Jumlah produk yang dihasilkan dalam skala kecil

·         Hanya menerapkan teknologi sederhana

·         Prosesnya relatif belum steril sehingga kualitas hasilnya belum terjami

2. Bioteknologi Modern

Berbeda dengan bioteknologi konvensional yang masih menggunakan peralatan sederhana, bioteknologi modern telah menggunakan peralatan peralatan yang canggih. Selain itu, bioteknologi modern sudah dilakukan dalam keadaan steril, produksi yang dihasilkan lebih berkualitas, dan dihasilkan dalam jumlah yang besar. Penerapan bioteknologi modern tidak hanya melibatkan mikrobia sebagai perubah bentuk maupun kandungan gizi pada makanan (fermentasi). Pada bioteknologi modern dilakukan proses manipulasi tehadap susunan genetic mikrobia yang dimanfaatkan. Misal dengan pemotongan maupun penyisipan gen (Kholidaziah, 2013).

            Perkembangan bioteknologi modern sejalan dengan perkembangan dan penemuan dalam berbagai bidang keilmuan. Terutama diawali penemuan struktur DNA oleh Watson dan Crick pada tahun 1953. Berkembangnya berbagai disiplin ilmu seperti Mikrobiologi, biokimia, biologi sel, biologi milekuler, dan genetika juga sangat mendukung perkembangan bioteknologi modern (Kholidaziah, 2013).

            Bioteknologi dapat diartikan sebagai pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah dan teknologi dengan menggunakan makhluk hidup sebagai alat bantu untuk menghasilkan produk atau jasa guna kepentingan manusia. Bioteknologi bukanlah suatu disiplin ilmu melainkan penerapan ilmu (suatu teknik dalam biologi). Dalam bioteknologi, makhluk hidup digunakan untuk menghasilkan produk atau jasa dengan alasan karena makhluk hidup:

1. Senantiasa berkembangbiak dan dapat dibiakkan (terbaharukan)

2. Mudah diperoleh

3. Sifatnya dapat diubah-ubah sesuai kebutuha

4. Dapat menghasilkan berbagai macam produk yang dibutuhkan Bioteknologi Konvensional (Sudarmadji, 1989).

Pemanfaatan makhluk hidup untuk menghasilkan produk atau jasa sudah banyak dilakukan sejak dulu. Di Indonesia, orang telah lama mengenal proses pembuatan tape, tuak dan tempe dengan menggunakan mikroorganisme (Sudarmadji, 1989).

Karakteristik Singkong

Singkong yang juga dikenal sebagai ketela pohon atau ubi kayu adalah pohonan tahunan tropika dan subtropika dari keluarga Euphorbiaceae. Umbinya dikenal luas sebagai makanan pokok penghasil karbohidrat dan daunnya sebagai sayuran. Umbi akar singkong banyak mengandung glukosa dan dapat dimakan mentah. Umbi yang rasanya manis menghasilkan paling sedikit 20 mg HCN per kilogram umbi akar yang masih segar (Gunarso, 2010).

Ubi kayu (Manihot utilissima) menghasilkan umbi setelah tanaman berumur 6 bulan. Setelah tanaman berumur 12 bulan dapat menghasilkan umbi basah sampai 30 ton/ha. Kerusakan yang biasa timbul pada ubi kayu adalah warna hitam yang disebabkan oleh aktivitas enzim polyphenolase atau biasa disebut dengan kepoyoan (Gunarso, 2010).

Akar-akaran dan umbi-umbian kandungan patinya tinggi dan kenyataannya bahwa ditanam secara melimpah, akar-akaran dan umbi-umbian merupakan salah satu pangan pokok atau yang utama yang dimakan diberbagai bagian Asia Tenggara. Di samping sayuran akar-akaran semacam itu seperti singkong, talas, kentang, ubi jalar dan uwi, buah-buahan yang berpati seperti pisang untuk dimasak, sukun dan nangka dimasukkkan dalam golongan pangan di atas. Pangan tersebut merupakan sumber energi yang baik (Gunarso, 2010).

Beberapa varietas tanaman ubi kayu yang banyak memberikan hasil dari pertanamannya dapat dikemukakan sebagai berikut :

a.  Jenis Mangi : hasil umbi yang diberikan dalam pertanaman seluas 1 hektar adalah 200 kuintal, umbi-umbinya panjang bertangkai, kadar zat tepung sekitar 37 %, bila direbus rasanya manis.

b.  Jenis Valenca : memberikan hasil untuk pertanamannya seluas 1 hektar sekitar 200 kuintal umbi, keadaan umbi dari sedang sampai gemuk dan bertangkai, kadar zat tepung sekitar 33,1 %, bila direbus rasanya manis.

c.   Jenis Betawi : hasil umbi dari pertanaman seluas 1 hektar adalah sekitar 300 kuintal, umbi-umbinya gemuk tidak bertangkai, kadar zat tepung 34,4 %, bila direbus rasanya manis.

d.  Jenis Bogor : hendaknya diperhatikan agar umbinya tidak perlu dimakan karena rasanya pahit dan beracun, hanya baik dibuat untuk tepung kanji. Umbinya memang gemuk-gemuk, bertangkai dengan kadar zat tepung yang dikandungnya sekitar 30,9 %. Hasil pertanaman 1 hektar sekitar 400 kuintal.

e.  Jenis Basiorao : juga umbinya beracun, rasanya pahit, keadaan umbi agak gemuk dan bertangkai pendek, kadar zat tepung sekitar 31,2 %. Hasil umbi yang diperoleh untuk penanaman seluas 1 hektar adalah sekitar 300 kuintal, sebagai bahan untuk industri tepung kanji.

f.    Jenis Sao Pedro Petro : keadaan umbi seperti jenis Basiorao dengan kadar zat tepung 35,4 %, hasil umbi 1 hektar sekitar 400 kuintal.

g.  Jenis Muara : hasil umbinya gemuk-gemuk, tetapi sangat beracun, kadar zat tepung 26,9 %, hasil 1 hektar sekitar 400 kuintal

(Kartasapoetra, 1994).

Ubi kayu (Manihot utilissima) termasuk tumbuhan berbatang pohon lunak atau getas (mudah patah). Ubi kayu berbatang bulat dan bergerigi yang terjadi dari bekas pangkal tangkai daun, bagian tengahnya bergabus dan termasuk tumbuhan yang tinggi. Ubi kayu bisa mencapai ketinggian 1 – 4 meter. Daun ubi kayu memiliki tangkai panjang dan helaian daunnya menyerupai telapak tangan dan tiap tangkai mempunyai daun sekitar 3-8 lembar. Tangkai daun tersebut berwarna kuning, hijau atau merah.

Adapun komposisi kimia ubi kayu atau singkong dapat dilihat dari tabel berikut ini :

Komponen	Kadar
Kalori (kal)	146
Protein (gr)	1,2
Lemak (gr)	0,3
Karbohidrat (gr)	34,7
Kalsium (mg)	33
Fosfor (mg)	40
Besi (mg)	0,7
Vitamin A (S.I)	0
Vitamin B1 (mg)	0,06
Vitamin C (mg)	30
Air (gr)	62,5
BDD (%)	75

Sumber : Departemen Kesehatan R.I, (1992).

Secara alami ada 3 jenis karbohidrat, yaitu monosakarida, oligosakarida dan polisakarida. Bentuk yang paling umum dari oligosakarida yaitu disakarida yang terdiri dari 2 monosakarida. Contoh yang paling umum dari disakarida yaitu sukrosa. Bahan monosakarida yang terdapat diperdagangan umumnya dibuat melalui proses hidrolisa bahan polisakarida. Bahan monosakarida untuk makanan dan obat-obatan seperti glukosa dan fruktosa sering dibuat dari jagung, ketela pohon, ubi jalar dan lainnya (Sudarmadji, et al., 1989).

Tape

Tape adalah sejenis penganan yang dihasilkan dari proses peragian (fermentasi). Tape bisa dibuat dari ubi kayu dan hasilnya dinamakan tape singkong. Pembuatan tape memerlukan kecermatan dan kebersihan yang tinggi agar singkong atau ketan dapat menjadi lunak karena proses fermentasi yang baik. Ragi adalah bibit jamur yang digunakan untuk membuat tape ubi kayu, tape ketan dan tape beras dan tape yang lain (Faiz, 2011).

Tape adalah hasil fermentasi dengan Saccharomyces pastorianus, Saccaharomyces heterogenicus, Endomycopsis sp, Chlamydomucor sp, Rhizopus sp dan Bacillus sp. Semua mikroorganisme tersebut diinokulasi dengan ragi. Tape terbuat dari tepung beras (tepung Oryza sativa) atau tapioka (Manihot esculanta). Sumber karbohidrat tersebut dimasak sepenuhnya sebelum diinokulasikan. Setelah fermentasi 2 – 3 hari, karbohidrat tersebut menjadi cairan semi padat atau kental yang merupakan campuran dari gula, alkohol, aldehid dan asam, dimana akan memberikan rasa dan aroma yang berbeda pada produk (Faiz, 2011).

Adapun komposisi kimia dari tape singkong dapat dilihat dari tabel :

Komponen	Kadar
Kalori (kal)	173
Protein (gr)	0,5
Lemak (gr)	0,1
Karbohidrat (gr)	42,5
Kalsium (mg)	30
Fosfor (mg)	30
Besi (mg)	0
Vitamin A (S.I)	0
Vitamin B1 (mg)	0,07
Vitamin C (mg)	0
Air (gr)	56,1
BDD (%)	100

Sumber : Departemen Kesehatan R.I, (1992).

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 (Rahmah, 2010).

Tape dihasilkan dengan cara fermentasi ragi yang merupakan inokulum biakan dari khamir, kapang dan bakteri. Mikroorganisme tersebut akan menghasilkan panas dalam keadaan anaerob sehingga akan menghasilkan enzim yang dapat merombak karbohidrat menjadi komponen yang lebih sederhana sehingga akan lebih mudah untuk dicerna. Jika tape dikonsumsi dalam jumlah yang banyak akan menimbulkan rasa panas dalam perut karena kadar alkohol tinggi (Hidayat, et al., 2006)

            Pada dasarnya ada dua tipe tapai, tapai ketan dan tapai singkong. Tape memiliki rasa manis dan sedikit mengandung alcohol, memiliki aroma yang menyenangkan, bertekstur lunak dan berair. Tapai sebagai produk makanan cepat rusak karena adanya fermentasi lanjut setelah kondisi optimum fermentasi tercapai, sehinnga rasaya asam dan tidak untuk dikonsumsi (Rahmah, 2010).

Hubungan Fermentasi dengan Pembuatan Tape

Fermentasi adalah suatu proses biokimia yang diakibatkan oleh aktivitas enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme yang terdapat dalam bahan. Mikroorganisme fermentatif ini umumnya adalah bakteri asam laktat, yaitu bakteri yang mampu mengubah zat gula dalam bahan menjadi asam, alkohol, dan karbondioksida. Dengan terjadinya fermentasi ini maka bahan mengalami perubahan rasa, aroma, tekstur dan warna (Rahmah, 2010).

Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat defenisi yang lebih jelas yang mendefenisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal. Gula adalah bahan umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah etanol, asam laktat (Hidayat, 2006).

Fermentasi juga dapat berfungsi untuk mengawetkan bahan pangan, peningkatan nilai gizi, perbaikan cita rasa atau pembuatan minuman yang merangsang telah dilakukan mungkin sejak zaman prasejarah oleh manusia dan hampir semua peradaban. Praktek fermentasi pada masa mendatang akan menjadi cara yang semakin penting untuk membuat pengaya pangan dan bahan baru, di samping itu untuk maksud pengawetan yang bertambah nyata (Rahmah, 2010). Dalam proses fermentasi, mikroorganisme akan merombak karbohidrat, kemudian protein dan kemudian lemak. Namun perombakan karbohidrat melalui beberapa tahapan yaitu gula, kemudian alkohol dan setelah itu asam (Rahmah, 2010).

Produk fermentasi terdiri dari minuman beralkohol seperti bir, sake, brem, wine. Produk fermentasi dengan bahan susu seperti keju dan yoghurt. Produk fermentasi sayuran seperti sourkrout (acar kubis), pikel (acar timun). Produk fermentasi dengan bahan serealia seperti tape ketan hitam dan ketan putih. Produk fermentasi dengan bahan kacang kedelai adalah tempe, tauco, oncom dan kecap. Makanan fermentasi merupakan makanan yang digunakan dalam menu sehari-hari. Banyak keuntungan yang bisa diambil dari produk makanan fermentasi baik secara organoleptik (inderawi) maupun dalam peningkatan nilai gizi. Keunggulannya antara lain memberi penampakan dan cita rasa yang khas, misalnya pada tempe, tauco dan oncom berbeda dengan rasa aslinya. Mempunyai aroma yang khas dengan terbentuknya asam, alkohol, ester dan senyawa lainnya. Fermentasi juga menurunkan senyawa beracun lainnya seperti tirosin pada kedelai. Fermentasi juga dapat meningkatkan nilai gizi karena dapat memecah senyawa kompleks menjadi lebih sederhana sehingga lebih mudah untuk dicerna (Apriyantono, 1989).

Kadang-kadang bahan pangan difermentasikan dalam keadaan ada udara, seperti pada pembuatan susu asam (yoghurt). Fermentasi menghasilkan asam lemah yang bekerja sebagai zat pengwet. Proses fermentasi (pengasaman) mempunyai pengaruh kecil pada nilai gizi pangan. Akan tetapi proses itu pada dasarnya mengurangi jumlah bakteri yang berbahaya (Simbolon, 2008).

Beberapa produk hasil metabolit hasil pemecahan asam amino antara lain :

a.  Terbentuk karena dekarboksilasi : lisin menjadi kadaverin, ornitin menjadi putresin, glutamat menjadi aminobutirat, valin menjadi isobitilamin, tirosin menjadi tiramin, triptofan menjadi triptamin.

b.  Terbentuk karena deaminasi : alanin menjadi piruvat, isoleusin menjadi β-Metil-α-ketovalerat, triptofan menjadi indol, glutamat menjadi α-ketoglutarat, aspartat menjadi fumarat, serin menjadi piruvat, treonin menjadi α-ketobutirat, dan sistein menjadi piruvat dan hidrogen sulfit.

c.   Terbentuk karena reaksi Strickland : alanin menjadi asetat, valin menjadi isobutirat, leusin menjadi isovalerat, isoleusin menjadi α-metilbutirat, prolin menjadi δ-amino valerat, dan hidroksiprolin menjadi δ-amino-α-hidroksi valerat (Sudarmadji, 1989).

Karbohidrat yang bermolekul besar (polisakarida) mula-mula akan mengalami proses perombakan menjadi glukosa (monosakarida) atau maltosa (disakarida) dengan bantuan enzim selulase dan amilase yang dihasilkan oleh Bacilli, Streptomyces, Penicillia dan Aspergilli. Perombakan karbohidrat tersebut menyebabkan komponen yang kompleks menjadi komponen yang lebih sederhana sehingga akan lebih mudah untuk dicerna oleh tubuh dan penyerapannya juga akan maksimal. Perombakan tersebut dapat juga disebut dengan fermentasi. Selain memcah komponen kompleks, fermentasi juga dapat menurunkan racun dalam bahan pangan. Contohnya tirosin pada kacang kedelai dalam pembuatan tempe (Radiyati, 1990).

Proses fermentasi dikenal juga dengan proses perombakan karbohidrat. Di mana dalam proses ini polisakarida akan dirombak atau dipecah menjadi disakarida dengan menggunakan panas. Panas yang dihasilkan berasal dari ragi tape tersebut. Kemudian disakarida akan dipecah menjadi glukosa dan fruktosa dengan bantuan enzim amilase yang berasal dari kapang. Jika ragi semakin banyak maka enzim amilase juga akan semakin banyak sehingga glukosa dan fruktosa juga akan semakin banyak dan rasanya akan semakin manis. Dalam proses selanjutnya glukosa akan dirombak menjadi alkohol dan CO2 oleh bantuan invertase yang berasal dari khamir atau bekteri. Semakin banyak jumlah glukosa maka akan semakin banyak juga alkohol yang dihasilkan. Apabila fermentasi anaerob berlangsung lebih lama maka produksi alkohol juga akan semakin banyak. Dan jika dilanjutkan dengan fermentasi aerob dalam waktu yang cukup lama maka produksi asam asetat atau juga asam laktat juga akan meningkat. Dan sebaliknya jika fermentasi aerob sangat singkat maka produksi asam juga akan sedikit (Dwiari, 2008).

Fermentasi Anaerob

Pada proses fermentasi anaerob, bahan dasar yang digunakan adalah bahan pangan yang banyak mengandung karbohidrat. Bahan dasar umbi-umbian dapat berupa, ubi kayu, ubi rambat ataupun ubi jalar. Sedangkan bahan dasar serealia dapat berupa beras biasa atau beras ketan (Dwiari, 2008).

Fermentasi anaerob merupakan fermentasi awal dari suatu bahan yang difermentasikan yang mengandung energi kimia yang tidak teroksidasi penuh tetapi tidak dapat mengalami metabolisme lebih jauh tanpa oksigen atau akseptor elektron lainnya. Fermentasi ini menghasilkan 2 molekul ATP per molekul glukosa (Dwiari, 2008).

Saccharomyces cereviceae memiliki daya konversi gula menjadi etanol yang sangat tinggi. Mikroba tersebut menghasilkan enzim zimase dan invertase. Enzim zimase berfungsi memecah sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa. Enzim invertase mengubah glukosa menjadi etanol pada fermentasi anaerob (Susanto, 1994).

Etanol yang memiliki nama lain alkohol, etanolum dan alkohol merupakan cairan yang bening, tidak berwarna, mudah mengalir, mudah menguap, serta mudah terbakar dengan api biru tanpa asap. Etanol dapat juga larut dalam air, kloroform, eter, gliserol dan hampir dapat larut dalam semua jenis pelarut organik (Martin, et al., 1983).  Fermentasi anaerob adalah salah satu fermentasi yang pada prosesnya tidak memerlukan oksigen. Mikroba yang ada dapat mencerna bahan energinya tanpa oksigen (Adi, 2011).

Adapun reaksi fermentasi anaerob dapat dilihat sebagai berikut :

C6H12O6 S. cereviceae 2 CH3CH2OH + 2 CO2 + Energi

Fermentasi asam laktat juga merupakan fermentasi anaerob dengan menggunakan Lactobacillus sp untuk menghasilkan asam laktat. Fermentasi asam laktat ada dua yaitu :

a.  Homofermentatif, yaitu fermentasi asam laktat untuk menghasilkan asam laktat sebagai produk akhir metabolisme gula atau glukosa. Adapun reaksinya dapat dilihat sebagai berikut :

C6H12O6 Lactobacillus sp 2 C2H3OH + 2 CO2 + Energi Atau

C6H12O6 + 2NAD + 2ADP + Pi 2CH3COCOOH + 2NADH + 2ATP + H+

b.  Heterofermentatif, yaitu fermentasi asam laktat dengan menggunakan dehidrogenasi asam piruvat untuk menghasilkan asam laktat. Adapun reaksinya dapat dilihat sebagai berikut :

2C2H3OH + 2CO2 + 2NADH2 Piruvat dehidrogenasi 2C2H5OCOOH + 2NAD Atau CH3COCOOH + NADH + H+ CH3CH2OCOOH + NAD+

c.   Ester organik atau ethyl acetat yaitu suatu produk yang dihasilkan dengan mereaksikan etanol dengan asam asetat sehingga akan menghasilkan senyawa ester dan air dan dibantu oleh Hansenula anomala. Adapun reaksinya dapat dilihat sebagai berikut :

2C2H5OH + 2CH3COOH Hansenula anomala 2CH3COOC2H5 + 2H2O

(Rahmah, 2010).

Fermentasi Aerob

Fermentasi aerob adalah fermentasi yang pada prosesnya memerlukan oksigen. Semua mikroorganisme yang ada memperoleh energi dari oksigen. Bahan energi yang paling banyak digunakan adalah glukosa. Fermentasi aerob adalah fermentasi asam asetat atau asam cuka yang dibantu oleh bakteri Acetobacter aceti dengan menggunakan substrat etanol. Adapun reaksinya dapat dilihat sebagai berikut :

2 CH3CH2OH + 2 O2 A.aceti 2 CH3COOH + 2 H2O + Energi

(Hidayat, et al., 2006).

Bakteri asam asetat seperti Acetobacter aceti melakukan metabolisme yang bersifat aerobik. Peranan utamanya dalam fermentasi bahan pangan adalah mengoksidasi alkohol menjadi asam asetat. Khamir berperan dalam fermentasi alkohol dengan produk utamanya yaitu etanol (Rahmah, 2010).

Pada proses fermentasi akan dihasilkan asam-asam mudah menguap seperti asam asetat, asam formiat, asam laktat, dan asam propionat. Asam asetat lebih banyak diproduksi pada konversi gula yang tinggi, sedangkan asam butirat, asam formiat dan asam propionat dijumpai dalam jumlah kecil. Jumlah asam asetat yang diperoleh tergantung jenis dan kondisi fermentasi (Rahmah, 2010).

Fermentasi aerob merupakan fermentasi yang memerlukan adanya oksigen sebagai energi untuk merombak substrat alkohol yang dihasilkan pada fermentasi anaerob. Pada fermentasi aerob akan dihasilkan asam asetat atau asam cuka, air dan energi 36 ATP. Fermentasi ini dibantu oleh bakteri  Acetobakter aceti. Fermentasi aerob ini juga merupakan oksidasi alkohol primer (Buckle, et al., 1987).

Peranan Mikroorganisme (Ragi Tape)

Mikroorganisme dari kelompok kapang akan menghasilkan enzim-enzim amilolitik yang akan memecah 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 tinggi pula kadar alkoholnya (Kholidaziah, 2013).

Ragi tape atau ragi pasar adalah inokulum campuran kapang, khamir dan bakteri. Mikroorganisme yang terdapat dalam ragi tape antara lain adalah kapang Amylomyces rouxii, Mucor sp dan Rhizopus sp. Khamir Saccharomycopsis fibuligera, Saccharomycopsis malanga, Pichia burtonii, Saccharomyces cereviceae dan Candida utilis serta bakteri Pediococcus sp, dan Bacillus sp. Kedua kelompok mikroorganisme tersebut bekerja sama dalam menghasilkan tape (Kholidaziah, 2013).

Ragi tape dapat dibuat sendiri dari bahan-bahan yang terdiri dari tepung ketan putih, bawang putih, merica, lengkuas, cabai untuk jamu dan air perasan tebu secukupnya dengan memanfaatkan peralatan sederhana seperti alat penumbuk, tampah, jerami, baskom dan daun pisang (Setyawan, 2008a). Ragi yang mengandung mikroflora seperti kapang, khamir dan bakteri dapat berfungsi sebagai starter fermentasi. Selain itu juga kaya akan protein yakni sekitar 40 – 50 %, jumlah protein ragi tersebut tergantung dari jenis bahan penyusunnya (Kholidaziah, 2013).

Starter yang digunakan untuk produksi tape disebut ragi, yang umumnya berbentuk bulat pipih dengan diameter 4 – 6 cm dan ketebalan 0,5 cm. Tidak diperlukan peralatan khusus untuk produksi ragi, tetapi formulasi bahan yang digunakan umumnya tetap menjadi rahasia setiap pengusaha ragi. Tepung beras yang bersih dicampur dengan air untuk membentuk pasta dan dibentuk pipih dengan tangan, kemudian diletakkan di atas nyiru yang dilambari dengan merang dan ditutup dengan kain saring. Organisme akan tumbuh secara alami pada pasta ini pada suhu ruang dalam waktu 2 – 5 hari. Penambahan rempah-rempah atau bumbu untuk mendukung pertumbuhan mikroorganisme yang diharapkan. Penambahan sari tebu juga dilakukan untuk menambah gula. Ragi dipanen setelah 2 – 5 hari tergantung dari suhu dan kelembapan (Kholidaziah, 2013).

Ragi tape adalah starter yang digunakan untuk produksi tape. Ragi tape berbentuk pipih kering dan dapat disimpan dalam waktu lama. Tidak ada faktor-faktor lingkungan yang dikendalikan. Mikroorganisme yang diharapkan maupun kontaminan dapat tumbuh bersama-sama. Pada lingkungan pabrik ragi, mikroflora yang ada telah didominasi mikroba ragi. Namun demikian, ragi yang dibuat pada musim hujan akan dijumpai Mucor sp dan Rhizopus sp dalam jumlah yang lebih banyak dan dibutuhkan waktu pengeringan yang lebih lama (Kholidaziah, 2013).

Ragi adalah tablet yang merupakan starter mikroorganisme untuk membuat tape atau wine. Tepung beras yang bersih dicampur dengan air, diaduk dengan tangan dan dicetak berbentuk bola pipih. Ragi tersebut diletakkan di atas tampah bambu dan ditutup dengan kain saring dan diikuti dengan fermentasi dan ditempatkan dengan suhu kamar selama 2 – 5 hari. Campuran dari rempah-rempah akan menyeleksi pertumbuhan mikroorganisme (Kholidaziah, 2013).

Pada proses perombakan pati dibutuhkan suatu bahan dasar tambahan yaitu ragi tape. Ragi tape adalah suatu produk inokulum campuran yang terdiri dari mikroba, jamur (kapang), Aspergillus oryzae, Rhyzopus sp, dan khamir atau yeast Saccharomyces cereviseae, Candida sp dan bakteri asam laktat Lactobacillus sp heterofermentatif dan homofermentatif. Disamping itu sel mikroba dan khamir selalu memberi kontribusi senyawa fungsional bioaktif (Kholidaziah, 2013).

Keunggulan Tape

Fermentasi tapai dapat meningkatkan kandungan Vitamin B1(tiamina) hingga tiga kali lipat. Vitamin ini diperlukan oleh sistem saraf, sel otot, dan sistem pencernaan agar dapat berfungsi dengan baik.Karena mengandung berbagai macam bakteri `baik´yang aman dikonsumsi, tapai dapat digolongkan sebagai sumber probiotik bagi tubuh. Cairan tapai dan tapai ketan diketahui mengandung bakteri asam laktat sebanyak ± satu juta per mililiter atau gramnya. Produk fermentasi ini diyakini dapat memberikan efek menyehatkan tubuh, terutama sistem pencernaan, karena meningkatkan jumlah bakteri dalam tubuh dan mengurangi jumlah bakteri jahat (Dlyna, 2013).

Kelebihan lain dari tapai adalah kemampuannya tapai mengikat danmengeluarkan aflatoksin dari tubuh. Aflaktosin merupakan zat toksik atau racun yang dihasilkan oleh kapang, terutama Aspergillus flavus.Toksik ini banyak kita jumpai dalam kebutuhan pangan sehari-hari, seperti kecap. Konsumsi tapai dalam batas normal diharapkan dapat mereduksi aflatoksin tersebut (Dlyna, 2013).

Di beberapa negara tropis yangmengkonsumsi singkong sebagai karbohidrat utama, penduduknya rentan menderita anemia. Hal ini dikarenakan singkong mengandung sianida yang bersifat toksik dalam tubuh manusia. Konsumsi tapai dapat mencegah terjadinya anemia karena mikroorganisme yang berperan dalam fermentasinya mampu menghasilkan vitamin B12 (Dlyna, 2013).

Kelemahan Tape

Konsumsi tape yang berlebihan dapat menimbulkan infeksi  pada darah dan gangguan sistem pencernaan. Selain itu, beberapa jenis bakteri yang digunakandalam pembuatan tape berpotensi menyebabkan penyakit pada orang-orang dengan sistem imun yang terlalu lemah seperti anak-anak balita, kaum lanjut usia, atau penderita HIV. Untuk mengurangi dampak negatif tersebut, konsumsi tape perlu dilakukan secara terkendali dan  pembuatannya serta penyimpanannya pun dilakukan dengan higienis (Dlyna, 2013).

Pembuatan tempe dan tape (baik tape ketan maupun tape singkong) 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. Produk fermentasi mengandung energi kimia yang tidak teroksidasi penuh tetapi tidak dapat mengalami metabolisme lebih jauh tanpa oksigen atau akseptor elektron lainnya (yang lebih highly-oxidized) sehingga cenderung dianggap produk sampah (buangan). Konsekuensinya adalah bahwa produksi ATP dari fermentasi menjadi kurang effisien dibandingkan oxidative phosphorylation, di mana piruvat teroksidasi penuh menjadi karbon dioksida. Fermentasi menghasilkan dua molekul ATP per molekul glukosa bila dibandingkan dengan 36 ATP yang dihasilkan respirasi aerobik. Walaupun fermentasi sangat membantu dalam waktu pendek dan intensitas tinggi untuk bekerja, ia tidak dapat bertahan dalam jangka waktu lama pada organisme aerobik yang kompleks. Sebagai contoh, pada manusia, fermentasi asam laktat hanya mampu menyediakan energi selama 30 detik hingga 2 menit (Dlyna, 2013).

Kajian Religi

            Di dalam Al-Quran secara tersirat Allah SWT telah menyiratkan akan pentingnya nutrisi atau proses penyerapan bahan makanan bagi makhluk hidup yang ia ciptakan termasuk mikroorganisme yang juga merupakan salah satu contoh makhluk hidup ciptaan Allah SWT, hal ini tersirat dalam beberapa ayat di dalam Al-Quran diantaranya dalam :

QS. Al-Furqon : 2

Artinya: “Yang kepunyaan-Nya-lah kerajaan langit dan bumi, dan Dia tidak mempunyai anak, dan tidak ada sekutu bagiNya dalam kekuasaan(Nya), dan dia telah menciptakan segala sesuatu, dan Dia menetapkan ukuran-ukurannya dengan serapi-rapinya”.

Selain itu,  pada QS. Al-Hijr : 20 Allah berfirman yang artinya:

 “Dan Kami telah menjadikan untukmu di bumi keperluan-keperluan hidup, dan (Kami menciptakan pula) makhluk – makhluk yang kamu sekali-kali bukan pemberi rezki kepadanya.” Maknanya : Sesungguhnya Allah telah menciptakan kesemuanya yang ada dimuka bumi ini yang mempunyai peranan masing-masing meskipun itu hal-hal (benda/ mkhluk hidup) sekecil apapun.

Tidak hanya itu, pada  QS An-Nahl: 13, Allah berfirman:

“ Dan Dia (menundukkan pula) apa yang Dia ciptakan untuk kamu di bumi ini dengan berlain-lainan macamnya. Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar terdapat tanda (kekuasaan Allah) bagi kaum yang mengambil pelajaran” (An-Nahl ayat 13).

Dalam surat diatas dapat dimaknai bahwa Allah Swt telah menciptakan sesuatu yang ia kehendaki atas makhluk hidup semua memiliki manfaatnya masing-masing begitu pula pada pemanfaatan plasma nuftah melalui bioteknologi dalam peningkatan produksi tanaman padi ini.

           

Kesimpulan

Bioteknologi dapat diartikan sebagai pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah dan teknologi dengan menggunakan makhluk hidup sebagai alat bantu untuk menghasilkan produk atau jasa guna kepentingan manusia. Bioteknologi ada yang konvensional dan ada yang modern. Pada pengolahan tape termasuk pada bioteknologi konvensional karena masih menggunakan mikroorganisme secara sederhana. Mikroorganisme yang berperan terdiri dari kelompok kapang dan khamir. Pada pembuatan tape singkong mikroorganisme yang fermentatif ini umumnya adalah bakteri asam laktat, yaitu bakteri yang mampu mengubah zat gula dalam bahan menjadi asam, alkohol, dan karbondioksida. Fermentasi tape dapat meningkatkan kandungan Vitamin B1 (tiamina) hingga tiga kali lipat. Vitamin ini diperlukan oleh sistem saraf, sel otot, dan sistem pencernaan agar dapat berfungsi dengan baik. Tetapi konsumsi tape yang berlebihan dapat menimbulkan infeksi  pada darah dan gangguan sistem pencernaan.   .

Daftar Pustaka

Tri Radiyati dan Agusto, W. M. Pendayagunaan ubi kayu. Subang: Puslitbang Fisika Terapan – LIPI, 1990, Hal. 18 – 27.

Simbolon, Karlibna. 2008. Pengaruh Persentase Ragi Tape dan Lama Fermentasi terhadap Mutu Tape Ubi Jalar. Departemen Teknologi Pertanian. Fakultas Pertanian. Universitas Sumatera Utara.

Apriyantono, dkk.1989. Analisis Pangan. Bogor: IPB-Press

Buckle, K.A, dkk. 1987. Ilmu Pangan. Penerjemah. H. Purnomo dan Adiono. Jakarta: UI-Press

Hidayat, dkk. 2006. Mikrobiologi Industri. Yogyakarta: Andi

Sudarmadji, dkk. 1989. Analisis Bahan Pangan dan Hasil Pertanian. Yogyakarta: Liberty

Susanto, dkk. 1994. Teknologi Pengolahan Hasil Pertanian. Surabaya: Bina Ilmu

Rahmah, H.N.L. 2010. Pengaruh Waktu Fermentasi terhadap Kadar Etanol dari Tape Singkong (Manihot esculenta crantz). Fakultas Sains dan Teknologi. Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga Yogyakarta

Gunarso, Rony. 2010. Budidaya Singkong. BP-PNFI Regional VII Mataram

Faiz, Kamiludin. 2011. Analisa Kadar Protein pada Tape Singkong (Manihot utilissima) dengan Penambahan Sari Buah Nanas (Ananas comosus) Menggunakan Spektrofotometer. Program Diploma Fakultas Teknik. Universitas Diponegoro Semarang

Dwiari, S.R. 2008. Teknologi Pangan. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional

Kholidaziah, Dyna. 2013. Laporan Praktikum Bioteknologi Pembuatan Tape Singkong. Fakultas Sains dan Teknologi. UIN Sunan Gunung Djati Bandung

Dlyna. 2013. Mikroorganisme yang Berperan dalam Pembuatan Tape. www.dlyna.lumba.blogspot.com (Diakses pada 02 Januari 2015)