Pengertian Fermentasi dan Jenis-jenisnya

Mungkin sahabat pembaca sering mendengar istilah "fermentasi", namun belum mengerti apa sejatinya yang dimaksud dengan fermentasi itu. Berikut ini diulas lebih lanjut tentang definisi fermentasi serta jenis-jenis fermentasi dan kegunaannya.

Pengertian Fermentasi

Fermentasi dalam pemrosesan bahan pangan adalah pengubahan karbohidrat menjadi alkohol dan karbon dioksida atau asam amino organik menggunakan ragi, bakteri, fungi atau kombinasi dari ketiganya dibawah kondisi anaerobik. Perilaku mikroorganisme terhadap makanan dapat menghasilkan dampak positif maupun negatif, dan fermentasi makanan biasanya mengacu pada dampak positifnya.

Jenis-jenis Fermentasi

Berdasarkan produk yang dihasilkan, fermentasi terbagi menjadi dua macam, yaitu (Belitz, 2009):

1. Homofermentatif, yaitu fermentasi yang produk akhirnya hanya berupa asam laktat. Contoh homofermentatif adalah proses fermentasi yang terjadi dalam pembutaan yoghurt.
2. Heterofermentatif, yaitu fermentasi yang produk akhirnya berupa asam laktat dan etanol sama banyak. Contoh heterofermentatif adalah proses fermentasi yang terjadi dalam pembuatan tape.

Adapun berdasarkan penggunaan oksigen, fermentasi dibagi menjadi fermentasi aerobik dan anaerobik. Fermentasi aerobik adalah fermentasi yang memerlukan oksigen, sedangkan fermentasi anaerobik tidak memerlukan oksigen (Fardiaz, 1992).

Berdasarkan proses yang dihasilkan oleh mikroba, fermentasi terbagi menjadi tiga macam, yakni:

1. Fermentasi yang memproduksi sel mikroba (biomass). Produksi komersial dari biomass dapat dibedakan menjadi produksi yeast untuk industri roti, dan produksi sel mikroba untuk digunakan sebagai makanan manusia dan hewan.
2. Fermentasi yang menghasilkan enzim dari mikroba. Secara komersial, enzim dapat diproduksi oleh tanaman, hewan, dan mikroba, namun enzim yang diproduksi oleh mikroba memiliki beberapa keunggulan yaitu, mampu dihasilkan dalam jumlah besar dan mudah untuk meningkatkan produktivitas bila dibandingkan dengan tanaman atau hewan.
3. Fermentasi yang menghasilkan metabolit mikroba. Metabolit mikroba dapat dibedakan menjadi metabolit primer dan metabolit sekunder. Produk metabolisme primer yang dianggap penting contohnya etanol, asam sitrat, polisakarida, aseton, butanol, dan vitamin. Sedangkan metabolit sekunder yang dihasilkan mikroba contohnya antibiotik, pemacu pertumbuhan, inhibitor enzim, dan lain-lain.

Manfaat Manfaat Fermentasi

Manfaat terpenting dari fermentasi adalah pengubahan karbohidrat menjadi asam organik yang bersifat mengawetkan makanan. Contoh fermentasi yaitu jus anggur yang difermentasi menjadi minuman anggur, gandum menjadi bir, dan lain sebagainya. Fermentasi menjadikan makanan lebih tahan lama.

Beberapa manfaat fermentasi antara lain:

• Memperkaya variasi makanan dengan mengubah aroma, rasa, dan tekstur makanan
• Mengawetkan makanan dengan menghasilkan sejumlah asam laktat, dan asam asetat dalam jumlah yang signifikan
• Memperkaya nutrisi makanan dengan menambahkan sejumlah protein, asam amino, serta vitamin
• Mengeliminasi senyawa anti nutrien
• Mengurangi waktu dan sumber daya yang diperlukan dalam memproses makanan

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Fermentasi 

Keberhasilan fermentasi ditentukan oleh sejumlah faktor, yaitu:

1. Keasaman (pH)
Makanan yang mengandung asam biasanya akan tahan lama, tetapi jika oksigen cukup jumlahnya dan kapang dapat tumbuh serta fermentasi berlangsung terus, maka daya awet dari asam tersebut akan hilang. Tingkat keasaman sangat berpengaruh dalam perkembangan bakteri. Kondisi keasaman yang baik untuk bakteri adalah 4,5-5,5.

2. Mikroba
Fermentasi umunya dilakukan dengan kultur murni yang dihasilkan di laboratorium. Kultur ini dapat disimpan dalam keadaan kering atau dibekukan.

3. Suhu
Suhu fermentasi sangat menentukan jenis mikroba yang dominan selama fermentasi. Tiap-tiap mikroorganisme memiliki suhu pertumbuhan yang maksimal, suhu pertumbuhan minimal, dan suhu optimal yaitu suhu yang memberikan terbaik dan perbanyakan diri paling cepat.

4. Oksigen
Oksigen atau udara selama fermentasi harus diatur sebaik mungkin untuk memperbanyak atau menghambat pertumbuhan mikroba tertentu. Setiap mikroba membutuhkan oksigen yang berbeda jumlahnya untuk pertumbuhan atau membentuk sel-sel baru dan untuk fermentasi. Misalnya ragi roti (Saccharomycess cereviseae) akan tumbuh lebih baik dalam keadaan aerobik, tetapi keduanya akan melakukan fermentasi terhadap gula jauh lebih cepat dengan keadaan anaerobik.

5. Waktu
Laju perbanyakan bakteri bervariasi menurut spesies dan kondisi pertumbuhannya. Pada kondisi optimal, bakteri akan membelah sekali setiap 20 menit. Untuk beberapa bakteri memilih waktu generasi yaitu selang waktu antara pembelahan, dapat dicapai selama 20 menit. Jika waktu generasinya 20 menit pada kondisi yang cocok sebuah sel dapat menghasilkan beberapa juta sel selama kurun 7 jam.