Fermentasi makanan atau proses penapaian makanan merupakan antara teknik tertua yang digunakan dalam industri pemprosesan makanan yang bertujuan untuk mengawet dan memelihara kualiti makanan. Secara asasnya, proses fermentasi melibatkan hasil tindakan pelbagai mikroorganisma, sama ada secara semulajadi, atau sebagai ibu kultur (starter culture) yang berfungsi untuk mengubah substrat makanan secara biokimia dan menjadikannya mudah untuk dimakan dan tahan untuk jangkamasa yang lebih lama.

Jenis-jenis fermentasi

Secara umumnya, terdapat beberapa proses utama fermentasi (Sathe & Mandal, 2016), iaitu:

1. Fermentasi daripada bijirin dan kekacang

Proses fermentasi daripada bijirin dan kekacang ini bertujuan untuk menghasilkan protein tumbuhan bertekstur sebagai pengganti kepada daging. Antara contoh makanan yang dihasilkan daripada fermentasi ini ialah tempe.

2. Fermentasi tinggi garam/savoury sos peptida dan pes

Fermentasi ini kebiasaannya melibatkan hasilan laut seperti ikan dan udang. Antara contoh makanan yang melalui proses fermentasi ini ialah kicap, belacan dan budu.

3. Fermentasi alkohol

Fermentasi alkohol melibatkan penghasilan etanol dan yis adalah organisma yang dominan dalam fermentasi jenis ini. Contoh fermentasi alkohol adalah penghasilan bir dan wain.

4. Fermentasi asid laktik

Fermentasi jenis ini dijalankan oleh bakteria asid laktik dan makanan yang biasa melalui proses fermentasi ini ialah susu dan bijirin.

5. Fermentasi asid asetik/cuka

Fermentasi ini adalah daripada bakteria Acetobacter, di mana ia menukarkan alkohol kepada asid asetik dengan kehadiran oksigen yang berlebihan. Contoh makanan dalam fermentasi ini ialah penghasilan cuka wain dan cider epal.

6. Fermentasi alkali

Fermentasi alkali biasanya melibatkan proses pengawetan untuk ikan dan biji benih. Antara contoh makanan yang dihasilkan melalui fermentasi jenis ini ialah makanan Thailand, thua-nao.

7. Leavened breads

Proses fermentasi ini melibatkan penggunaan yis dan bakteria dalam doh yang akan menukarkan karbohidrat kepada karbon dioksida. Contoh makanan yang dihasilkan dalam fermentasi ini adalah roti sourdough.

8. Flat unleavened breads

Fermentasi jenis ini juga melibatkan penggunaan yis, namun ia agak berbeza daripada roti daripada jenis leavened. Antara contoh makanannya ialah tortilla, roti pita dan parotta.

Sejarah fermentasi makanan

Tahukah anda bahawa sebenarnya sejarah fermentasi makanan ini dipercayai telah bermula sejak zaman Neolitik lagi? Keadaan ini dikatakan terjadi hasil daripada situasi tidak disengajakan yang berlaku pada masa itu dan manusia masih tidak mengetahui apakah itu fermentasi dan bagaimana ia berlaku.

Namun, mengikut rekod yang ditemui, sejarah makanan difermentasi yang terawal telah ditemui pada sekitar 8000 tahun sebelum Masehi, di mana pembuatan keju telah dijalankan di kawasan antara Sungai Tigris dan Euphrates (Iraq). Seterusnya, sekitar 4000 hingga 2000 tahun sebelum Masehi, berlaku perkembangan dalam fermentasi alkohol di mana masyarakat di Mesir dan Sumeria menjalankan proses pembuatan wain. Malah, masyarakat di Mesir pada waktu itu juga telah memperkenalkan proses fermentasi doh, yang digunakan bagi pembuatan roti.

Walau bagaimanapun, rasional dan sebab di sebalik proses fermentasi hanya dijelaskan pada tahun 1665 dengan penemuan mikroorganisma oleh Antoni van Leeuwenhoek dan Robert Hooke. Ini diperkuatkan lagi dengan penemuan pada tahun 1857 oleh Louis Pasteur yang menyatakan bahawa proses fermentasi asid laktik terjadi akibat aktiviti organisma hidup di dalamnya. Pada tahun 1860, Louis Pasteur sekali lagi membuktikan bahawa aktiviti bakteria menyebabkan susu menjadi masam, dan hasil kerjanya mengenalpsti mikroorganisma yang merosakkan makanan ini telah membawa kepada penemuan proses pempasteuran.

Perkataan fermentation (fermentasi) berasal daripada perkataan Latin, iaitu Fevere’ yang didefinisikan oleh Pasteur sebagai la vie sans l’air atau kehidupan tanpa udara. Sekitar tahun 1877, Sir John Lister telah menunjukkan bagaimana peranan bacterium lactis (Lactococuus lactis) mempengaruhi proses fermentasi susu. Pada masa ini jugalah berlaku revolusi perindustrian di Eropah yang menyebabkan perpindahan ramai penduduk daripada kampung ke bandar-bandar yang lebih besar. Perpindahan ini menyaksikan perubahan yang besar dalam industri pengeluaran makanan, iaitu daripada industri kecil kepada industri kilang yang lebih besar.

Revolusi perindustrian ini juga membawa kepada perkembangan dalam fermentasi makanan, di mana penghasilan makanan difermentasi (fermented foods) dan minuman beralkohol secara komersil berjalan secara besar-besaran pada waktu itu. Proses fermentasi pada masa itu banyak melibatkan mikroorganisma, termasuklah yis yang digunakan untuk penghasilan bir dan wain serta bakteria asid laktik (LAB) yang digunakan bagi fermentasi bahan tenusu, sayur-sayuran dan daging.

Pada tahun 1928, Rogers dan Whittier telah menemui nisin yang terhasil daripada bakteria asid laktik (LAB) dan bertindak sebagai penghalang kepada bakteria patogen yang merosakkan makanan. Kini, nisin banyak digunakan dalam industri pengawetan dan pemprosesan makanan. Satu senarai lengkap berkaitan dengan mikroorganisma yang selamat digunakan sebagai kultur makanan dalam proses fermentasi produk tenusu telah dikeluarkan oleh International Dairy Federation pada tahun 2002. Senarai ini telah menjadi rujukan de facto (de facto reference) kepada kultur makanan yang boleh digunapakai dalam industri. Seterusnya, juga pada tahun 2002, senarai inventori ini telah dikemaskini, dengan penambahan senarai mikroorganisma (bakteria, fungi, filamentous fungi, yis) yang selamat digunakan dalam fermentasi makanan meliputi lebih banyak jenis makanan yang terdapat dalam industri.

Kesimpulan

Perkembangan dalam proses fermentasi makanan memberi pengaruh yang besar kepada industri pengawetan dan pemprosesan makanan. Teknologi fermentasi ini bukan sahaja memberi manfaat kepada industri dan mengukuhkan ekonomi, malah ia juga memberi impak besar dalam mengubah cara hidup dan gaya pemakanan masyarakat.

Rujukan

Molinos, A. C., Galvez, A., Fook, C. ., Rapsang, G. F., Abrol, G. ., Bareh, D., … Bira, Z. M. (2016). Indigenous Fermented Foods of South Asia, an Overview (Ch. 1). Taylor & Francis Group.

Paul Ross, R., Morgan, S., & Hill, C. (2002). Preservation and fermentation: Past, present and future. International Journal of Food Microbiology, 79(1–2), 3–16. https://doi.org/10.1016/S0168-1605(02)00174-5

Ray, R. C., & Joshi, V. K. (2014). Fermented Foods: Past, Present and Future. Microorganisms and Fermentation of Traditional Foods, (August), 1–35. https://doi.org/10.13140/2.1.1849.8241

Sathe, G. B., & Mandal, S. (2016). Fermented products of India and its implication: A review. Asian Journal of Dairy and Food Research, 35(1), 1–9. https://doi.org/10.18805/ajdfr.v35i1.9244