PENGARUH PENGGUNAAN JENIS GULA MERAH DAN LAMA FERMENTASI TERHADAP KARAKTERISTIK WATER KEFIR

Transkripsi

1 PENGARUH PENGGUNAAN JENIS GULA MERAH DAN LAMA FERMENTASI TERHADAP KARAKTERISTIK WATER KEFIR TUGAS AKHIR Diajukan untuk Memenuhi Syarat Kelulusan Sarjana Teknik Program Studi Teknologi Pangan Oleh : Fani Aulia Rahmah PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS PASUNDAN BANDUNG 2016

2 PENGARUH PENGGUNAAN JENIS GULA MERAH DAN LAMA FERMENTASI TERHADAP KARAKTERISTIK WATER KEFIR TUGAS AKHIR Diajukan untuk Memenuhi Syarat Tugas Akhir Program Studi Teknologi Pangan Oleh : Fani Aulia Rahmah Disetujui Oleh: Pembimbing I Pembimbing II (Ir. Hj. Ina Siti Nurminabari, MP.) (Ir. H. Thomas Gozali, MP.)

3 KATA PENGANTAR Assalamualaikum warohmatullohi wabarokatuh, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan Laporan Tugas Akhir dengan judul Pengaruh Jenis Gula Merah dan Lama Fermentasi Terhadap Karakteristik Water Kefir. Laporan Tugas Akhir ini, dibuat untuk memenuhi persyaratan kurikulum yang harus diselesaikan oleh setiap mahasiswa di Program Studi Teknologi Pangan, Fakultas Teknik, Universitas Pasundan Bandung. Penulis bisa menyelesaikan laporan ini tidak lepas berkat dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada: 1. Ir. Hj. Ina Siti Nurminabari, MP selaku dosen pembimbing utama yang telah banyak memberikan arahan, bimbingan dan saran kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Ir. H. Thomas Gozali, MP selaku dosen pembimbing pendamping yang telah banyak memberikan arahan, bimbingan dan saran kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Ir. Neneng Suliasih, MP selaku dosen penguji yang telah memberikan saran kepada penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini. 4. Dra. Hj. Ela Turmala, M.Sc., Selaku Kordinator Tugas Akhir Program Studi Teknologi Pangan Fakultas Teknik Univeristas Pasundan, yang telah memberikan arahan kepada penulis tentang pelaksanaan tugas akhir. I

4 II 5. Ibu dan ayah tercinta, Yuyun Ulpa dan Ir. Muharja Hasan, MP., ketiga kakak penulis M. Hafiz, M. Fahmi, dan M. Iqbal serta seluruh keluarga tercinta yang senantiasa memberikan doa, motivasi, dan mendukung setiap kegiatan yang penulis lakukan, baik secara moril maupun materil. 6. Seluruh teman seperjuangan yaitu Fryda, Sandra, Mia, Siti, Riska, Calista, Kendis, Rasti dan rekan-rekan lainnya terutama TP-A angkatan 2012 yang tidak dapat disebutkan satu persatu serta semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan laporan ini. 7. Semua pihak yang telah membantu kelancaran menyelesaikan laporan ini. Kritik dan saran dari berbagai pihak sangat penulis harapkan dalam menambah pengetahuan dan masukkan bagi penulis mengenai materi maupun pada penelitian selanjutnya. Akhir kata, semoga Allah SWT membalas semua kebaikan yang telah diberikan dan semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan khususnya mahasiswa Teknologi Pangan. Wassalamualaikum warohmatullohi wabarokatuh Bandung, Desember 2016 Penulis

5 DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR... 1 DAFTAR ISI... iii DAFTAR TABEL... vi DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR LAMPIRAN... xiii ABSTRAK... xiv ABSTRACT... xv BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Identifikasi Masalah Maksud dan Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Kerangka Pemikiran Hipotesis Penelitian Tempat dan Waktu Penelitian BAB II TINJAUAN PUSTAKA Fermentasi Kefir Gula Aren Gula Kelapa iii

6 iv BAB III METODOLOGI PENELITIAN Bahan dan Alat Alat-alat yang Digunakan Bahan-bahan yang Digunakan Metode Penelitian Penelitian Pendahuluan Penelitian Utama Rancangan Perlakuan Rancangan Percobaan Rancangan Analisis Rancangan Respon Prosedur Penelitian BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian Pendahuluan Aroma Rasa Warna Penelitian Utama Respon Organoleptik Respon Kimia BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran... 50

7 v DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 57

8 DAFTAR TABEL Tabel Halaman 1 Komposisi Kimia Gula Aren Nilai Gizi dari Berbagai Jenis Gula Setiap 100 gram Kandungan Kimia pada 100 ml Nira Kelapa Komposisi Kimia Gula Aren, Gula Tebu, Gula Siwalan dan Gula Kelapa pada 100 gr bahan Skala Hedonik Water Kefir Model Ekperimen Rancangan Acak Kelompok Pola 3x Tabel Analisis Ragam (ANAVA) Skala Hedonik Water Kefir Hasil Uji Hedonik terhadap Water Kefir Gula Merah Pengaruh Jenis Gula Merah terhadap Aroma Water Kefir Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Aroma Water Kefir Pengaruh Interaksi Jenis Gula Merah dan Lama Fermentasi terhadap Rasa Water Kefir Pengaruh Jenis Gula Merah terhadap Warna Water Kefir Pengaruh Interaksi Jenis Gula Merah dan Lama Fermentasi terhadap Warna Water Kefir Pengaruh Jenis Gula Merah terhadap Total Gula Water Kefir Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Total Gula Water Kefir Pengaruh Jenis Gula Merah terhadap ph Water Kefir..45 vi

9 vii 18. Pengaruh Lama Fermentasi terhadap ph Water Kefir Pengaruh Jenis Gula Merah terhadap Total Asam Water Kefir Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Total Asam Water Kefir Pengaruh Jenis Gula Merah terhadap Alkohol Water Kefir Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Alkohol Water Kefir Data Asli Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Aroma Rekap Data Asli Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Aroma Data Transformasi Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Aroma Rekap Data Transformasi Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Aroma Data Asli Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Rasa Rekap Data Asli Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Rasa Data Transformasi Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Rasa Rekap Data Transformasi Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Rasa Data Asli Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Warna Rekap Data Asli Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Warna Data Transformasi Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Warna Rekap Data Transformasi Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Warna Rekap Data Asli Hasil Uji Hedonik Terhadap Seluruh Atribut Rekap Data Transformasi Hasil Uji Hedonik Terhadap Seluruh Atribut Data Asli Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Aroma Data Transformasi Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Aroma Data Asli Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Aroma Data Transformasi Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Aroma..72

10 viii 41. Data Asli Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Aroma Data Transformasi Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Aroma Analisis Sidik Ragam Uji Hedonik Terhadap Aroma Water Kefir Gula Merah dilihat dari Data Transformasi Rekap Analisis Sidik Ragam Uji Hedonik Terhadap Water Kefir Gula Merah Analisis Variansi (ANAVA) terhadap Aroma Water Kefir Gula Merah Uji lanjut Duncan Faktor G (Jenis Gula Merah ) terhadap Aroma Water Kefir Gula Merah Uji lanjut Duncan Faktor F (Lama Fermentasi ) terhadap Aroma Water Kefir Gula Merah Data Asli Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Rasa Data Transformasi Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Rasa Data Asli Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Rasa Data Transformasi Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Rasa Data Asli Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Rasa Data Transformasi Asli Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Rasa Analisis Sidik Ragam Uji Hedonik Terhadap Rasa Water Kefir Gula Merah dilihat dari Data Transformasi Rekap Analisis Sidik Ragam Uji Hedonik Terhadap Rasa Water Kefir Gula Merah Analisis Variansi (ANAVA) terhadap Rasa Water Kefir Gula Merah.85

11 ix 57. Uji lanjut Duncan Faktor G (Jenis Gula Merah ) terhadap Rasa Water Kefir Gula Merah Uji lanjut Duncan Faktor G (Jenis Gula Merah ) terhadap Rasa Water Kefir Gula Merah Uji lanjut Duncan Interaksi G (Jenis gula Merah) dan F (Lama Fermentasi) terhadap Rasa Water Kefir Gula Merah Tabel Interaksi Jenis Gula Merah dan Lama Fermentasi terhadap Rasa Water Kefir Gula Merah Data Asli Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Warna Data Transformasi Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Warna Data Asli Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Warna Data Transformasi Asli Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Warna Data Asli Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Warna Data Transformasi Hasil Uji Hedonik Terhadap Atribut Warna Analisis Sidik Ragam Uji Hedonik Terhadap Warna Water Kefir Gula Merah dilihat dari Data Transformasi Rekap Analisis Sidik Ragam Uji Hedonik Terhadap Warna Water Kefir Gula Merah Analisis Variansi (ANAVA) terhadap Warna Water Kefir Gula Merah Uji lanjut Duncan Faktor G (Jenis Gula Merah ) terhadap Warna Water Kefir Gula Merah Uji lanjut Duncan Interaksi antara Faktor G (Jenis Gula Merah) dan Faktor F (Lama Fermentasi) terhadap Warna Water Kefir Gula Merah 97

12 x 72. Tabel Interaksi Jenis Gula Merah dan Lama Fermentasi terhadap Warna Water Kefir Gula Merah Data Hasil Analisis Kadar Gula Total Water Kefir Gula Merah Analisis Sidik Ragam Kadar Gula Total Water Kefir Gula Merah Rekap Data Analisis Sidik Ragam Kadar Gula Total Water Kefir Gula Merah Analisis Variansi (ANAVA) terhadap Kadar Gula Total Water Kefir Gula Merah Uji lanjut Duncan Faktor G (Jenis Gula Merah) terhadap Kadar Gula Total Water Kefir Gula Merah Uji lanjut Duncan Faktor F (Lama Fermentasi) terhadap Kadar Gula Total Water Kefir Gula Merah Data Hasil Analisis Kadar ph Water Kefir Gula Merah Analisis Sidik Ragam Kadar ph Water Kefir Gula Merah Rekap Data Analisis Sidik Ragam Kadar ph Water Kefir Gula Merah Analisis Variansi (ANAVA) terhadap Kadar ph Water Kefir Gula Merah Uji lanjut Duncan Faktor G (Jenis Gula Merah) terhadap Kadar ph Water Kefir Gula Merah Uji lanjut Duncan Faktor F (Lama Fermentasi) terhadap Kadar ph Water Kefir Gula Merah Data Hasil Analisis Kadar Total Asam Water Kefir Gula Merah Analisis Sidik Ragam Kadar Total Asam Water Kefir Gula Merah...107

13 xi 87. Rekap Data Analisis Sidik Ragam Kadar Total Asam Water Kefir Gula Merah Analisis Variansi (ANAVA) terhadap Kadar Total Asam Water Kefir Gula Merah Uji lanjut Duncan Faktor G (Jenis Gula) terhadap Kadar Total Asam Water Kefir Gula Merah Uji lanjut Duncan Faktor F (Lama Fermentasi) terhadap Kadar Total Asam Water Kefir Gula Merah Data Hasil Analisis Kadar Alkohol Water Kefir Gula Merah Rekap Data Analisis Sidik Ragam Kadar Alkohol Water Kefir Gula Merah Analisis Variansi (ANAVA) terhadap Kadar Alkohol Water Kefir Gula Merah Uji lanjut Duncan Faktor G (Jenis Gula) terhadap Kadar Alkohol Water Kefir Gula Merah Uji lanjut Duncan Faktor F (Lama Fermentasi) terhadap Kadar Alkohol Water Kefir Gula Merah..113

14 DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 1. Kurva Pertumbuhan Jasad Renik (Fardiaz, 1992) Diagram Alir Penelitian Pendahuluan Pembuatan Water Kefir Diagram Alir Penelitian Utama Pembuatan Water Kefir xii

15 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Halaman 1. Prosedur Analisis Formulir Uji Organoleptik Perhitungan Statistik Respon Organoleptik Pada Penelitian Pendahuluan Perhitungan Statistik Respon Organoleptik Pada Penelitian Utama Hasil Analisis Kadar Gula Total Water Kefir Gula Merah Hasil Analisis Kadar ph Water Kefir Gula Merah Hasil Analisis Kadar Total Asam Water Kefir Gula Merah Hasil Analisis Kadar Alkohol Water Kefir Gula Merah xiii

16 ABSTRAK Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh jenis gula merah dan pengaruh lama fermentasi terhadap karakteristik water kefir. Manfaat penelitian ini adalah untuk memberikan variasi olahan water kefir dengan bahan baku jenis gula merah, meningkatkan kegunaan jenis gula merah sehingga dapat digunakan sebagai bahan baku minuman probiotik, dan meningkatkan nilai ekonomis dari gula merah. Penelitian dilakuan dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) yang terdiri dari dua faktor yaitu faktor G (jenis gula) yang terdiri dari tiga taraf yaitu g 1 (gula merah aren), g 2 (gula merah kelapa), g 3 (gula merah aren : gula merah kelapa) dan F (lama fermentasi) yang terdiri dari f 1 (18 jam), f 2 (21 jam), f 3 (24 jam). Respon dalam penelitian adalah respon kimia (total gula, ph, total asam dan kadar alkohol) sedangkan respon organoleptik (aroma, rasa, warna). Berdasarkan hasil penelitian, diketahui bahwa jenis gula merah berpengaruh terhadap sifat kimia (total gula, ph, total asam dan kadar alkohol) dan sifat organoleptik (aroma, rasa, dan warna). Lama fermentasi berpengaruh terhadap sifat kimia (total gula, ph, total asam dan alkohol) dan sifat organoleptik (aroma serta rasa). Perlakuan terbaik water kefir gula merah dihasilkan dari jenis gula merah aren dengan lama fermentasi 21 jam dalam hal rasa. Kata Kunci : water kefir, jenis gula marah dan lama fermentasi. xiv

17 ABSTRACT The purpose of this research were to know the effect kind of brown sugar and the effect of fermentation time towards water kefir characteristic. The benefit of this research is to provide a variety of processed water kefir with raw material types brown sugar, improve usability kind of brown sugar that can be used as raw material for probiotic beverages, and increase the economic value of brown sugar. The research was done by using a randomized complete block design (RAK) which consists of 2 factors, there were G factor (kind of brown sugar) which consists of g1 (palm sugar), g2 (coconut brown sugar), g3 (palm sugar:coconut brown sugar), and F factor (time of fermentation) which consists of f1 (18 hours), f2 (21 hours), f3 (24 hours). The responses in this research were chemical responses (total sugars, ph, total acid and alcoholic content) and organoleptic responses (aroma, taste, and color). Based on the result, showed that kind of brown sugar affected chemical responses (total sugars, ph, total acid and alcoholic content) and organoleptic responses (aroma, taste, and color). Time of fermentation affected chemical responses (total sugars, ph, total acid and alcoholic content) and organoleptic responses (aroma and taste). The best treatment brown sugar water kefir produced from palm sugar types with 21 hours fermentation time in terms of taste. Key Word : water kefir, kind of brown sugar dan time of fermentation. xv

18 BAB 1 PENDAHULUAN Bab ini menguraikan mengenai: (1) Latar Belakang, (2) Identifikasi Masalah, (3) Maksud dan Tujuan Penelitian, (4) Manfaat Penelitian, (5) Kerangka Pemikiran, (6) Hipotesis Penelitian, dan (7) Tempat dan Waktu Penelitian. 1.1 Latar Belakang Dalam kehidupan modern ini, filosofi makan telah mengalami pergeseran, dimana makan bukanlah sekadar untuk kenyang, tetapi yang lebih utama adalah untuk mencapai tingkat kesehatan dan kebugaran yang optimal. Dari sinilah lahir konsep pangan fungsional (fungtional foods). Pangan fungsional adalah pangan yang karena kandungan komponen aktifnya dapat memberikan manfaat bagi kesehatan, di luar manfaat yang diberikan oleh zat-zat gizi yang terkandung di dalamnya (Suter, 2013). Menurut Bahar (2008), dalam beberapa literatur, kefir dimasukkan dalam kelompok makanan fungsional (fungtional food) dan probiotik. Pengertian probitik sendiri menurut Codex adalah mikroorganisme hidup yang tercatat dalam jumlah yang cukup dan memberikan nilai positif bagi kesehatan. Di Indonesia, kefir mulai digemari oleh masyarakat sebagai makanan fungsional, karena khasiatnya yang dipercaya secara empiris mampu mencegah dan mengobati berbagai penyakit seperti jantung, ginjal, paru-paru, hati, menurunkan kolestrol, meningkatkan nafsu makan serta membuat tubuh menjadi segar dan berenergi (Firdausi dkk, 2010 dalam Michael, 2014). 1

19 2 Saat ini dikenal 2 jenis kefir yaitu kefir susu (Milk Kefir) dan kefir air (Water Kefir). Kefir susu dibuat dari susu sapi, susu kambing atau susu domba yang ditambahkan starter kefir berupa granula kefir atau biji kefir. Sedangkan, kefir air dibuat dari campuran air, buah-buahan kering seperti kismis, potongan kecil dari lemon dan gula pasir (Gunawan, 2015). Water kefir memiliki beberapa keunggulan diantaranya kadar alkohol yang dihasilkan lebih rendah dan kandungan lemak yang ada sangat sedikit jumlahnya, dibandingkan kefir berbahan baku susu (Supriono, 2008 dalam Mubin, 2016). Selain itu, dikarenakan rasanya yang sedikit asam (berasa asam ringan), maka prospek water kefir sebagai minuman kesehatan akan lebih disukai oleh masyarakat daripada milk kefir yang rasanya asam kuat (Sampurno, 2012). Proses fermentasi kefir ini, membutuhkan makanan yang menyediakan sumber energi dan sumber karbon untuk biosintesis sel. Pada umumnya menggunakan gula pasir untuk kebutuhan tersebut. Selain itu, dapat dibuat dari buah-buahan kering seperti kismis dan potongan kecil lemon. Gula pasir dan kismis merupakan bahan bakar yang digunakan dalam proses fermentasi terutama siklus glikolisis (Purwoko, 2007 dalam Gunawan, 2015). Alternatif penggunaan sukrosa pada penelitian ini, digunakan gula merah. Gula merah umumnya digunakan sebagai bahan baku penunjang saja, padahal gula merah memilki komposisi gizi yang lebih baik dibandingkan dengan gula pasir. Utami (2008), menyatakan bahwa mengkonsumsi gula pasir atau gula kristal putih sama saja dengan mengkonsumsi kalori yang tidak memiliki maanfaat nutrisi, hal ini disebabkan karena kandungan nutrisi di dalam gula pasir

20 3 ini sangat minim. Sedangkan gula merah memiliki kandungan kalsium, fosfor dan zat besi yang lebih tinggi dibandingkan gula pasir. Menurut Standar Nasional Indonesia (SNI ) gula merah atau gula palma adalah gula yang dihasilkan dari pengolahan nira pohon palma yaitu aren (Arenga piñata Merr), nipah (Nypafruticans), siwalan (Borassua flabellifera Linn) dan kelapa (Cocos nucifera Linn). Jenis gula merah yang dipilih pada pembuatan water kefir ini adalah gula merah aren dan gula merah kelapa. Dalam proses pembuatan kefir, salah satu faktor penting yang harus dipertimbangkan adalah lama fermentasi. Lama fermentasi dapat mempengaruhi produk yang dihasilkan, karena selama proses fermentasi terjadi pemecahan nutrisi yang ada dalam bahan. Menurut Kunaepah (2008), hal ini disebabkan karena semakin lama fermentasi, mikroba berkembang biak dan jumlahnya bertambah sehingga kemampuan untuk memecah substrat atau glukosa yang ada semakin besar. 1.2 Identifikasi Masalah Berdasarkan uraian diatas, maka dapat diidentifikasikan masalah yaitu : 1. Apakah jenis gula merah berpengaruh terhadap karakteristik water kefir? 2. Apakah lama fermentasi berpengaruh terhadap karakteristik water kefir? 3. Apakah jenis gula merah dan lama fermentasi terjadi interaksi terhadap karakteristik water kefir? 1.3 Maksud dan Tujuan Penelitian Tujuan dan maksud dari penelitian tersebut adalah:

21 4 1. Untuk mengetahui pengaruh jenis gula merah terhadap karakteristik water kefir 2. Untuk mengetahui pengaruh lama fermentasi terhadap karakteristik water kefir 3. Maksudnya adalah untuk menetapkan jenis gula merah dan lama fermentasi yang baik terhadap karakteristik water kefir 1.4 Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini adalah untuk memberikan variasi olahan water kefir dengan bahan baku jenis gula merah, meningkatkan kegunaan jenis gula merah sehingga dapat digunakan sebagai bahan baku minuman probiotik, dan meningkatkan nilai ekonomis dari gula merah. 1.5 Kerangka Pemikiran Water kefir atau d acqua adalah minuman hasil fermentasi yang memiliki rasa masam dan sedikit beralkohol, jika diinkubasi semalam, berasa seperti air kelapa muda (degan), sedangkan jika diinkubasi >24 jam, rasanya seperti air buah siwalan atau legen ataupun tuak (Sampurno, 2015). Minuman fermentasi water kefir berasal dari kefir grains. Menurut Gulitz dkk. (2011) dalam Michael (2014), kefir grains terbentuk dari kultur berbagai jenis strain bakteri sehat dan khamir, yang terdapat bersama-sama dalam matriks polisakarida yang dibuat oleh bakteri. Fanworth dan Mainville (2008) dalam Gunawan (2015), menyatakan bahwa bakteri asam laktat (BAL) yang ada dalam kefir, yaitu seperti ; lactobacillus, lactococcus dan leuconostoc, sementara khamir yang ada yaitu

22 5 seperti ; Saccharomyces cereviceae dan Candida kefir, serta terdapat juga bakteri asam asetat yaitu aceterobacteria. Kefir merupakan salah satu produk minuman fungsional. Menurut Farnworth (2005) dalam Gunawan (2014), hal ini disebabkan bakteri probiotik yang terdapat pada kefir memiliki viabilitas yang tinggi sehingga dapat tetap hidup dan tumbuh aktif dalam sistem pencernaan serta menghambat atau membunuh bakteri patogen. Antimikrobia yang dapat dijumpai pada kefir seperti, asam laktat, asam asetat, asam format, hidrogen peroksida, diasetil asetaldehid, karbondioksida, alkohol dan bakteriosin akan bermanfaat apabila dikonsumsi. Hal ini dikarenakan, kandungan antimikrobia tersebut akan meningkatkan sistem pertahanan tubuh. (Maheswari, 2009 dalam Michael, 2014). Pada proses fermentasi kefir akan dihasilkan metabolit primer dan metabolit sekunder. Metabolit primer adalah senyawa-senyawa kimia yang dihasilkan oleh mikroba dan dibutuhkan mikroba tersebut untuk pertumbuhannya, diantaranya asam-asam organik dan alkohol. Metabolit sekunder adalah senyawa yang disintesis mikroba tetapi bukan untuk kebutuhan fisiologis pokok seperti bakteriosin dan polifenol (Kunaepah, 2008). Pada proses fermentasi kefir, gula dipecah menjadi asam piruvat. Piruvat diubah oleh khamir menjadi acetaldehida menjadi etanol. Gula oleh bakteri diubah menjadi asam laktat. Bakteri dan jamur serta beberapa macam khamir mampu memecah glukosa menjadi karbondioksida dan air yang akan menghasilkan minuman fermentasi berkarbonasi (Kunaepah, 2008).

23 6 Substrat pada fermentasi water kefir ini adalah jenis gula merah yang berasal dari aren dan kelapa. Gula merah menurut SNI (1995), memiliki kandungan sukrosa minimal 77%, gula reduksi maksimal 10%, kadar air maksimal 10%, kadar abu maksimal 2%, padatan tidak larut dalam air maksimal 1 % dan gula merah dengan mutu baik berwarna kuning sampai kecoklatan. Menurut Rosida (2000) dalam Nuraini, dkk (2014), gula merah mengandung asam amino bebas yaitu, lisin, tryptophan, asam glutamate, asam aspartate, alanine dan glisin. Gula merah aren dan gula merah kelapa memiliki komposisi yang berbeda. Gula kelapa memiliki komposisi kimia yaitu kadar air 10,92%, sukrosa 68,35%, gula pereduksi 6,58% (Thampan, 1982). Selain itu gula kelapa juga memiliki lemak 10%, protein 1,64%, kalsium 0,76% dan fosfor 0,37% (Santoso, 1993). Sedangkan gula merah aren memiliki komposisi kimia yaitu kadar air 9,16%, sukrosa 84,31%, gula pereduksi 0,53%, lemak 0,11%, protein 2,28%, total mineral 3,66%, kalsium 1,35 % dan fosfor 1,37% (BPTP Banten, 2005). Gula merah mempunyai nilai kemanisan 10% lebih tinggi daripada gula pasir. Nilai kemanisan ini disebabkan oleh adanya fruktosa dalam gula merah yang memiliki nilai kemanisan lebih tinggi dibandingkan sukrosa. Gula merah juga memiliki rasa sedikit asam karena adanya kandungan asam-asam organik di dalamnya. Adanya asam-asam ini menyebabkan gula merah mempunyai aroma yang khas, sedikit asam, dan berbau karamel (Utami, 2008). Komponen dan komposisi kimia kefir bervariasi, bergantung pada jenis mikroba starter, suhu, lama fermentasi, serta bahan baku yang digunakan.

24 7 Fermentasi kefir dapat dilakukan pada suhu ruang sekitar jam (Usmiati, 2007). Fermentasi kefir dilakukan dengan cara menimbang 30g butir kefir dan 30g gula pasir kemudian dimasukan ke dalam stoples kaca dan diberi 100 ml air kemudian stoples ditutup rapat. Kefir difermentasi selama 24 jam sampai air sedikit keruh. Proses fermentasi menggunakan gula pasir sebagai karbohidrat yang akan diubah oleh bakteri kefir menjadi alkohol dan asam (Firdausi dkk, 2010 dalam Michael, 2014). Menurut Hui (1993) dalam Angela (2016), starter adalah populasi mikroba dalam jumlah dan kondisi fisiologis yang siap diinokulasikan pada media fermentasi. Starter biasanya berada pada fase log karena pada fase tersebut mikroba bertumbuh dengan cepat. Menurut Gulitz et. Al (2011) dalam Angela (2016), starter yang ditambahkan sebaiknya berkisar 3-10% dari volume medium fermentasi. Menururt Cui Xiao Hua et al, (2013) dalam Angela (2016), dalam penelitian Walnut Kefir dengan menggunakan konsentrasi starter sebesar 3%, 5%, 7%, dan 9% (v/v) menunjukkan bahwa ditinjau dari aspek kesukaan pada konsentrasi starter 5% dan 7% lebih disukai dibandingkan dengan starter 3% dan 9%. Menururt Angela (2016), perlakuan terbaik konsentrasi starter 8% pada kefir strawberry berpengaruh nyata terhadap sifat kimia (warna dan ph) dan organoleptik (warna, rasa dan aroma). Menurut Budiman (2016), perlakuan

25 8 konsentrasi starter 8% pada kefir strawberry juga memberikan hasil tertinggi pada total bakteri asam laktat dan khamir. Menurut Schneedorf (2012) dalam Gunawan (2015), biji kefir merupakan mikroorganisme probiotik yang ditumbuhkan pada medium larutan gula dengan konsentrasi gula gram/l pada suhu 25 C selama 20 jam. Menurut Alsayadi (2013) dalam Gunawan (2015), menggunakan apel (5 gram/l), larutan gula (6,5% w/v) dan air mineral; (5% w/v) dari berat biji kefir dan diinkubasi pada suhu 21 C selama 24 jam menunjukan pertumbuhan optimum. Menurut Gunawan (2015), pada variasi kismis dan sukrosa terhadap asam laktat, alkohol, dan pertumbuhan optimal kristal alga atau water kefir adalah dengan penambahan gula sebesar 85 gram dan kismis 15 gr dengan dihasilkannya kadar asam total 3,27%, kadar gula reduksi 2,21 mg/ml, kadar etanol 0,55-0,62% dengan lama fermentasi 7 hari. Menurut Fittivaldy (2016), perbedaan konsentrasi gula pasir pada kefir strowberry memberikan pengaruh nyata terhadap sifat kimia (total asam dan total padatan terlarut) dan total mikroba (total bakteri asam laktat dan total khamir). Hasil perlakuan tertinggi didapatkan dari konsentrasi gula pasir 10%. Lama fermentasi dan penambahan glukosa akan berpengaruh terhadap metabolit primer yang dihasilkan, seperti asam laktat dan alkohol (Kunaepah, 2008). Harun, dkk (2013), menyatakan bahwa penambahan gula kelapa dan lama fermentasi terhadap susu fermentasi kacang merah berpengaruh nyata terhadap ph dan total asam tertitrasi serta penilaian organoleptik. Namun interaksi

26 9 penambahan gula kelapa dan lama fermentasi tidak memberikan pengaruh nyata total bakteri asam laktat dan kadar protein. Hasil terbaik didapat pada gula kelapa 9% dan lama fermentasi 16 jam. Menurut Sampurno (2012), water kefir mengandung konsentrasi alkohol antara 0,5%-3% tergantung lamanya proses fermentasi atau inkubasi. Water kefir dengan bahan baku 4 jenis gula yaitu gula pasir, gula batu, raw sugar, dan nira tebu memiliki kisaran ph 5,91 5,98. Sedangkan nilai total asam berkisar 0,612-1,950%. Panelis lebih menyukai rasa dan keseluruhan (kesukaan overall) water kefir dengan perlakuan gula pasir daripada perlakuan lain. Menurut Mubin (2016), water kefir yang baik memiliki standar ph maksimal 4,32 dan total asam minimial 0,5%. Perlakuan terbaik pada parameter kimia, fisik serta mikrobiologi pada kefir nira siwalan bahwa nilai produk tertinggi diperoleh dengan perlakuan pengenceran 1:7 dan metode inkubasi suhu 25 C selama 24 jam yakni total bakteri asam laktat 5,62 x 10 7 CFU/ml, total asam 0,86%, total khamir 1,20 x 10 6 CFU/ml dan total gula sebesar 10,33%. Sedangkan untuk parameter organoleptik parameter tertinggi diperoleh dari pengenceran nira 1:5 dengan metode inkubasi 43 C selama 12 jam. Menurut Musdholifah, dkk (2016), dari hasil studi aktifitas antioksidan kefir teh daun sirsak dari berbagai merek didapatkan perlakuan terbaik didapatkan dari teh daun sirsak kereta uap dengan hasil total asam sebesar 0,10%, ph 4,54, total gula 6,80%, total fenol 284,35 µg/ml CGAE dan aktivitas antioksidan 57,50%.

27 Hipotesis Penelitian Berdasarkan kerangka pemikiran diatas, diduga bahwa : 1. Jenis gula merah berpengaruh terhadap karakteristik water kefir 2. Lama fermentasi berpengaruh terhadap karakteristik water kefir 3. Jenis gula merah dengan lama fermentasi terjadi interaksi terhadap karakteristik water kefir 1.7 Tempat dan Waktu Penelitian Tempat penelitian dilaksanakan di Laboratorium Teknologi Pangan, Fakultas Teknik, Universitas Pasundan, Jalan Dr. Setiabudi No. 193 Bandung. Waktu penelitian dilakukan pada bulan September 2016.

28 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bab ini menguraikan mengenai : (1) Fermentasi, (2) Kefir, (3) Gula Aren, dan (4) Gula Kelapa. 2.1 Fermentasi Fermentasi sering didefinisikan sebagai proses pemecahan karbohidrat dan asam amino secara anaerobik, yaitu tanpa memerlukan oksigen. Senyawa yang dapat dipecah dalam proses fermentasi terutama adalah karbohidrat, sedangkan asam amino hanya dapat difermentasi oleh beberapa jenis bakteri tertentu (Fardiaz, 1992). Fermentasi adalah proses yang menghasilkan berbagai produk baik secara aerob maupun anaerob dengan melibatkan aktivitas mikroba atau ekstraknya secara terkontrol. Fermentasi dapat menambah keanekaragaman pangan dan menghasilkan produk dengan cita rasa, aroma, serta tekstur yang khas, selain itu juga dapat memperpanjang masa simpan produk (Halin, 1992 dalam Fratiwi 2008). Menurut Kunaepah (2008), fermentasi dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya sebagai berikut :. 1. Substrat (Medium) Substrat atau medium fermentasi menyediakan zat gizi yang diperlukan oleh mikroba untuk memperoleh energi, pertumbuhan, bahan pembentuk sel dan biosintesa produk-produk metabolisme. Bermacam-macam substrat dapat dipakai untuk melangsungkan fermentasi yaitu serealia, pati, laktosa, glukosa dan sukrosa 11

29 12 sebagai sumber karbon, sedangkan asam amino, protein, nitrat, garam amonium, tepung kedelai dan sisa fermentasi sebagai sumber nitrogen. Selain untuk memenuhi pertumbuhan sel dan pembentukan produk fermentasi, medium yang digunakan akan berpengaruh terhadap ph. 2. Suhu Suhu fermentasi menentukan jenis mikroba yang dominan selama fermentasi. Pada umumunya bakteri asam laktat tumbuh pada suhu optimum 30 C, tetapi beberapa kultur dapat membentuk asam dengan kecepatan sama pada suhu 37 C maupun 30 C. Suhu yang lebih tinggi dari 40 C pada umumnya menurunkan kecepatan pertumbuhan dan pembentukan asam oleh bakteri asam laktat. Sedangkan khamir mempunyai suhu pertumbuhan optimum pada C mempunyai pertumbuhan optimum fermentasi pada pembuatan sayur asin sangat sensitif terhadap perubahan suhu. Jika konsentrasi asam yang diinginkan telah tercapai, maka suhu dapat dinaikkan untuk menghentikan fermentasi. 3. Oksigen Tersedianya oksigen dapat memepengaruhi pertumbuhan mikroorganisme. Jamur bersifat aerobik (memerlukan oksigen) sedangkan khamir dapat bersifat aerobik atau anaerobik tergantung pada kondisinya. Bakteri diklasifikasi menjadi empat kelompok yaitu aerob obligat (tumbuh jika persediaan oksigen banyak), aerob fakultatif (tumbuh jika persedian oksigen cukup, juga dapat tumbuh secara anaerob), anaerob obligat (tumbuh jika ada oksigen) dan anaerob fakultatif (tumbuh jika tidak ada oksigen juga dapat tumbuh secara aerob).

30 13 4. Mikroba Fermentasi pada umumnya dilakukan dengan menggunakan kultur murni. Kultur ini dapat disimpan dalam keadaan kering atau dibekukan.tetapi kultur campuran mampu menghasilkan asam yang lebih cepat dibandingkan pada kultur tunggal. Banyaknya mikroba yang ditambahkan berkisar 3-10% dari volume medium fermentasi. Gambar 1. Kurva Pertumbuhan Jasad Renik (Fardiaz, 1992) Dalam suatu proses fermentasi terdapat adanya proses kultivasi mikroorganisme yang menjadi agent fermentasi. Pada proses kultivasi, yang menjadi titik kritis kultivasi adalah pada fase eksponensial dan fase stasioner. Pada fase tersebut mikroorganisme akan menghasilkan metabolit. Setelah fase adaptasi selesai, mikroorganisme memasuki fase eksponensial dimana laju pertumbuhan maksimum dan konstan, sehingga jumlah biomassa maksimum terdapat fase late exponensial. Proses pertumbuhan mikroba merupakan proses

31 14 yang memiliki batas tertentu. Pada saat tertentu, setelah melewati tahap minimum, mikroba akan mengalami fase kematian. (Atlas et al, 1998 dalam Muninngar, 2012). 2.2 Kefir Penjelasan produk kefir menurut Codex adalah suatu kultur dengan biang berupa biji kefir yang terdiri atas mikroorganisme seperti Lactobacillus kefiri dan spesies lain, seperti Leuconostoc, Lactococcus, dan Acetobacter, yang hidup dan memiliki kaitan erat dan khusus. Pada biji kefir juga terdapat kontribusi kelompok ragi atau yeast, yaitu ragi yang memfermentasi laktosa (Kluyveromyces marxianus) dan ragi yang tidak memfermentasi laktosa (Saccharomyces unisporus, Saccharomyces cerevisiae, dan Saccharomyces exiguus) (Bahar,2008). Kultur biji kefir yang terdiri dari bakteri dan khamir tersebut masingmasing berperan dalam pembentukan cita rasa dan struktur kefir. Bakteri menyebabkan terjadinya asam sedangkan khamir menghasilkan alkohol dan CO 2 pada proses fermentasi. Hal ini membedakan rasa yogurt dan kefir. Komposisi mikroba dalam butiran kefir dapar bervariasi sehingga hasil akhir kefir kadang mempunyai aroma yang bervariasi. Bakteri asam laktat dan khamir yang hidup bersimbiosis dan tumbuh di dalam biji kefir berada dalam perbandingan seimbang. Bakteri asam laktat yang berbentuk batang akan menempati lapisan perifer (luar) biji, sedangkan ragi ada di dalam intinya (Hidayat, 2006). Pada pembuatan kefir digunakan biji kefir (kefir grain/tibicos) yang berwarna putih kekuningan, tidak dapat larut dalam air maupun beberapa pelarut lainnya. Pada biji kefir mengandung 24% polisakarida yang bersifat lengket,

32 15 terdapat simbiotik mikroflora yaitu khamir (Saccharomyces kefir, Torula kefir), lactobacilli (Lactobacilluscaucasicus), Leuconostocs serta Sterptokoki laktat (Rahman, dkk dalam Sampurno, 2012). Biji water kefir dikenal dengan berbagai macam nama, namun yang paling sering disebut adalah Tibicos, Japanese Water Crystals, dan California bees. Juga ada yang menyebutnya sebagai Australia bees, African bees, Ginger bees, Ginger Beer Plant, Sea Rice atau Agua Germ. Setiap Negara yang berbeda menamakan bibit kefir dengan nama yang berbeda pula. Contohnya di Jerman mereka sering menyebutnya dengan Plits, di Itali dinamai Kefir di Frutta, dan di Perancis menyebutnya dengan Graines Viviantes, di Meksico dinamai Tibikos atau Tibi yang dipakai untuk membuat minuman fermentasi yang disebut tepache, yang terbuat dari nanas, gula coklat dan kayu manis (Gunawan, 2015). Kefir dan yogurt keduanya memiliki perbedaan pada jenis kultur bakteri yang digunakan untuk fermentasi. yogurt mengandung bakteri transisi yang mempertahankan kebersihan sistem pencernaan dan menyediakan makanan untuk bakteri baik. Sedangkan kefir dapat benar-benar membersihkan saluran usus, sesuatu yang tidak dapat dilakukan pada yoghurt. Kefir mengandung beberapa strain bakteri yang tidak dapat ditemukan pada yoghurt, yaitu Lactobacillus Caucasus, Leuconostoc, spesies Acetobacter dan spesies Streptococcus. Kefir juga mengandung ragi yang bermanfaat, seperti Saccharomyces kefir dan Tarula kefir, yang mendominasi, mengontrol dan menghilangkan ragi patogen yang destruktif dalam tubuh manusia (Buckle, 1987).

33 16 Mengonsumsi kefir secara rutin dan konsisten memberikan kondisi positif bagi kesehatan karena : (1) kefir membantu menyehatkan sistem pencernaan dan menghindari resiko terkena kanker (tumor) usus besar, (2) kefir membantu menormalkan bakteri yang terdapat pada usus besar pasca-pengobatan yang menggunaakan antibiotik, (3) meningkatkan fungsi pencernaan dan penyerapan nutrisi makanan, (4) membantu memperlancar buang air besar, (5) membantu menyembuhkan berbagai gangguan kesehatan, seperti diabetes, hipertensi, dan tumor, (6) membantu menurunkan kadar kolestrol dan mengurangi penyakit jantung koroner, (7) membantu mencegah infeksi saluran urine, (8) meningkatkan system kekebalan tubuh (body immunity), (9) membantu menjaga stamina tubuh dan menjaga tubuh tidak cepat lelah, dan (10) membantu penderita lactoseintolerance (Bahar, 2008). 2.3 Gula Aren Pohon aren atau (Arenga pinnata Merr) merupakan tumbuhan yang menghasilkan bahan-bahan industri sejak lama. Hampir semua bagian pohon dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan, mulai dari bagian fisik (akar, batang, daun, ijuk) maupun hasil produksinya (nira, pati/tepung, dan bush (Lempang, 2012). Gula aren berasal dari nira pohon aren yang diperoleh dengan penyadapan tangkai bunganya dan dapat mulai disadap pada umur 5-12 tahun. Tiap tanaman dapat disadap selama 3 tahun dan tiap tahun dapat disadap 3-4 tangkai bunga. Hasil niranya liter per musim tangkai bunga (3-4 bulan) atau

34 17 liter nira per tahun. Dalam setiap pohon aren dapat disap 2 kali dengan menghasilkan 3-10 liter nira (Muchtadi, 2010). Komposisi nira aren dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya varietas tanaman, umur tanaman, kesehatan tanaman, keadaan tanah, iklim, pemupukan, dan pengairan. Nita aren mengandung komposisi air sebanyak %, sukrosa ± 15%, gula invert 0,13%, non gula (organik) 0,13%, non gula (anorganik) 0,02%. Selain itu nira juga mengandung mineral-mineral dalam jumlah tertentu (Muchtadi, 2010). Produk-produk nira dapat digolongkan dalam dua kelompok, yaitu yang tidak mengalami fermentasi dan mengalami fermentasi. Nira aren yang masih segar dan rasanya manis dapat langsung diminum atau dapat dibiarakan terlebih dahulu mengalami fermentasi sebelum diminum. Nira yang masih segar digunakan untuk obat sariawan, TBC, disentri, wasir, dan mempelancar buang air besar. Nira aren yang telah mengalami fermentasi (peragian) berubah menjadi tuak. Tuak dari fermentasi gula aren juga berguna sebagai perangsang haid dan cukup ampuh melawan radang paru-paru (Lempang, 2012). Gula aren sering digunakan dalam ramuan obat tradisional dan diyakini memiliki khasiat sebagai obat demam dan sakit perut. Gula aren mengandung glukosa cukup tinggi yang dapat membersihkan ginjal sehingga dapat terhindar dari penyakit ginjal. Kekhasan gula aren dari segi kimia yaitu mengandung sukrosa kurang lebih 84% dibandingkan dengan gula tebu dan gula bit yang masing-masing hanya 20% dan 17% sehingga gula aren mampu menyediakan energi lebih tinggi dari gula bit dan gula tebu (Lempang, 2012).

35 18 Selain sebagai minuman, nira aren segar juga terutama digunakan sebagai bahan baku pengolahan gula aren. Pengolahan nira secara langsung mengasilkan gula 104,8 gram per liter nira atau rendemen produksi 10,48% (Lempang, 2012). Gula aren terdapat dalam tiga bentuk yaitu gula cetak (kerekan), gula pasir dan gula semut (Sapari, 2004 dalam Lempang, 2012). Gula cetak pada umumnya memiliki bentuk sesuai bentuk cetakan yang digunakan. Gula pasir adalah gula aren yang dikristalkan kecil-kecil seperti pasir dan berwarna merah. Gula semut adalah gula yang dibuat dari nira dengan bentuk serbuk atau Kristal yang berwarna kuning kecoklatan sampai coklat (Lutony, 1993 dalam Lempang, 2012). Gula semut mirip dengan gula pasir (aren), akan tetapi ukurannya lebih besar sedikit dari pada gula pasir (Lempang, 2012). Komposisi kimia gula aren dapat dilihat pada Tabel 1 dan nilai gizi berbagai jenis gula yang terkandung dalam setiap 100 gram dapat dilihat pada Tabel 2. Gula merah dari nira aren dan nira kelapa mempunyai beberapa perbedaan. Gula merah dari nira kelapa memiliki warna coklat muda, rasa lebih manis, dan lebih bersih. Sedangkan, gula merah dari nira aren memiliki warna coklat lebih gelap,aroma khas, rasa manis, dan sedikit kotor sehingga perlu disaring bila akan digunakan dalam bentuk cair (Kristianingrum, 2009). Tabel 1 Komposisi Kimia Gula Aren Komposisi kimia Kandungan Sukrosa 78 Air 1 Gula reduksi 6 Abu 2 Pengotor 1 Sumber : Maryati, 1995 dalam Rompas, 2015.

36 19 Tabel 2. Nilai Gizi dari Berbagai Jenis Gula Setiap 100 gram Komposisi (mg) Gula aren Gula kelapa Gula pasir Gula merah tebu Kalori 386,0 386,0 364,0 356,0 Protein 0,0 3,0 0,0 0,4 Lemak 0,0 10,0 0,0 0,5 Hidrat Arang 95,5 76,0 94,0 90,6 Kalsium 75,0 76,0 5,0 51,0 Fosfor 35,0 37,0 1,0 44,0 Besi 3,0 2,6 0,1 4,2 Vitamin A 0,0 0,0 0,0 0,0 Vitamin B1 0,0 0,0 0,0 0,02 Vitamin B2 0,0 0,0 0,0 0,03 Vitamin C 0,0 0,0 0,0 0,0 Air 9,0 10 5,4 7,4 Sumber : Tan, 1980 dalam Utami, Gula Kelapa Produk lain yang tak kalah pentingnya dari kelapa selain buah, adalah nira. Nira merupakan cairan bening yang terdapat dalam tandan kelapa yang belum terbuka. Saat ini pengrajin memanfaatkan nira kelapa untuk pembutan gula cetak dan gula semut (Mashud, 2015). Gula kelapa berasal dari nira pohon kelapa yang diperoleh dari hasil penyadapan tandan bunga (mayang) kelapa. Kelapa ini mulai dapat disadap umur 6-8 tahun serta lamanya saat disadap tahun, pengambilan nira yaitu dengan cara memotong tangkai bunganya. Penyadapan dilakukan sepanjang tahun selama 4 bulan, hasil niranya 2 kg per hari tiap sadap. Rendemen gula merah yaitu 12-18%, gula merah yang dihasilkan antara kg per pohon per tahun (Muchtadi, 2010). Komposisi nira kelapa terdiri dari sukrosa sekitar 13-17%, protein 0,02-0,03%. Air 75-90%, dan yang lainnya adalah bahan organik seperti karbohidrat,

37 20 asam amino, zat warna, lemak serta garam mineral. Getah kelapa mengandung sejumlah kecil garam-garam mineral dan vitamin, antara lain asam askorbat sebesar mg/10 ml getah kelapa (Muchtadi, 2010). Komposisi kimia pada 100 ml nira kelapa ada pada Tabel 3. dan komposisi kimia gula aren, gula tebu, gula siwalan, dan gula kelapa pada 100 gr bahan ada pada Tabel 4. Tabel 3. Kandungan Kimia pada 100 ml Nira Kelapa Komposisi kimia Kandungan ph 7,49 Total gula (g) 9,30 Total protein (mg) 13,30 Total lemak (g) 0,03 Kalsium (mg) 1,62 Magnesium (mg) 2,15 Besi (mg) 1,20 Sodium (mg) 6,95 Potassium (mg) 3,16 Cu (mg) 0,03 Zing (mg) 0,03 Fosfor (mg) 1,55 Niasin (mg) 0,02 Thiamine (mg) 0,02 Riboflavin (mg) 0,03 Asam asorbat (mg) 2,93 Vitamin A (IU) 43,0 Etanol (%) v/v 0,0 Sumber : Barh dan Muzamdar, 2008 dalam Mashud Selain itu, gula kelapa memiliki kelebihan lain, yaitu dapat digunakan sebagai pemanis alami yang ramah bagi penderita diabetes. Menurut Trinidad sebagaimana yang dikutip dalam Flores (2010), gula kelapa memiliki indeks glikemik 35. Indeks glikemik suatu bahan makanan dinyatakan rendah jika memenuhi kisaran 0-55, sehingga dapat dinyatakan gula kelapa memiliki indeks glikemik yang rendah (Failasufa, 2015).

38 Tabel 4. Komposisi Kimia Gula Aren, Gula Tebu, Gula Siwalan dan Gula Kelapa pada 100 gr bahan. No. Sifat Kimia (%) Gula Aren Gula Tebu Gula Siwalan Gula Kelapa 1 Kadar air 9,16* 10,32* 8,61* 10,92** 2 Sukrosa 84,31* 71,89* 76,85* 68,35** 3 Gula pereduksi 0,53* 3,7* 1,66* 6,58** 4 Lemak 0,11* 0,15* 0,19* 10*** 5 Protein 2,28* 0,06* 1,04* 1,64*** 6 Total Mineral 3,66* 5,04* 3,15* - 7 Kalsium 1,35* 1,64* 0,86* 0,76*** 8 Fosfor 1,37* 0,06* 0,01* 0,37*** Sumber : * = BPTP Banten, 2005., ** = Thampan, 1982., ***= Santoso,

39 BAB III METODOLOGI PENELITIAN Bab ini menguraiakan mengenai : (1) Bahan dan Alat, (2) Metode Penelitian, dan (3) Prosedur Penelitian. 3.1 Bahan dan Alat Alat-alat yang Digunakan Alat yang digunakan dalam penelitian adalah sendok, pisau, timbangan digital, panci, kompor, botol kaca, dan saringan. Alat yang digunakan untuk analisis adalah labu takar 100 ml, termometer, inkubator, pipet 1 ml, pipet 10 ml, ph meter, buret, klem, statif, piknometer 25 ml, gelas ukur 50 ml, labu Erlenmeyer 100 ml, dan labu destilasi Bahan-bahan yang Digunakan Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah gula merah aren, gula merah kelapa, biji kefir yang diperoleh dari Afia Kefir Bandung dan air. Bahan yang digunakan untuk analisis adalah aquadest, HCL 9,5N, NaOH 30%, larutan Luff Schoorl, KI, H 2 SO 4 6N, Na-tiosulfat 0,1 N, indikator amilum, NaOH 0,1 N, larutan phenopthalein, buffer ph 4 dan ph Metode Penelitian Penelitian Pendahuluan Penelitian pendahuluan digunakan untuk mencari konsentrasi starter yang tepat dari berbagai konsentrasi, yaitu konsentrasi 3%, 6% dan 9%. Bahan baku yang digunakan adalah gula merah yang terdiri dari jenis gula merah aren : gula merah kelapa (5% : 5%), kemudian dilakukan fermentasi selama 24 jam pada 22

40 23 suhu 25 o C. Respon yang digunakan adalah respon organoleptik dengan metode uji hedonik oleh 20 panelis agak terlatih dengan dilakukan tiga kali pengulangan meliputi aroma, rasa, dan warna dengan skala 1-6 (Tabel 5). Tabel 5. Skala Hedonik Water Kefir Skala Numerik Skala Hedonik Aroma Rasa Warna 1 Sangat tidak suka Sangat tidak suka Sangat tidak suka 2 Tidak suka Tidak suka Tidak suka 3 Agak tidak suka Agak tidak suka Agak tidak suka 4 Agak suka Agak suka Agak suka 5 Suka Suka Suka 6 Sangat suka Sangat suka Sangat suka Penelitian Utama Penelitian utama yaitu untuk melihat pengaruh penambahan jenis gula merah yang berbeda serta lama fermentasi terhadap water kefir dengan suhu inkubasi yang seragam yaitu suhu ruang (25 0 C) Rancangan Perlakuan Rancangan perlakuan yang dibuat terdiri dari 2 faktor, yaitu faktor jenis gula merah (G) dan lama fermentasi (F), masing-masing faktor terdiri dari 3 taraf. Faktor perlakuan : Jenis Gula Merah (G), yaitu : 1. g 1 = gula merah aren (10%) 2. g 2 = gula merah kelapa 10%) 3. g 3 = gula merah aren (5%) : gula merah kelapa (5%) Lama Fermentasi (F), yaitu : 1. f 1 = 18 jam 2. f 2 = 21 jam 3. f 3 = 24 jam

41 Rancangan Percobaan Penelitian ini menggunakan metode Rancangan Acak Kelompok (RAK) faktorial 3x3 dengan 9 kombinasi perlakuan dan diulang sebanyak 3 kali, maka satuan percobaannya terdiri dari 9x3 = 27 satuan percobaan. Adapun desain faktorial rancangan percobaan ini dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 6. Model Ekperimen Rancangan Acak Kelompok Pola 3x3 Jenis Gula (G) Lama Fermentasi (F) Ulangan I II III f1 g1f1 g1f1 g1f1 g1 f2 g1f2 g1f2 g1f2 f3 g1f3 g1f3 g1f3 f1 g2f1 g2f1 g2f1 g2 f2 g2f2 g2f2 g2f2 f3 g2f3 g2f3 g2f3 f1 g3f1 g3f1 g3f1 g3 f2 g3f2 g3f2 g3f2 f3 g3f3 g3f3 g3f3 (Sumber : Gasperz, 1995) Berdasarkan rancangan diatas daerah (layout) rancangan percobaan faktorial 3 x 3 dapat dilihat sebagai berikut : Kelompok ulangan 1 Kelompok ulangan 2 Kelompok ulangan 3 g1f3 g2f3 g1f1 g3f3 g2f2 g1f2 g3f2 g2f1 g3f1 g2f1 g3f1 g3f3 g1f1 g1f2 g3f2 g2f3 g1f3 g2f2 g3f2 g1f2 g2f3 g3f1 g1f3 g2f2 g1f1 g3f3 g2f1 Model statistika yang digunakan adalah : Yijk = µ + Kk + Gi + Fj + (GF)ij + (ε)ijk Keterangan : i = 1,2,3 untuk jenis gula merah j = 1,2,3 untuk lama fermentasi k = 1,2,3 untuk 3 kali ulangan dalam setiap i dan j kombinasi perlakuan

42 25 Yijk = Nilai pengamatan (respon) faktor G (jenis gula merah) taraf ke-i dan faktor F (lama fermentasi) taraf ke-j serta ulangan ke-k µ = Nilai rata-rata sesungguhnya Gi Fj = Pengaruh taraf ke-i faktor jenis gula merah = Pengaruh taraf ke-j faktor lama fermentasi (GF)ij = Pengaruh interaksi taraf ke-i faktor jenis gula merah dan taraf ke-j Kk εijk faktor lama fermentasi = Pengaruh kelompok ulangan ke-k = Efek galat percobaan pada kelompok ulangan ke-k yang memperoleh taraf ke-i faktor G (jenis gula merah) dan taraf ke-j faktor F (lama fermentasi) Rancangan Analisis Berdasarkan rancangan analisis pecobaan diatas, maka dapat dibuat analisis variasi (ANAVA) untuk mendapatkan kesimpulan mengenai pengaruh perlakuan, dapat dilihat pada Tabel 7. Tabel 7. Tabel Analisis Ragam (ANAVA) Sumber Variasi Derajat Bebas (db) JK KT F Hitung Taraf Nyata 5% Kelompok r-1 JKK - Perlakuan gf-1 JKP - G g-1 JK(G) KT(G) KT(G)/KTG 3,63 F f-1 JK(F) KT(F) KT(F)/KTG 3,63 JK(GF KT(GF KT(GF)/KT GF (g-1)(f-1) ) ) G 3,01 Galat (r-1)(gf-1) JKG KTG Total rgf-1 JKT - Berdasarkan rancangan diatas, untuk memudahkan pengujian maka dilakukan uji analisis variasi (ANAVA) dan selanjutnya ditentukan daerah penolakan hipotesis, yaitu:

43 26 1. H o ditolak, jika F hitung F tabel, apabila penggunaan jenis gula, lama fermentasi serta interaksinya tidak berpengaruh terhadap karakteristik water kefir, sehingga tidak perlu dilakukan uji lanjut. 2. H o diterima, jika F hitung > F tabel, apabila jenis gula, lama fermentasi serta interaksinya berpengaruh terhadap karakteristik water kefir, sehingga perlu dilakukan uji lanjut untuk mengetahui sejauh mana perbedaan dari masingmasing perlakuan dengan uji Duncan taraf 5% (LSR test) untuk mengetahui mana yang berbeda nyata (Gasperz, 1995) Rancangan Respon Respon yang akan dilakukan pada penelitian ini meliputi respon kimia dan respon organoleptik Respon Kimia Respon kimia terhadap water kefir pada penelitian ini meliputi analisis kadar ph (AOAC, 2005), analisis total gula (Sudarmadji dkk, 1997), analisis total asam (Ranggana, 1997), dan analisis kadar alkohol (James, 1995) Respon Organoleptik Respon organoleptik terhadap water kefir pada penelitian ini meliputi rasa, aroma dan warna. Pengujian menggunakan uji hedonik berdasarkan tingkat kesukaan panelis terhadap produk. Pengujian dilakukan oleh 20 panelis agak terlatih. Panelis diminta memberikan penilaian terhadap sampel sesuai dengan skala hedonik yang ada pada Tabel 8, kemudian penilaian tersebut dikumpulkan dalam bentuk formulir pengisian, selanjutnya data tersebut diolah secara statistik menggunakan tabel anava dan uji lanjut Duncan.

44 27 Tabel 8. Skala Hedonik Water Kefir Skala Numerik Skala Hedonik Aroma Rasa Warna 1 Sangat tidak suka Sangat tidak suka Sangat tidak suka 2 Tidak suka Tidak suka Tidak suka 3 Agak tidak suka Agak tidak suka Agak tidak suka 4 Agak suka Agak suka Agak suka 5 Suka Suka Suka 6 Sangat suka Sangat suka Sangat suka 3.3 Prosedur Penelitian yaitu : Prosedur penelitian pada pembuatan water kefir meliputi beberapa tahap, 1. Penghancuran Gula merah dihancurkan secara kasar dengan menggunakan pisau sampai ukurannya kecil sehingga mudah dilarutkan dalam air. 2. Pelarutan Gula merah yang telah hancur kemudian dilarutkan dalam air hangat sampai benar-benar larut, baru kemudian larutan gula ini ditambahkan air dingin kembali sampai volumenya sesuai dengan volume yang dibutuhkan. 3. Penyaringan Larutan gula selanjutnya dilakukan penyaringan. Fungsi penyaringan ini adalah untuk memisahkan larutan gula dari pengotornya seperti kerikil dan daun kering. 4. Inokulasi Larutan gula kemudian ditambahkan biji kefir dengan konsentrasi yang terpilih pada penelitian pendahuluan.

45 28 5. Pengemasan Sebelum digunakan, botol kaca sebagai pengemas dilakukan proses sterilisasi terlebih dahulu selama 15 menit pada suhu 121 C. Selanjutnya botol kaca didinginkan baru kemudian produk dikemas, lalu ditutup rapat. 6. Fermentasi Produk selanjutnya dilakukan fermentasi pada suhu 25 C selama 18, 21, dan 24 jam di dalam inkubator. Pada proses ini, akan terjadi proses penguraian gula yang kemudian akan memunculkan aroma dan rasa khas water kefir. 7. Penyaringan Setelah proses fermentasi selesai, dilakukan penyaringan dengan menggunakan saringan plastik. Penyaringan dilakukan untuk memisahkan minuman water kefir dari biji kefir. 8. Analisis kimia dan organoleptik Produk water kefir yang dihasilkan, lalu dilakukan analisa kimia yaitu analisa ph, analisa total gula, analisa kadar alkohol dan analisa total asam. Juga dilakukan analisa organoleptik terhadap atribut aroma, rasa dan warna terhadap 20 orang panelis agak terlatih.

46 29 Gula Merah Aren ; Gula Merah Kelapa 10% (1:1) Penghancuran Air 9 : 1 Pelarutan Botol Penyaringan Kotoran Sterilisasi T : 121 C, t : 15' Biji kefir 3%, 6% dan 9% Inokulasi Botol steril Pengemasan Fermentasi T = 25 C, t = 24 jam Penyaringan Biji Kefir Water Kefir Uji Organoleptik (Aroma, Rasa dan Warna) Gambar 2. Diagram Alir Penelitian Pendahuluan Pembuatan Water Kefir