By: Fitri M Manihuruk. M.Si

Dari sudut pandang biokimia. fermentasi dapat diartikan sebagai suatu proses pemecahan bahan organic secara enzimatis oleh bakteri starter untuk menghasilkan energi (ATP) yang berlangsung dalam kondisi tanpa oksigen. Dalam proses ini. bahan organik berperan sebagai penerima elektron. Energi yang dihasilkan kemudian akan digunakan untuk biosintesis protein sel dan makromolekul lainnya. Umumnya. bakteri starter. khusunya bakteri asam laktat. dalam alur metabolismenya tidak mampu menghasilkan energi pada kondisi aerob. sehingga bakteri asam laktat harus mampu memetabolisme laktosa sebagai sumber energi (Widodo. 2003).

Mikroba yang paling banyak digunakan dalam fermentasi susu adalah bakteri asam laktat. Bakteri asam laktat dapat dibedakan atas dua kelompok yaitu yang bersifat homofermentatif dan heterofermentatif. Pada kelompok homofermentatif. glukosa difermentatif menghasilkan asam laktat sebagai satu-satunya produk.

C₆H₁₂O₆ (glukosa) ?? ?2CH₃.CHOH.COOH (asam laktat)

Bakteri yang tergolong heterofermentatif. memecahkan glukosa menjadi asam piruvat terjadi melalui proses glikolisis. Selain menghasilkan asam laktat. bakteri ini juga memproduksi senyawa-senyawa lain. seperti etanol. asam asetat. dan karbondioksida.

C₆H₁₂O₆? ? glikolisis ? ?asam piruvat ? ?2CH₃.CHOH.COOH

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(glukosa) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(asam laktat)

C₆H₁₂O₆? ? CH₃.CHOH.COOH + C₂H₅OH /CH₃.COOH ?+CO₂

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(glukosa) ? ? ? ? ? (asam laktat) ? ? ? ? ? ?(etanol/asam asetat)

(Rahman et al. 1992).

Bakteri asam laktat. baik homofermentatif maupun heterofermentatif. dimanfaatkan untuk proses fermentasi susu. Golongan bakteri ini memecah laktosa yang terdapat pada susu sehingga terbentuk asam laktat. Akumulasi asam laktat menyebabkan nilai pH susu menurun sehingga susu akan menggumpal. Gumpalan susu akan terbentuk pada pH 5.2 dan apabila nilai pH telah mencapai 4.6 (titik isoelektrik). koagulasi protein susu berlangsung sempurna dan akan terbentuk curd. Suhu aktivitas bakteri asam laktat ini adalah 20-45 ?C (Rahayu. Nurwitri 2012).

Contoh fermentasi susu:

• (Yoghurt) Yoghurt adalah produk pangan hasil fermentasi susu yang mempunyai cita rasa khas. Bakteri asam laktat yang dominan dalam pembuatan yoghurt ada yang bersifat homofermentatif. diantaranya Streptococcus thermophillus dan Lactobacillus bulgaricus. Kedua jenis bakteri ini dapat tumbuh bersama-sama secara simbiosis mutualisme. Streptococcus thermophillus tumbuh karena distimulir adanya lisin dan histidin hasil degradasi protein oleh Lactobacillus bulgaricus. Lactobacillus bulgaricus tumbuh dengan cepat setelah Streptococcus thermophillus mencapai fase stasioner. Streptococcus thermophillus berfungsi sebagai pengurai laktosa menjadi asam laktat dan menurunkan pH susu sehingga Lactobacillus bulgaricus dapat berperan aktif membentuk aroma. Penurunan pH juga berpengaruh pada keseimbangan protein yang memungkinkan protein terdenaturasi dan menyebabkan tekstur susu menjadi lebih kental (Rahayu. Nurwitri 2012 dan Widodo 2003).
• (Keju) Keju merupakan produk fermentasi susu dengan dilakukannya pematangan yang melibatkan mikroba. Bakteri yang sering digunakan dalam proses pematangan keju adalah Lactococcus lactis. Lactococcus cremoris. dan Lactococcus lactis subsp. diacetylactis. Awalnya. starter yang ditambahkan akan memetabolisme laktosa menjadi asam laktat. karena adanya penurunan pH dan menyebabkan koagulasi kasein. Pada saat yang hampir bersamaan. keberadaan bakteri starter dengan enzim yang dihasilkan mampu membentuk komponen-komponen aromatic dan flavor (Widodo 2003). Protein yang tidak larut akan menjadi larut karena adanya aktivitas enzim. sedangkan lemak terurai menjadi asam lemak dan gliserol. Selama pemeraman. oksigen bebas akan digunakan oleh bakteri dan bagian dalam keju yang bersifat aerobik akan berubak cepat menjadi anaerobik. Produk akhir yang dihasilkan adalah karbondioksida dari dekarboksilasi asam amino (Rahman et al. 1992).
• (Kefir) Kefir merupakan produk fermentasi yang mengandung alkohol 0.5-1.0% dan asam laktat 0.9-1.1%. Proses produksi kefir melibatkan biji kefir yang didalamnya terdapat simbiotik mikroflora yaitu khamir (Saccaharomyces kefir dan Torula kefir). Lactobacili (Lactobacillus caucasius). Leuconostocs. serta streptokoki laktat (Rahman et al. 1992). Lactobacili utamanya memfermentasi laktosa dan menghasilkan asam laktat. Khamir bertanggung jawab dalam produksi etanol dan karbondioksida. Leuconostocs membentuk senyawa diasetil hasil dari fermentasi sitrat (Widodo 2003).
• (Koumiss) Koumiss merupakan produk fermentasi susu yang umumnya dibuat dari susu kuda dengan menggunakan bakteri asam laktat dan khamir. Koumiss mirip dengan kefir yang kandungan alkohol bervariasi dari 0.7-2.5% tergantung jenis produknya. Starter koumiss terdiri dari bakteri asam laktat yaitu Lactobacillus bulgaricus dan khamir yang memfermentasi laktosa. Selama fermentasi berlangsung terbentuk asam laktat. ethanol dan gas karbondioksida sehingga memberikan cita rasa keasamaan dan alkohol pada koumiss (Tang. et al.?2020).
• (Cultured buttermilk) Cultured buttermilk merupakan produk fermentasi yang diproduksi dari kombinasi bakteri asam laktat mesofilik yang menghasilkan asam laktat dan diasetil. Starter yang digunakan Lactococcus lactis subsp. cremoris. Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris. dan Lactococcus lactis subsp. lactis (biovar. diacetylactis). Asam laktat dihasilkan dari metabolism laktosa dan diasetil dihasilkan dari fermentasi asam sitrat (Marth and Steele 2001).
• (Acidophilus) milk. Acidophilus milk adalah produk susu fermentasi karena adanya aktivitas mikroorganisme lactobacilli. yaitu Lactobacillus acidophilus?yang menyebabkan susu mengental akibat dihasilkannya asam oleh bakteri. (Marth and Steele 2001).
• (Dadih) Dadih adalah susu fermentasi asli asal Indonesia yaitu daerah Sumatera Barat. yang diolah secara tradisional. Masyarakat Minangkabau biasanya menyebutnya dengan ?dadiah?. Bahan dasar dadih ini adalah susu kerbau. Dadih diolah dengan fermentasi spontan atau alami susu dimasukkan dalam tabung bambu dan disimpan pada suhu ruang selama lebih kurang 48 jam. Susu fermentasi ini berwarna putih dengan konsistensi agak kental seperti tahu.. dan aroma khas susu asam (Rahman et al. 1992).
• (Dangke) Danke merupakan salah satu produk olahan fermentasi susu asal Indonesia yaitu daerah Enrekang. Sulawesi Selatan. Dangke dibuat dari bahan dasar susu kerbau sama dengan produk dadih. Untuk memperoleh produk dangke. susu ditambahkan getah papaya atau enzim papain yang kemudian dipanaskan hingga terbentuk gumpalan pada bagian atas dan whey pada bagian bawah. Selanjutnya dangke dicetak dengan tempurung kelapa dan ditekan sehingga cairan whey keluar. Dangke yang sudah dicetak dibungkus dengan daun pisang. Dangke biasanya disebut ?keju Engrekang? oleh masyarakat Sulawesi Selatan (Rahman. 2014).

Sumber

Marth EH. Steele JL. 2001. Applied Dairy Microbiology. 2^nd Ed. New York. Marcel Dekker. Inc.

Rahayu WP. Nurwitri CC. 2012. Mikrobiologi Pangan. Bogor. IPB Press.

Rahman A. Fardiaz S. Rahaju WP. Suliantari. Nurwitri CC. 1992. Teknologi Fermentasi Susu. Bogor. Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi.

Rahman S. 2014. Study pengembangan dangke sebagai pangan lokal unggulan dari susu di Kabupaten Enrekang. Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan. 3(2):41-45.

Tang H.. et al. 2020. Profiling of koumiss microbiota and organic acids and their effects on koumiss taste. BMC Microbiology. 20(85)

Widodo. 2003. Bioteknologi Industri Susu. Yogyakarta. Lacticia Press.

?