TRADITIONAL PRODUCTS OF FOOD BIOTECHNOLOGY

A.    Sejarah Pembuatan Produk Fermentasi (Wine)

Teknologi pengolahan anggur menjadi wine pertama kali dikembangkan oleh orang Mesir pada tahun 2500 sebelum Masehi.  Dari mesir budidaya dan teknologi pengolahan anggur masuk ke Yunani dan menyebar ke daerah Laut Hitam sampai ke Spanyol, Jerman, Prancis, dan Austria.  Sejalan dengan perjalanan Columbus teknologi pengolahan dan budidaya anggur mulai menyebar ke Mexico, Amerika Selatan, Afrika Selatan, Asia termasuk Indonesia, dan Australia.  Penyebaran ini juga menjadikan anggur mempunyai beberapa sebutan, seperti grape di Amerika dan Eropa, putao di China, dan Anggur di Indonesia.

B.     Fermentasi

Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Gula adalah bahan yang umum dalam proses fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah etanol, asam laktat, dan hidrogen. Ragi dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol lainnya. 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 (2C₂H₅OH). Reaksi fermentasi ini dilakukan oleh ragi, dan digunakan pada produksi makanan. 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.

C.    Produk-Produk Fermentasi

Mikroorganisme dapat mengubah substrat menjadi produk yang diinginkan dan berperan dalam proses fermentasi. Sejak dulu orang sudah menggunakan mikroorganisme untuk mengolah bahan pangan. Melalui proses fermentasi ini akan dihasilkan berbagai produk makanan dan minutan. Beberapa di antaranya adalah sebagai berikut :

            1.      Keju

Mikroorganisme yang digunakan untuk membuat keju adalah kelompok bakteri asam laktat yang berfungsi memfermentasi laktosa dalam susu menjadi asam laktat. Bakteri asam laktat yang biasa digunakan adalah Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus lactis, dan Streptococcus.

            2.      Yoghurt

         Pembuatan yoghurt diawali dengan pasteurisasi susu, kemudian sebagian besar lemak dibuang. Mikroorganisme yang digunakan adalah bakteri asam laktat, yaitu Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus camemberti. Kedua  bakteri tersebut ditambahkan pada susu dengan jumlah yang sama, kemudian disimpan pada suhu 95^oC selama 5 jam. Penyimpanan ini menyebabkan terjadinya aktivitas bakteri sehingga mengakibatkan turunnya pH menjadi 4,0. Kemudian susu didinginkan dan yoghurt siap untuk dikonsumsi. Apabila diinginkan yoghurt dengan rasa buah-buahan maka dapat ditambahkan citarasa buah.

            3.      Roti

Pada pembuatan roti, mikroorganisme yang digunakan adalah khamir Sacharomyces cerevisiae. Proses pembuatannya diawali dengan memecah biji-biji sereal untuk dijadikan tepung terigu. Kemudian terigu ditambah air untuk mengaktifkan enzim-enzim misalnya amilase. Amilase berperan untuk mengubah tepung menjadi maltosa, kemudian maltosa dihidrolisis menjadi glukosa oleh enzim maltase. Glukosa tersebut kemudian dimanfaatkan oleh khamir sebagai substrat respirasinya sehingga dihasilkan karbondioksida (CO₂). Karbondioksida yang dihasilkan akan membentuk gelembung-gelembung yang terperangkap pada adonan roti sehingga dengan adanya gelembung ini mengakibatkan roti mempunyai struktur dan mengembang. Pada saat roti dipanggang di dalam oven, panas yang dihasilkan akan membunuh khamir dan adonan roti akan mengembang serta ukurannya menjadi lebih besar. Roti yang dihasilkan akan berwarna kuning dan lembut.

          

           4.      Minuman Berakohol

           Anggur dan Bir

Anggur dapat dibuat dari buah anggur atau buah lainnya. Apabila dibuat dari buah anggur maka dapat langsung difermentasi oleh mikroorganisme karena buah anggur mengandung banyak gula, sedangkan apabila dibuat dari buah lainnya maka sebelum difermentasi oleh mikroorganisme harus ditambahkan gula terlebih dahulu. Bir dibuat dari biji-biji sereal seperti gandum. Pembuatannya melibatkan proses penumbukkan atau penggilingan dan fermentasi yang dibantu oleh khamir.

            Wine

Wine merupakan minuman beralkohol yang biasanya terbuat dari jus anggur yang difermentasi.  Keseimbangan sifat alami yang terkandung pada buah anggur, menyebabkan buah tersebut dapat difermentasi tanpa penambahan gula, asam, enzim, ataupun nutrisi lain. Wine dibuat dengan cara memfermentasi jus buah anggur menggunakan khamir dari tipe tertentu. Yeast tersebut akan mengkonsumsi kandungan gula yang ada pada buah anggur dan mengubahnya menjadi alkohol.  Perbedaan varietas anggur dan strain khamir yang digunakan, tergantung pada tipe dari wine yang akan diproduksi.

Fermentasi wine adalah proses dimana juice anggur bersama-sama dengan bahan yang lain yang diubah secara reaksi biokimia oleh khamir dan menghasilkan wine. Bahan untuk proses fermentasi adalah gula ditambah khamir yang akan menghasilkan alkohol dan CO₂. CO₂ akan dilepaskan dari campuran wine menuju udara dan alkohol akan tetap tinggal di fermentor. Jika semua gula buah sudah diubah menjadi alkohol atau alkohol telah mencapai sekitar 15% biasanya fermentasi telah selesai atau dihentikan.

Khamir yang biasa dan banyak digunakan untuk fermentasi buah anggur adalah Sacharomyces cerevisiae dari varietas ellipsoideus. Saccharomyces cerevisiae varietas ellipsoideus biasa digunakan untuk fermentasi buah anggur karena khamir jenis ini mempunyai sifat yang dapat mengadakan fermentasi pada suhu yang agak tinggi yaitu 30^o C. Selain itu dapat menghasilkan alkohol cukup tinggi yaitu 18 – 20 % (v/v). Khamir jenis ini juga mampu memfermentasi beberapa macam gula diantaranya sukrosa, glukosa, fruktosa, galaktosa, manosa, maltosa dan maltotriosa. Fermentasi etanol oleh Saccharomyces cerevisiae dapat dilakukan pada pH 4 – 5 dengan temperatur 27 – 35 ⁰C, proses ini dapat berlangsung 35 – 60 jam. Sebelum pengemasan, wine mungkin disimpan di tempat yang bersuhu dingin antara 5-10⁰ C untuk mengendapkan kotoran.

Red Wine

Red Wine adalah wine yang dibuat dari anggur merah (red grapes).  Beberapa jenis anggur merah yang terkenal di kalangan peminum wine di Indonesia adalah merlot, cabernet sauvignon, syrah/shiraz, dan pinot noir. Pada wine merah yang sudah tua antara 1 sampai 2 tahun disimpan dalam tangki kayu (biasanya kayu oak). Selama ini, reaksi kimia memberikan kontribusi pada perkembangan rasa antara wine dan ekstrak komponen dari tangki kayu.

White Wine

White Wine adalah wine yang dibuat dari anggur putih (white grape). Kebanyakan wine putih tidak disimpan dalam jangka waktu yang lama setelah fermentasi alkohol selesai. Beberapa jenis anggur hijau yang terkenal di kalangan peminum wine di Indonesia adalah chardonnay, sauvignon blanc, semillon, riesling, dan chenin blanc.

Sparkling Wine

Sparkling Wine adalah wine yang mengandung cukup banyak gelembung karbon dioksida di dalamnya. Sparkling Wine yang paling terkenal adalah Champagne dari Prancis. Hanya Sparkling Wine yang dibuat dari anggur yang tumbuh di desa Champagne dan diproduksi di desa Champagne yang boleh disebut dan diberi label Champagne.

           

           5.      Tempe

Tempe merupakan produk hasil fermentasi jamur Rhizopus sp. Bahan atau substratnya adalah kedelai. Tempe adalah makanan asli Indonesia yang sudah dikenal secara luas oleh penduduk Indonesia terutama penduduk di Pulau Jawa. Tempe merupakan makanan yang memiliki kandungan protein yang tinggi.

            

           6.      Kopi

Tujuan fermentasi pada kopi adalah mengubah senyawa-senyawa gula yang berada pada lapisan antara kulit buah dan kulit biji menjadi alkohol. Salah satu jenis kopi yang sangat terkenal di dunia saat ini karena menggunakan hewan sebagai perantara dalam proses fermentasinya adalah Kopi Luwak.

Proses fermentasi di dalam perut Musang/ Luwak yang sangat terkenal di seluruh dunia mampu menciptakan cita rasa eksotik kopi tersebut. Zat fermentasi yang ada di dalam sistem pencernaan Musang / Luwak sinyalir mampu mengurangi kadar kafein kopi sehingga dapat menciptakan kenikmatan pada kopi dan aroma kopi yang sangat harum atau kata lain kopi tersebut menjadi murni.

           

           7.      Teh

Teh adalah minuman yang mengandung kafein, sebuah infusi yang dibuat dengan cara menyeduh daun, pucuk daun, atau tangkai daun yang dikeringkan dari tanaman Camellia sinensis dengan air panas. Teh merupakan sumber alami kafein, teofilin dan antioksidan dengan kadar lemak, karbohidrat atau protein mendekati nol persen. Teh bila diminum terasa sedikit pahit yang merupakan kenikmatan tersendiri dari teh.

Teh dikelompokan berdasarkan cara pengolahannya. Daun teh Camellia sinensis segera layu dan mengalami oksidasi kalau tidak segera dikeringkan setelah dipetik. Proses pengeringan membuat daun menjadi berwarna gelap, karena terjadi pemecahan klorofil dan terlepasnya unsur tanin. Proses selanjutnya berupa pemanasan basah dengan uap panas agar kandungan air pada daun menguap dan proses oksidasi bisa dihentikan pada tahap yang sudah ditentukan.

Pengolahan daun teh sering disebut sebagai "fermentasi" walaupun sebenarnya penggunaan istilah ini tidak tepat. Pemrosesan teh tidak menggunakan ragi dan tidak ada etanol yang dihasilkan seperti layaknya proses fermentasi yang sebenarnya. Pengolahan teh yang tidak benar memang bisa menyebabkan teh ditumbuhi jamur yang mengakibatkan terjadinya proses fermentasi. Teh yang sudah mengalami fermentasi dengan jamur harus dibuang, karena mengandung unsur racun dan unsur bersifat karsinogenik.

Teh putih

Teh yang dibuat dari pucuk daun yang tidak mengalami proses oksidasi dan sewaktu belum dipetik dilindungi dari sinar matahari untuk menghalangi pembentukan klorofil.

Teh hijau

Teh hijau merupakan jenis teh yang paling populer di Cina dan Jepang. Juga dianggap sebagai teh yang paling bermanfaat bagi kesehatan, terutama karena khasiatnya melawan kanker. Teh ini diperoleh dari pucuk daun teh segar yang mengalami pemanasan dengan uap air pada suhu tinggi.

Oolong

Teh oolong merupakan teh tradisional Cina yang mengalami proses oksidasi sebagian. Proses oksidasi dihentikan di tengah-tengah antara teh hijau dan teh hitam yang biasanya memakan waktu 2-3 hari Karena hanya setengah dioksidasi, bagian tepi daunnya berwarna kemerahan sedang bagian tengah daunnya tetap hijau. Rasa seduhan  teh oolong lebih mirip dengan teh hijau, namun warna dan aromanya kurang kuat dibandingkan teh hitam.

Teh hitam atau teh merah

Daun teh dibiarkan teroksidasi secara penuh sekitar 2 minggu hingga 1 bulan. Orang Barat menyebutnya sebagai "teh hitam" karena daun teh berwarna hitam. Teh hitam disebut juga sebagai teh merah oleh bangsa Cina, Jepang dan Korea. Jenis teh ini merupakan teh yang paling populer dan sering dikonsumsi di Asia, termasuk Indonesia. Teh hitam memiliki aroma kuat dan bisa bertahan lama jika disimpan dengan baik.

           

           8.      Coklat

Fermentasi biji coklat (kakao) merupakan fermentasi tradisional yang melibatkan mikroorganisme indigen dan aktivitas enzim endogen. Mikroorganisme yang berperan dalam fermentasi biji kakao yaitu khamir (yeast) Candida krusei, bakteri asam cuka, dan bakteri asam laktat. Dengan aktivitas ketiga jenis mikroorganisme ini menyebabkan adanya perubahan enzimatis selama fermentasi. Tujuan fermentasi adalah untuk menghilangkan rasa pahit dan mencegah agar coklat tidak pecah. Fermentasi biji kakao akan menghasilkan prekursor cita rasa, mencokelat-hitamkan warna biji, mengurangi rasa-rasa pahit, asam, manis dan aroma bunga, meningkatkan aroma kakao (coklat) dan kacang (nutty), dan mengeraskan kulit biji menjadi seperti tempurung. Biji yang tidak difermentasi tidak akan memiliki senyawa prekursor tersebut sehingga cita rasa dan mutu biji sangat rendah.

D.    Pasteurisasi

Proses ini diberi nama atas penemunya Louis Pasteur seorang ilmuwan Perancis. Proses pasteurisasi merupakan proses pemanasan dengan suhu yang relatif cukup rendah (dibawah 100⁰C) dengan tujuan untuk menginaktifasi enzim dan membunuh mikroba pembusuk. Pemilihan proses ini didasarkan pada sifat produk yang relatif asam sehingga mikroba menjadi lebih sensitif terhadap panas. Selain itu, penggunaan panas yang tidak terlalu tinggi juga dapat mengurangi resiko rusaknya beberapa zat gizi seperti vitamin C. Proses pasteurisasi sedikit memperpanjang umur simpan produk pangan dengan cara membunuh semua mikroorganisme patogen (penyebab penyakit) dan sebagian besar mikroorganisme pembusuk, melalui proses pemanasan. Karena tidak semua mikroorganisme pembusuk mati oleh proses pasteurisasi, maka untuk memperpanjang umur simpannya produk yang telah dipasteurisasi biasanya disimpan di refrigerasi (suhu rendah).