E-modul UAS Fermentasi Sayuran

1

KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Allah SWT yang maha pengasih maha penyayang karena atas limpahan karunia rahmat dan hidayah-Nya e-modul ini bisa tersusun hingga selesai. E-modul pembelajaran yang berjudul “Fermentasi Sayuran dan Fermentasi Pada Media Cair” ini dibuat untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah “Perencanaan Pembelajaran Teknologi Agroindustri” yang diampu oleh ibu Dr. Sri Handayani, M.Pd. Modul ini disusun secara sistematis agar dapat mendukung pembelajaran bagi peserta didik SMK APHP. Didalamnya terdapat tujuan pembelajaran, materi fermentasi, prosedur praktikum, latihan soal, serta sumber belajar lainnya yang dapat diakses oleh peserta didik. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan e-modul ini. Karenanya penulis mengharapkan kritik dan saran demi penyempurnaan e-modul pembelajaran ini. Semoga e-modul pembelajaran ini dapat dimanfaatkan dalam pembelajaran Produksi Pengolahan Hasil Nabati di SMK APHP. Bandung, Desember 2021 Dwina Putriani Nafisah 2

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ...............................................................................................................2 DAFTAR ISI..............................................................................................................................3 DAFTAR TABEL......................................................................................................................4 DAFTAR GAMBAR .................................................................................................................4 BAB 1 PENDAHULUAN .........................................................................................................5 A. Kompetensi Dasar...........................................................................................................5 B. Deskripsi .........................................................................................................................5 C. Waktu..............................................................................................................................5 D. Prasyarat..........................................................................................................................5 E. Petunjuk Penggunaan Modul ..........................................................................................5 F. Tujuan Akhir...................................................................................................................6 G. Cek Kompetensi Awal ....................................................................................................6 BAB 2 PEMBELAJARAN........................................................................................................6 A. Tujuan .............................................................................................................................7 B. Uraian Materi ..................................................................................................................7 1. Fermentasi ...................................................................................................................7 2. Faktor-Faktor Fermentasi............................................................................................8 3. Prinsip-Prinsip Fermentasi ..........................................................................................9 4. Fermentasi Media Cair ................................................................................................9 5. Keunggulan Dan Kerugian Dari Produk Fermentasi ................................................10 C. Prosedur Fermentasi......................................................................................................11 1. Sauerkraut..................................................................................................................11 2. Kimchi.......................................................................................................................12 3. Pickle atau Acar ........................................................................................................12 4. Sawi Asin ..................................................................................................................13 RANGKUMAN .......................................................................................................................15 LATIHAN SOAL ....................................................................................................................16 TUGAS (PRAKTIKUM).........................................................................................................16 DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................................................17 3

DAFTAR TABEL Tabel 1. Cek Kompetensi Awal .................................................................................................6 Tabel 2. Alat dan bahan sauerkraut..........................................................................................11 Tabel 3. Alat dan bahan kimchi ...............................................................................................12 Tabel 4. Alat dan bahan pickle ................................................................................................12 Tabel 5. Alat dan bahan sawi asin ...........................................................................................13 DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Sayuran.....................................................................................................................7 Gambar 2. Produk Fermentasi ...................................................................................................7 Gambar 3. Garam.....................................................................................................................10 Gambar 4. Sauerkraut ..............................................................................................................11 Gambar 5. Kimchi....................................................................................................................12 Gambar 6. Pickle......................................................................................................................12 Gambar 7. Sawi asin ................................................................................................................13 4

BAB 1 PENDAHULUAN A. Kompetensi Dasar 1. Menerapkan Proses Fermentasi Sayuran 2. Mengoperasikan Proses Fermentasi Pada Media Cair B. Deskripsi E-modul pembelajaran “Fermentasi Sayuran dan Fermentasi pada Media Cair” ini berisi tentang: 1. Fermentasi 2. Faktor- faktor fermentasi 3. Prinsip-prinsip fermentasi sayuran 4. Fermentasi pada media cair 5. Keunggulan dan kerugian produk fermentasi 6. Prosedur fermentasi C. Waktu 2 x (5 x 45 Menit) D. Prasyarat Untuk dapat mempelajari modul “Fermentasi Sayuran dan Fermentasi Pada Media Cair” pada mata pelajaran “Produksi Pengolahan Hasil Nabati” peserta didik diharapkan telah memahami karakteristik bahan pangan, penanganan bahan pangan, dan pengoperasian peralatan laboratorium. E. Petunjuk Penggunaan Modul Petunjuk bagi peserta didik: 1. Baca dan pahami isi modul ini dengan baik 2. Catat hal-hal yang belum dipahami dan diskusikan dengan guru 3. Kerjakan tugas dan latihan yang terdapat dalam modul 4. Identifikasi perlengkapan dan bahan yang akan digunakan 5

Petunjuk bagi guru: 1. Membantu peserta didik memahami konsep dan praktik serta menjawab pertanyaan peserta didik 2. Membimbing peserta didik saat melakukan tugas dan latihan yang terdapat dalam modul ini 3. Mengorganisasi kerja kelompok jika diperlukan 4. Menyiapkan proses penilaian dan menyiapkan perangkatnya 5. Mencatat capaian kemajuan peserta didik F. Tujuan Akhir 1. Mampu melakukan proses fermentasi sayuran 2. Mampu mengoperasikan proses fermentasi media cair G. Cek Kompetensi Awal No Pertanyaan Ya Tidak 1 Apakah anda mengetahui apa yang dimaksud dengan fermentasi? 2 Apakah anda mengetahui contoh produk hasil fermentasi? 3 Apakah anda pernah melakukan proses fermentasi bahan pangan? 4 Apakah anda tahu prinsip fermentasi sayuran? Tabel 1. Cek Kompetensi Awal 6 “Hiduplah seakan-akan kau akan mati besok. Belajarlah seakan-akan kau akan hidup selamanya” -Mahatma Gandhi

BAB 2 PEMBELAJARAN A. Tujuan Setelah mempelajari modul pembelajaran “Fermentasi Sayuran dan Fermentasi Pada Media Cair” ini, peserta didik dapat menerapkan proses fermentasi sayuran. Serta diharapkan dapat mengoperasikan proses fermentasi pada media cair. B. Uraian Materi Gambar 1. Sayuran Gambar 2. Produk Fermentasi 1. Fermentasi Fermentasi merupakan salah satu metode pengolahan bahan pangan. Fermentasi termasuk ke dalam pengendalian makanan pada prinsip dasar pengolahan pangan. Fermentasi berasal dari bahasa latin “fervere” yang artinya merebus atau to boil. Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik. Proses tersebut dapat menyebabkan perubahan sifat bahan pangan. Dalam fermentasi terjadi proses ketika mikroorganisme seperti ragi dan bakteri mengubah karbohidrat, seperti pati dan gula, menjadi alkohol atau asam. Alkohol dan asam lah yang berperan sebagai pengawet alami dan menghasilkan rasa yang berbeda pada makanan. Fermentasi memperbanyak jumlah mikroba dan menggiatkan metabolismenya. Proses metabolisme menyebabkan senyawa organik dalam bahan pangan menjadi senyawa lebih sederhana oleh enzim. Fermentasi memilki beberapa syarat diantaraya yaitu: - Mikroorganisme untuk fermentasi (kapang, khamr, bakteri) - Terdapat lingkungan yang sesuai untuk berkembang (makanan/zat gizi sesuai; pH, aktivitas air, dan temperatur sesuai) 7

- Mikroba tersebut memang tumbuh dan berkembang. Fermentasi pada beberapa jenis sayuran akan menghasilkan asam laktat. Asam laktat adalah kelompok bakteri yang menghasilkan sejumlah besar asam laktat sebagai hasil akhir dari metabolisme karbohidrat. Asam laktat dapat menurunkan pH, mengawetkan sayuran, serta merubah citra rasa dan tekstur. Bakteri asam laktat yang berperan pada proses fermentasi adalah: - Lactobacillus mesentroides (bersifat gram positif berbentuk bulat berpasangan). - Lactobacillus brevis, - Pediococcus cereviciae, - Lactobacillus plantarum. Makanan yang difermentasi memiliki daya cerna tinggi karena ikatan yang sudah dipecah menjadi lebih sederhana. Fermentasi memupuk kegiatan mikroorganisme yang berperan dan diharapkan ada dalam fermentasi. Sedangkan mikroorganisme lain dapat menghilangkan zat anti gizi. Makanan fermentasi mengandung bakteri baik yang akan membantu saluran pencernaan bekerja optimal. Fermentasi memiliki tujuan yang diantaranya adalah: - Membuat produk baru yang memilki kandungan zat gizi, tekstur yang baik - Mengawetkan makanan dengan menghasilkan sejumlah laktat - Memberikan manfaat bagi kesehatan manusia - Memperkaya makanan dengan mengubah rasa, aroma, dan tekstur makanan - Menurunkan zat anti gizi Fermentasi biasanya tidak menimbulkan bau busuk dan akan menghasilkan karbondioksida. Fermentasi yang busuk adalah fermentasi yang mengalami kontaminasi. Seperti jika pertumbuhan mikroba yang menguraikan protein, sedangkan fermentasi normal merupakan perubahan karbohidrat menjadi asam. 2. Faktor-Faktor Fermentasi a. Asam Makanan asam biasanya tahan lama, namun jika oksigen cukup jumlahnya dan kapang dapat tumbuh sedangkan fermentasi berlangsung terus, daya awet asam akan hilang. b. Alkohol Alkohol yang terbentuk tergantung pada kandungan gula, macam ragi, suhu fermentasi dan jumlah oksigen. 8

c. Mikroba Dengan menggunakan kultur murni, hasil fermentasi akan memiliki cita rasa yang standar. d. Suhu e. Oksigen Oksigen harus diatur agar menghambat atau memperbanyak pertumbuhan mikroba tertentu f. Garam Mikroba dapat dibedakan berdasarkan ketahanannya terhadap garam. 3. Prinsip-Prinsip Fermentasi Merupakan proses pemecahan senyawa kompleks ke sederhana, serta mengaktifkan pertumbuhan dan metabolisme dari mikroba pembentuk alkohol dan asam dan menekan pertumbuhan mikroba proteolitik dan lipolitik. a. Murni Menggunakan biakan murni yang sudah diketahui sifat-sifatnya (dari jenis strain tertentu). Kondisi lingkungan harus tetap steril. b. Unggul Mikroba harus menghasilkan perubahan yang dikehendaki dengan cepat dan hasil yang optimal. c. Stabil Mikroba harus mempunyai sifat yang tetap, tidak mengalami perubahan karena mutasi atau lingkungan. d. Bukan patogen Aman bagi manusia serta tidak menimbulkan bahaya yang berbahaya akibat lingkungan. 4. Fermentasi Media Cair Fermentasi media cair (Liquid State Fermentation/LSF atau Submerged fermentation/SmF/SF). Merupakan proses pertumbuhan mikroorganisme dalam larutan yang mengandung semua nutrisi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan. Pada fermentasi cair memiliki karakteristik seperti konsumsi air dan sisa air yang banyak, substratnya terlarut, pH dan suhu dapat dikontrol dengan mudah, kontaminasi sering terjadi pada strain bakteri tunggal, memiliki keterbatasan oksigen terlarut, serta konsumsi energi dan polutan yang tinggi. 9

Gambar 3. Garam Proses fermentasi berlangsung di dalam media garam pada konsentrasi tertentu. Garam memegang peranan penting dalam menyeleksi jenis mikroba yang dikehendaki tumbuh di dalam medium. Larutan garam 5-15%, menumbuhkan jenis bakteri asam laktat serta menghambat pertumbuhan mikroba yang tidak dikehendaki. Garam juga mendesak keluar cairan dan zat lainnya dari sayuran dengan proses osmosis. Gula yang difermentasi larut dalam cairan dan kemudian diubah oleh bakteri asam laktat menjadi asam laktat. Konsentrasi garam <5% akan menumbuhkan jenis bakteri proteolitik, sedangkan jika >15% menghambat aktivitas bakteri asam laktat dan menumbuhkan bakteri halofilik. 5. Keunggulan Dan Kerugian Dari Produk Fermentasi Keunggulan: - Memilki nilai gizi lebih tinggi daripada bahan baku aslinya - Daya cerna tinggi (degradasi makro molekul oleh sel bakteri) - Memilki cita rasa yang khas umumnya disukai - Beberapa produk memiliki daya tahan yang lebih baik - Lebih awet, lebih aman, dan memberikan flavor yang lebih baik. Kerugian: - Dapat menyebabkan keracunan akibat terbentuknya toksin - Menghasilkan enzim yang tidak dikehendaki, saat terjadi kenaikan suhu selama fermentasi berlangsung. “Barangsiapa tidak mau merasakan pahitnya belajar, ia akan merasakan 10 kebodohan sepanjang hidupnya” -Imam Syafi’i rahimahullah

C. Prosedur Fermentasi 1. Sauerkraut Alat Bahan  Pisau  Sendok  Kol putih  Toples kaca  Air  Talenan  Garam  Kantong plastik transparan Tabel 2. Alat dan bahan sauerkraut Gambar 4. Sauerkraut Langkah Kerja: 1. Pencucian kol dengan air mengalir, tiriskan 2. Pengirisan daun kol 3. Pencampuran 4. Kol dengan garam kasar sebanyak 2,5% dari berat kol 5. Pemasukan ke dalam wadah dengan sendok, kemudian tekan 6. Pemberian beban kantong plastik berisi air, penutupan wadah dengan rapat 7. Pembiaran untuk fermentasi selama 2-3 minggu dalam suhu kamar 8. Setelah fermentasi selesai, pisahkan cairan yang terbentuk dari kol 9. Penyimpanan sauerkraut dalam wadah dengan menambahkan larutan garam 5% Catatan: wadah bisa distrilisasi terlebih dahulu dengan cara direbus. 11

2. Kimchi Bahan Alat  Sawi putih  Pisau  Air  Sendok  Garam  Toples kaca  Bawang merah  Baskom  Bawang putih  Timbangan  Cabe merah  Talenan  Jahe  Gula pasir Tabel 3. Alat dan bahan kimchi Gambar 5. Kimchi Langkah Kerja: 1. Pencucian sawi putih dengan air mengalir 2. Pemotongan sawi putih dengan ukuran 1 inchi atau dibiarkan 3. lembaran 4. Pencampuran sawi, garam dan air 5. Pembiaran selama 4 jam 6. Penirisan sawi sampai bebas air garam 7. Penghalusan bumbu kimchi 8. Pencampuran bumbu dengan sawi dalam baskom 9. Pemasukan sawi ke dalam wadah dan ditutup rapat 10. Pembiaran selama dua malam dalam lemari es 3. Pickle atau Acar Bahan Alat  Pisau  Metimun  Sendok  Air  Toples kaca  Garam kasar  Kompor  Bawang merah  Baskom  Bawang putih  Timbangan  Cabe merah  Talenan Tabel 4. Alat dan bahan pickle Gambar 6. Pickle 12

Langkah Kerja: 1. Pencucian mentimun dengan air mengalir 2. Pemotongan mentimun 3. Penaburan garam pada mentimun dan pembiaran 30 menit 4. Pencucian mentimun dari sisa garam 5. Pemberian bumbu pickle dan pemasukan ke dalam wadah 6. Pasterurisasi wadah berisi mentimun jika perlu 7. Penutupan wadah dan pembiaran sampai fermentasi selesai 4. Sawi Asin Bahan Alat  Sendok  Sawi pahit  Toples kaca  Air  Kompor  Garam  Panci  Beras (tajin)  Benang kasur  Gula  Tampah Tabel 5. Alat dan bahan sawi asin Gambar 7. Sawi Asin Langkah Kerja: 1. Pencucian sawi dengan air mengalir 2. Pelayuan daun dengan menjemur dibawah sinar matahari atau diangin- 3. anginkan 4. Pemisahan helai-helai daun dari rumpun atau rumpun dibelah menjadi dua 5. Penggulungan 2-3 helai daun menjadi satu ikatan kecil dan pemasukan ke dalam wadah toples tertutup 6. Penyiapan tajin dari beras sebagai media atau larutan garam-gula (2-4% garam dan 0,6-3% gula pasir) 7. Pemasukan tajin atau larutan garam dalam wadah berisi sawi 8. Penutupan wadah, lalu pembiaran selama 2-3 hari 9. Setelah fermentasi selesai, sawi diangkat dan ditiriskan 10. Penjemuran dibawah sinar matahari sampai tingkat kekeringan tertentu Catatan: dapat menggunakan air tajin dan garam sebagai media fermentasi, kemudian dapat dikonsumsi dalam bentuk sawi asin basah. 13

Agar anda lebih memahami materi fermentasi sayuran, silakan simak video-video berikut ini: 14 “Jika anda bisa memimpikannya, berarti anda pun bisa mewujudkannya” -Walt Disney

RANGKUMAN Fermentasi sayuran merupakan salah satu jenis fermentasi pada bahan pangan. Fermentasi ini bekerja melalui bakteri asam laktat yang berubah menjadi asam laktat. Contoh fermentasi sayuran adalah sauerkraut, sawi asin, kimchi, dan pickle. Fermentasi bertujuan untuk membuat produk baru yang memilki kandungan zat gizi dan tekstur yang baik, mengawetkan makanan dengan menghasilkan sejumlah laktat, memberikan manfaat bagi kesehatan manusia, memperkaya makanan dengan mengubah rasa, aroma, dan tekstur makanan, serta menurunkan zat anti gizi. Fermentasi media cair menerapkan proses pertumbuhan mikroorganisme dalam larutan yang mengandung semua nutrisi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan. Proses fermentasi berlangsung di dalam media garam pada konsentrasi tertentu. Garam memegang peranan penting dalam menyeleksi jenis mikroba yang dikehendaki tumbuh di dalam medium. Larutan garam 5-15%, menumbuhkan jenis bakteri asam laktat serta menghambat pertumbuhan mikroba yang tidak dikehendaki. 15

LATIHAN SOAL 1. Apa yang dimaksud dengan fermentasi pada media cair? 2. Jelaskan bagaimana prosedur pembuatan salah satu produk fermentasi sayuran! 3. Faktor apa yang dapat membuat produk fermentasi busuk? 4. Jelaskan apa tujuan dari fermentasi! 5. Jelaskan apa manfaat dari mengkonsumsi pangan hasil fermentasi? TUGAS (PRAKTIKUM) 1. Baca dan pahami dengan cermat prosedur praktikum proses fermentasi sayuran pada media cair! 2. Lakukanlah proses fermentasi sayuran dirumah anda masing-masing! 3. Amatilah hasil produk proses fermentasi pada media cair, kemudian isilah tabel pengamatan dibawah ini! 4. Buatlah laporan praktikum, power point dan video berdasarkan hasil praktikum kelompok anda! 5. Presentasikan hasil diskusi kelompok anda! Lembar Pengamatan Rasa Aroma Tekstur Warna Produk Fermentasi Kesimpulan 16

DAFTAR PUSTAKA Oriol, E., M.Raimbault, S. Roussos, and G. Viniegra-Gonzales. 1988. Water And Water Activity In The Solid State Fermentation Of Cassava Starch By Aspergillus Niger. Applied Microbiology and Biotechnology 27:498-503. Razak, M., dan Muntikah. 2017. Ilmu Teknologi Pangan. Buku Bahan Ajar Gizi. Rodriguez-Leon JA, CR. Soccol, A. Pandey and DE. Rodriguez. 2008. Factors affecting solid-state fermentation. Current Developments in Solid-State Fermentation. New Delhi: Asiatech Publisher Inc. 17