Yoghurt yang asam segar, nata de coco yang kenyal, sayur asin yang renyah, hingga keju yang gurih. Semua pangan ini lahir dari kerja bakteri yang kita sebut “bakteri baik”. Fermentasi telah digunakan manusia sejak lama sebagai cara mengawetkan sekaligus mengolah makanan. Yuk, kenali jenis-jenis bakteri yang berperan dalam fermentasi beserta produk yang dihasilkannya.
Apa Itu Fermentasi?
Fermentasi adalah proses pengubahan bahan, terutama karbohidrat seperti gula, menjadi senyawa lain oleh mikroorganisme dalam kondisi tertentu. Hasilnya dapat berupa asam laktat, asam asetat, alkohol, gas karbon dioksida, atau senyawa lain yang memberikan rasa, aroma, dan tekstur khas.
Menurut bahan ajar teknologi fermentasi Institut Pertanian Bogor, tiga kelompok mikroorganisme penting dalam fermentasi pangan adalah bakteri, khamir, dan kapang. Keragaman mikroorganisme beserta bahan bakunya turut menentukan karakteristik produk akhir.
Fermentasi dapat berlangsung secara spontan tanpa penambahan mikroba tertentu, misalnya pada sayur asin, atau dengan menambahkan kultur starter murni, seperti dalam pembuatan yoghurt, nata de coco, dan keju.
Jenis-Jenis Bakteri dalam Fermentasi
1. Bakteri Asam Laktat (BAL)
Bakteri asam laktat adalah kelompok bakteri yang mengubah gula menjadi asam laktat. Kelompok ini paling sering dimanfaatkan dalam fermentasi pangan. Genus yang umum digunakan antara lain Lactobacillus, Leuconostoc, Lactococcus, dan Streptococcus. Penurunan pH akibat pembentukan asam laktat membantu mengawetkan makanan dan menghambat pertumbuhan bakteri pembusuk.
Berdasarkan hasil metabolismenya, bakteri asam laktat dibedakan menjadi dua kelompok:
- Homofermentatif: menghasilkan terutama asam laktat, misalnya Lactococcus, Pediococcus, Streptococcus, dan sebagian Lactobacillus.
- Heterofermentatif: menghasilkan asam laktat bersama senyawa lain, seperti asam asetat, etanol, dan karbon dioksida. Contohnya adalah Leuconostoc dan sebagian Lactobacillus.
Berikut beberapa contoh peran bakteri asam laktat dalam fermentasi makanan:
- Yoghurt: Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus bekerja bersama dalam proses fermentasi susu. Keduanya membantu pembentukan cita rasa, aroma, dan tekstur yoghurt. Laktosa dalam susu diubah menjadi asam laktat yang menggumpalkan protein susu sehingga menghasilkan tekstur kental.
- Keju dan produk susu fermentasi: bakteri dari kelompok Lactobacillus dan Lactococcus berperan dalam pengasaman serta pembentukan karakter produk. Lactobacillus casei juga dikenal digunakan dalam sejumlah olahan susu dan minuman probiotik.
- Mentega: bakteri seperti Streptococcus lactis dan Leuconostoc membantu proses pengasaman krim serta pembentukan cita rasa khas.
- Sayur asin: Leuconostoc mesenteroides dan Lactobacillus plantarum berperan mengubah gula dalam sayuran menjadi asam laktat. Proses ini dapat ditemukan dalam pembuatan sauerkraut, pikel, dan asinan.
- Daging dan produk kedelai fermentasi: bakteri asam laktat dapat berperan dalam fermentasi daging serta membantu pembentukan karakter produk kedelai, seperti kecap dan tauco, bersama mikroorganisme lain.
2. Bakteri Asam Asetat
Bakteri asam asetat merupakan kelompok mikroorganisme yang mengoksidasi alkohol menjadi asam asetat dalam kondisi yang sesuai. Genus yang berperan antara lain Acetobacter, Gluconobacter, dan Gluconacetobacter. Kelompok ini banyak dimanfaatkan dalam pembuatan produk pangan tertentu.
Contoh peran bakteri asam asetat antara lain:
- Pembuatan cuka: Acetobacter aceti mengoksidasi etanol menjadi asam asetat sehingga menghasilkan rasa asam khas cuka.
- Pembuatan nata de coco: bakteri yang secara historis dikenal sebagai Acetobacter xylinum, dan kini umumnya diklasifikasikan sebagai Komagataeibacter xylinus, menghasilkan selulosa dari gula dalam air kelapa. Selulosa tersebut membentuk lapisan kenyal yang menjadi bahan utama nata de coco. Bakteri penghasil selulosa juga dapat digunakan untuk membuat nata de soya dengan memanfaatkan substrat berbahan dasar air tahu.
3. Bakteri Propionat
Kelompok bakteri propionat, terutama Propionibacterium, menghasilkan asam propionat dan gas karbon dioksida selama proses fermentasi. Bakteri ini berperan penting dalam fermentasi dan pematangan jenis keju tertentu, terutama keju Swiss yang memiliki lubang-lubang khas.
Gas karbon dioksida yang terbentuk selama pematangan menyebabkan munculnya rongga di dalam keju, sedangkan asam propionat membantu membentuk cita rasa khas produk tersebut.
4. Bakteri pada Fermentasi Spontan
Dalam fermentasi alami atau spontan, beberapa jenis bakteri dapat bekerja secara berurutan. Pada pembuatan sayur asin, misalnya, bakteri yang terdapat secara alami pada bahan sayuran dapat berkembang pada tahap awal. Selanjutnya, bakteri asam laktat seperti Leuconostoc mesenteroides dan Lactobacillus plantarum dapat mendominasi proses fermentasi.
Pembentukan asam laktat menurunkan pH bahan sehingga kondisi menjadi kurang mendukung bagi banyak mikroorganisme pembusuk. Perubahan ini membantu proses pengawetan dan membentuk rasa asam khas sayuran fermentasi.
Peran Probiotik dalam Fermentasi
Sebagian bakteri asam laktat, serta bakteri dari genus Bifidobacterium, dikenal memiliki spesies atau strain yang digunakan sebagai probiotik. Probiotik merupakan mikroorganisme hidup yang memberikan manfaat kesehatan apabila dikonsumsi dalam jumlah memadai.
Produk seperti yoghurt dan minuman susu fermentasi dapat mengandung bakteri hidup. Namun, tidak semua produk fermentasi otomatis bersifat probiotik karena manfaatnya bergantung pada jenis dan strain mikroorganisme, jumlah yang dikonsumsi, serta kondisi produk.
Tidak Semua Fermentasi Dilakukan oleh Bakteri
Meski bakteri memiliki peran penting dalam pengolahan pangan, tidak semua makanan fermentasi mengandalkan bakteri sebagai mikroorganisme utama. Beberapa produk menggunakan kapang atau khamir, sedangkan produk lainnya melibatkan kombinasi berbagai mikroorganisme.
- Tempe: difermentasi terutama oleh kapang Rhizopus.
- Roti dan minuman beralkohol: umumnya memanfaatkan khamir Saccharomyces cerevisiae.
- Tape: melibatkan kombinasi kapang, khamir, dan bakteri dalam proses fermentasinya.
- Kecap dan tauco: melibatkan kapang, seperti Aspergillus, serta mikroorganisme lain, termasuk bakteri asam laktat pada tahap tertentu.
Faktor yang Memengaruhi Fermentasi oleh Bakteri
Agar fermentasi berlangsung dengan baik, bakteri membutuhkan kondisi lingkungan yang sesuai. Beberapa faktor yang memengaruhi pertumbuhan dan aktivitas bakteri antara lain:
- Suhu: setiap jenis bakteri memiliki rentang suhu pertumbuhan yang berbeda.
- Tingkat keasaman (pH): perubahan pH dapat memengaruhi aktivitas bakteri dan pertumbuhan mikroorganisme lain.
- Ketersediaan nutrisi: gula dan zat gizi lain menjadi sumber energi serta bahan untuk proses metabolisme.
- Kadar garam: garam dapat membantu menyeleksi mikroorganisme yang tumbuh selama fermentasi tertentu.
- Kondisi oksigen: kebutuhan oksigen berbeda-beda menurut jenis bakteri dan proses fermentasinya.
- Kebersihan: bahan dan peralatan yang bersih membantu mengurangi risiko kontaminasi mikroorganisme yang tidak diinginkan.
Fermentasi akan berjalan optimal apabila kondisi tersebut disesuaikan dengan kebutuhan mikroorganisme yang digunakan. Pengendalian proses juga penting untuk menjaga kualitas dan keamanan produk pangan.
Manfaat Fermentasi oleh Bakteri
Pemanfaatan bakteri dalam fermentasi memberikan berbagai manfaat bagi pengolahan pangan dan kehidupan sehari-hari, di antaranya:
- Membantu mengawetkan makanan melalui pembentukan asam dan perubahan kondisi lingkungan.
- Menghasilkan rasa, aroma, dan tekstur khas pada produk pangan.
- Dalam produk tertentu, membantu meningkatkan daya cerna atau ketersediaan zat gizi.
- Mendukung pembuatan produk bernilai ekonomi, seperti yoghurt, keju, nata de coco, dan cuka.
- Mendukung pengembangan industri pangan berbasis bioteknologi.
Penutup
Bakteri asam laktat, bakteri asam asetat, dan bakteri propionat merupakan kelompok penting yang berperan dalam fermentasi pangan. Dari yoghurt hingga nata de coco, mikroorganisme tersebut membantu mengubah bahan sederhana menjadi produk dengan rasa, aroma, dan tekstur khas. Memahami jenis serta fungsinya membuat kita lebih mengenal peran bioteknologi tradisional yang telah lama digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
