fermentasi hasil belajar richard di sekolah
TRANSCRIPT
Modul AGICORFTSF 071.A 1
[Enter Post Title Here]
BAB. I
PENDAHULUAN
Deskripsi
Proses fermentasi telah lama dikenal manusia, sebagai suatu bentuk pengawetan dan
pengolahan yang dikenakan pada bahan hasil pertanian, baik pangan maupun non pangan,
nabati dan hewani, serta hasil ikani bahkan sampai pada teknik penanganan limbah dengan
menggunakan dengan menggunakan teknologi fermentasi. Fermentasi merupakan
biokonversi dari pengolahan hasil pertanian, karena dalam prosesnya menggunakan/
memanfaatkan mahluk hidup, yaitu mikroorganisme yang menghasilkan enzim-enzim yang
berfungsi sebagai biokatalisator dalam proses perombakan bahan hasil pertanian.
Istilah fermentasi telah berkembang sejalan dengan perkembangan ilmu mikrobiologi itu
sendiri. Dahulu istilah fermentasi diartikan secara sederhana, yaitu ”suatu keadaan
mendidih”. Istilah ini muncul karena melihat gejala mendidih, yaitu timbul gas (CO2) pada
fermentasi anggur. Dewasa ini fermentasi diartikan sebagai suatu proses perubahan kimia
dalam substrat organik oleh adanya katalisator biokimia, yaitu enzim yang dihasilkan
mikrooraganisme tertentu. Berdasarkan konsep teori oksidasi-reduksi, maka fermentasi
dapat diartikan sebagai suatu reaksi oksidasi-reduksi di dalam sistem biologi yang
menghasilkan energi, dimana sebagai donor dan aseptor elektron digunakan senyawa
organik.
Pengertian media padat disini dapat dipandang sebagai “Bahan mentah” yang digunakan
sebagai substrat dalam proses fermentasi. Bila dilihat dari segi bentuknya, media fermentasi
dapat dibagi menjadi 3 jenis media fermentasi, yaitu
1. Fermentasi pada media cair, yaitu fermentasi yang menggunakan bahan
dasar yang berbentuk cair, seperti tetes tebu pada pembuatan metanol dan
arak, sari buah pada pembuatan anggur, air kelapa pada pembuatan cuka
Modul AGICORFTSF 071.A 2
atau nata de coco, fermentasi pada penanganan limbah cair (whey) dan
sebagainya.
2. Fermentasi pada media semi padat, yaitu fermentasi menggunakan bahan
dasar yang berbentuk setengah padat atau pasta, misalnya pada
fermentasi produk-produk perikanan, seperti terasi, silase, petis ikan dan
sebagainya.
3. Fermentasi pada media padat, yaitu fermentasi yang menggunakan bahan
dasar yang berbentuk padat, seperti fermentasi menggunakan komoditas
kacang-kacangan, serealia, ubi kayu, limbah padat (seperti ampas tahu,
ampas tapioka, ampas kelapa) dan sebagainya.
Media pada khususnya komoditas pertanian sebagai substrat fermentasi meliputi aspek yang
sangat luas dan beragam. Jenis media pada yang beragam ini meliputi bahan nabati, hewani,
hasil ikani serta hasil samping/limbah. Oleh karena itu bahasan proses fermentasi pada media
padat dapat menjangkau komoditas bahan hasil pertanian pangan maupun bahan hasil
pertanian non pangan. Mengingat sangat beragamnya media padat yang ada, maka tidak
mungkin dibahas secara keseluruhan dalam modul ini. Walaupun demikian dalam modul ini
akan dibahas beberapa komoditas yang dapat mewakili beberapa bahan padat yang selama
ini di kenal dan diolah dengan proses fermentasi, terutama dari komoditas bahan non pangan.
Bila dilihat dari komponen yang dihasilkan dari proses fermentasi, maka dapat dikelompokan
menjadi 3 jenis fermentasi, yaitu
1. Fermentasi alkohol, pada fermentasi ini substrat yang digunakan umumnya
yang mengandung karbohidrat (gula) dan dihasilkan sejumlah alkohol.
Reaksi fermentasi dapat diilustrasikan sebagai berikut.
C6H12O6 EnzimKhamir 2 C2H5OH + CO2
( Glukosa ) (Etil alkohol)
2. Fermentasi asam asetat, pada fermentasi ini juga umum menggunakan substrat yang
mengandung karbohidrat dan akan dihasilkan sejumlah asam asetat. Pada fermentasi ini
biasanya merupakan kelanjutan dari fermentasi alkohol dan yang aktif pada fermentasi ini
adalah Acetobacter sp. Reaksi yang terjadi dapat digambarkan sebagai berikut.
C2H5OH + O2 Bakteri CH3COOH + H2O
Modul AGICORFTSF 071.A 3
(Etil alkohol) (Asam asetat)
3. Fermentasi asam laktat, pada fermentasi ini banyak menggunakan substrat yang
mengandung protein dan garam dan dihasilkan asam laktat pada produk fermentasinya.
Bakteri sangat berperan dalam fermentasi asam laktat ini. Fermentasi ini merupakan
dasar dari pembuatan susu asam, acar mentimun, sayur asin, keju dan lain-lain. Reaksi
yang terjadi dapat digambarkan sebagai berikut.
C6H12O6 Bakteri 2 CH3CHOHCOOH
(karbohidrat) (asam laktat)
Prasarat
Sebelum menggunakan modul ini sebaiknya peserta diklat memahami beberapa materi
pengetahuan dasar, agar mempermudah dalam mempelajari modul ini, seperti berikut:
Mengidentifikasi bahan/komoditas pertanian (AGIGENDAG 003.A);
Mengidentifikasi peralatan digunakan (AGIGENDEQ 004.A);
3. Mengikuti Prosedur Menjaga Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3)
(AGIGENOHS 007.A);
4. Teknik Operasi Fermentasi (pada kompetensi AGICORFTFO 069.A);
5. Mengidentifikasi Bahan , Cara dan Peralatan Fermentasi (AGICORFTID
070.A);
6. Mengoperasikan Proses Fermentasi Pada Media Cair (AGICORFTLF 072.A).
Petunjuk Penggunaan Modul
Modul ini merupakan modul untuk mencapai kompetensi inti, dengan total
durasi pemelajaran adalah 30 jam pelajaran @ 45 menit.
Petunjuk umum bagi peserta diklat
Modul AGICORFTSF 071.A 4
a. Peserta diklat hendaknya mempersiapkan kebutuhan perangkat personal untuk
pekerjaan ini, seperti pakaian kerja, sarung tangan, kain lap dan sebagainya.
b. Pahami betul modul yang sebelumnya, terutama yang ada kaitannya dengan proses
fermentasi.
c. Konsultasikan dan diskusikan dengan guru, apabila ada hal-hal yang muncul dalam
kegiatan ini dan kurang dipahami oleh peserta diklat.
d. Optimalkan peran guru sebagai fasilitator dalam proses pemelajaran ini.
e. Setelah mampu mengusasi modul ini, peserta diklat dapat mengajukan rencana
konsultasi awal kepada guru sebagai assessor internal dalam rangka sertifikasi.
Petunjuk Bagi Guru/Instruktur
a. Membantu dan membimbing peserta diklat dalam merencanakan proses belajar.
b. Memberikan penjelasan awal kepada para peserta diklat tentang kegiatan praktek
yang berhubungan dengan proses fermentasi
c. Membagi kelompok kerja untuk para peserta diklat sehingga memudahkan dalam
pelaksanaan kegiatan.
d. Melakukan kunjungan dengan para peserta diklat ke industri yang ada hubungannya
dengan proses fermentasi terutama yang ada kaitannya dengan media padat.
e. Mendemonstrasikan setiap tahapan kegiatan yang ada kaitannya dengan proses
fermentasi, sehingga peserta diklat merasa yakin bahwa instruktur mempunyai
kompetensi yang baik di bidang ini.
f. Mendatangkan instruktur tamu baik dari kalangan industri atau institusi lain yang
mempunyai kompetensi di bidang proses fermentasi sebagai nara sumber pada
peserta diklat
g. Instruktur memberikan kesempatan kepada peserta diklat untuk melakukan
pengulangan pada setiap unit pemelajaran, dengan memperkecil kelompok-kelompok
kerja, sehingga peserta diklat mampu melakukan kegiatan “One man one job” yang
sesuai dengan kreteria unjuk kerja industri/dunia kerja (Entry level).
h. Melaksanakan proses penularan pada peserta diklat yang meliputi kegiatan tahap
perencanaan penilaian, mempersiapkan peserta penilaian dan mampu ulang teknik
penilaian. Tahapan penilaian tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut:
1) Tahap perencanaan penilaian; yaitu mengidentifikasi kontek dan tujuan penilaian,
identifikasi terhadap bukti apa yang diperlukan, metode dan pengembangan alat
Modul AGICORFTSF 071.A 5
penilaian, membangun prosedur pengumpulan bukti dan mengorganisir
penilaian.
2) Tahap mempersiapkan peserta; penjelasan tujuan penilaian, membahas unit yang
sedang dinilai dan memastikan bahwa peserta diklat mengerti, memberi
kesempatan pengumpulan bukti serta memastikan bahwa peserta diklat mengerti
kriteria unjuk kerja.
3) Tahap penyelenggaraan penilaian; instruktur mengumpulkan bukti, membuat
keputusan penilaian, mencatat hasil serta memberikan umpan balik kepada
peserta diklat.
4) Tahap meninjau ulang penilaian; instruktur perlu meninjau ulang tentang metode
dan prosedur penilaian sehingga tingkat efektifitasnya terukur dan mengusulkan
perubahan yang sesuai.
5) Mewajibkan bagi guru untuk mempelajari SKNI Program keahlian PHP dan Non
Pangan.
Tujuan Akhir Pemelajaran
Setelah mempelajari modul ini diharapkan peserta diklat memiliki kualifikasi kompetensi yang
sesuai, yaitu
1. Memiliki spesifikasi kinerja yang sesuai dengan kompetensi dan sub kompetesi yang
dipersyaratkan.
2. Mampu mengusai spesifikasi kinerja sesuai dengan domain pemelajaran sehingga
memenuhi syarat dunia kerja (Entry level) dengan idikator keberhasilan sebagai berikut
a. Aspek Pengetahuan
1) Mengenal dan memahami konsep fermentasi secara umum maupun secara
khusus/spesifik.
2) Mengenal alat dan bahan yang sesuai untuk kegiatan yang diproses dengan
fermentasi.
3) Mengenal perubahan-perubahan materi yang diolah dengan fermentasi.
4) Memahami dan mengerti keuntungan dan kerugian bahan yang diolah dengan
proses fermentasi.
5) Mengenal faktor-faktor yang berpengaruh dalam pproses fermentasi.
Modul AGICORFTSF 071.A 6
b. Aspek Sikap
1) Menerapkan hygiene personalia yang baik.
2) Selalu menggunakan alat keselamatan kerja yang sesuai.
3) Melakukan kegiatan sanitasi peralatan dan lingkungan kerja.
4) Selalu melaksanakan cara-cara kebiasaan praktek yang baik.
5) Bersikap sebagai seorang professional di tempat kerja.
c. Aspek Ketrampilan
1) Berdisiplin dan cekatan serta cakap dalam bekerja.
2) Dapat mengoperasikan peralatan fermentasi secara tepat dan benar.
3) Dapat memilih bahan yang sesuai untuk kegiatan proses fermentasi.
4) Dapat menghentikan kegiatan proses fermentasi secara tepat waktu dengan hasil
yang optimal.
5) Dapat menentukan kriteria bahan hasil fermentasi yang sesuai dengan standar
yang berlaku.
6) Dapat menindak lanjuti bahan yang telah difermentasikan secara baik.
Kompetensi
Kompetensi mengoperasikan proses fermentasi pada media padat dapat dilihat pada matrik
berikut :
Judul Unit Kompetensi Mengoperasikan Proses Fermentasi pada Media Padat
Kode Unit :
AGICORFTSF 071.A
Judul Unit :
Mengoperasikan Proses Fermentasi pada Media Padat
Uraian Unit :
Unit ini merupakan unit kompetensi Inti mencakup ketrampilan dan pengetahuan untuk
Modul AGICORFTSF 071.A 7
dapat mengoperasikan proses fermentasi pada media padat. Karena proses fermentasi itu
beragam, maka unit ini bersifat spesifik, sehingga untuk mengoperasikan proses fermentasi
pada media padat perlu dibuat standar operasionalnya.
Sub Kompetensi Kriteria Unjuk Kerja
1. Menyiapkan peralatan
dan bahan untuk
mengerjakan proses
fermentasi pada media
padat
Bahan baku atau media fermentasi serta
biakan (inokulum)ditetapkan dan
memenuhi persyaratan operasi
Pembersihan dan persyaratan kondisi
peralatan fermentasi dikenali dan
ditetapkan pada kondisi aseptis
Komponen mesin dan perlatan/perleng-
kapan yang menyertai disiapkan dan
disesuaikan (disetel) untuk memenuhi
persyaratan operasi
Parameter operasi proses ditetapkan seperti
yang diminta untuk memenuhi persyaratan
keamanan dan produksi
Kinerja peralatan diperiksa dan disesuaikan
Pengecekan awal operasi dilakukan seperti
yang dipersyaratkan
2. Memulai dan memantau
pelaksanaan operasi
fermentasi
2.1 Proses fermentasi pada media padat
dimulai dan dijalankan sesuai tahapan
proses yang diperlukan dan disesuaikan
dengan prosedur yang berlaku di tempat
kerja
2.2 Proses fermentasi pada media padat dan
kondisinya dipantau untuk menge-nali
variasi kondisi atau perubahan yang terjadi
Modul AGICORFTSF 071.A 8
pada waktu operasi berjalan
2.3 Variasi kondisi proses dan kondisi peralatan
dikenali untuk keperluan pemantauan
jalannya proses fermentasi pada media
padat dan perawatan/ perbaikan yang
perlu dilaporkan sesuai dengan
persyaratan pelaporan
2.4. Proses dipantau untuk meyakinkan bahwa proses
fermentasi pada media padat berjalan sesuai
spesifikasi harus dipenuhi
2.5. Penyimpangan produk atau keluaran
proses fermentasi pada media padat
dikenali, diperbaiki dan/atau dilaporkan
untuk menjaga proses tetap pada
spesifikasi yang ditetapkan
2.6. Tempat kerja memenuhi standar
perawatan, dicatat dan dijaga sejalan
dengan persyaratan pencatatan tempat
kerja
Modul AGICORFTSF 071.A 9
3. Menghentikan atau
mengakhiri proses
fermentasi pada media
padat dan proses
pemanenan produk serta
penanganan limbahnya
3.1 Prosedur penghentian proses fermentasi
pada media padat harus dikenali atau
sesuai dengan prosedur yang berlaku
tempat kerja
3.2 Proses pemenenan produk harus dikenali
atau sesuai dengan prosedur yang berlaku
tempat kerja
3.3 Di akhir fermentasi persyaratan untuk
inaktivasi mikroorganisme yang terlibat
dalam proses harus dikenali, demikian juga
penanganan limbah dan perawatan
peralatan yang digunakan pun harus
dikenali sesuai persyaratan.
Chek Kemampuan
Berilah tanda “ V ” pada kotak sebelah kanan apabila anda menjawab “ ya “
atau “ tidak “.
Pertanyaan Ya Tidak
1. Apakah anda dapat menyebutkan jenis bahan dan
inokulumnya untuk proses fermentasi pada media
padat?
2. Apakah anda dapat menentukan macam peralatan yang
digunakan untuk keperluan fermentasi pada media
padat?
3. Apakah anda dapat mengoperasikan dan merawat
peralatan yang diperlukan untuk fermentasi pada media
padat?
4. Apakah anda dapat menyebutkan langkah-langkah kerja
untuk menfermentasikan media padat tertentu?
Modul AGICORFTSF 071.A 10
Pertanyaan Ya Tidak
5. Apakah anda dapat mendemonstrasikan proses
fermentasi pada beberapa media pada tertentu?
6. Apakah anda dapat memantau untuk mengenali variasi
kondisi atau perubahan yang terjadi pada waktu operasi
berjalan?
7. Apakah anda dapat mengenali bahwa proses fermentasi
berjalan sesuai dengan spesifikasi yang harus dipenuhi?
8. Apakah anda dapat mengenali penyimpangan produk
atau keluaran proses fermentasi pada media padat?
9. Apakah anda dapat menentukan titik akhir proses
fermentasi pada beberapa media padat sehingga dapat
melakukan tahap penghentian fermentasi secara tepat?
10. Apakah anda melakukan proses pemanenan pada
produk proses fermentasi media padat dengan metoda
dan prosedur yang benar?
11. Apakah anda dapat melakukan inaktivasi terhadap sisa
mikroorganisme yang aktif dalam proses fermentasi?
12. Apakah anda dapat melakukan penanganan limbah yang
dihasilkan dari proses fermentasi?
Apabila anda menjawab “Ya“ untuk semua pertanyaan, maka disarankan untuk mengikuti uji
kompetensi agar memperoleh serfikasi “Mahir Melakukan Proses Fermentasi pada Media
Padat”.
Modul AGICORFTSF 071.A 11
BAB. II
PEMELAJARAN
A. Rencana Belajar Peserta Diklat
Kompetensi : Mengoperasikan Proses Fermentasi Pada Media Padat
Sub Kompetensi : Menyiapkan peralatan dan bahan untuk mengerjakan proses
fermentasi pada media padat.
Jenis Kegiatan
Tanggal/
bulan
Waktu
Tempat
Belajar
Alasan
Perubahan
Td.Tangan
Instruktur
Sub Kompetensi : Memulai dan Memantau Pelaksanaan Operasi Fermentasi
Jenis Kegiatan
Tanggal/
bulan
Waktu
Tempat
Belajar
Alasan
Perubahan
Td.Tangan
Instruktur
Sub Kompetensi : Menghentikan atau menghakhiri proses fermentasi pada media
padat dan proses pemanenan produk serta penanganan
limbahnya.
Jenis Kegiatan
Tanggal/
bulan
Waktu
Tempat
Belajar
Alasan
Perubahan
Td.Tangan
Instruktur
Modul AGICORFTSF 071.A 12
B. Kegiatan Balajar Peserta diklat
1. Kegiatan Belajar 1.
Penyiapan bahan dan peralatan untuk fermentasi pada media padat
a. Tujuan Pemelajaran
1) Peserta diklat dapat menentukan jenis dan fungsi alat untuk kegiatan proses
fermentasi.
2) Peserta diklat dapat menyiapkan alat dan bahan yang digunakan untuk kegiatan
proses fermentasi.
3) Peserta diklat dapat mengoperasikan peralatan yang digunakan untuk proses
fermentasi.
b. Uraian Materi
Di Indonesia sangat banyak dikenal berbagai macam produk hasil
fermentasi, baik yang menyangkut komoditas pangan maupun non
pangan. Bila ditinjau dari jenis bahan dasarnya produk fermentasi ini
bisa berasal dari komoditi serealia, kacang-kacangan, umbi-umbian,
buah-buahan, susu, produk perikanan dan sebagainya. Sedangkan bila
ditinjau dari segi bentuk bahan dasarnya dapat
dikatagorikan/digolongkan menjadi 3 kelompok, yaitu fermentasi pada
media cair, fermentasi pada media semi cair/pasta dan fermentasi pada
media padat.
Mengingat sangat beragamnya jenis bahan dasar tersebut di atas, maka
tidak mungkin dapat dibahas secara keseluruhan. Hal tersebut karena
setiap bentuk kegiatan fermentasi akan sangat berbeda baik
aktivitasnya maupun karakteristik produknya. Oleh karena itu dalam
bahasan modul ini hanya akan dibahas beberapa alat dan bahan yang
Modul AGICORFTSF 071.A 13
dipakai dalam proses fermentasi pada media padat saja pada produk
fermentasi yang terbatas.
Alat dan bahan yang dipakai dalam proses fermentasi setiap produk
tidak sama tergantung pada tujuan fermentasi dan sifat itu sendiri.
Sebagai gambaran misalnya pada fermentasi yang bersifat spontan,
dimana proses fermentasi berlangsung secara alami tampa
penambahan/proses inokulasi mikroorganisme, sanitasi alat tidak
dituntut mutlak sekali kebersihannya, karena mikroba akan dibiarkan
melakukan proses fermentasi secara autofermentasi dengan mikroba
yang beragam atau heterofermentatif. Lain halnya dengan fermentasi
yang bersifat tidak spontan/buatan, dimana proses aktivasi fermentasi
perlu adanya inokulasi jenis mikroba tertentu, maka alat dan bahan
yang digunakan harus lebih bersih atau bahkan steril, agar mikroba
yang lain tidak menjadi sumber kontaminan yang merusak jalannya
proses fermentasi yang berlangsung secara homofermentatif.
Dengan demikian berdasarkan ada dan tidaknya penambahan
mikroorganiasme, maka fermentasi dapat dibagi menjadi 2 bagian, yaitu
1) Fermentasi spontan, yaitu fermentasi yang berlangsung secara alami
atau terjadi dengan sendirinya tanpa penambahan/inokulasi
mikroorganisme. Contoh fermentasi ini terjadi pada pengolahan
terasi, ikan peda, pembuatan kompos, fermentasi pengolahan bahan
penyegar (kopi,teh dan coklat) dan sebagainya.
2) Fermentasi tidak spontan/buatan, yaitu fermentasi yang
berjalan/aktif apabila ada penambahan/inokulasi mikroorganisme,
baik berupa laru, ragi atau starter (kultur biang). Contoh fermentasi
jenis ini misalnya pada pengolahan tape, tempe, oncom, kecap,
yoghurt, pembuatan pupuk bokashi dengan EM4 dan sebagainya.
Teknologi pengolahan dengan fermentasi termasuk pada proses
fermentasi pada media padat, diawali dengan pemilihan bahan baku
dari bahan hasil pertanian dan limbahnya. Hal yang menjadi
pertimbangan dalam pemilihan bahan baku adalah
1) Harga
2) Kualitas bahan
Modul AGICORFTSF 071.A 14
3) Kemudahan dalam penanganannya
4) Ketersediaan bahan di pasaran (kontinuitas)
5) Jarak transportasi
6) Kemurnian bahan.
Selain adanya bahan baku, teknologi pengolahan dengan fermentasi
juga memerlukan bahan bantu. Jenis bahan Bantu yang umumnya
digunakan dalam membantu proses pengolahan dengan fermentasi
yaitu:
1) Bahan pelarut, dalam hal ini air, air yang digunakan minimal
kualitasnya dari golongan B.
2) Bahan pengubah/katalis, misalnya enzim
3) Bahan yang mengandung nutrien, yaitu suplemen tambahan gizi
untuk mikroorganisme, zat ini dapat berupa senyawa yang
mengandung N dan P.
4) Bahan aktivator, misalnya amilase
5) Bahan antisegotik, yaitu bahan untuk mencegah kontaminan
(misalnya alcohol, chlorin) dan sebagainya
6) Bahan pemberi rasa dan aroma, misalnya garam, bumbu, essen dan
sejenisnya.
Bahan lain yang perlu dipersiapkan pada pra fermentasi adalah bahan
berupa “Strain Mikroba”. Strain mikroba harus memiliki sifat-sifat
sebagai berikut:
1) Dapat merubah substrat secara biokimiawi yang sesuai
2) Waktu yang diperlukan singkat
3) Berdaya hasil tinggi
4) Stabil pada berbagai kondisi
5) Tahan terhadap kondisi buruk
Sedangkan kriteria strain yang baik adalah:
1) Dapat bekerja/aktif pada substrat
2) Dapat menunjukkan aktivasi fermentasi secara baik
Modul AGICORFTSF 071.A 15
3) Suhu fermentasi tidak terbatas
4) Tidak menghasilkan enzim perusak
5) Tahan terhadap keracunan produk (misalnya alkohol, asam,
antibiotik dan lain-lain)
6) Tidak Patogen
7) Genetikanya stabil atau tidak mudah mengalami mutasi gen
8) Tahan terhadap infeksi
9) Mudah dikontrol
Persiapan bahan mentah, selain memilih bahan juga harus adanya
perlakuan-perlakuan baik secara fisik maupun kimia, sebelum bahan
tersebut difermentasikan. Operasi perlakuan bahan tersebut adalah:
1) Pengecilan ukuran
2) Pengirisan atau pemotongan
3) Penekanan
4) Pemasakan
5) Ekstraksi
6) Penyaringan
7) Strerilisasi
8) Pelarutan dengan air
9) Pencucian
10) Sortasi
Bahan inokulum selain digunakan ragi atau laru, juga dapat diguna-
kan “Starter”, yang dibuat dengan cara menginokulasikan kultur murni
dari media agar miring pada media cair atau encer (5 sampai 10 %) dan
diinkubasikan 1 malam pada kondisi yang optimal. Peryaratan kultur
murni untuk membuat starter adalah:
1) Hanya mengandung mikroorganisme yang diinginkan
2) Seragam, artinya proporsi kultur cukup kompak
3) Mempunyai aktivitas membuat produk yang diinginkan
4) Tahan terhadap lingkungan yang buruk
Modul AGICORFTSF 071.A 16
Sedangkan prinsip-prinsip umum pemeliharaan dan penyiapan kultur
untuk keperluan fermentasi adalah sebagai berikut:
1) Pemilihan kultur, kultur untuk keperluan fermentasi dipilih
berdasarkan ketahanan dan kemampuannya untuk menghasilkan
produk yang diinginkan. Kultur ini biasanya diperoleh dari
laboratorium setelah melalui pemuliaan dan pengujian.
2) Pemeliharaan aktivitas kultur, kultur harus dijaga agar tetap murni
dan aktif. Pekerjaan ini dapat dilakukan dengan cara memindahkan
kultur secara berkala ke dalam suatu media dan diinkubasikan
sampai mencapai tahap pertumbuhan tetap yang maksimum.
Hasilnya kemudian disimpan pada suhu rendah, untuk menahan
pertumbuhan lebih lanjut.
3) Pemeliharaan kemurnian kultur, untuk menjamin kemurniannya,
kultur yang digunakan harus diperoleh dari laboratorium kultur atau
diuji kemurniannya secara berkala.
4) Penyiapan kultur. Kultur biang (starter) dipersiapkan setiap hari,
starter juga bisa diperoleh dari proses sebelumnya.
Jenis peralatan yang diperlukan untuk proses fermentasi pada media
padat tidaklah sama antara satu jenis produk dengan jenis produk yang
lainnya. Hal ini karena setiap jenis produk membutuhkan kondisi yang
tidak sama dengan produk yang lainnya. Walaupun demikian peralatan
yang diperlukan untuk proses fermentasi media padat dapat
digolongkan menjadi 3 katagori, yaitu
1) Alat untuk operasi-operasi pendahuluan pra fermentasi, contohnya
a) Alat pengecil ukuran, contohnya pisau, slicer, lumpang, cobek,
parut dan sebagainya
b) Alat pencuci
c) Alat pemasak
d) Alat penyaring
e) Alat sterilisasi
f) Alat penekan/pengepres
Modul AGICORFTSF 071.A 17
g) Alat pewadah
2) Peralatan laboratorium untuk membuat kultur murni dan starter,
peralatan tersebut antara lain; tabung reaksi, jarum ose, petridish,
erlen meyer, beaker glass, pipet ukur, autoclave dan sebagainya.
3) Peralatan/unit untuk proses fermentasi atau reaktor fermentasi, atau
sering juga disebut dengan istilah “Bioreaktor”. Peralatan bisa
sederhana atau tidak, tergantung mikroorganisme yang
ditumbuhkan dalam proses fermentasi, sebagai contoh
a) Untuk menfermentasi ikan peda, cukup dengan membuat bak
terbuka yang dibuat dari semen.
b) Untuk membuat kompos, bisa dibuat pada lubang tanah atau
dengan drum bekas yang bisa diputar untuk aerasi.
c) Untuk membuat tape, dapat digunakan keranjang bambu yang
diberi alas daun pisang.
d) Untuk membuat tempe, dapat digunakan ruas bambu, kotak
kayu, plastik, daun pisang dan sebagainya.
Peralatan dan bahan yang digunakan, baik yang dioperasikan secara
manual maupun secara masinal (semi otomatis), hendaknya mengikuti
prinsip prosedur Undang-undang/Peraturan Kesehatan dan Keselamatan
Kerja (K3), seperti yang telah dibahas pada unit kompetensi sebelumnya
(AGIGENONS 007.A). Demikian pula untuk menjalankan operasional
proses fermentasi diperlukan pengetahuan dan keterampilan agar
memenuhi ketentuan Good Manufacturing Practice (GMP), yang juga
telah dipelajari pada kompetensi sebelumnya (AGIGENGMP 006.A).
c. Rangkuman
1) Proses fermentasi pada media padat dapat berlangsung pada
beberapa jenis komoditas hasil pertanian, baik pangan maupun non
pangan.
Modul AGICORFTSF 071.A 18
2) Fermentasi dapat berlangsung secara spontan maupun buatan.
Secara spontan artinya fermentasi terjadi secara alami atau dengan
sendirinya, tampa pemberian/inokulasi mikroorganisme. Sedangkan
fermentasi tidak spontan/buatan yaitu fermentasi yang berjalan/aktif
jika ada pemberian/inokulasi mikroorganisme, baik berupa ragi, laru
atau starter.
3) Persiapan bahan yang perlu dilakukan sebelum fermentasi proses
fermentasi berlangsung adalah
a) Persiapan bahan baku, yaitu bahan yang akan dijadikan sebagai
subs-trat fermentasi, yang diperoleh dari beberapa jenis
komoditas hasil pertanian dan limbahnya.
b) Persiapan bahan bantu, yaitu bahan tambahan/penunjang yang
diberikan pada bahan utama, untuk memperbaiki kualitas proses
fermentasi dan hasilnya.
c) Persiapan bahan yang berupa inokulum mikroba, yaitu jenis
mikroba tertentu yang diinokulasikan pada bahan baku, untuk
melaksanakan proses fermentasi. Bahan ini dapat berupa laru,
ragi atau strain/starter.
4) Persiapan peratan yang diperlukan sebelum proses fermentasi pada
media padat yang perlu dilakukan adalah
a) Persiapan terhadap peralatan pendukung proses fermentasi,
seperti alat pencuci, alat pengecil ukuran, alat pemasak, alat
pengering, alat sterilisasi, alat pengepres, alat pewadah dan
sebagainya.
b) Persiapan terhadap peralatan laboratorium untuk membuat
kulltur murni dan starter.
c) Persiapan terhadap peralatan unit proses fermentasi/reaktor
fermentasi.
5) Persiapan alat dan bahan menyangkut aspek kualitas dan kuantitas,
aspek kuantita artinya mencukupi dari segi jumlah yang dibutuhkan,
sedangkan aspek kualita artinya menyangkut tingkatan mutu bahan
Modul AGICORFTSF 071.A 19
serta keadaan higienes dan sanitasi bahan bahkan mungkin sampai
tingkat sterilitasnya.
d. Tugas
1) Lakukan pengumpulan peralatan dan bahan yang diperlukan, untuk
satu jenis fermentasi bahan padat!
2) Identifikasi peralatan dan bahan tersebut, apakan sudah memenuhi
kriteria kuantitas dan kualitas!
3) Lakukan checking terhadap masing-masing fungsi alat!
4) Apabila ada peralatan yang tidak berfungsi dengan baik, diskusikan
dengan guru untuk mencari alternatif pemecahannya!
e. Tes Formatif
1) Sebutkan contoh beberapa macam produk yang merupakan hasil
proses fermentasi pada bahan padat?
2) Apakah yang dimaksud dengan fermentasi spontan dan fermentasi
buatan?
3) Fermentasi pada media padat dapat juga dilakukan pada bahan non
pangan, sebutkan beberapa jenis produk fermentasi bahan non
pangan tersebut?
4) Mengapa pada fermentasi yang bersifat spontan, tingkat sterilitas
alat tidak dijadikan persyaratan mutlak untuk jalannya proses
fermentasi?
5) Sebutkan pertimbangan-pertimbangan pemilihan bahan baku untuk
kegiatan proses fermentasi?
6) Apakah yang dimaksud dengan bahan anti segotik?
7) Sebutkan sifat-sifat strain mikroba yang baik untuk jalannya proses
fermentasi!
8) Sebutkan persyaratan kultur murni yang dapat digunakan untuk
membuat starter!
Modul AGICORFTSF 071.A 20
9) Sebutkan 3 kelompok jenis peralatan untuk menjalankan operasi
fermentasi pada media padat!
10) Mengapa pada peralatan laboratorium, semua alat yang digunakan
untuk menangani kultur murni dituntut harus memiliki tingkat
sterilitas yang tingggi?
f. Kunci Jawaban
1) Beberapa macam produk fermentasi bahan padat yang merupakan
bahan pangan, yaitu tape, oncom, ikan peda, terasi, brem, tempe,
kecap, petis ikan dan sebagainya.
2) Fermentasi spontan artinya aktivasi fermentasi yang terjadi dengan
sendirinya tanpa ada proses inokulasi mikroba, sedangkan
fermentasi buatan adalah fermentasi yang aktivasinya harus ada
proses inokulasi mikroba tertentu.
3) Beberapa jenis produk fermentasi bahan non pangan yaitu :
kompos, silase, bokashi, kopi gelondong yang diolah dengan cara
WIB, coklat dan sebagainya.
4) Karena pada fermentasi yang bersifat spontan seluruh jenis mikroba
yang ada pada bahan akan dibiarkan hidup dan melakukan
metabolisme secara kompetitif sehingga terjadi proses fermentasi.
5) Pertimbangan pemilihan bahan yang diolah dengan proses
fermentasi, yaitu
a) Harga bisa dijangkau sesuai dengan perhitungan analisa biaya
proses
b) Kualitas bahan memenuhi persyaratan
c) Mudah dalam penanganannya
d) Mempunyai tingkat kontinuitas yang baik
e) Jarak transportasi dekat
f) Mempunyai tingkat kemurnian yang tinggi
6) Bahan Antisegotik artinya zat yang dapat mencegah kontaminasi,
misal alkohol, asam, antibiotik dan sebagainya.
Modul AGICORFTSF 071.A 21
7) Sifat-sifat strain mikroba yang baik adalah
a) Dapat merubah substrat secara biokimia yang sesuai
b) Waktu yang digunakan untuk aktivasi fermentasi singkat
c) Berdaya hasil tinggi
d) Stabil pada berbagai kondisi
e) Tahan terhadap kondisi buruk
8) Persyaratan kultur murni untuk pembuatan starter adalah
a) Hanya mengadung mikroba yang diinginkan
b) Seragam, artinya kultur murni cukup kompak
c) Mempunyai aktivitas membuat produk yang diinginkan
d) Tahan terhadap lingkungan yang buruk
9) Tiga kelompok peralatan untuk kegiatan proses fermentasi, yaitu
a) Peralatan laboratorium untuk membuat dan merawat kultur
murni dan starter, misalnya tabung reaksi, erlen meyer, ose,
autoclave dan sebagainya.
b) Alat bantu proses, misalnya kompor, pisau, pengepres,
pengemas, pengering dan sebagainya.
c) Peralatan yang merupakan reaktor fermentasi/ bioreaktor.
10) Karena pada kultur murni mikrobanya harus seragam spesiesnya,
tidak boleh terkontaminasi mikroba jenis lain yang tidak dikehendaki.
g. Lembar Kerja
Acara : Menyiapkan peralatan dan bahan untuk mengerjakan proses fermentasi
pada media padat.
Alat dan bahan :
Peralatan yang akan digunakan dalam proses fermentasi pada media padat
seperti: 1. Peralatan laboratorium
2. Alat Bantu proses
3. Fermentor/bioreaktor
Peralatan sterilisasi (autoclave, oven, lampu spirtus)
Sabun/deterjen
Modul AGICORFTSF 071.A 22
Air
Kapas
Alkohol
Kertas sampul
Prosedur Pelaksanaan dan Pemeriksaan
Prosedur pelaksanaan dan pemeriksaan peralatan dapat dilihat pada gambar dan
kegiatan berikut:
Gambar Keterangan
1. Peralatan Laboratorium:
Kumpulkan semua peralatan yang
diperlukan, amati spesifikasi alat
serta lakukan identifikasi alat,
kemudian cuci alat dengan deterjen
dan biarkan hingga kering.
Lakukan sterilisasi dengan cara:
a. Untuk peralatan sejenis jarum ose,
pisau, pinset dan lain-lain dapat
dilakukan sterilisasi dengan cara
memijarkan langsung di atas nyala api.
b. Untuk peralatan yang berupa tabung,
seperti tabung reaksi, pipet ukur, erlen
meyer dan sejenisnya. Lakukan
penutupan dengan kapas dan kertas
sampul pada mulut tabung, kemudian
dilakukan sterilisasi dengan autoclave
pada suhu 121oC selama 15 menit atau
dengan oven pada suhu 150oC selama 2
jam. Peralatan non gelas dapat
Modul AGICORFTSF 071.A 23
Gambar Keterangan
disterilisasi dengan disinfektan.
2. Alat bantu proses fermentasi Peralatan
pembantu untuk kegiatan proses fermentasi
seperti alat pengecil ukuran, alat pemasak,
alat ekstraksi. alat pewadah, alat pemotong,
alat pencuci dan lain-lain. Lakukan
pembersihan sesuai dengan spsifikasi alat,
sehingga memenuhi standar K3.
3. Peralatan fermentor/bioreaktor
Peralatan untuk fermentasi dibersihkan dari
sisa-sisa bahan hasil fermebtasi sebelumnya
dan sumber kontaminan lain, hingga
keadaan sanitasinya baik dan memenuhi
standar K3.
Gambar 1. Prosedur persiapan peralatan untuk proses fermentasi
Modul AGICORFTSF 071.A 24
2. Kegiatan Belajar 2
Memulai dan Memantau Pelaksanaan Operasi Fermentasi
a. Tujuan Pemelajaran
1) Peserta diklat dapat menentukan secara tepat, kapan dan kondisi seperti apa
untuk memulai dan menjalankan proses fermentasi pada media padat.
2) Peserta diklat dapat memantau jalannya proses fermentasi pada media padat
sehingga dapat mengamati tingkat aktivasi proses fermentasi tersebut secara
benar.
3) Peserta diklat dapat memodifikasi dan membuat variasi peralatan yang
diperlukan untuk proses fermentasi sesuai dengan kondisi.
4) Peserta diklat dapat mengenali penyimpangan produk fermentasi, sehingga dapat
diperbaiki sesuai dengan spesifikasi yang ditetapkan.
5) Peserta diklat dapat merawat tempat kerja sesuai dengan standar perawatan dan
persyaratan di tempat kerja.
b. Uraian Materi.
Telah diterangkan pada uraian yang terdahulu bahwa fermentasi
adalah merupakan proses perubahan kimia dalam substrat organik oleh
adanya biokatalisator yang dihasilkan oleh jenis mikroorganisme
tertentu. Dengan demikian dalam fermentasi harus adanya kontak
antara mikroorganisme dengan substrat sebagai media. Akibat adanya
kontak ini maka pada substrat terjadi perubahan sifat, baik sifat fisik
maupun sifat kimia, yang ditandai dengan perubahan penampakan dan
cita rasa.
Teknologi fermentasi adalah merupakan biokonversi dari bahan
pangan dan non pangan dengan menggunakan prinsip-prinsip
bioteknologi. Fermentasi juga dapat dipandang sebagai suatu bentuk
pengawetan dan pengolahan pangan maupun non pangan pada
agroindustri. Berbeda dengan bentuk pengawetan pangan yang lain
dimana mikroorganisme dimusnahkan sedemikian rupa agar tidak
merusak bahan. Pada proses fermentasi ini justru sebaliknya,
Modul AGICORFTSF 071.A 25
mikroorganisme ditumbuhkan pada kondisi tertentu secara terkendali
agar berkembang dan mampu merombak substrat seperti yang
dikehendaki.
Fermentasi pada substrat/media padat berkaitan dengan
pertumbuhan mikroorganisme pada bahan padat pada kondisi minimnya
air bebas. Jenis media padat yang paling banyak digunakan dalam
fermentasi media padat adalah biji-bijian, serealia,kacang-kacangan,
bahan yang mengandung lignoselulosa (seperti kayu-kayu dan jerami)
dan berbagai bahan lain yang berasal dari tanaman, hewan dan produk
perikanan berikut limbahnya. Berikut ini adalah beberapa mikroba dari
jenis kapang yang biasa tumbuh pada media padat.
Gambar2. Beberapa jenis kapang yang biasa tumbuh pada
substrat padat
Fermentasi pada substrat padat telah dipraktekkan selama ratusan
tahun yang lalu di negara-negara asia timur termasuk Indonesia.
Banyak makanan hasil fermentasi ini seperti kecap, miso/nato, oncom,
tempe dan sebagainya. Selain itu ada juga proses fermentasi media
padat digunakan untuk menghasilkan berbagai enzim dan bahan kimia
Modul AGICORFTSF 071.A 26
seperti asam sitrat. Di negara–negara barat, fermentasi pada media
padat dipusatkan pada pengkomposan limbah tanaman dan hewan,
penanaman jamur, pembuatan keju serta proses “Ensiling”. Ensiling
adalah fermentasi menggunakan mikroflora asli (indigenous), yaitu
suatu proses fermentasi anaerob yang melibatkan tanaman pertanian
dan dilaksanakan pada suhu 250C–300C selama 1-2 minggu. Proses ini
sudah lama dikenal terutama di Eropa untuk membuat silase. Mula–
mula cara ini dilakukan terhadap hijauan untuk makanan ternak
(rumput) dengan penambahan asam kuat, tetapi kemudian asamnya
diganti dengan asam laktat yang dihasilkan secara proses fermentasi
asam laktat. Lactobacillus bulgaricus adalah organisme yang dominan
menghasilkan asam laktat yang selanjutnya menghambat bakteri
putreaktif yang potensial. Proses ini dibuat pada kondisi yang an aerob
atau tidak adanya oksigen dan oleh karenanya jamur yang bersifat
aerob tidak dapat tumbuh. Pada pengkomposan melibatkan serangkaian
mikroorganisme dari bakteri yaqng bersifat mesofilik, ragi dan jamur
sampai aktinomisetes dan jamur termofilik. Terbentuknya panas oleh
aktivitas biologis merupakan masalah yang serius dalam pembuatan
kompos, oleh karenanya kompos harus dibalik secara mekanis untuk
mencegah matinya mikroba pengurai. Siklus hidup jamur kompos
(Agaricus bisporus) dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 3. Siklus hidup jamur kompos ( Agaricus bisporus )
Modul AGICORFTSF 071.A 27
Di Jepang sejak tahun 1980 telah diteliti penerapan Teknologi
Effektive Mikroorganisme 4 (EM4) yang diaplikasikan sebagai inokulan
untuk meningkatkan keragaman dan populasi mikroorganisme didalam
tanah dan tanaman. Teknologi EM4 ini dapat diterapkan dalam
pengolahan limbah padat organik untuk mempercepat penguraiannya.
Jenis mikroorganisme yang terkandung dalam EM4 adalah sebagian
besar dari genus Lactobacillus (bakteri asam laktat), serta dalam jumlah
sedikit bakteri fotosintetik, Streptomycetes sp, dan ragi. Mikroba-
mikroba tersebut berfungsi meningkatkan dekomposisi limbah dan
sampah organik padat, meningkatkan ketersediaan nutrisi tanaman
serta menekan aktivitas serangga hama mikroorganisme patogen.
Cara kerja EM4 telah dipublikasikan secara ilmiah yang dapat
menunjukkan hal sebagai berikut:
1) Menekan pertumbuhan mikroba patogen tanah.
2) Mempercepat dekomposisi limbah dan sampah organik padat
3) Meningkatkan ketersediaan nutrisi dan senyawa organik pada
tanaman.
4) Meningkatkan aktivitas mikroba indigenous yang menguntungkan
misalnya Mycorrhiza, Rhyzobium, bakteri pelarut fosfat dan lain-lain.
5) Memfiksasi nitrogen.
6) Mengurangi kebutuhan pupuk dan pestisida.
Dewasa ini teknologi EM4 telah digunakan di lebih dari 15 negara,
termasuk di Indonesia dan merupakan aplikasi prinsip bioteknologi yang
cerah dimasa depan. Berikut ini adalah beberapa jenis produk hasil
fermentasi pada substrat/media padat.
Modul AGICORFTSF 071.A 28
Tabel 1. Beberapa contoh produk hasil fermentasi substrat/
media padat.
Macam produk Bahan Baku Mikroba yang aktif
Tempe o Kedelai - Rhizopus oryzae
- Rhizopus oligosporus
- Rhizopus arrhizus
Tauco o Kedelai - Apergillus oryzae
- Beberapa jenis bakteri
Oncom o Bungkil kacang
tanah
- Neurospora sitophila
Tempe bongkrek o Bungkil kelapa - Rhizopus oligosporus
- Rhizopus nodosus
Tape o Ubi kayu, beras
ketan
- Saccharomyces
cerevisiae
- Chlamydomucor sp.
- Rhizopus sp.
- Hansenula sp.
Kecap o Kedelai - Aspergillus wendtii
- Rhizopus sp.
Ikan Peda o Ikan - Bakteri Halofilik
Terasi o Ikan + Tepung - Lactobacillus sp.
Petis o Ikan/udang - Lactobacillus sp.
Keju o Dadih susu - Penicillium roquefortii
Asam-asam
organic
o Gula tebu,
molasses
- Aspergillus niger
Kompos o Bahan limbah
organik
campuran
- Jamur, bacteria,
aktinomisetes
Bokashi o Dedak+tepung
ikan
EM4 yang mengandung:
- Streptomyces sp.
- Lactobacillus sp.
- Bakteri fotosintetik dan
Ragi
Modul AGICORFTSF 071.A 29
Pada bahan makanan, proses fermentasi merupakan cara pengawetan
dan pengolahan yang menguntungkan, selain ada aspek-aspek yang
yang merugikan. Keuntungan bahan pangan yang diproses dengan
cara fermentasi, yaitu:
1) Makanan hasil fermentasi pada umumnya mempunyai nilai gizi yang
lebih baik, dibanding dengan bahan asalnya.
2) Makanan hasil fermentasi lebih mudah dimakan dan dicerna
dibanding dengan bahan asalnya.
3) Produk fermentasi mempunyai flavour/aroma dan cita rasa yang
spesifik/khas.
4) Beberapa senyawa hasil fermentasi, seperti alkohol, asam dan
sebagai dapat menghambat pertumbuhan mikroba patogen. Sedangkan kelemahan bahan pangan yang diproses secara fermentasi,
yaitu:
1) Kemungkinan terjadinya keracunan/intoksikasi pada beberapa jenis
makanan hasil fermentasi, disebabkan terbentuknya racun oleh
mikroorganisme.
2) Penampakan dan tekstur makanan hasil fermentasi berubah dan
lebih permeabel terhadap air pengolahan. Untuk dapat memantau dan mengendalikan jalannya proses fermentasi
yang sedang berlangsung, maka harus memahami betul lingkungan
pertumbuhan mikroba yang berpengaruh terhadap jalannya proses
fermentasi. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi pertumbuhan
mikroorganisme dalam proses fermentasi adalah sebagai berikut.
1) Air
Air yang dimaksud adalah air yang terkandung dalam subsrtat dan
dinyatakan sebagai kadar air. Kadar air pada suatu bahan sangat
berhubungan erat dengan nilai aktifitas air (aW). Nilai aW substrat
secara kuantitatif menyatakan banyaknya air yang dibutuhkan bagi
aktivitas mikroba untuk dapat melakukan proses metabolismenya.
Berdasarkan hukum RAOULT menyatakan bahwa aW berbanding
lurus dengan jumlah molekul di dalam pelarut dan berbanding
terbalik dengan jumlah molekul larutan. Keadaan tersebut dapat
ditulis dengan rumus berikut ini.
Modul AGICORFTSF 071.A 30
aW = n2
n1 + n2
dimana n1 = jumlah molekul dari zat yang dilarutkan
n2 = jumlah molekul pelarut (air)
n1 + n2 = Jumlah molekul larutan.
Untuk pertumbuhannya setiap mikroorganisme mempunyai aW
optimum, minimum dan maksimum. aW optimum artinya aW yang
paling baik untuk pertumbuhannya sedangkan aW minimum dan
maksimum adalah aW terendah dan tertinggi dimana mikroba masih
bisa tumbuh pada suatu substrat. Berikut ini adalah harga aW
minimum untuk beberapa jenis mikroba seperti terlihat pada tabel 2
dibawah ini.
Tabel 2. Harga aW minimum untuk pertumbuhan mikro-
organisme
Jenis mikrooganisme Harga aW
Bakteri Pembusuk
Ragi Pembusuk
Jamur Pembusuk
Bakteri Halofilik
Jamur aerofilik
Ragi Osmofilik
Achromobacter
Aerobacter aerogenes
Bacillus subtilis
Clostridium botolinum
Escherichia coli
Peudomonas
Staphylococcus aureus
S Saccharomyces rouxii
0,91
0,88
0,80
0,75
0,65
0,60
0,96
0,95
0,95
0,95
0,96
0,97
0,86
0,62
Modul AGICORFTSF 071.A 31
2) Derajat Keasaman (pH)
Derajat keasaman atau pH substrat sangat berpengaruh terhadap
laju proses fermentasi. Setiap jenis mikroorganisme memiliki pH
optimum sendiri-sendiri untuk pertumbuhannya. Sebagian besar
bakteri memiliki pH optimum pada kisaran pH netral, yaitu antara pH
6,5 sampai 7,5. Kapang memiliki rentangan pH optimum yang lebih
besar untuk pertumbuhannya, yaitu antara pH 2 sampai dengan pH
8,5. Sedangkan khamir umumnya menghendaki hidup pada suasana
yang sedikit agak asam, yaitu pada pH antara 4,0 sampai 4,5.
Apabila laju fermentasi dikehendaki berjalan sempurna, maka
diperlukan adanya pengaturan pH, untuk setiap jenis
mikroorganisme substrat, pada kondisi pH yang optimal. Pengaturan
pH pada substrat biasanya dengan menambahkan asam lemah pada
substrat, seperti asam sitrat atau asam cuka. Hal ini bila memang
substrat dikehendaki suasana asam. Sedangkan apabila akan
menaikkan pH substrat atau dikehendaki suasana basa maka
biasanya ditambahkan soda atau pada fermentasi non pangan
biasanya sering ditambahkan kapur. Harga pH minimum dan
maksimum untuk beberapa jenis pertumbuhan mikroorganisme
dapat dilihat pada tabel 3. berikut ini.
Tabel 3. Harga pH minimum dan maksimum untuk
pertumbuhan berapa jenis mikroorganisme.
Jenis Mikroorganisme pH Maksimum pH Minimum
Modul AGICORFTSF 071.A 32
Escherichia coli
Salmonella typhy
Streptococcus lactis
Lactobacillus sp.
Thiobacillus thiooxidans
Ragi
Jamur
9,0
8,0
7,2
9,8
11,0
8,0 - 8,5
4,4
4,5
4,3 – 4,8
3,8 – 4,4
1,0
1,5 - 2,0
2,5
3) Suhu
Setiap mikroba juga memerlukan suhu optimum, minimum dan
maksimum yang berbeda untuk pertumbuhannya, suhu optimum
untuk pertumbuhan mikroba secara umum dibagi dalam 3 golongan,
yaitu
a) Mikroba yang bersifat psikrofilik, yaitu mikroba yang tumbuh baik di bawah
suhu 20o C.
b) Mikroba yang bersifat mesofilik, yaitu mikroba yang tumbuh baik pada suhu
25o – 40o C.
c) Mikroba yang bersifat termofilik, yaitu mikroba yang tumbuh baik pada suhu
45o – 60o C.
Beberapa spesies bakteri ada yang dapat tumbuh baik pada
suasana psikrofililk, mesofilik maupun termofilik, sedangkan mikroba
jenis kapang umumnya hanya tumbuh baik pada suasana mesofilik.
Jenis khamir umumnya tumbuh baik pada suasana mesofilik, hanya
beberapa spesies saja yang dapat tumbuh pada kondisi psikrofilik.
Pengendalian suhu untuk fermentasi harus dilihat dan
ditentukan terlebih dahulu jenis/spesies apa mikroba yang dijadikan
strain fermentasi, sehingga kondisi optimum dapat diciptakan. Pada
fermentasi bahan padat suhu sering naik akibat aktivitas respirasi
mikroba, oleh karenanya harus sering dikontrol aerasinya dan bila
perlu dilakukan pembalikan secara mekanis.
Modul AGICORFTSF 071.A 33
4) Oksigen
Mikroba dalam melakukan proses resperasinya ada yang
memerlukan oksigen bebas (aerob), ada juga yang tidak
memerlukan oksigen (an aerob). Secara umum pengelompokan
mikroba berdasarkan kebutuhan oksigennya dibagi dalam 4
golongan, yaitu
a) Mikroba aerobik, mikroba yang memerlukan oksigen untuk proses
metabolismenya.
b) Mikroba an aerob, yaitu mikroba yang tidak memerlukan oksigen untuk
proses metabolismenya.
c) Mikroba fakultatif, yaitu mikroba yang mampu melakukan metabolisme baik
ada oksigen maupun tanpa oksigen.
d) Mikroba mikroaerophylik, yaitu mikroba yang memerlukan sedikit oksigen
bebas untuk pertumbuhannya.
Hampir semua semua mikroba jenis kapang, tumbuh pada kondisi
aerob, sedangkan bakteri dan khamir dapat tumbuh pada kondisi
aerob, an aerob, fakultatif maupun mikroaerofilik, tergantung dari
jenis spesiesnya. Oleh sebab itu apabila akan melakukan fermentasi
dengan jenis inokulan kapang, maka faktor aerasi oksigen harus
diperhatikan.
5) Substrat/Media
Yang dimaksud substrat adalah media padat sebagai sumber nutrisi
untuk melakukan proses fermentasi. Ketersediaan nutrisi pada
substrat sangat berpengaruh terhadap kelangsungan proses
fermentasi. Kebutuhan mikroba akan nutrisi substrat tidaklah sama,
ada yang membutuhkan nutrisi secara lengkap, tetapi ada juga yang
membutuhkan nutrisi yang sederhana sekali. Keadaan tersebut
karena setiap mikroba memiliki sistem enzim (biokatalis) yang
berbeda antara mikroba yang satu dengan yang lainnya.
Secara umum komposisi zat gizi yang ada di dalam bahan hasil
pertanian adalah karbohidrat, protein, gula, lemak dan vitamin.
Modul AGICORFTSF 071.A 34
Senyawa protein pada kondisi yang cukup kondusif (pH netral dan
aW mendekati 1,0), akan mudah sekali ditumbuhi mikroorganisme
jenis bakteri, terutama oleh bakteri yang bersifat proteolitik,
sehingga protein akan terurai. Akan tetapi pada kondisi tertentu
bukan berarti mikroba jenis lain seperti kapang dan khamir tidak
mampu merombak senyawa protein. Dengan demikian untuk
meningkatkan laju fermentasi, kondisi-kondisi lain yang berpengaruh
perlu diperhatikan.
Karbohidrat dari jenis polisakarida seperti pati, pektin dan selulosa,
merupakan substrat yang baik bagi pertumbuhan kapang juga
beberapa jenis bakteri dan substrat jenis ini agak sulit digunakan
oleh khamir. Khamir lebih menyukai pada substrat yang banyak
mengandung gula seperti buah-buahan, selai, adonan roti dan
sebagainya, walaupun kapang dan bakteri juga mampu tumbuh
pada gula.
Hal yang perlu diperhatikan dalam persiapan substrat untuk
kelangsungan proses fermentasi adalah sebagai berikut.
a) Substrat sebagai media fermentasi tidak boleh mengandung
senyawa penghambat yang mengganggu laju fermentasi,
senyawa penghambat tersebut contohnya :
Alkohol
Asam-asam organik dan an organik, asam dapat ditambahkan pada
substrat hanya untuk menyesuaikan pH optimal.
Senyawa logam berat, hampir seluruhnya jenis logam berat dapat
menghambat aktivitas mikroba.
Garam, penambahan garam pada substrat hanya untuk keperluan
penyesuaian tekanan osmotik. Garam dapat ditambahkan secara
berlebihan pada fermentasi yang bersifat proteolitik dan halofilik,
misalnya pada fermentasi ikan peda.
Zat-zat pengawet.
b) Sanitasi substrat sebagai media fermentasi perlu dijaga, terutama
untuk subsrat-substrat ysng difermentasikan dengan inokulan
Modul AGICORFTSF 071.A 35
tertentu, kerena pada fermentasi jenis ini hanya mikroba dari
inokulan itu saja yang dibiarkan tumbuh, sehingga bersifat
homofermentatif. Mikroba jenis lain harus steril, karena dapat
berkompetitif dengan mikroba inokulan dalam melakukan
metabolismenya.
c. Rangkuman
1) Teknologi fermentasi merupakan biokonversi dari bahan hasil
pertanian yang menggunakan prinsif-prinsif bioteknologi dan
merupakan suatu bentuk pengawetan dan pengolahan baik pengan
maupun non pangan.
2) Jenis bahan hasil pertanian yang dapat digunakan sebagai media
padat proses fermentasi adalah biji-bijian, serealia, kacang-
kacangan, bahan-bahan yang mengandung lignoselulosa, seperti
kayu dan jerami, berbagai bahan lain yang berasal dari tanaman dan
hewan serta produk perikanan berikut limbahnya.
3) Poduk hasil fermentasi substrat/media padat dapat dikelompokan
menjadi 2, yaitu:
a) Bahan pangan contohnya: tempe, oncom miso/nato, kecap,
terasi, ikan peda, keju, tauco, tape dan sebagainya.
b) Bahan non pangan contohnya: bahan penyegar (teh, kopi,
coklat), kompos, silase, bokashi dan sebagainya.
4) Keuntungan bahan hasil pertanian yang diproses dengan fermentasi
adalah:
a) Nilai gizi lebih baik dari bahan bakunya.
b) Lebih mudah dimakan/dicerna.
c) Memiliki flavour/aroma dan cita rasa yang khas
d) Berfungsi sebagai pengawetan bahan pangan, karena sering
dihasilkan senyawa anti mikroba.
5) Kerugian bahan yang diproses dengan fermentasi adalah :
Modul AGICORFTSF 071.A 36
a) Ada kemungkinan terjadinya keracunan/intoksikasi, apabila
terjadi kesalahan proses.
b) Penampakan dan tekstur bahan jadi berubah dari bahan
bakunya.
6) Pengendalian terhadap faktor-faktor yang mempengaruhi proses
fermentasi pada substrat/media padat, meliputi pengendalian :
a) Kadar air substrat fermentasi, hal ini berkaitan dengan nilai aW
yang diperlukan mikroba, sehingga mikroba dapat tumbuh
optimal.
b) Derajat keasaman (pH) substrat, setiap mikroba membutuhkan
pH optimal untuk metabolismenya.
c) Suhu selama proses fermentasi agar tetap optimal sesuai dengan
yang dikehendaki mikroba yang sedang diaktifkan.
d) Aerasi oksigen, mikroba mempunyai tingkat kebutuhan oksigen
untuk aktivitas metabolismenya. Hal ini juga perlu diperhatikan
agar mikroba tetap tumbuh pada kondisi yang optimal.
e) Nutrisi substrat, unsur hara/zat gizi substrat perlu dicukupi agar
kehidupan meikroorganisme dapat berlangsung secara baik.
Substrat hendaknya tidak mengandung senyawa penghambat.
7) Beberapa senyawa penghambat yang sering dijumpai pada substrat
yaitu:
a) Alkohol, keberadaannya pada substrat biasanya sebagai hasil
fermentasi.
b) Asam
c) Garam
d) Logam berat
e) Zat pengawet
d. Tugas
1) Lakukan percobaan proses fermentasi pada media padat pada bahan
non pangan atau limbahnya!
Modul AGICORFTSF 071.A 37
2) Lakukan pemantauan keaktivan fermentasi dan laju fermentasi,
apakah fermentasi berjalan sesuai dengan spesifikasi yang harus
dipenuhi!
3) Diskusikan dengan guru apabila terjadi penyimpangan proses
fermentasi dan produknya untuk mencari jalan keluarnya, agar
proses fermentasi berjalan sesuai dengan spesifikasi yang
disyaratkan!
4) Hindari tempat kerja yang tidak memenuhi standar perawatan.
e. Tes Formatif
1) Mengapa kegiatan proses fermentasi juga dapat dikatagorikan
sebagai bentuk pengawetan bahan hasil pertanian?
2) Apakah perbedaan secara prinsip antara pengawetan dengan cara
fermentasi dan pengawetan dengan cara lain?
3) Sebutkan contoh-contoh produk fermentasi pada substrat/media
padat, baik bahan pangan maupun non pangan!
4) Apakah yang dimaksud dengan EM4?
5) Apakah yang dimaksud dengan Ensiling ?
6) Keuntungan-keuntungan apakah yang diperoleh apabila bahan
dilakukan proses fermentasi?
7) Apakah yang dimaksud dengan aW?
8) Kebutuhan mikroba terhadap oksigen terbagi dalam 4
katagori/golongan, sebutkan 4 golongan mikroba berdasarkan
kebutuhan oksigennya!
9) Apa saja yang perlu diperhatikan dalam upaya mengendalikan
faktor-faktor yang mempengaruhi proses fermentasi?
10) Tuliskan beberapa senyawa penghambat yang sering terdapat pada
substrat/media untuk fermentasi!
f. Kunci Jawaban
Modul AGICORFTSF 071.A 38
1) Sebab dalam fermentasi juga akan dihasilkan senyawa-senyawa
yang dapat menghambat pertumbuhan mikroba, seperti asam-asam
organik, alkohol, serta senyawa anti pertumbuhan mikroba lainnya.
2) Pada pengawetan dengan cara fermentasi mikroba ditumbuhkan
sedemikian rupa agar merombak komponen bahan, sedangkan pada
pengawetan dengan cara lain mikroba dimusnahkan dengan
berbagai macam teknik pengolahan.
3) Contoh produk fermentasi bahan pangan : Terasi, ikan peda, tauco,
tempe, kecap, tape, oncom dan sebagainya. Sedangkan contoh
produk fermentasi bahan non pangan : kompos, silase, pengolahan
serat yute, serat rami, selain itu juga bahan penyegar diolah dengan
proses fermentasi seperti pada teh, coklat dan kopi.
4) EM4 adalah Effective Microorganisme 4, yaitu merupakan inokulan
untuk meningkatkan keragaman dan populasi mikroorganisme dalam
tanah. Teknologi ini dapat diaplikasikan untuk menguraikan limbah
organik padat dan mula-mula diteliti di Jepang.
5) Ensiling adalah suatu proses untuk membuat silase dengan
menggunakan hijauan yang difermentasikan oleh bakteri asam
laktat.
6) Keuntungan bahan yang diolah dengan proses fermentasi adalah
a) Nilai gizi lebih baik dari bahan dasarnya.
b) Lebih mudah dimakan dan dicerna
c) Memiliki aroma dan cita rasa yang khas
d) Berfungsi sebagai pengawetan pangan, kerena menghasilkan zat
yang anti mikroba.
7) Yang dimaksud dengan aW adalah kandungan air yang terdapat
pada bahan hasil pertanian, yang dapat digunakan untuk proses
kehidupan mikroba.
8) Empat golongan mikroba berdasarkan atas kebutuhan oksigennya,
yaitu
a) Mikroba aerob, yaitu mikroba yang membutuhkan oksigen
Modul AGICORFTSF 071.A 39
b) Mikroba an aerob, yaitu mikroba yang tida membutuhkan oksigen
c) Mikroba fakultatif, yaitu mikroba yang dapat hidup dengan atau
tampa adanya oksigen bebas.
d) Mikroba mikroaerofilik, yaitu mikroba yang membutuhkan sedikit
oksigen untuk proses metabolismenya.
9) Upaya pengendalian terhadap faktor-faktor yang mempengaruhi
fermentasi yaitu
a) Kadar air substrat diseimbangkan dengan kebutuhan aW mikroba
yang sedang ditumbuhkan.
b) pH substrat disesuaikan
c) Suhu fermentasi dibuat optimal
d) Aerasi oksigen disesuaikan dengan kebutuhan mikroba
e) Nutrisi substrat diberikan sesuai dengan jenis mikroba apa yang
sedang ditumbuhkan
10) Senyawa penghambat yang terdapat pada substrat adalah :
a) Asam-asam organik
b) Alkohol
c) Garam
d) Logam berat
e) Zat pengawet
g. Lembar Kerja
Pada lembar kerja ini para peserta diklat mencoba praktek fermentasi bahan padat
dengan contoh komoditas non pangan dari limbah pertanian yaitu membuat kompos
dari bahan jerami serta membuat bokashi dari dedak padi dengan inokulan
fermentasi EM4.
Lembar kerja 2.1
Modul AGICORFTSF 071.A 40
Acara : Fermentasi pada substrat padat pada bahan non pangan limbah
pertanian (Pembuatan kompos)
Tujuan : Peserta diklat melakukan fermentasi pada substrat padat non pangan
serta dapat mengamati aktivasi fermentasi yang terjadi.
Alat : - Wadah sebagai fermentor, bisa dibuat dari drum bekas atau peti kayu
- Sekop
- Karung plastik
- Kantung plastik besar
- Ayakan kawat
Bahan : - Limbah pertanian atau limbah rumah tangga yang bersifat organik
- TSP
- Urea
- Air
- Tanah gembur sebagai inokulan
Prosedur Kerja :
Prosedur pembuatan kompos dapat dilihat pada gambar dan kegiatan berikut ini.
Gambar Keterangan
Persiapkan secara baik peralatan dan bahan yang
diperlukan untuk pekerjaan ini.
Modul AGICORFTSF 071.A 41
Gambar Keterangan
Lakukan pemilihan bahan untuk membuat kompos
dari limbah pertanian atau limbah rumah tangga,
bahan limbah yang dapat dibuat kompos hanya
limbah organik saja.
Kecilkan ukurannya dengan cara digiling atau dicacah
atau dirajang dengan alat pemotong.
Limbah organik yang telah dikecilkan ukurannya,
dimasukkan dalam bak fermentasi yang dapat
terbuat dari kotak kayu, drum bekas, bak semen
atau dalam lubang tanah.
Tambahkan bahan tambahan berupa TSP dan urea,
penambahan additive disesuaikan dengan jumlah
limbah organik yang difermentasikan.
Tambahkan tanah gembur secukupnya sebagai
inokulan diaduk hingga rata.
Modul AGICORFTSF 071.A 42
Gambar Keterangan
Siram dengan sedikit air, agar lembab dan diperoleh
kadar air kira-kira 60% dan lakukan pengadukan
kembali dan selanjutnya dilakukan penutupan.
Biarkan sampai beberapa hari agar bahan
terfermentasi.
Gambar 4. Prosedur pembuatan kompos
Modul AGICORFTSF 071.A 43
Lembar kerja 2. 2
Acara : Fermentasi pada limbah padat dengan inkulan EM4 dalam pembuatan
pupuk bokashi.
Tujuan : Peserta diklat dapat melakukan fermentasi pada media padat dengan
bantuan inokulan berupa EM4 serta dapat mengamati aktivasi fermentasi
yang terjadi
Alat : - Wadah yang dapat berfungsi sebagi fermentor
- Kantong plastik
- Pengaduk
- Timbangan
- Gelas ukur
- Sarung tangan
Bahan : - Dedak padi
- Tepung ikan
- Molases
- EM4
- Air
Prosedur kerja :
Prosedur pembuatan bokashi dapat dilihat dan diikuti gambar dan kegiatan di bawah ini.
Gambar Keterangan
Modul AGICORFTSF 071.A 44
Gambar Keterangan
Persiapkan bahan-bahan yang diperlukan, yaitu;
dedak padi, tepung ikan, molases, dan inokulan EM4.
Campurkan antara dedak padi dan tepung ikan
dengan perbandingan. dedak padi 90% dan tepung
ikan 10%.
Buat larutan molases dan tambahkan EM4 dengan
perbandingan untuk setiap 1 air, larutkan 50 ml
molases dan 10 ml inokulan EM4. Larutan yang
terbentuk siramkan pada campuran dedak padi dan
tepung ikan
Aduk campuran bahan hingga rata, usahakan
campuran bahan dalam keadaan lembab dengan
kadar air lebih kurang 50%
Masukkan pada suatu tempat dan lakukan
penutupan secara rapat, biarkan terfermentasi
antara 4 – 7 hari
Gambar 5. Prosedur pembuatan bokashi
Modul AGICORFTSF 071.A 45
Modul AGICORFTSF 071.A 46
3. Kegiatan Belajar 3
Menghentikan atau mengakhiri proses fermentasi pada media padat dan proses
pemanenan produk serta penanganan limbahnya.
a. Tujuan Pemelajaran
1) Peserta diklat dapat melakukan prosedur penghentian proses fermentasi pada
bahan padat secara tepat.
2) Peserta diklat dapat menentukan kriteria titik akhir proses fermentasi bahan
padat dengan melihat tanda-tanda yang ada pada bahan yang difermentasikan.
3) Peserta diklat dapat melakukan inaktivasi mikroorganisme yang terlibat dalam
proses fermentasi agar tidak terjadi over fermentasi.
4) Peserta diklat dapat menangani limbah hasil proses fermentasi sesuai dengan
prosedur yang berlaku.
b. Uraian Materi
Telah dijelaskan pada awal penjelasan terdahulu bahwa fermentasi pada
substrat pada, dapat terjadi karena spontan atau buatan. Hasil dari
kedua jenis fermentasi ini sering tidak seragam mutunya atau bahkan
mengalami kegagalan tanpa diketahui sebabnya. Banyak faktor yang
mempengaruhi mutu dan keseragaman mutu hasil fermentasi ini, salah
satunya adalah penentuan kriteria titik akhir fermentasi.
Pengontrolan dan pemantauan fermentasi terhadap substrat sebenarnya
agak sulit dikontrol dengan instrumen tertentu, tidak seperti halnya
pada fermentasi dengan substrat cair. Pengendalian proses fermentasi
media cair memungkinkan ditingkatkannya pemantauan aktivitas biologi
didalam bioreaktor dengan dioperasikannya loop umpan balik canggih
yang dikendalikan komputer, sehingga memungkinkan terjadinya
pengontrolan dinamis yang lebih baik terhadap proses tersebut.
Kesulitan kontrol dan pemantauan instrumen tersebut, karena kesulitan
sensor instrumen biasanya dirancang untuk komponen terlarut atau
untuk ciri fisik cairan.
Modul AGICORFTSF 071.A 47
Namun demikian fermentasi pada substrat padat mempunyai banyak
kelebihan selain ada kekurangannya. Kelebihannya adalah:
1) Medium sederhana dengan komponen alami yang lebih murah
2) Rendahnya kandungan air substrat dapat menghemat ruang.
3) Kontaminasi mikroba rendah, bahkan seringkali tidak perlu dilakukan sterilisasi
alat.
4) Penanganan proses lanjutan (proses penghilir) lebih mudah.
5) Persyaratan aerasi dapat dipenuhi dengan mudah melalui aerasi kadang-kadang
bukan secara kontinyu.
6) Hasil produk tinggi.
7) Kebutuhan energi lebih rendah dibanding pada bioreaktor media cair.
8) Perlakuan air limbah tidak merepotkan
Sedangkan kekurangannya adalah:
1) Adanya keterbatasan produk yang difermentasikan
2) Timbulnya proses hasil metabolisme dalam operasi berskala besar menimbulkan
masalah.
3) Proses terbatas hanya untuk jamur yang tahan terhadap tingkat kadar air rendah.
4) Rancangan bioreaktor/fermentor agak sulit disempurnakan.
5) Laju pertumbuhan mikroorganisme lebih rendah.
6) Pemantauan proses, misalnya tingkat kadar air, biomassa, kadar O2 dan CO2 sukar
dikerjakan secar akurat.
Penentuan titik akhir fermentasi bagi setiap produk fermentasi bahan
padat sangat beragam, karena setiap produk fermentasi mempunyai
karakteristik sendiri-sendiri. Mengingat sulitnya parameter alat
mendeteksi produk fermentasi substrat padat, maka jalannya fermentasi
sampai penentuan titik akhir fermentasi dilakukan secara organoleptik.
Ciri umum penentuan titik akhir fermentasi secara visual ini ditentukan
antara lain melalui:
1) Penampakan.
Modul AGICORFTSF 071.A 48
Penampakan bahan yang sedang dan telah mengalami proses fermentasi akan
berbeda dengan bahan bakunya sebelum difermentasikan. Pada bahan padat
yang difermentasikan oleh mikroba jenis kapang akan terlihat sekumpulan
mycellium dipermukaan media, misalnya pada produk tempe dan oncom. Pada
produk tape akan terlihat beberapa bintik dipermukaan media sebagai bentuk
aktivitas mikroba jenis khamir. Pada produk perikanan yang banyak difermentasi
oleh mikroba jenis mikroba, penampakan substrat/media akan terlihat adanya
perubahan bentuk tingkat kecerahan dan lain sebagainya.
2) Warna.
Warna pada produk fermentasi biasanya juga berubah dari bahan dasarnya. Jika
inokulannya kapang maka warna lebih lebih banyak ditentukan oleh warna
kapangnya, misalnya pada tempe akan berwarna putih sampai dengan hitam,
sedangkan pada oncom bisa hitam atau merah tergantung jenis kapangnya.
Substrat/media adakalanya juga tidak mengalami perubahan warna, misalnya
pada fermentasi roti, tapi ciri lain akan menunjukkan adanya perubahan media
dari bahan dasarnya.
3) Tekstur.
Perubahan tekstur bahan media padat yang difermentasikan hampir dipastikan
terjadi dari bahan dasarnya, misal pada tape ubi kayu, ukuran matangnya adalah
dari tekstur yang berubah menjadi lunak. Pada tempe dan oncom sebaliknya dari
yang lunak dan tidak kompak akan menjadi kompak dan lebih keras. Pada
fermentasi roti ditandai dengan meningkatnya aktivitas adonan. Pada fermentasi
produk perikanan juga ada perubahan tekstur misalnya pada ikan peda dan terasi
akan sedikit lebih keras dibandingkan bahan bakunya.
4) Bau dan aroma
Bau dan aroma juga sering dipakai untuk indikator titik akhir, karena setiap proses
fermentasi yang melibatkan mikroorganisme akan selalu menghasilkan bau yang
spesifik. Ukuran bau dan aroma ini sering juga dipakai sebagai indikasi proses
fermentasi berlangsung baik atau tidak (busuk), karena adakalanya media
Modul AGICORFTSF 071.A 49
difermentasi oleh mikroba yang tidak sengaja ditanam/inokulasi sehingga
mikroba pembusuk yang aktif.
5) Cita Rasa.
Produk fermentasi pada umumnya telah mengalami perubahan fisik dan kimia
sehingga cita rasa yang khas akan terbentuk oleh perubahan tersebut. Cita rasa
yang dapat dijadikan tolok ukur keberhasilan fermentasi misalnya rasa asam dan
manis pada tape, rasa gurih pada tauco dan lain sebagainya. Bagi orang yang
sering mengkonsumsi produk fermentasi sebenarnya secara inderawi akan
terlatih dengan sendirinya apa produk fermentasi berkualitas baik atau tidak.
Secara teoritis sebenarnya mikroorganisme pada substrat dapat digambarkan
melalui kurva pertumbuhan mikroba, sehingga dapat ditentukan kapan saat
penghentian proses fermentasi dilakukan, kurva tersebut dapat dilihat pada
gambar kurva berikut ini.
Gambar 6. Kurva pertumbuhan mikroba
Dari kurva pertumbuhan mikroba tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut ini.
a – b Lag phase (masa persiapan).
Modul AGICORFTSF 071.A 50
Pada phase ini sel mikroba yang diinokulasikan pada substrat secara
fisiologis, membentuk protoplasma baru dan mensintesis enzim-enzim
yang diperlukan, sehingga mencapai konsentrasi yang cukup untuk
diperlukan.
b – c The accelerated Growth Phase (Masa Tumbuh Dipercepat).
Pada phase ini secara kuantitas sel mikroba akan mulai naik jumlahnya,
karena sel mikroba mulai membelah diri, sehingga disebut juga masa
pertumbuhan. Sel mikroba secara teratur mulai membelah diri dalam
kurun waktu tertentu.
c – d Log Phase (Masa pertumbuhan Logaritmis atau Ekspo-nensial).
Sel mikroba akan mengalami pertumbuhan secara maksimal pada fase
ini, sehingga disebut fase eksponensial. Pada umumnya setiap sel yang
dihasilkan akan tumbuh dan berkembang. Pada proses fermentasi, fase
ini dapat diamati secara visual yaitu substrat mulai mengadakan
perubahan baik secara fisik maupun kimia.
d – e Masa Tumbuh Reda.
Pada phase pertumbuhan ini mikroba secara kuantitas mulai turun
jumlahnya tidak seperti fase eksponensial. Hal ini terjadi karena adanya
zat-zat hasil metabolisme sel pada masa fase eksponensial. Zat hasil
metabolisme seperti asam, alkohol dan lain sebagainya umumnya
bersifat toksik bagi sel mikroba. Selain itu juga disebabkan oleh
substrat atau nutrisi yang diperlukan mikroba mulai berkurang.
e – f Stationary Phase (Masa Tumbuh Tetap).
Pada kondisi stationery phase, mikroba tidak meningkatkan jumlah
secara kuantitas atau tetap dan akan tetap maksimum untuk suatu
masa tertentu.
Modul AGICORFTSF 071.A 51
f – g The Accerated Death Phase (Masa kematian Dipercepat)
Setelah mikroba dalam kurun waktu tertentu jumlahnya maksimum dan
nutrisi berkurang sedangkan zat hasil metabolisme yang mengganggu
pertumbuhan meningkat, maka sel mulai menurun aktifitasnya. Jumlah
sel mulai berkurang karena kematian akibat faktor diatas tak bisa
dihindari.
g – h Death Phase (Masa Kematian).
Pada phase ini sebagian sel mikroba mengalami kematian, sehingga
jumlahnya menurun secara drastis, namun demikian tidak akan
mencapai ke titik nol. Beberapa mikroba akan tetap hidup sampai pada
kondisi tertentu.
Jika dilihat dari fase-fase pertumbuhan mikroba diatas dan akan diterapkan untuk
menentukan titik akhir fermentasi, maka saat penghentian fermentasi lebih tepat
pada fase tumbuh reda sampai stationary phase. Jika dipanen pada fase
berikutnya maka produk sudah mengalami over fermentasi.
c. Rangkuman
1) Pengontrolan dan pemantauan fermentasi pada subsrtat padat agak sulit
dilakukan dengan instrumen alat tertentu tidak seperti pada substrat cair.
2) Kesulitan pemantauan dengan instrumen alat dikarenakan sensor alat biasanya
ditujukan pada komponen-komponen yang bersifat larut.
3) Keuntungan fermentasi substrat padat, yaitu:
a) Media sederhana.
b) Kadar air lebih rendah.
c) Tidak perlu pensterilan tingkat kontaminasi rendah.
d) Penanganan lanjutan lebih mudah
e) Aerasi mudah
Modul AGICORFTSF 071.A 52
f) Hasil produk tinggi
g) Kebutuhan energi rendah
h) Tidak banyak menghasilkan limbah yang merepotkan.
4) Kerugian proses fermentasi pada substrat padat adalah:
a) Produk yang difermentasikan terbatas
b) Timbulnya panas pada produk yang difermentasikan cukup merepotkan
c) Rancangan bioreaktor agak sulit untuk disempurnakan
d) Laju pertumbuhan mikroorganisme lebih rendah
e) Pemantauan proses dan laju fermentasi sulit untuk dikerjakan secara akurat.
5) Pemantauan proses untuk menentukan titik akhir fermentasi lebih mudah
dikenali secara inderawi, yaitu dengan mengamati:
a) Penampakan/ferfomance
b) Warna produk
c) Tekstur
d) Aroma dan bau
e) Cita rasa produk
6) Fase-fase pertumbuhan mikroba adalah:
a) Lag Phase (masa persiapan)
b) The accelerated Growth Phase (masa tumbuh dipercepat)
c) Log Phase (masa tumbuh logaritmis atau exponensial)
d) Phase tumbuh reda
e) Stationary Phase (nasa tumbuh tetap)
f) The accelerated Death Phase (masa kematian dipercepat)
g) Death Phase (fase kematian)
d. Tugas
1) Lakukan pengamatan laju fermentasi pada sebuah proses fermentasi pada
substrat/media padat secara visual.
2) Tentukan titik akhir fermentasi pada media padat serta tentukan kriteria
kematangan produk fermentasi tersebut.
3) Lakukan penanganan limbah yang dihasilkan dari suatu proses fermentasi.
e. Tes Formatif
Modul AGICORFTSF 071.A 53
1) Mengapa pada proses fermentasi dengan substrat/media padat sulit
dipantau dengan instrumen alat?
2) Apa keuntungan-keuntungan proses fermentasi pada media padat
dibanding dengan media cair?
3) Bagaimanakah kriteria sifat bokashi yang matang fermentasi secara
optimal?
4) Bagaimanakah kriteria matangnya tempe hasil fermentasi yang
optimal? Mengapa pada fase pertumbuhan mikroba, mikroorganisme
tidak tumbuh terus secara linier mengikuti fase eksponensial?
5) Apa sebab pada fase kematian mikroba, jumlah mikroba tidak bisa
mencapai titik nol/tidak ada mikroba yang tumbuh?
f. Kunci Jawaban
1) Karena instrumen alat pemantau pada suatu media biasanya dirancang dan
ditujukan terhadap bahan-bahan terlarut.
2) Keuntungan bahan padat yang diproses dengan fermentasi adalah:
a) Media fermentasi dapat lebih sederhana
b) Kadar air lebih rendah dibanding media cair
c) Tidak perlu pensterilan, karena tingkat kontaminasi rendah
d) Pengaganan lanjutan lebih mudah
e) Aerasi tidak menyulitkan/mudah
f) Hasil produk tinggi
g) Kebutuhan energi rendah
h) Tidak banyak menghasilkan limbah yang merepotkan dalam penanganannya.
3) Kriteria sifat bokashi yang matang dan terfermentasi secara optimal adalah:
a) Berbau asam manis seperti bau tape
b) Berwarna coklat kekuningan
c) Tidak beracun
d) Mengandung vitamin, asam amino, protein, karbohidrat dan senyawa organik
yang lain dalam jumlah yang cukup tinggi.
4) Karena setelah melewati fase eksponensial secara maksimal, mikroorganisme
jumlahnya maksimal, kompetisi antar mikroba terjadi dan akibatnya nutrisi
Modul AGICORFTSF 071.A 54
substrat berkurang, selain itu juga karena munculnya zat-zat beracun sebagai
hasil sekresi metabolisme mikroba.
5) Pada kondisi tertentu ada mikroba yang tetap hidup dengan minimnya nutrisi
substrat, dan spesies tertentu yang tahan terhadap beberapa senyawa
penghambat.
g. Lembar Kerja
Pada lembar kerja ini peserta diklat mengamati dan menentukan titik
akhir fermentasi yang selanjutnya dapat melakukan pemanenan dan
menangani limbah yang terbentuk oleh akibat fermentasi.
Lembar Kerja 3.1
Acara : Menghentikan atau mengakhiri proses fermentasi pada media padat dan
proses pemanenan produk serta penanganan limbahnya (pada
pembuatan kompos)
Tujuan : Peserta diklat dapat menentukan kriteria kematangan tingkat fermentasi
dan melakukan pemanenan secara tepat serta dapat menangani
limbahnya
Alat : - Alat Pengemas/pembungkus
- Pewadah
- Alat pencuci
- Sikat cuci
- Sarung tangan
- Serok pengaduk/sekop
- Plastik lembaran untuk alas
- Sendok semen
Bahan : - Bahan yang difermentasikan pada lembar kerja 2
Modul AGICORFTSF 071.A 55
- Kantong plastik
- Air
- Sabun pencuci
Prosedur Kerja :
Gambar Keterangan
Ciri-ciri kompos yang baik, maka dalam bebera-pa
hari akan timbul panas. Oleh karena itu perlu
dilakukan pengadukan agar mikroba dekomposer
tidak mati.
Bila fermentasi telah dianggap cukup, ambillah
kompos dalam bak fermentor dan amati. Kompos
yang telah matang fermentasi akan menunjukkan
warna : gelap dan cenderung kehitaman
serat : serat bahan kompos tidak kelihatan lagi
suhu : sudah tidak hangat lagi
bau : tidak berbau busuk
Kompos yang sudah matang fermentasi lakukan
pengayakan agar ukurannya seragam.
Modul AGICORFTSF 071.A 56
Gambar Keterangan
Lakukan pengemasan dalam kantong plastik dan
diberi label.
Kompos siap digunakan ataupun dipasarkan
Gambar 7. Prosedur pengakhiran fermentasi dan penanganan
produk kompos
Modul AGICORFTSF 071.A 57
Lembar Kerja 3. 2
Acara : Menghentikan atau mengakhiri proses fermentasi pada media padat dan
proses pemanenan produk serta penanganan limbahnya (pada fermentasi
pembuatan bokashi)
Tujuan : Peserta diklat dapat menentukan kriteria kematangan tingkat fermentasi
dan melakukan pemanenan secara tepat serta dapat menangani
limbahnya
Alat : - Alat Pengemas/pembungkus
- Pewadah
- Alat pencuci
- Sikat cuci
- Sarung tangan
- Serok pengaduk
- Plastik lembaran untuk alas
- Sendok semen
Bahan : - Bahan yang difermentasikan pada lembar kerja 2
- Kantong plastik
- Air
- Sabun pencuci
Prosedur Kerja :
Gambar
Keterangan
Modul AGICORFTSF 071.A 58
Gambar
Keterangan
Setelah bokashi difermentasikan lebih kurang
antara 4 – 7 hari, kemudian diangkat dari wadah
fermentor
Bokashi kemudian dikemas dalam kantong plastik.
Ciri-cir bokashi yang baik mempunyai sifat sebagai
berikut
Gambar 8. Prosedur pengakhiran fermentasi dan penanganan
produk bokashi
Modul AGICORFTSF 071.A 59
BAB. III
EVALUASI
Penyelenggaraan evaluasi meliputi beberapa aspek kegiatan, yaitu perencanaan penilaian,
mempersiapkan peserta untuk dievaluasi, menyelenggarakan penilaian dan meninjau ulang
penilaian. Berikut ini adalah contoh- contoh format sistem penilaian dan cara pengisian yang
perlu dipersiapkan oleh instruktur dalam menyelenggarakan uji kompetensi.
A. Instrumen Penilaian
CHEK LIST KONSULTASI PRA PENILAIAN
Unit Kompetensi : Mengoperasikan proses fermentasi pada media padat
Nama Kandidat :
Nama Penilai :
Tanggal/waktu Penilaian :
Butir/Komponen Hal yang akan saya lakukan “V”
Ucapan salam dan memberi
rasa tenang pada kandidat
Memberi salam dan menanyakan kondi-si
kandidat
Konfirmasi dan diskusi tujuan
penilaian dengan kandidat
Menjelaskan tujuan penilaian serta standar
kompetemsi yang jadi pilihan
Diskusi dan konfirmasi meto-da
dan alat yang akan diguna kan
untuk mengumpulkan bukti
selama penilaian ber-langsung
Mendiskusikan dan menjelaskan metoda
dan alat yang digunakan untuk
mengumpulkan bukti penilaian
Modul AGICORFTSF 071.A 60
Butir/Komponen Hal yang akan saya lakukan “V”
Identifikasi sumber daya dan
atau peralatan yang diperlu-kan
untuk penilaian
Menjelaskan beberapa sumber daya dan
peralatan yang digunakan dalam penilaian
Diskusikan prosedur penilaian Memberi penjelasan tata cara dan urutan
penilaian tentang :
- Pengetahuan lisan dan tulisan
- Sikap dengan observasi
- Ketrampilan dengan praktek dan
demonstrasi
Bicarakan harapan kandidat
maupun penilai serta meya-
kinkan bahwa semua
pertanyaan telah dijawab
Memberi keyakinan pada kandidat bahwa
semua pertanyaan telah dijawab
Identifikasi orang-orang yang
akan dihubungi untuk kepen-
tingan penilaian
Memberitahukan kandidat orang-orang
yang dapat dihubungi untuk keperluan
penilaian
Konfirmasi dan diskusikan
jadwal penilaian, termasuk
waktu dan lamanya penilaian
Mengkonfirmasikan kembali tentang
jadwal, waktu dan lamanya penilaian
Diskusikan tentang
peraturan/etika/keamanan
yang berka-itan dengan
penilaian
Menjelaskan peraturan/etika serta
keamanan yang berhubungan dengan
penilaian
Buat daftar kesepakatan atau
pertimbangan khusus yang
diperlukan agar penilaian
terhadap kandidat dilaksanakan
dengan adil, termasuk penilai
an ulang atau proses banding
Memberi penjelasan pertimbangan khusus
tentang penilaian yang adil dan proses
penilaian
Modul AGICORFTSF 071.A 61
Butir/Komponen Hal yang akan saya lakukan “V”
Diskusikan dengan kandidat
tentang penyimpangan arsif/
catatan serta tindakan
pengamanannya
Menjelaskan pada kandidat tentang sistem
penyimpanan bukti hasil penilaian dan
sistem keamanannya
Yakinkan bahwa kandidat
benar-benar siap untuk dinilai
Mermberi motivasi dan keyakinan pada
kandidat telah siap untuk dinilai
Gunakan komunikasi yang
efektif
Semua penjelasan, pengarahan
menggunakan bahasa komunikasi yang
efektif sehingga mudah dipahami kandidat
Tanggal, ............................
Nama Kandidat Nama Mentor
.......................... .......................................
Modul AGICORFTSF 071.A 62
MATRIK PENILAIAN
Unit Kompetensi : Mengoperasikan proses fermentasi pada media padat
Instruks :
Perserta/Kelas :
Penilai :
Tanggal assessment :
No
Sub Kompetensi
Kriteria Unjuk Kerja (KUK)
Ranah Metoda Penilaian
S K A Tu-
lis
Prak-
tik
Obser
vasi
Forto
folio
Lisan
1
Menyiapkan peralatan dan
bahan untuk mengerjakan
proses fermentasi pada
media padat
1.1 Bahan baku atau media fermentasi
serta biakan (inokulum) ditetapkan
dan memenuhi persyaratan operasi
1.2 Pembersihan dan persyaratan kondisi
peralatan fermentasi dikenali dan
ditetapkan pada kondisi aseptis
1.3 Komponen mesin dari peralatan/per-
2
1
3
3
1
2
v
v
v
v
Modul AGICORFTSF 071.A 63
No
Sub Kompetensi
Kriteria Unjuk Kerja (KUK)
Ranah Metoda Penilaian
S K A Tu-
lis
Prak-
tik
Obser
vasi
Forto
folio
Lisan
lengkapan yang menyertai disiapkan
dan disesuaikan(setel) untuk
memenuhi persyaratan operasi
1.4 Parameter operasi proses ditetapkan
seperti yang diminta untuk memenuhi
persyaratan keamanan dan produksi
1.5 Kinerja peralatan diperiksa dan
disesuaikan
1.6 Pengecekan awal operasi dilakukan
seperti yang dipersyaratkan
2.1 Proses fermentasi pada media padat dimulai
dan dijalankan sesuai tahapan
2
3
1
1
3
2
2
3
1
1
3
2
v
v
v
v
v
v
v
v
Modul AGICORFTSF 071.A 64
No
Sub Kompetensi
Kriteria Unjuk Kerja (KUK)
Ranah Metoda Penilaian
S K A Tu-
lis
Prak-
tik
Obser
vasi
Forto
folio
Lisan
2
Memulai dan memantau
pelaksanaan operasi
fermentasi
1
3
2
v
v
proses yang diperlukan dan disesuai-kan
dengan prosedur yang berlaku di tempat
kerja
2.2 Proses fermentasi pada media padat
dan kondisinya dipantau untuk
mengenali variasi kondisi atau peru-
bahan yang terjadi pada waktu
operasi berjalan
2.3 Variasi kondisi proses dan kondisi pe-
ralatan dikenali untuk keperluan pe-
1
2
3
v
v
v
Modul AGICORFTSF 071.A 65
No
Sub Kompetensi
Kriteria Unjuk Kerja (KUK)
Ranah Metoda Penilaian
S K A Tu-
lis
Prak-
tik
Obser
vasi
Forto
folio
Lisan
mantauan jalannya proses fermentasi
pada media padat dan perawatan/per
baikkan yang perlu dilaporkan sesuai
dengan persyaratan pelaporan
2.4 Proses dipantau untuk meyakinkan
bahwa proses fermentasi pada media
padat berjalan sesuai spesifikasi harus
dipenuhi
2.5 Penyimpanan produk atau keluaran
proses fermentasi pada media padat
dikenali, diperbaiki dan/atau dilapor-
kan untuk menjaga proses tetap pada
spesifikasi yang ditetapkan
2
3
1
2
3
1
v
v
v
v
Modul AGICORFTSF 071.A 66
No
Sub Kompetensi
Kriteria Unjuk Kerja (KUK)
Ranah Metoda Penilaian
S K A Tu-
lis
Prak-
tik
Obser
vasi
Forto
folio
Lisan
1 2 3 v v
3
Menghentikan atau meng-
akhiri proses fermentasi pada
media padat dan proses
pemanenan produk serta
penanganan limbahnya
2.6 Tempat kerja memenuhi standar
perawatan, dicatat dan dijaga sejalan
dengan persyaratan pencatatan
tempat kerja
Prosedur penghentian proses fermen-tasi pada
media padat harus dikenali atau sesuai
dengan prosedur yang berlaku tempat kerja
Proses pemanenan produk harus dikenali atau
sesuai dengan prosedur yang berlaku tempat
kerja
Di akhir fermentasi persyaratan untuk inaktivasi
mikroorganisme yang telibat dalam proses
3
1
1
2
3
2
1
2
3
v
v
v
v
v
v
Modul AGICORFTSF 071.A 67
No
Sub Kompetensi
Kriteria Unjuk Kerja (KUK)
Ranah Metoda Penilaian
S K A Tu-
lis
Prak-
tik
Obser
vasi
Forto
folio
Lisan
harus dikenali, demikian juga penanganan
limbah dan perawa-tan peralatan yang
digunakan pun harus dikenali sesuai
persyaratan
3
1
2
v
v
Modul AGICORFTSF 071.A 68
B. Kunci Jawaban
1. BANK SOAL PERTANYAAN LISAN
Unit Kompetensi : Mengoperasikan proses fermentasi pada media padat
Nama Kandidat :
Nama Assesor :
Tanggal Assessment :
Sub kompeternsi Kriteria Unjuk Kerja (KUK) Alat Penilaian/Soal Jawaban yang diharapkan
Jawaban
Kandidat
Ket
Ya Tdk
1. Menyiapkan
peralatan dan
bahan untuk
mengerjakan proses
fermentasi pada
1.1 Bahan baku atau media fer
mentasi serta biakan(inoku lum)
ditetapkan dan memenu hi
persyaratan operasi
sebutkan pertimbangan dalam
memilih bahan baku untuk
keperluan fermentasi pada media
padat!
Harga bisa dijangkau, kualitas baik,
mudah diperoleh dan kemurniannya
tinggi.
Modul AGICORFTSF 071.A 69
Sub kompeternsi Kriteria Unjuk Kerja (KUK) Alat Penilaian/Soal Jawaban yang diharapkan
Jawaban
Kandidat
Ket
Ya Tdk
media padat
1.2 Pembersihan dan persyaratan
kondisi peralatan fermentasi
dikenali dan ditetapkan pada
kondisi aseptis
1.3 Komponen mesin dan peralat-
an/perlengkapan yang
menyertai disiapkan dan dise-
suaikan(setel) untuk memenu hi
persyaratan operasi
1.4 Parameter operasi proses dite-
tapkan seperti yang diminta
untuk memenuhi persyaratan
keamanan dan produksi
Mengapa peralatan kegiatan
untuk fermentasi harus memiliki
tingkat strelitas yang baik?
Karena pada peralatan akan menjadi
sumber kontaminan mikroba yang
tidak dikehendaki dalam fermentasi.
1.5 Kinerja peralatan diperikasa dan
disesuaikan
Sebutkan 3 jenis kelompok alat
untuk mendukung proses
fermentasi!
Yaitu peralatan laboratorium, alat
bantu proses dan bioreaktor
fermentasi.
1.6 Pengecekan awal operasi
dilakukan seperti yang
dipersyaratkan
Modul AGICORFTSF 071.A 70
Sub kompeternsi Kriteria Unjuk Kerja (KUK) Alat Penilaian/Soal Jawaban yang diharapkan
Jawaban
Kandidat
Ket
Ya Tdk
2. Memulai dan
Memantau
pelaksanaan 0perasi
fermentasi
2.1 Proses fermentasi pada media
padat dimulai dan dijalankan
sesuai tahapan proses yang di
perlukan dan disesuaikan
dengan prosedur di tempat kerja
Mengapa fermentasi dapat dikatago
rikan sebagai bentuk pengawetan
bahan hasil pertania?
Karena dalam fermentasi akan dihasil
kan beberapa senyawa penghambat
mikroba
2.2 Proses fermentasi pada media
padat dan kondisinya dipantau
untuk mengenali variasi kondisi
atau perubahan yang terjadi
pada waktu operasi berjalan
2.3 Variasi kondisi proses dan
kondisi peralatan dikenali untuk
keperluan pemantauan jalannya
proses fermentasi pada media
padat dan perawatan/perbaikan
yang perlu dilaporkan sesuai
dengan peryaratan pelaporan
Modul AGICORFTSF 071.A 71
Sub kompeternsi Kriteria Unjuk Kerja (KUK) Alat Penilaian/Soal Jawaban yang diharapkan
Jawaban
Kandidat
Ket
Ya Tdk
2.4 Proses dipantau untuk
meyakinkan bahwa proses
fermentasi pada media padat
berjalan sesuai spesifikasi harus
dipenuhi
Apakah yang dimaksud dengan aW
pada bahan?
Pengertian aW air pada bahan yang
secara aktif dapat digunakan untuk
proses metabolisme mikroba
2.5 Penyimpanan produk atau
keluaran proses fermentasi pada
media padat dikenali, diperbaiki
dan/atau dilaporkan untuk
menjaga proses tetap pada
spesifikasi yang ditetapkan
2.6 Tempat kerja memenuhi standar
perawatan, dicatat dan dijaga
sejalan dengan per syaratan
pencatatan tempat kerja
Bagaimanakah cara membersihkan
ruangan untuk fermentasi, hingga
dapat dikatagorikan suci hama?
Ruangan dibersihkan dari debu dan
kotoran, selanjutnya dicuci dengan
deterjen kemudian diberikan
disinfektan misalnya kaporit
Modul AGICORFTSF 071.A 72
Sub kompeternsi Kriteria Unjuk Kerja (KUK) Alat Penilaian/Soal Jawaban yang diharapkan
Jawaban
Kandidat
Ket
Ya Tdk
3. Menghentikan atau
mengakhiri proses
fermen tasi pada
media padat dan
proses pemanenan
produk serta
penangan
limbahnya
3.1 Prosedur penghentian proses
fermentasi pada media padat
harus dikenali atau sesuai
dengan prosedur yang berlaku
tempat kerja
3.2 Proses pemanenan produk harus
dikenali atau sesuai dengan
prosedur yang berlaku tempat
kerja
3.3 Di akhir fermentasi persyarat an
untuk inaktivasi mikroorga nisme
yang terlibat proses harus
dikenali, demikian juga
penanganan limbah dan
perawatan peralatan yang di
gunakan pun harus dikenali se
suai persyaratan
Apa sebab pasca proses fermentasi,
peralatan dan ruangan harus bebas
dari sisa bahan yang difermentasi?
Sebab sisa bahan akan menjadikan
sumber kontaminasi dan dapat
mencemari produk fermentasi yang
berikutnya
Modul AGICORFTSF 071.A 73
2. BANK SOAL PERTANYAAN TERTULIS
Unit Kompetensi : Mengoperasikan proses fermentasi pada media padat
Nama Kandidat :
Nama Assesor :
Tanggal Assessment :
Sub kompeternsi Kriteria Unjuk Kerja (KUK) Alat Penilaian/Soal Jawaban yang diharapkan Skor
Standar
1. Menyiapkan
peralatan dan bahan
untuk mengerjakan
proses fermentasi
pada media padat
1.1 Bahan baku atau media fer
mentasi serta biakan(inoku lum)
ditetapkan dan memenu hi
persyaratan operasi
1.2 Pembersihan dan persyaratan
kondisi peralatan fermentasi
dikenali dan ditetapkan pada
kondisi aseptis
1.3 Komponen mesin dan peralat-
an/perlengkapan yang menyertai
disiapkan dan dise- suaikan(setel)
untuk memenu hi persyaratan
operasi
Mengapa pada proses fermentasi yang
bersifat spontan tingkat sterilitas alat
dijadikan prasyarat mutlak untuk
jalannya fermentasi?
Apakah yang dimaksud dengan
bioreaktor?
Pada fermentasi yang spontan
mikrobaseluruh jenis mikroba
dibiarkan aktif melakukan
fermentasi secara kompetitif
Bioreaktor yaitu tempat atau wadah
tempat fermentasi berlangsung,
Modul AGICORFTSF 071.A 74
Sub kompeternsi Kriteria Unjuk Kerja (KUK) Alat Penilaian/Soal Jawaban yang diharapkan Skor
Standar
1.4 Parameter operasi proses dite-
tapkan seperti yang diminta untuk
memenuhi persyaratan keamanan
dan produksi
1.5 Kinerja peralatan diperikasa dan
disesuaikan
1.6 Pengecekan awal operasi
dilakukan seperti yang
dipersyaratkan
Sebutkan sifat-sifat strain mikroba
yang baik
sering juga disebut fermentor
Dapat merubah substrat, waktu
fermentasi singkat, berdaya hasil
tinggi, stabil dan tahan terhadap
kondisi buruk
2. Memulai dan
memantau
pelaksanaan Operasi
2.1 Proses fermentasi pada media
padat dimulai dan dijalankan
sesuai tahapan proses yang
Modul AGICORFTSF 071.A 75
Sub kompeternsi Kriteria Unjuk Kerja (KUK) Alat Penilaian/Soal Jawaban yang diharapkan Skor
Standar
fermentasi
diperlukan dan disesuaikan
dengan prosedur di tempat kerja
2.2 Proses fermentasi pada media
padat dan kondisinya dipantau
untuk mengenali variasi kondisi
atau perubahan yang terjadi pada
waktu operasi berjalan
2.3 Variasi kondisi proses dan kondisi
peralatan dikenali untuk keperluan
pemantauan jalannya proses
fermentasi pada media padat dan
perawatan/perbaikan yang perlu
dilaporkan sesuai dengan
peryaratan pelaporan
2.4 Proses dipantau untuk
meyakinkan bahwa proses
fermentasi pada media padat
berjalan sesuai spesifikasi harus
dipenuhi
2.5 Penyimpanan produk atau
Sebutkan upaya pengendalian
terhadap faktor-faktor yang
mempengaruhi fermentasi!
Tuliskan beberapa senyawa
pengham bat pada substrat yang
dapat mengganggu jalannya proses
fermen tasi!
Kadar air bahan, derajat
keasaman(pH), suhu, oksigen serta
nutrisi substrat.
Asam-asam organik, alkohol, garam,
logam berat dan senyawa pengawet
Modul AGICORFTSF 071.A 76
Sub kompeternsi Kriteria Unjuk Kerja (KUK) Alat Penilaian/Soal Jawaban yang diharapkan Skor
Standar
keluaran proses fermentasi pada
media padat dikenali, diperbaiki
dan/atau dilaporkan untuk
menjaga proses tetap pada
spesifikasi yang ditetapkan
2.6 Tempat kerja memenuhi standar
perawatan, dicatat dan dijaga
sejalan dengan persyaratan
pencatatan tempat kerja
Sebutkan ciri-ciri kompos yang telah
matang fermentasi!
Warna terang/cerah, serat tidak
kelihatan, suhu rendah dan tidak
berbau.
Modul AGICORFTSF 071.A 77
Sub kompeternsi Kriteria Unjuk Kerja (KUK) Alat Penilaian/Soal Jawaban yang diharapkan Skor
Standar
3.Menghentikan
atau mengakhi ri
proses fermen tasi
pada media padat dan
proses pemanenan
produk serta pe
nangan limbahnya
3.1 Prosedur penghentian proses
fermentasi pada media padat
harus dikenali atau sesuai dengan
prosedur yang berlaku tempat
kerja
3.2 Proses pemanenan produk harus
dikenali atau sesuai dengan
prosedur yang berlaku tempat
kerja
3.3 Di akhir fermentasi persyarat an
untuk inaktivasi mikroorga nisme
Apa yang harus diamati jika titik akhir
fermentasi ditentukan secara
inderawi?
Bagaimanakan tanda-tanda bokashi
yang baik atau yang fermentasinya
berlangsung sempurna?
Hal yang harus diamati adalah
penempakan/perfomance, warna,
tekstur, aroma/bau dan cita rasa
(untuk bahan pangan).
Berbau asam manis seperti tape,
warna coklat kekuningan, tidak
beracun dan nutrisinya meningkat
paska fermentasi
Modul AGICORFTSF 071.A 78
Sub kompeternsi Kriteria Unjuk Kerja (KUK) Alat Penilaian/Soal Jawaban yang diharapkan Skor
Standar
yang terlibat proses harus dikenali,
demikian juga penanganan limbah
dan perawatan peralatan yang di
gunakan pun harus dikenali se suai
persyaratan
Total Jumlah Skor 100
Modul AGICORFTSF 071.A 79
CHEK LIST UNJUK KERJA
Unit Kompetensi : Mengoperasikan proses fermentasi pada media padat
Nama Kandidat :
Nama Assesor :
Metoda Penilaian :
Tanggal Assessment :
Sub kompeternsi
Kriteria Unjuk Kerja (KUK) Point yang dichek Lulus Tidak
1. Menyiapkan
peralatan dan
bahan untuk
mengerjakan
proses
fermentasi
pada media
padat
1.1 Bahan baku atau media fer
mentasi serta biakan(inoku
lum) ditetapkan dan memenu
hi persyaratan operasi
1.2 Pembersihan dan persyaratan
kondisi peralatan fermentasi
dikenali dan ditetapkan pada
kondisi aseptis
1.3 Komponen mesin dan peralat-
an/perlengkapan yang
menyertai disiapkan dan dise-
suaikan(setel) untuk memenu
hi persyaratan operasi
1.4 Parameter operasi proses
dite-tapkan seperti yang
diminta untuk memenuhi
persyaratan keamanan dan
produksi
1.5 Kinerja peralatan diperikasa
dan disesuaikan
1.6 Pengecekan awal operasi
dilakukan seperti yang
dipersyaratkan
Modul AGICORFTSF 071.A 80
Sub kompeternsi
Kriteria Unjuk Kerja (KUK) Point yang dichek Lulus Tidak
2. Memulai dan
memantau
pelaksanaan
operasi
fermentasi
2.1 Proses fermentasi pada media
padat dimulai dan dija- lankan
sesuai tahapan proses yang di
perlukan dan disesuai kan
dengan prosedur di tempat
kerja
2.2 Proses fermentasi pada media
padat dan kondisinya dipantau
untuk mengenali variasi
kondisi atau perubahan yang
terjadi pada waktu operasi
berjalan
2.3 Variasi kondisi proses dan
kondisi peralatan dikenali
untuk ke perluan pemantauan
jalannya proses fermentasi
pada media padat dan
perawatan/perbaikan yang
perlu dilaporkan sesuai
dengan peryaratan pelaporan
2.4 Proses dipantau untuk
meyakin kan bahwa proses
fermentas pada media padat
berjalan se suai spesifikasi
harus dipenuhi
2.5 Penyimpanan produk atau
keluaran proses fermentasi
pada media padat dikenali,
diperbaiki dan/atau
dilaporkan untuk menjaga
Modul AGICORFTSF 071.A 81
Sub kompeternsi
Kriteria Unjuk Kerja (KUK) Point yang dichek Lulus Tidak
proses tetap pada spesifikasi
yang ditetapkan
2.6 Tempat kerja memenuhi
standar perawatan, dicatat
dan dijaga sejalan dengan per
syaratan pencatatan tempat
kerja
3. Menghentikana
tau mengakhi ri
proses
fermentasi
pada media
padat dan
proses
pemanenan
produk serta
penangan
limbahnya
3.1 Prosedur penghentian proses
fermentasi pada media padat
harus dikenali atau sesuai
dengan prosedur yang berlaku
tempat kerja
3.2 Proses pemanenan produk
harus dikenali atau sesuai
dengan prosedur yang berlaku
tempat kerja
3.3 Di akhir fermentasi
persyaratan untuk inaktivasi
mikroorganisme yang terlibat
dalam proses harus dikenali,
demikian juga penanganan
Modul AGICORFTSF 071.A 82
Sub kompeternsi
Kriteria Unjuk Kerja (KUK) Point yang dichek Lulus Tidak
limbah dan perawatan
peralatan yang digunakan pun
harus dikenali sesuai
persyaratan
Waktu :
Tanggal :
Tanda Tangan Kandidat : ....................................
Tanda Tangan Penilai : ....................................
Modul AGICORFTSF 071.A 83
Angket Umpan Balik
Unit Kompetensi : Mengoperasikan proses fermentasi pada media padat
Nama Penilai :
Waktu Penilaian :
No Komponen Sangat
Setuju Setuju
Tidak
Setuju
Sangat Tidak Setuju
1. Saya memerlukan lebih banyak informasi
sebelum penilaian dilaksanakan
2. Saya siap untuk dinilai
3. Penilai menjawab semua pertanyaan saya
sebelum penilaian dilaksanakan
4. Saya sepenuhnya mampu mendemonstrasi- kan
kompetensi yang saya miliki selama penilaian
5. Penilai memberikan umpan balik yang jelas
setelah penilaian
6. Penilai menyampaikan umpan balik yang jelas
setelah penilaian
7. Penilai bersama saya mempelajari semua
dokumen serta menandatanganinya setelah
penilaian
8. Penilai berlaku adil dan tidak merugikan saya
9. Penilai menggunakan ketrampilan komunika-si
yang efektif selama proses penilaian berlangsung
10. Saya mengetahui dimana dokumen penilaian
akan ditempatkan dan siapa saja yang dapat
Modul AGICORFTSF 071.A 84
mengaksesnya
Komentar :
Tanda Tangan : .................................
Nama Kandidat : ................................
Modul AGICORFTSF 071.A 85
BAB. IV PENUTUP
Para peserta diklat yang telah selesai mempelajari modul ini dan dalam evaluasi dinyatakan “Kompeten”
atau memenuhi syarat kelulusan maka dapat melanjutkan dan mengajukan rencana belajar selanjutnya
ke bahan ajar/ modul berikutnya. Pada bahan ajar yang telah dinyatakan kompeten atau memenuhi
syarat kelulusan, peserta diklat dapat berkonsultasi dan membuat rencana dengan instrukur/guru untuk
memperoleh sertifikasi dari assesor eksternal sebagai bentuk pengakuan kompetensi yang dipelajarinya
dari dunia usaha atau asosiasi profesi. Peserta diklat dapat juga membuat forto folio terlebih dahulu
untuk beberapa unit kompetensi yang termasuk dalam unit kompetensi fermentasi, dan setelah seluruh
unit kompetensi fermentasi tersebut selesai dapat mengajukan rencana sertifikasi dengan memverifikasi
semua forto folio yang diperoleh. Apabila memenuhi syarat peserta diklat memperoleh sertifikat
kompetensi dari dunia industri atau asosiasi profesi.
Modul AGICORFTSF 071.A 86
DAFTAR PUSTAKA
Anonymous, 1990, Modul 3H4 Ketrampilan Inti, Departemen Tenaga kerja Republik Indonesia, Jakarta.
Bettty Sri Laksmi Jennie dan Deddy Muchtadi, 1978, Mikrobiologi Hasil Pertanian, Departemen
Pendidikan dan Kebudayaan, Jakarta.
Djarir Makfoeld, 1982, Diskripsi Pengolahan Hasil Pertanian, Agritech, Yogyakarta.
Gede Ngurah Widiana dan Teruo Higa, 1993, Penuntun Bercocok tanam Padi dengan Effective
Microoganisms 4 (EM4), Jakarta.
Iswandi Anas, 1992, Penanganan Limbah Rumah Tangga, Jurusan Tanah Fakultas Pertanian IPB, Bogor.
John E. Smith, 1990, Prinsif Bioteknologi, PT. Gramedia, Jakarta.
Liesbetini Hartoto, 1988, Metoda Pengolahan Hasil Pertanian Secara Mikrobiologis, Pelatihan Lokal Guru
SMT Pertanian Bidang Studi PHP, Fateta IPB, Bogor.
Saripah Hudaya dan I. Siti Setiasih Daradjat, 1982, Dasar-dasar Pengawetan 2, Direktorat Pendidikan
Menengah Kejuruan, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Jakarta.
Soewedo Hadiwiyoto, 1983, Penanganan dan Pemanfaatan Sampah, Yayasan Idayu, Jakarta.
Unus Suriawiria, 1985, Pengantar Mikrobiologi Umum, Angkasa, Bandung.
Winarno FG. dan S. Fardiaz, 1984, Biofermentasi dan Biosintersa Protein, Angkasa, Bandung.