AZEOTROP

AZEOTROPE

Alkohol berkadar 96% dimana sekitar 4%-nya adalah air membentuk suatu kondisi/campuran yang disebut azeotrope. Pada tahap ini molekul alcohol dan air saling terikat dengan erat dan tidak bisa dipisahkan dengan destilasi biasa. Karena itu untuk meningkatkan dari kadar 96% menjadi 99,5% dibutuhkan bantuan zeolit/molecular sieve/karbon aktif. Bahan-bahan tersebut mempunyai molekul dengan rongga yang sangat kecil dan sangat banyak sehingga dapat menyerap molekul air yang lebih kecil daripada molekul alcohol. Cara kerjanya seperti saringan.

CARA MENGATASI AZEOTROP

Dalam bidang kimia, distilasi azeotropik merujuk pada teknik-teknik yang digunakan untuk memecah azeotrop dalam distilasi. Dalam rekayasa kimia, salah satu teknik untuk memecah titik azeotrop adalah dengan penambahan komponen lain untuk menghasilkan azeotrop heterogen yang dapat mendidih pada suhu lebih rendah, misalnya penambahan benzena (bisa juga dengan garam dan solvennya)ke dalam campuran air dan alkohol.

Metode Pemisahan Komponen Azeotrop

Banyak metode yang bisa digunakan untuk menghilangkan titik azeotrop pada campuran heterogen. Contoh campuran heterogen yang mengandung titik azeotrop yang paling populer adalah campuran ethanol-air, campuran ini dengan metode distilasi biasa tidak bisa menghasilkan ethanol teknis (99% lebih) melainkan maksimal hanya sekitar 96,25 %. Hal ini terjadi karena konsentrasi yang lebih tinggi harus melewati terlebih dahulu titik azeotrop, dimana komposisi kesetimbangan cair-gas ethanol-air saling bersilangan. Beberapa metode yang populer digunakan adalah :

1. Pressure Swing Distillation,
2. Extractive Distillation

Grafik Mengenai Azeotrop

PROSES FERMENTASI PEMBUATAN TAPE BERAS

PROSES FERMENTASI PEMBUATAN TAPE BERAS

Fermentasi mempunyai pengertian aplikasi metabolisme mikroba untuk mengubah bahan baku menjadi produk yang bernilai lebih tinggi, seperti asam-asam organik, protein sel tunggal, antibiotika, dan biopolimer. Fermentasimerupakan proses yang relatif murah yang pada hakekatnya telah lama dilakukanoleh nenek moyang kita secara tradisional dengan produk-produknya yang sudahbiasa dimakan orang sampai sekarang seperti tape, oncom, kecap, yoghurt, dan lain-lain ( Murtini, 1997 ).

Dalam arti umum menurut Tarigan (1988) fermentasi dapat didefinisikansebagai proses metabolisme dimana akan terjadi perubahanperubahan kimiadalam suubstrat organik, kegiatan atau aktivitas mikroba yang membusukkanbahan-bahan yang difermentasi. Perubahan kimia tadi tergantung pada macambahan, macam mikroba, pH, suhu, adanya aerasi atau usaha lain yang berbedadengan faktor-faktor diatas, misalnya penambahanpenambahan bahan tertentuuntuk menggiatkan fermentasi.

Fermentasi berarti disimilasi anaerobik senyawa-senyawa organik yangdisebabkan oleh aktivitas mikroorganisme atau ekstrak dari sel-sel tersebut.Disimilasi yaitu proses pengubahan senyawa didalam sel seperti glikogen dan ATP menjadi senyawa yang tingkat energinya lebih rendah sedemikian rupasehingga energi dibebaskan dalam proses ini. Disimilasi berlangsung di dalam seldan produk-produknya dikeluarkan ke media sekitarnya. Disimilasi terutamamenghasilkan senyawa organik, senyawa anorganik dan beberapa unsur,contohnya karbohidrat, glikosida, alkohol, asam keto, hidrokarbon, asam aminodan amina, sejumlah garam Fe, Mn, dan As, unsur karbon, belerang dan lain-lain(Gumbiro, 1987).

Menurut Dwijoseputro (1990), perkataan fermentasi sering disalin denganperkataan peragian. Hal ini sebenarnya tidak tepat. Kata-kata ragi untuk tempe,ragi untuk tape, ragi untuk roti, ragi untuk oncom, ragi untuk membuat minumankeras itu menurut sistematika di dalam dunia tumbuhtumbuhan banyaklah yangberbeda. Secara fisiologi, ragi-ragi tersebut mempunyai persamaan yaitumenghasilkan fermen atau enzim yang dapat mengubah substrat menjadi bahanlain dengan mendapatkan keuntungan berupa energi. Adapun substrat yangmereka ubah itu berbeda-beda. Orang membatasi pengertian fermentasi hanyapada alkoholisasi dan laktasi.Berdasarkan kebutuhan oksigen, maka fermentasi dibedakan menjadi duayaitu fermentasi aerob; proses dissimilasi bahan-bahan disertai dengan pengambilan oksigen. Proses ini disebut juga proses respirasi atau oksibiosiscontohnya fermentasi asam nitrat, asam cuka dan lain-lain ( Winarno, 1979 ).

                              Bakteri Asam Cuka

C₂H₅OH  +  OH   CH₃COOH  +  H₂0  +  116 Kkal

     Etanol                                                  Asam Cuka

Fermentasi anaerob, yaitu fermentasi yang tidak membutuhkan oksigen tetapi bahan-bahan lain akan bertindak sebagai haccaptor, misalnya aldehide atau physic acid. Mikroba yang melakukan fermentasi ini adalah yeast ( ragi ).

Beberapa jamur dan bakteri ( Tarigan , 1988 ). Diantara mikroorganismeetanol merupakan produk peragian gula yang paling tersebar luas. Produsen utamaalcohol adalah ragi terutama dari

Saccharomyces sp.  Pengubahan glukosa menjadi etanol dan karbon dioksida dan dapat dirumuskan sebagai berikut :

C₆H₁₂0₆ 2 CO₂ + 2 C₂H₅OH

Menurut Desrosier (1988), fermentasi adalah suatu oksidasi karbohidratanaerob dan aerob sebagian dan merupakan suatu kegiatan penguraianbahanbahan karbohidrat. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi prosesfermentasi, antara lain adalah sebagai berikut :

·         pH ; Mikroba tertentu dapat tumbuh pada kisaran pH yang sesuai untuk pertumbuhannya. Khamir dapat hidup pada pH rendah yaitu antara 1-2. 

·         Suhu ; Suhu yang digunakan dalam fermentasi akan mempengaruhimikroba yang berperan dalam proses fermentasi. Suhu optimal pada prosesfermentasi yaitu 35° C dan 40° C.

·         Oksigen ; Derajat an aerobiosis adalah merupakan faktor utama dalampengendalian fermentasi. Bila tersedia O2 dalam jumlah besar, makaproduksi sel-sel khamir dipacu. Bila produksi alkohol yang dikehendaki,maka diperlukan suatu penyediaan O2 yang sangat terbatas. Produk akhirdari suatu fermentasi sebagian dapat dikendalikan dengan tegangan O2substrat apabila faktor-faktor lainnya optimum.

·         Substrat ; Mikroba memerlukan substrat yang mengandung nutrisi sesuaidengan kebutuhan untuk pertumbuhannya.

·         Menurut Buckle (1988), fermentasi adalah perubahan kimia dalam bahanpangan yang disebabkan oleh enzim-enzim yang dihasilkan olehmikroorganisme atau telah ada dalam bahan pangan itu sendiri. Perubahanyang terjadi sebagai hasil fermentasi mikroorganisme dan interaksi yangterjadi diantara produk dari kegiatan-kegiatan tersebut dan zat-zat yangmerupakan pembentuk bahan pangan tersebut.

Fermentasi adalah perombakan anaerob karbohidrat yang menghasilkanpembentukan produk fermentasi yang stabil. Contoh produk fermentasi olehmikroorganisme yang dapat dimanfaatkan meliputi barang-barang seperti etilalkohol, asam laktat, gliserol dan lain-lain (Volk dan Wheeler, 1993).

Proses fermentasi tidak hanya menimbulkan efek pengawetan tetapi bjugamenyebabkan perubahan tekstur, cita rasa dan aroma bahan pangan yangmembuat produk fermentasi lebih menarik, mudah dicerna dan bergizi(Nurhayani, 2000 ).

Menurut Anshori (1989), proses fermentasi alkohol hanya dapat terjadiapabila terdapat sel-sel khamir. Dalam pengertian yang luas, fermentasi adalahaktivitas metabolisme mikroorganisme aerobik dan substrat organik yang cukup tinggi. Fermentasi gula oleh ragi misalnya

Saccharomyces cerevisiae dapat  menghasilkan alkohol dan karbondioksida.

Menurut Timotius (1982), fermentasi adalah proses metabolisme ataukatabolisme atau bioenergi yang menggunakan senyawa organik sebagai aseptorelektron akhir. Proses fermentasi biasanya berlangsung dengan fosforilasi tingkatsubstrat tanpa perantara atau peran sitokrom oleh jasad renik anaerob fakultatif atau aerobik mutlak.

Said (1987), menyatakan bahwa fermentasi adalah disimilasi anaerobik senyawa-senyawa organik yang disebabkan oleh aktivitas mikroorganisme. Dengan arti yang luas maka fermentasi tidak hanya melingkup proses disimilasialkohol, butanol, aseton, asam laktat, tetapi juga industri cuka, asam sitrat, enzimpinisilin dan antibiotik lainnya.

 

·         Menurut Astawan (2004), proses fermentasi yang terjadi selamapembuatan tape pada dasarnya meliputi empat tahap penguraian, antara lainsebagai berikut :Molekul-molekul pati terpecah menjadi dekstrin dan gula-gula sederhana,proses ini disebut hidrolisis enzimatis.

·         Gula yang terbentuk akan diubah menjadi alkohol.

·         Alkohol akan diubah menjadi asam-asam organik oleh bakteri Pediococcus dan  Acetobacter melalui proses oksidasi alkohol.

·         Sebagian asam organik akan bereaksi dengan alkohol membentuk esteryang memberi cita rasa pada tape.

Proses fermentasi dengan teknologi yang sesuai dapat menghasilkanproduk protein. Protein mikroba sebagai sumber pangan untuk manusia mulaidikembangkan pada awal tahun 1900. Protein mikroba ini kemudian dikenal dengan  sebutan Single Cell Protein (SCP) atau Protein Sel Tunggal. MenurutTannembaum (1971), Protein Sel Tunggal adalah istilah yang digunakan untuk protein kasar atau murni yang berasal dari mikroorganisme, seperti bakteri,khamir, kapang, ganggang dan protozoa. Sebenarnya ada dua istilah yangdigunakan untuk produk mikroba ini, yaitu PST (Protein Sel Tunggal) dan Microbial Biomass Product (MBP) atau Produk Biomassa Mikrobial (PBM). Bilamikroba yang digunakan tetap berada dan bercampur dengan masa substratnyamaka seluruhnya dinamakan PBM. Bila mikrobanya dipisahkan dari substratnyamaka hasil panennya merupakan PST (Nurhayani, 2000 ).

 

Fermentasi dapat dilakukan dengan metode kultur permukaan dan kultur terendam

sub merged . Kultur permukaan yang menggunakan substrat padat atausemi padat banyak digunakan untuk memproduksi berbagai jenis asam organik dan enzim. Fermentasi padat dengan substrat kulit umbi ubi kayu dilakukan untuk meningkatkan kandungan protein dan mengurangi masalah limbah pertanian.Dalam proses fermentasi memerlukan inokulum dan Starter. Pada prosesfermentasi kulit ubi kayu memerlukan starter yaitu ragi (Nurhayani, 2000 ).

Produk fermentasi selanjutnya dapat digunakan sebagai bahan atau suplemen produk pangan atau pakan. Proses fermentasi ini selain untuk meningkatkan nilai gizi kulit ubi kayu juga untuk meningkatkan pendapatanmasyarakat. Lebih jauh lagi produk fermentasi dapat dijadikan bahan panganuntuk mengatasi masalah kekurangan gizi (Nurhayani, 2000 ).

Fermentasi Tape dibuat dari ubi kayu, beras ketan ataupun beras dan merupakan makanan yang populer di Indonesia dan Malaysia. Dalam pembuatan tapesetidaknya terlibat tiga kelompok mikroorganisme yaitu mikrobia perombak patimenjadi gula yang menjadikan tape pada awal fermentasi berasa manis. Mikrobia yang banyak dianggap penting dalam proses ini adalah Endomycopsis fibuliger sertaeberapa jamur dalam jumlah kecil. Adanya gula menyebabkanmikrobia yang mengunakan sumber karbon gula mampu tumbuh danmenghasilkan alkohol. Yang masuk dalam kelompok iniadalah Saccharomyces dan Cabdida  yang menybabkan tape berubah menjadi alkoholik. Adanya alkohol juga memacu tumbuhnya bakteri pengoksidasi alkohol yaitu Acetobacter aceti yang mengubah alkohol menjadi asam asetat dan menyebakan rasa masam pada tape yang dihasilkan.

PEMBAHASAN

Setelah melakukan penelitian selama 3 hari tentang pembuatan tape ketan,kami dapat membahas bagaimana tape ketan dibuat, memaparkan faktor-faktoryang terlibat dalam pembuatan ataupun dalam proses fermentasi tape. Tape ketanini merupakan suatau bioteknologi yang dikategorikan ke dalam bioteknologitradisional /konvensional.

Hasil dari tape yang kami coba ternyata ketan tersebut menjadi terasamanis dan agak terasa bau alkohol, setelah kami meneliti dan membaca dariberbagai sumber ternyata pada tape ketan itu terjadi proses fermentasi yangmenyebabkan ketan menjadi bau alkohol dan terasa manis. Adapun reaksi kimia yang terjadi dalam proses fermentasi tape yaitu :

2(C₆H10O5)n + nH2O —-> n C12H22O11

Amilum/patiamilase matosa

C12H22O11 + H2O — -> 2C6H12O6

Maltosa maltase glukosa

C6H12O6 — -> 2C2H5OH + CO2

glukosa alcohol

Bahan baku dari pembuatan tape adalah beras atau bisa digunakan juga beras ketan maupun umbi kayu (singkong).Tape beras dibuat dengan proses fermentasi yang dibantu oleh ragi atau (bakteri saccharomyces cerivisiae) bakteri ini dapat merubah karbohidrat menjadi alkohol, dan karbon dioksida.

Dalam fermentasi tape beras terlibat beberapa mikro organisme yang disebut dengan mikrobia perombak pati menjadi gula yang menjadikan tape pada awal fermentasi terasa manis yang menyebabkan tape beras berubah menjadi alkohol karena adanya bakteri actobakter aceti (mengubah alcohol menjadi asamasetat). Adapun beberapa faktor yang menyebabkan pembuatan tape beras ini dapat berlangsung tidak sempurna salah satu penyebabnya adalah pencucian beras atau singkong yang tidak bersih sehingga fermentasi tidak sempurna. Pembuatan tape ini berlangsung selama dua sampai tiga hari, dalam kurun tiga hari itu tape masih bisa masih bisa dimakan karena tape belum berubah menjadi alcohol, tapi jika tape sudah lebih dari tiga hari tape tidak bisa dimakan (dikonsumsi) karena sudah berubah menjadi alcohol. Hasil Pengamatan tape selama 3 hari :

Hari	Keterangan
Rabu	Warna tape masih putih dan baunya masih belum harum
Kamis	Warna tape sudah agak kuning dan baunya agak  harum
Jum’at	Warna tape sudah ke kuning- kuningan yang berarti tape sudah matang,baunya pun sudah harum dan tape siap di santap

SIMPULAN

A.     Simpulan

Setelah melakukan penelitian, ternyata kami dapat menyimpulkan bahwafermentasi yang terjadi pada tape ketan terjadi selama 2-3 hari. Selain itu juga,dalam proses pembuatan tape ini ada hal-hal yang harus diperhatikan supayaproses fermentasi tersebut berlangsung secara sempurna. Hal tersebut adalahharus bersihnya peralatan yang digunakan. Selain itu juga, harusmenggunakan ragi yang berkualitas.

B.     Saran

·         Banyaknya ragi yang digunakan disesuaikan dengan jumlah beras ketan.Bila terlalu banyak akan mempercepat proses fermentasi danmenyebabkan rasa tape menjadi pengar, bila terlalu sedikit dapat menyebabkan tape yang terbentuk tidak manis dan terasa keras.

·         Takaran ragi yang tepat biasanya diperoleh berdasarkan pengalaman.

·         Kualitas tape yang baik turut ditentukan oleh jenis ragi yang digunakandan asal ragi tersebut.

·         Perbandingan ragi dan beras ketanya adalah1:8itulah perbandinganya .