Modul Fermentasi Kimchi Kel 10

View Modul Fermentasi Kimchi Kel 10 flipbook.

FFeerrmmeennttaassii FFeerrmmeennttaassii FermentasiKKIIMMCCHHII KKIIMMCCHHII KIMCHI“Exploring the Flavors and Traditions of Korea”

Apa Itu Kimchi?...............................................................3 Karakteristik Kimchi......................................................4 Bahan Dasar Kimchi......................................................5 Mengapa Memilih Bahan-Bahan Tersebut?..............6 Peran Garam dalam Pembuatan Kimchi...................7 Mikroorganisme pada Fermentasi Kimchi.................8 Tahapan Proses Fermentasi Kimchi............................9 Mekanisme Fermentasi oleh BAL...............................10 Proses Biokimia Fermentasi Kimchi............................11 Perubahan Selama Fermentasi...................................12 Hasil Akhir Fermentasi Kimchi...................................13 Kesimpulan......................................................................14 Referensi..........................................................................15DAFTAR ISIDAFTAR ISIDAFTAR ISIDAFTAR ISI

Kimchi merupakan salah satu makanan hasil fermentasi khas Korea yang berbahan sayuran. Sejak era konfusianisme, kimchi digunakan sebagai jamuan kepada dewa beserta pendamping sup dan nasi (Patra et al. 2016). Sejak 20 tahun terakhir kimchi menjadi salah satu produk fermentasi yang viral dikalangan anak muda kawasan Asia. Hingga pada tahun 2013 ditetapkan sebagai arisan budaya dan persiapan pembuatan kimchi sebagai representatif budaya tak benda oleh UNESCO. Kimchi memiliki variasi bahan yang beragam diantaranya sawi putih, lobak, kubis, mentimun, daun bawang beserta tambahan bumbu seperti garam, bawang putih, bubuk cabai, jahe. Lebih dari 200 jenis variasi kimchi diproduksi, tiap jenisnya memiliki rasa, karakteristik serta nutrisi yang berbeda dipengaruhi oleh bahan pendukung seperti (bawang bombay, wijen, deodeok, dan dropwort), metode pembuatan ang diterapkan, wilayah hingga musim (Lee et al., 2017).PENDAHULUANPENDAHULUANPENDAHULUANPENDAHULUAN 3

Kimchi menjadi makanan fermentasi yang unik karena menggabungkan teknik tradisional dan pemanfaatan metode untuk memperpanjang masa simpan suatu bahan pangan . Pada proses fermentasi, Bakteri Asam Laktat ( BAL) Lactobacillus memainkan peran penting dalam proses fermentasi karena dapat menghasilkan asam laktat. Asam laktat yang dihasilkan dapat membuat rasa yang asam pada kimchi dan memperpanjang masa simpannya. Tambahan bumbu yang diberikan dapat memengaruhi rasa serta kualitas kimchi yang dibuat (Suhartatik et al. 2023). Pembuatan kimchi dapat dikatakan berhasil jika memiliki rasa asam yang khas, gurih, pedas, asin serta tekstur yang renyah. Rasa umami yang dihasilkan dari kecap ikan dapat meningkatkan rasa yang khas. Kimchi memiliki warna merah yang menyala karena penggunaan bubuk cabai korea (gochugaru) dengan konsentrasi yang cukup banyak. Penambahan lada,, jahe serta bawang putih dapat menghasilkan aroma yang tajam dan khas pada hasil akhir.Karakteristik KimchiKarakteristik KimchiKarakteristik KimchiKarakteristik Kimchi4

Bahan Utama Pembuatan KimchiBahan Utama Pembuatan KimchiBahan Utama Pembuatan KimchiBahan Utama Pembuatan KimchiProduk pertanian seperti sayuran memiliki karakteristik yang mudah layu dan busuk memerlukan treatment tambahan setelah pemanenan agar dapat menjaga kualitasnya. Selain itu perlakuan yang diberikan ini dilakukan untuk memperpanjang masa simpannya (Patiya, 2019). Secara umum jenis sayuran yang digunakan dalam pembuatan kimchi yaitu sawi putih. Pemanfaatan sayuran tersebut mempertimbangkan ukuran batang yang besar dan serat yang fleksibel. Penggaraman dilakukan sebelum pengolesan bumbu dilkukan untuk menarik kadar air tanpa merusak strukturnya. Agar selama melewati proses fermentasi sawi putih dapat menjaga kestabilan teksturnya. Sehingga tetap renyah hingga proses fermentasi selesai. Kimchi dapat dijadiakan makanan yang dapat dikombinasikan dengan olahan makanan lain karena bahan utama yang terbuat dari sayuran dengan fermentasi secara spontan. Kimchi dapat pula dianggap sebagai makanan ang sehat karena kandungan bakteri baik di dalamnya dapat bermanfaat bagi kesehatan saluran pencernaan (Park et al., 2018). 5

Mengapa Memilih Bahan-BahanMengapa Memilih Bahan-BahanMengapa Memilih Bahan-Bahan Tersebut?Tersebut?Tersebut? Mengapa Memilih Bahan-Bahan Tersebut? Sawi putih Sawi putih (kimchi cabbage) berfungsi sebagai substrat utama yang menyediakan air dan nutrien untuk mendukung pertumbuhan bakteri asam laktat selama fermentasi. Sawi putih dipilih karena karakteristiknya sesuai untuk mendukung aktivitas mikroba fermentatif dan pembentukan metabolit yang berkontribusi terhadap cita rasa serta karakteristik kimchi (Bae et al., 2024). Cabai merah Cabai merah berfungsi memberikan warna merah, rasa pedas, dan karakteristik fermentasi pada kimchi. Kandungan capsaicinoid di dalamnya juga dapat memengaruhi pertumbuhan bakteri asam laktat, pH, keasaman, serta pembentukan metabolit selama fermentasi (Chung et al., 2024). Bawang putih Bawang putih berfungsi sebagai pemberi cita rasa sekaligus memiliki aktivitas antibakteri yang dapat memengaruhi komposisi bakteri asam laktat selama fermentasi kimchi. Senyawa dalam bawang putih dapat menyeleksi pertumbuhan mikroorganisme tertentu sehingga turut memengaruhi pembentukan metabolit dan karakteristik fermentasi kimchi (Choi et al., 2024). Jahe Jahe berfungsi sebagai pemberi aroma dan cita rasa khas pada kimchi melalui senyawa volatilnya. Penggunaan jahe juga berkontribusi terhadap pembentukan profil flavor selama fermentasi sehingga menghasilkan karakteristik kimchi yang lebih kompleks (Hajar-Azhari et al., 2024). Pear Buah pir dalam kimchi berfungsi sebagai bahan tambahan yang menyediakan gula dan komponen nutrien yang dapat dimanfaatkan oleh bakteri asam laktat selama fermentasi. Penambahan pir juga berkontribusi terhadap pembentukan cita rasa melalui rasa manis dan senyawa volatilnya, serta berpotensi memengaruhi profil metabolit dan aktivitas mikroba selama fermentasi kimchi. 6

Garam merupakan salah satu bahan penting dalam pembuatan kimchi karena berperan dalam mengatur proses fermentasi, pertumbuhan mikroorganisme, serta karakteristik mutu produk. Penambahan garam dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme yang tidak diinginkan melalui mekanisme tekanan osmotik, sekaligus memberikan kondisi selektif bagi pertumbuhan bakteri asam laktat (BAL) yang toleran terhadap garam. Dengan demikian, konsentrasi garam perlu dikendalikan karena dapat memengaruhi keseimbangan komunitas mikroba dan berlangsungnya fermentasi kimchi (Lee et al, 2022). Selain konsentrasi, jenis garam juga memengaruhi fermentasi kimchi. Garam surya memiliki kandungan mineral seperti Mg, Ca, K, Fe, dan Zn yang lebih tinggi dibandingkan garam murni, sehingga dapat memengaruhi pertumbuhan mikroorganisme. Penggunaan garam surya berkaitan dengan proporsi Weissella dan Leuconostoc yang lebih tinggi, sedangkan Latilactobacillus sakei lebih dominan pada garam murni. Perbedaan komunitas mikroba tersebut turut memengaruhi profil gula, asam organik, dan asam amino selama fermentasi (Lee et al., 2022). Secara keseluruhan, garam pada kimchi tidak hanya berfungsi sebagai pemberi rasa, tetapi juga mengendalikan ekologi mikroba selama fermentasi. Lee et al. (2022) menunjukkan bahwa jenis garam dapat memengaruhi komunitas mikroba dan profil metabolit, meskipun perubahan pH dan keasaman tidak berbeda signifikan. Oleh karena itu, jenis dan konsentrasi garam penting dalam menentukan perkembangan BAL, cita rasa, dan karakteristik akhir kimchi. Peran Garam dalamPeran Garam dalamPeran Garam dalam Pembuatan KimchiPembuatan KimchiPembuatan Kimchi Peran Garam dalam Pembuatan Kimchi 7

Mikroorganisme padaMikroorganisme padaMikroorganisme pada Fermentasi KimchiFermentasi KimchiFermentasi Kimchi Mikroorganisme pada Fermentasi Kimchi Fermentasi kimchi merupakan proses fermentasi spontan yang terutama melibatkan bakteri asam laktat (BAL) yang berasal dari bahan baku kimchi. Komunitas BAL pada kimchi didominasi oleh beberapa genus, terutama Weissella, Lactobacillus, dan Leuconostoc. Lee et al. (2018) menunjukkan bahwa ketiga genus tersebut merupakan kelompok dominan pada kimchi komersial Korea, dengan proporsi Weissella, Lactobacillus, dan Leuconostoc masing-masing sekitar 52%, 28%, dan 20% dari genus yang teridentifikasi. Aktivitas BAL tersebut menyebabkan terjadinya pengasaman selama fermentasi dan berperan penting dalam pembentukan cita rasa serta karakteristik kimchi. Keberadaan dan dominansi BAL selama fermentasi kimchi dipengaruhi oleh asal bahan baku dan kondisi lingkungan fermentasi. Song et al. (2020) mengidentifikasi Leuconostoc, Weissella, dan Lactobacillus sebagai kelompok mikroba fermentatif penting serta berhasil mengisolasi Weissella koreensis, Lactobacillus sakei, dan Leuconostoc gelidum dari bahan baku kimchi. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa mikroorganisme yang berasal dari bahan tertentu dapat menghasilkan pola metabolisme yang berbeda, sehingga komposisi mikroba pada bahan baku berperan dalam menentukan karakteristik fermentasi dan metabolit yang terbentuk. Selama fermentasi berlangsung, komposisi BAL mengalami suksesi mikroba, yaitu perubahan dominansi kelompok mikroorganisme seiring perubahan kondisi lingkungan, terutama penurunan pH. Pada tahap awal fermentasi, kelompok seperti Weissella dan Leuconostoc berperan penting dalam memulai fermentasi dan menghasilkan berbagai metabolit dari pemanfaatan substrat yang tersedia. Seiring berlangsungnya fermentasi dan meningkatnya keasaman, terjadi perubahan lingkungan yang menyebabkan komposisi komunitas BAL ikut berubah. Perubahan tersebut menunjukkan bahwa setiap kelompok BAL memiliki kemampuan adaptasi yang berbeda terhadap kondisi fermentasi, sehingga terjadi pergantian komunitas mikroba selama pematangan kimchi. 8

Gimana sih ProsesGimana sih ProsesGimana sih Proses Pembuatan Kimchi itu???Pembuatan Kimchi itu???Pembuatan Kimchi itu??? Gimana sih Proses Pembuatan Kimchi itu???9

Proses fermentasi kimchi melibatkan kerja bakteri asam laktat (BAL) yang menggunakan karbohidrat dari bahan mentah sebagai sumber tenaga dan menghasilkan beragam metabolit. Leuconostoc spp., terutama Leuconostoc mesenteroides, memainkan peran krusial pada fase awal hingga tengah fermentasi dengan metabolisme heterofermentatif yang menghasilkan asam laktat, asam asetat, etanol, karbon dioksida, dan manitol. Penumpukan asam organik mengakibatkan penurunan pH yang menciptakan lingkungan asam yang mengakibatkan BAL lebih mampu bertahan dalam kondisi itu. Selama proses fermentasi, terjadi suksesi komunitas mikroba, di mana komposisi dan dominasi BAL berubah seiring dengan perubahan substrat dan kondisi lingkungan. Kemampuan BAL untuk menjaga dominasi dipengaruhi oleh efisiensi metabolisme karbohidrat dan produksi ATP serta sistem respons terhadap stres asam dan suhu rendah. Sistem ATPase tipe F berperan dalam menjaga homeostasis pH intraseluler, sedangkan protein chaperone seperti DnaJ, DnaK, GrpE, dan ClpL berfungsi untuk mempertahankan stabilitas protein dan fungsi sel saat menghadapi kondisi fermentasi yang semakin asam. Dengan cara ini, fermentasi kimchi adalah proses dinamis yang mencakup pemanfaatan karbohidrat, pembentukan asam organik, penurunan pH, suksesi BAL, dan adaptasi fisiologis BAL terhadap kondisi fermentasi (Lee et al., 2025).Mekanisme FermentasiMekanisme FermentasiMekanisme Fermentasi Kimchi oleh BALKimchi oleh BALKimchi oleh BAL Mekanisme Fermentasi Kimchi oleh BAL Sawi putih + bumbu → gula tersedia → BAL tumbuh → karbohidrat difermentasi → asam laktat + asam asetat + etanol + CO₂ + manitol → pH menurun → mikroorganisme yang sensitif terhadap asam terhambat → BAL yang toleran terhadap asam semakin dominan → terbentuk rasa, aroma, dan karakteristik kimchi. 10

Proses BiokimiaProses BiokimiaProses Biokimia Fermentasi KimchiFermentasi KimchiFermentasi Kimchi Proses Biokimia Fermentasi KimchiProses biokimia dari fermentasi kimchi yaitu proses metabolisme anaerob yang dilakukan oleh bakteri asam laktat (BAL) dengan memanfaatkan gula sebagai sumber tenaga. Tahap awal terjadi melalui glikolisis, yaitu proses memecah glukosa menjadi piruvat yang menghasilkan ATP. Piruvat selanjutnya diubah menjadi asam laktat, yang menyebabkan penurunan pH yang dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme pembusuk. Selama proses fermentasi, gula mengalami perubahan akibat konsumsi substrat oleh BAL yang menghasilkan asam laktat dan metabolit lainnya, seperti asam asetat, etanol, serta manitol. Pada BAL heterofermentatif juga dihasilkan CO₂ sebagai hasil dari metabolisme karbohidrat. Beragam metabolit tersebut berperan dalam pembentukan senyawa rasa dan ciri sensori produk, mencakup rasa asam, aroma, serta perubahan tekstur. Sehingga, fermentasi BAL tidak hanya berfungsi dalam konservasi melalui penurunan pH, tetapi juga menciptakan ciri khas dari produk fermentasi (Suriawati, 2026).Sumber: Sokra dan Meta, 2025 11

Rasa: Asin sedikit asam Aroma: Dominan bawang Warna: Merah terang Penampakan: +++ Tempat/kondisi fermentasi: Ruang tertutup Rasa: Asin sedikit asam Aroma: Dominan bawang Warna: Merah terang Penampakan: +++ Tempat/kondisi fermentasi: Ruang tertutup Rasa: Asin Aroma: Campuran Warna: Merah terang Penampakan: Tidak terdapat buih Tempat/kondisi fermentasi: Ruang tertutup Rasa: Asin Aroma: Campuran Warna: Merah terang Penampakan: Tidak terdapat buih Tempat/kondisi fermentasi: Ruang tertutupPerubahan SetelahPerubahan SetelahPerubahan Setelah FerentasiFerentasiFerentasi Perubahan Setelah Ferentasi Rasa: Asam Aroma: Dominan bawang Warna: Merah gelap Penampakan: ++++ Tempat/kondisi fermentasi: Ruang tertutup Rasa: Asam Aroma: Dominan bawang Warna: Merah gelap Penampakan: ++++ Tempat/kondisi fermentasi: Ruang tertutup Rasa: Dominan asam Aroma: Asam segar dan bawang Warna: Merah gelap Penampakan: Tidak terdapat buih Tempat/kondisi fermentasi: Chiller Rasa: Dominan asam Aroma: Asam segar dan bawang Warna: Merah gelap Penampakan: Tidak terdapat buih Tempat/kondisi fermentasi: ChillerDAY 0DAY 0DAY 1DAY 1DAY 2DAY 2DAY 3DAY 3 12

AsamAsamAsamAsamMerahMerahMerah gelapgelapgelap Merah gelapTidakTidakTidak berbuihberbuihberbuih Tidak berbuihAsam, segarAsam, segarAsam, segar & bawang& bawang& bawang Asam, segar & bawangBakteri asam laktat mengubah gula menjadi asam organik, terutama asam laktat, sehingga rasa asam meningkat dan pahit menurun selama fermentasi. Rasa asin terasa berkurang karena tertutup asam. (Lee at al., 2025) Buih muncul karena bakteri asam laktat heterofermentatif di tahap awal menghasilkan CO₂ (Hajar-Azhari et al., 2024). Buih hilang di hari ke-3 kemungkinan karena kimchi dipindah ke chiller, sebab suhu berperan penting dalam mengendalikan proses fermentasi dan laju pengasamannya (Jung et al., 2024). Selain metabolit utama seperti asam laktat, fermentasi menghasilkan senyawa sekunder yang memengaruhi rasa, aroma, dan tekstur, dan protein diuraikan menjadi peptida dan asam amino (Wahyuningtyas, 2025). Aroma bawang berasal dari senyawa sulfur yang naik lalu turun dengan puncak di hari ke-3 (Luo et al., 2025), sementara aroma asam segar muncul dari asam asetat dan senyawa volatil hasil bakteri heterofermentatif (Hajar-Azhari et al., 2024). 13 Warna berubah karena pigmen terdegradasi dan berubah seiring turunnya pH. Pada produk cabai fermentasi, asam laktat dan asetat memengaruhi stabilitas karotenoid (Chen et al., 2022). Perubahannya umumnya halus (Park et al., 2024). Hasil AkhirHasil AkhirHasil AkhirHasil Akhir

KesimpulanKesimpulanKesimpulanKesimpulan14

REFERENSIREFERENSIREFERENSIREFERENSI15 Bae, S., Choi, Y. J., Park, S. E., Kim, E. J., Lee, M. J., Chung, Y. B., Park, S. H., Min, S. G., Ku, K. M., Seo, H. Y., & Son, H. S. (2024). Effects of seasonal harvest of kimchi cabbage on microbial and metabolic profiles of kimchi. Food Research International, 188, 114476. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2024.114476 Chen, M., Wang, X., Liu, Y., Li, P., Wang, R., & Jiang, L. (2022). Discoloration investigations of yellow lantern pepper sauce (Capsicum chinense Jacq.) fermented by Lactobacillus plantarum: Effect of carotenoids and physiochemical indices. Molecules, 27(20), Article 7139. https://doi.org/10.3390/molecules27207139 Choi, H., Choi, H.-W., Park, S.-e., Son, H.-S., Kim, E.-J., Kim, E.-J., Seo, S. H., Whon, T. W., Roh, S. S., & Son, H. S. (2024). Selective influence of garlic as a key ingredient in kimchi on lactic acid bacteria in a fermentation model system. Heliyon, 10(2), e24503. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e24503 Chung, Y. B., Park, S. J., Choi, Y.-J., Yun, Y.-R., Lee, M.-A., Park, S. H., Min, S. G., & Seo, H.-Y. (2024). Metabolic shift during fermentation in kimchi according to capsaicinoid concentration. Heliyon, 10(2), e24441. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e24441 Hajar-Azhari, S., Jabar, F. A. H. A., Ilham, Z., Rahim, M. H. A., Zaini, N. A. M., & Wan-Mohtar, W. A. A. I. (2024). Flavor compound profiles and enhancement strategies in the kimchi-making process. Food Bioscience, 62, 105385. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2024.105385 Kim, H.-Y., Bong, Y.-J., Jeong, J.-K., Lee, S., Kim, B.-Y., & Park, K.-Y. (2016). Heterofermentative lactic acid bacteria dominate in Korean commercial kimchi. Food Science and Biotechnology, 25(2), 541–545. https://doi.org/10.1007/s10068-016-0075-x Park, W.-J., Kong, S.-J., & Park, J.-H. (2021). Kimchi bacteriophages of lactic acid bacteria: Population, characteristics, and their role in watery kimchi. Food Science and Biotechnology, 30(7), 949–957. https://doi.org/10.1007/s10068- 021-00930-y Lee, J., Lee, M. J., Jung, M. J., Kim, Y. B., Roh, S. W., Ryu, B. H., ... & Lee, S. H. (2025). Unravelling the key factors for the dominance of Leuconostoc starters during kimchi fermentation. npj Science of Food, 9(1), 61. https://doi.org/10.1038/s41538-025-00415-w

REFERENSIREFERENSIREFERENSIREFERENSI16 Suriawati, J. (2026). MIKROBIOLOGI PANGAN: PERAN MIKROBA DAN FERMENTASI. Pengolahan Pangan, Purbalingga: CV Eureka Media Aksara. Sokra, I., & Meta, H. (2025). Types of fermentation in food and beverage processing: principles, microorganisms, and applications. Journal of Agriculture and Technology, 1(1), 114-127. https://doi.org/10.5281/zenodo.18044914. Song, H. S., Whon, T. W., Kim, J., Lee, S. H., Kim, J. Y., Kim, Y. B., Choi, H. J., Rhee, J. K., & Roh, S. W. (2020). Microbial niches in raw ingredients determine microbial community assembly during kimchi fermentation. Food Chemistry, 318, 126481. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.126481

TThhaannkk TThhaannkk ThankYYoouu YYoouu You