FERMENTASI BAHAN PAKAN
2.3. Mikroorganisme dalam proses fermentasi
Fungi, bakteri, dan yeast (ragi) merupakan mikroorganisme yang dapat tumbuh pada substrat padat dan banyak dijumpai dalam aplikasi proses fermentasi media padat. Bakteri terutama terlibat dalam proses pengomposan dan ensilase. Yeast dapat digunakan dalam produksi ethanol, pangan dan pakan. Pemilihan organisme yang digunakan dalam proses fermentasi harus disesuaikan dengan jenis bahan baku dan tujuan pengolahan.
2.3.1. Fungi
Fungi berfilamen merupakan kelompok mikroorganisme terpenting dalam proses fermentasi media padat karena sifat fisiologi, enzimologi dan biokimia yang dimilikinya. Fungi mempunyai tingkat efektivitas dan kompetisi yang lebih baik dalam biokonversi substrat padat karena mempunyai model pertumbuhan dengan hifa, mempunyai toleransi yang baik terhadap nilai aktivitas air (water activity, aw) yang rendah, dapat tumbuh pada kisaran pH antara 3 – 8 dan tekanan osmotik yang tinggi.
Fungi berfilamen mampu tumbuh lebih baik pada aktivitas air (aw) yang lebih rendah dibanding bakteri dan yeast. Aktivitas air optimum untuk pertumbuhan fungi antara 0.93 dan 0.98, dengan nilai aw minimum 0.70. Bakteri dan yeast tumbuh optimal pada aw di atas 0.99.
Fungi berfilamen dapat tumbuh baik pada pH rendah. Kondisi ini sangat menguntungkan karena pengontrolan pH sangat sulit dilakukan pada SSF dan aktivitas metabolisme mikroorganisme sering menyebabkan asidifikasi.
Substrat padat umumnya tersusun atas makromolekul seperti pati, selulosa, hemiselulosa, lignin, pektin, protein dan lemak. Makromolekul ini, terutama pati dan selulosa, berperan sebagai sumber karbon dan energi untuk pertumbuhan mikroba. Pemanfaatan pati dan selulosa membutuhkan enzim-enzim amilase (amylases) dan selulase (cellulases). Fungi Berfilamen yang menghasilkan amilase antara lain spesies dari Mucor, Rhizopus dan Aspergillus sedang selulase dihasilkan antara lain oleh Trichoderma reesei, T. lignorum, Chaetamium cellullyticum dan Basidiomycetes pelapuk putih.
Model pertumbuhan dengan hifa memberikan keuntungan dibandingkan dengan mikroorganisme lain dalam perkembangan koloni dan pemanfaatan nutrien tersedia. Pertumbuhan hifa merupakan kombinasi antara perpanjangan ujung hifa dan pembentukan cabang. Kumpulan hifa membentuk miselium yang menutup dan menjangkau seluruh bagian substrat. Hifa dapat melakukan penetrasi pada seluruh jaringan substrat padat. Enzim hidrolitik dikeluarkan dari ujung-ujung hifa yang membuatnya bekerja secara lebih efektif pada seluruh bagian substrat.
Fungi berfilamen mempunyai kemampuan meningkatkan kandungan protein bahan seperti singkong, sagu, limbah nenas, jerami dan tongkol jagung. Beberapa jenis fungi mampu mendegradasi lignin dan selulosa pada substrat lignoselulosa. Mikroba menggunakan selulosa sebagai sumber enrgi. Kerja fungi dalam proses degradasi lignoselulosa dapat terjadi secara selektif dan tidak selektif. Phanerochaete chryososporium merupakan mikroorganisme yang mampu mendegradasi komponen lignoselulosa secara selektif yaitu mendegradasi lignin terlebih dahulu diikuti dengan degradasi selulosa.
Tabel 2. Beberpa fungi yang mampu mendegradasi komponen lignoselulosa
| Bjerkandera adustus | Phlebia radiata |
| Ceriporiopsis subvermispora | Polyporus ostreiformis |
| Chrysonilia sitophila | Rigidoporus lignosus |
| Chrysosporium pruinosum | Stereum hirsutum |
| Coriolopsis occidentalis | Trametes gibbosa |
| Coriolopsis polkyzona | Trametes versicolor (C. versicolor) |
| Coriolus consors | Trametes villosa |
| Coriolus hirsutus | Volvariella volvacea |
| Dichomitussqualens | Volvariella escullenta |
| Ganoderma valesiacum | Volvariella displasia |
| Lentinula edodes | Pleurotus ostreatus |
| Panus tigrinus | Pleurotus sajorcaju |
| Phanerochaete chrysosporium | Pleurotus florida |
| Phellinus pini | Trichoderma viride |
| Phlebia brevispora | Trichoderma harzanum |
Diantara fungi berfilamen, terdapat 3 kelas penting yang telah digunakan dalam SSF yaitu:
- Phycomycetes seperti genus Mucor dan Rhizopus
- Ascomycetes dengan genus Aspergillus dan Penicillium
- Basidiomycetes terutama fungi pelapuk putih
Dua kelas pertama tumbuh secara alami pada buah-buahan dan biji-bijian dan kelas ketiga pada kayu, jerami dan limbah agroindustri dan hutan yang telah hancur.
2.3.2. Bakteri
Bakteri yang terlibat dalam proses fermentasi media padat relatif masih sedikit. Bakteri terutama berperan dalam proses pengomposan, pembuatan silase dan beberapa proses fermentasi bahan pangan.
2.3.3. Yeast
Peran yeast dalam proses fermentasi media padat relatif masih sedikit. Yeast ditemukan pada tahap awal proses pembuatan silase (ensilase) tetapi lactobacillus merupakan mikroorganisme yang dominan. Beberapa contoh yeast yang berperan dalam SSF adalah Saccahromyces cerevisiae dan Endomycopis burtonii.
