LAPORAN PRAKTIKUM BIOTEKNOLOGI  “PENGARUH PENAMBAHAN GULA DALAM PROSES PEMBUATAN TAPE KETAN HITAM”

 Disusun oleh:

Dania Ramadani                            (1111016100004)

Kartika Dewi                                  (1111016100011)

Mutia Ulfah                                    (1111016100014)

Fitria Anggraeni                              (1111016100030)

Rahmatun Nazilah                          (1111016100037)

Regiani Yunistika                           (1111016100039)

 

PRODI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

 

BAB I

PENDAHULUAN

  1. Latar Belakang

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakterifungivirus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzimalkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Bioteknologi dapat dibagi menjadi 2 macam yaitu, bioteknologi konvensional (tradisional) dan bioteknologi modern. Pada bioteknologi konvensional produk makanan yang bisa dibuat misalnya berupa, tape, tempe, kecap, dan lain sebagainya.

Dalam praktikum ini kami mencoba membuat produk tape ketan, serta membuat perbandingan antara tape ketan yang ditambahkan gula pada saat proses pembuatan dan tanpa penambahan gula. Alasan kami membuat tape ketan untuk praktikum bioteknologi konvensional, karena bahan dasarnya yang terdiri dari ketan hitam dan ragi mudah dicari serta proses pembuatannya juga tidak memakan waktu yang lama. Selain itu, tape juga dapat dikonsumsi secara langsung.

  1. Rumusan Masalah
  1. Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi proses fermentasi pada pembuatan tapai ketan hitam?
  2. Mikroorganisme apa saja yang terlibat dalam proses fermentasi tapai ketan hitam?
  3. Adakah pengaruh penambahan gula putih pada proses pembuatan tapai ketan hitam?
  4. Hipotesis
  5. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses fermentasi tapai yaitu oksigen (tempat penyimpanan yang kedap udara), kualitas dan banyaknya ragi yang digunakan, derajat keasaman (pH 5-6), suhu yang tepat, kadar air dan lamanya waktu fermentasi.
  6. Mikroorganisme yang terlibat dalam proses fermentasi tapai seperti Saccharomyces cerevisiae, Rhizopus oryzae dan sebagainya.
  7. Ada pengaruh penambahan gula putih pada proses pembuatan tapai, karena dengan penambahan gula putih rasa tapai akan menjadi lebih manis.

D. Tujuan Praktikum

Tujuan dari praktikum ini yaitu:

  1. Untuk mengetahui proses pembuatan tapai ketan hitam
  2. Untuk mengetahui proses terjadinya fermentasi alcohol pada pembuatan tapai ketan hitam
  3. Untuk mengetahui kandungan yang terdapat dalam tapai ketan hitam
  4. Untuk mengetahui organisme yang terlibat dalam proses pembuatan tapai ketan hitam
  5. Untuk mengetahui faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi proses pembuatan tapai ketan hitam

E. Manfaat Praktikum

            Manfaat yang diperoleh setelah dilakukannya praktikum ini yaitu:

  1. Dapat mengetahui proses atau cara pembuatan tapai ketan hitam
  2. Dapat menambah pengetahuan tentang aplikasi bioteknologi tradisional dalam kehidupan sehari-hari
  3. Dapat menambah pengetahuan tentang proses fermentasi yang terjadi pada pembuatan tapai ketan hitam
  4. Dapat meningkatkan nilai ekonomis beras ketan dengan cara dibuat olahan fermentasi berupa tapai ketan hitam

 

  

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Tape merupakan makanan tradisional yang banyak dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia. Proses pembuatan tape melibatkan proses fermentasi yang dilakukan oleh jamur Saccharomyces cereviceae(Edward, 1988). Jamur ini memiliki kemampuan dalam mengubah karbohidrat (fruktosa dan glukosa) menjadi alcohol dan karbondioksida. Selain Saccharomyces cereviceae, dalam pembuatan tape ini terlibat pula mikroorganisme lainnya, yaitu Mucorchlamydosporus dan Endomycopsis fibuligera. Kedua mikroorganisme ini turut membantu dalam mengubah pati menjadi gula sederhana (glukosa) ) (Diana,2002).

Tape mempunyai tekstur yang lunak, rasa yang asam manis dan sedikit mengandung alkohol. Selama fermentasi, tape mengalami perubahan-perubahan biokimia akibat aktivitas mikroorganisme. Pada dasarnya, semua bahan pangan yang kaya akan karbohidrat dapat diolah menjadi tape. Berdasarkan bahan bakunya, dikenal beberapa jenis tape yaitu tape beras ketan hitam, tape sorgum, tape pisang, tape ubi jalar dan tape sukun, akan tetapi dewasa ini yang paling populer adalah tape beras ketan hitam dan tape singkong (Buckle, 1985). Tape ketan merupakan salah satu jenis makanan dari hasil fermentasi bahan baku yang diberi ragi sebagai sumber mikrobanya. Tape ketan sebagai hasil fermentasi menghasilkan alkohol dan gula(Tarigan, 1998).

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. Fermentasi yang terjadi yaitu perubahan pati menjadi gula dan oleh ragi gula diubah menjadi alkohol sehingga ketan menjadi lunak, berair, manis dan berbau alkohol (Anonim, 2009).

Dalam arti umum menurut Tarigan (1988) fermentasi dapat didefinisikan sebagai proses metabolisme dimana akan terjadi perubahan-perubahan kimia dalam substrat organik, kegiatan atau aktivitas mikroba yang membusukkan bahan-bahan yang difermentasi. Perubahan kimia tadi tergantung pada macam bahan, macam mikroba, pH, suhu, adanya aerasi atau usaha lain yang berbeda dengan faktor-faktor diatas, misalnya penambahan-penambahan bahan tertentu untuk menggiatkan fermentasi. 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 tape, oncom, kecap, yoghurt, dan lain – lain (Murtin

Reaksi:

2(C6H10O5)n + nH2O → n C12H22O11

Amilum/pati → amilase maltosa

C12H22O11 + H2O → 2 C6H12O6

Maltosa (dibantu) maltase → glukosa

C6H12O6 → 2 C2H5OH + CO2

Glukosa → alcohol

 

Menurut Winarno (1994), mikroba mampu hidup pada hampir semua tempat dan keadaan serta mampu bertahan dalam berbagai keadaan dan lingkungan baik pada suhu, tekanan, pH, tingkat osmosis serta keadaan yang ekstrim. Mikroba terdiri dari beberapa jenis proses pengendalian mutu dan pemeriksaan makanan misalnya khamir. Khamir sejak dulu berperan dalam fermentasi yang bersifat alkohol, dimana produk utama dari metabolisme adalah etanol.

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 (Ali, 2005).

Menurut Schlegel dan Schmid (1994), diantara mikroorganisme etanol merupakan produk peragian gula yang paling tersebar luas. Bahkan pada tumbuh – tumbuhan dan fungi pada kondisi anaerob terjadi penimbunan alkohol (etanol). Produsen utama alkohol adalah ragi terutama dari strain Saccharomyces cerevisiae. Kebanyakan ragi adalah fungi (jamur) dan merupakan organisme yang bernafas secara aerob. Dalam lingkungan terisolasi dari udara, organisme ini meragikan karbohidrat menjadi etanol dan karbondioksida. Peragian glukosa oleh ragi merupakan peristiwa anaerob, ragi sendiri adalah organisme aerob. Pada kondisi anaerob fermentasi oleh ragi aman intensif, namun ragi sendiri hampir tidak tumbuh. Dengan mengalirkan udara maka peragian dapat dihambat sempurna dan memasukkan banyak udara.

Ragi tape adalah medium yang baik bagi jamur pemecah pati membentuk alkohol seperti Chlamudomucor oryzae, Mucor sp, Rhyzopus oryzae, Hansenula sp, Saccharomyces cereviseae dan Candida sp. Fermentasi yang terjadi yaitu perubahan pati menjadi gula danoleh ragi gula diubah menjadi alkohol sehingga ketan menjadi lunak, berair, manis dan berbau alcohol (Anonim, 2009).

BAB III

METODE PRAKTIKUM

  1. Waktu dan Tempat

Praktikum pembuatan tapai ketan hitam dilaksanakan pada hari Senin,7 April 2014 pukul 07.30 WIB – selesai yang bertempat di Laboratorium Biologi I FITK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.Pada penelitian kali ini digunakan metode Free Inquiry, dengan menggunakan variabel, alat, bahan, dan langkah kerja sebagai berikut :

  1. Alat dan Bahan
No Alat Jumlah   No Bahan
Beras Ketan 500 gram Panci
Air Secukupnya Sendok
Daun Pisang Secukupnya Toples
Ragi 2 Butir Kompor
Gula Pasir 2 Sendok Penyaring/ pengayak Ragi

 

  1. Langkah Kerja
  1. Cuci ketan hitam hingga bersih.
  2. Rendam ketan hitam tersebut selama satu malam, lalu tiriskan.
  3. Kukus ketan hingga matang.
  4. Setelah matang, ketan didiamkan diatas wadah hingga benar-benar dingin.
  5. Haluskan ragi tape hingga menjadi serbuk.
  6. Taburkan ragi diatas ketan yang benar-benar sudah dingin hingga merata.
  7. Ketan yang telah diberi ragi dimasukan kedalam toples dengan menggunakan daun pisang sebagai pembungkus.
  8. Masukkan ketan tersebut kedalam dua wadah. Wadah pertama ditaburi gula pasir diatasnya, sedangkan wadah yang kedua tidak diberikan gula pasir.
  9. Simpan selama 2-3 hari, dan amati perubahan yang terjadi.
  1. Variabel
  1. Variabel Kontrol

Variabel Berupa jenis beras ketan, ragi, suhu, ruangan yang sama.

  1. Variabel Bebas

Ketan yang sudah diberi ragi disimpan dalam dua keadaan yang berbeda, dengan tambahan gula pasir dan tanpa penambahan gula pasir.

  1. Variabel Respon

Perbedaan lama proses fermentasi dan rasa yang dihasilkan.

 

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

 

  1. DATA HASIL PENGAMATAN
Tabel Hasil Penelitian Tape Ketan Hitam
Belum ditambah Gula Sesudah ditambah gula
Kematangan Matang Matang
Rasa Asam Manis
Kadar air Sedikit Sedikit

 

  1. PEMBAHASAN

Tapai (sering dieja sebagai tape) adalah salah satu makanan tradisional Indonesia yang dihasilkan dari proses peragian (fermentasi) bahan pangan berkarbohidrat, seperti singkong dan ketan.  Tape adalah produk fermentasi yang berbentuk pasta atau kompak tergantung dari jenis bahan bakunya. Tape dibuat dengan menggunakan starter yang berisi campuran mikroba. Tape ketan baik ketan putih dan ketan hitam mempunyai tekstur yang baik karena kadar amilopektinnya tinggi terutama pada jenis tape dari ketan pulen. Kenaikan kadar alkohol terjadi akibat proses fermentasi yang terus berlangsung selama penyimpanan, sedangkan penurunannya karena proses esterifikasi, oksidasi, dan penguapan.

Dalam pembuatan tapai ketan, beras ketan perlu dimasak dan dikukus terlebih dahulu sebelum dibubuhi ragi. Campuran tersebut ditutup dengan daun dan diinkubasi pada suhu 25-30 °C selama 2-4 hari sehingga menghasilkan alkohol dan teksturnya lebih lembut.

Oksidasi alkohol disebabkan suasana aerobik yang terjadi selama waktu penyimpanan. Suasanan aerobik tersebut biasanya diikuti oleh aktivitas bakteri asetat, sehingga terbentuk asam asetat, yang menjadikan rasa asam pada brem. Kalau pada waktu penyimpanan tidak ditutup akan menyebabkan alkohol menguap. Bau asam disebabkan terbentuknya ester etil asetat dari reaksi alkohol dengan asam asetat yang terbentuk oleh suasana aerob dan bakteri asetat.

Pada praktikum digunakan ketan hitam sebagai bahan dasar yang telah diberi perlakuan dari proses perendaman, pengukusan, pendinginan, dan pembubuhan ragi agar nantinya menjadi tape dan yang terakhir yaitu pembungkusan dengan daun pisang yang kemudian didiamkan pada suhu kamar 2-3 hari (difermentasikan). Praktikan menggunakan 2 perlakuan yang berbeda pada tape ketan yaitu ketan pertama diberikan gula dan ketan kedua tidak diberikan gula. Adapun data hasil praktikum yang diperoleh dari hasil praktikum ini yaitu ditinjau dari segi tekstur, aroma dan rasa dari produk akhir yang dihasilkan.

Sebelum fermentasi, beras ketan masih berbentuk seperti beras pada umumnya. Namun, setelah mengalami fermentasi beras ketan tersebut mengalami perubahan bentuk dan menghasilkan air yang mengandung alcohol serta menimbulkan rasa asam dan manis. Kondisi tersebut disebabkan karena pada beras ketan diberikan ragi yang merupakan mikroorganisme yang berfungsi mengubah glukosa menjadi alcohol dan menghasilkan air.

  1. Tekstur

Tekstur tape ketan hitam dengan penambahan gula  dan ketan hitam tanpa penambahangula dinilai dengan cara menekan butiran tape dengan menggunakan jari dan dikunyah. Hasil yang diperoleh dari keduanya mengalami perubahan tekstur. Keduanya menjadi lebih lembek (lunak). Hal ini dikarenakan ketan hitam yang telah matang dihidrolisis oleh mikroorganisme dengan enzim karbohidrase dalam ragi melalui proses fermentasi.

  1. Air tape yang dihasilkan

Air tape yang dihasilkan pada waktu fermentasi sangat sedikitbaik pada tape ketan hitam tanpa penambahan gula maupun tape ketan hitam dengan penambahan gula. Dikarenakan adanya sedikit perbedaan jumlah (kuantitas) antara tape yang diberi tambahan gula dengan yang tidak diberikan gula, oleh sebab itu air tape yang dihasilkan pada tape ketan tanpa penambahan gula sedikit lebih banyak (tidak jauh berbeda) dibandingkan dengan tape yang ditambahkan dengan gula.

  1. Rasa

Terdapat perbedaan rasa pada kedua tape, tape yang diberi tambahan gula terasa manis, sedangkan tape yang tidak diberi gula terasa sedikit manis namun juga asam di waktu yang bersamaan. Rasa manis pada tape ketan ini  karena terjadi perubahan dari karbohidrat yaitu berupa pati dihidrolisis oleh mikroorganisme dalam ragi dipecah menjadi glukosa.

Glukosa menimbulkan rasa manis pada tape ketan. Semakin banyak glukosa yang dihasilkan maka semakin tinggi rasa manis yang ditimbulkan. Pembentukkan glukosa merupakan tahapan suatu rangkaian proses yang panjang. Dalam pemanfaatan proses fermentasi ini agar mendapatkan rasa tape yang  manis harus dikonsumsi pada waktu yang tepat yaitu sekitar 2-3 hari setelah pemeraman.  Jika ada alkohol maka bakteri asam asetat akan muncul dan menjadikan tape berasa masam. Cepat lambatnya tape menjadi masam tergantung lama fermentasi dan jumlah bakteri yang terkandung didalamnya. Pembuatan tape ketan ini tidak terlepas dari proses fermentasi. Fermentasi adalah suatu proses penghasilan energi utama dari berbagai mikroorganisme yang hidup dalam keadaan anaerob (Campbell; Recee; Mitchell. 2003). Dalam keadaan anaerob asam piruvat tidak dirubah  menjadi Asetil-KoA tetapi akan dirubah menjadi etanol (etil alcohol) dalam 2 langkah. Langkah pertama dengan melepaskan CO2 dari piruvat, yang diubah menjadi senyawa asetal dehida berkarbon 2. Dalam langkah kedua, asetal dehida direduksi oleh NADH menjadi etanol. Hal ini bertujuan untuk meregenerasi pasokan NAD+ yang dibutuhkan untuk glikolisis.Enzim yang mengkatalisis adalah karboksilase dan dehidrogenase. Dalam fermentasi glukosa menjadi alkohol hanya dihasilkan 2-ATP. Respirasi dilakukan secara anaerob yang secara umum dikatakan sebagai fermentasi seperti yang telah diungkap diatas bahwa kandungan ketan sangat baik untuk pertumbuhan mikroba yangdalam keadaan anaerob  akan mengubah gula menjadi senyawa etanol dan karbondioksida. Adapun reaksi perubahan glukosa menjadi alcohol dan alcohol menjadi asam asetat sebagai berikut.

Persamaan Reaksi Kimia:

C6H12O6 + 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP

Penjabarannya:
Gula (glukosa, fruktosa, atau sukrosa) + Alkohol (etanol) + Karbon dioksida + Energi.

 

BAB V

PENUTUP

  1. Kesimpulan
  1. Penambahan gula berpengaruh terhadap hasil tape yang dihasilkan karena tanpa gula sekalipun tape yang sudah jadi akan terasa manis, karena sudah mengandung glukosa dan alkohol dari beras ketan hitam. Walaupun penambahan gula membuat rasa tape menjadi lebih manis.
  2. Pada proses pembuatan tape, jamur ragi akan memakan glukosa yang ada di dalam ketan hitam sebagai nutrisi untuk pertumbuhannya, sehingga ketan hitam akan menjadi lunak, jamur tersebut akan merubah glukosa menjadi alkohol.
  3. Tekstur dan kadar air yang dihasilkan aatara kedua tape (tape ketan hitam dengan penambahan gula maupun tanpa penambahan gula) tidak jauh berbeda.

 

 

DAFTAR PUSTAKA

Ali, Alimuddin. 2005. Mikrobiologi Dasar Jilid I. Makasar: State University of Makassar Press

Buckle, dkk. 1985. Ilmu Pangan. Jakarta:University Press

Campbell, Reece, Mitchel. 2003. Biologi, Edisi Kelima Jilid 3. Jakarta: Erlangga

Edward, dan Fleed, Watton. 1988. Ilmu Pangan. UI Press. Jakarta Desrosier, N.W. 1987. Teknologi Pengawetan Pangan. UI Press. Jakarta

Schlegel, Hans dan Schmid, Karin. 1994. Mikrobiologi Umum. UGM Press. Yogyakarta

Tarigan, Jeneng. 1988. Pengantar Mikrobiologi. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jendral Perguruan Tinggi. Jakarta

Winarno, F.G. 1994. Pengantar Teknologi Pangan. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta

Anonim. 2009. Tape.( http://abynoel.wordpress.com/2008/08/15/bioteknologi/) (diakses pada tanggal 11 Apri 2014 pukul 23.22 WIB)

Anonima. 2009. Ragi Tape. (http://syahronie.blogspot.com/2008/05/pembuatan-tape-ketan.html) (diakses pada tanggal 11 April 2014 pukul 23.21 WIB)

Diana.2002.(http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._BIOLOGI/DIANA_ROCHINTANIAWATI/BIOLOGY_TERAPAN/PEMBUATAN_RAGI_TAPE_%26_TAPE.pdf). diakses pada 11 April 2014, pukul 17.25