PENGARUH PENAMBAHAN ETANOL DAN LAMA FERMENTASI LANJUTAN CAIRAN PULPA HASIL SAMPING FERMENTASI BIJI KAKAOTERHADAP KARAKTERISTIK CUKA KAKAO

Transkripsi

1 PENGARUH PENAMBAHAN ETANOL DAN LAMA FERMENTASI LANJUTAN CAIRAN PULPA HASIL SAMPING FERMENTASI BIJI KAKAOTERHADAP KARAKTERISTIK CUKA KAKAO S K R I P S I Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Oleh: GEDE GORA ADRISTA JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA 2016 ii

2 Gede Gora Adrista Pengaruh Penambahan Etanol dan Lama Fermentasi Lanjutan Cairan Pulpa Hasil Samping Fermentasi Biji KakaoTerhadap Karakteristik Cuka Kakao. Di bawah bimbingan Dr. Ir. Ni Made Wartini, MP. dan I Wayan Arnata, S.TP, M.Si. ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk (1) mengetahui pengaruh penambahan etanol dan lama fermentasi cairan pulpa hasil samping fermentasi biji kakao terhadap karakteristik cuka kakao, dan (2) menentukan penambahan etanol dan lama fermentasi yang tepat untuk menghasilkan karakteristik cuka kakao dari cairan pulpa hasil samping fermentasi biji kakao terbaik. Percobaan dalam penelitian ini menggunakan Rancangan Petak Terbagi (Split Plot) dengan perlakuan penambahan etanol menjadi petak utama yang terdiri atas 3 petak yaitu 0, 2.5, dan 5 (v/v). Perlakuan lama fermentasi merupakan petak bagian yang terdiri dari 6 level yaitu 0, 2, 4, 6, 8, 10 hari. Lama fermentasi cairan pulpa hasil samping fermentasi biji kakao berpengaruh terhadap kadar asam asetat, ph, dan total padatan terlarut cuka kakao, sedangkan Interaksi, lama fermentasi dan penambahan etanol cairan pulpa hasil samping fermentasi biji kakao berpengaruh terhadap derajat keasaman (ph) cuka kakao. Karakteristik cuka kakao yang terbaik ditemukan dengan perlakuan penambahan etanol sebesar 5% dan lama fermentasi selama 10 hari dengan kadar asam asetat, ph, total padatan terlarut, kadar alkohol, dan total gula berturut-turut adalah 2.86 (% b/b), 3.67%, 5.25 brix %, 0%, dan 2.47%. Kata kunci : cuka kakao, kakao, lama fermentasi, penambahan etanol iii

3 Gede Gora Adrista Effect of Addition of Ethanol And Pulp Liquid Fermentation Period By product of Cocoa Bean Fermentation on Characteristics Of Cocoa Vinegar. Supervised by Dr. Ir. Ni Made Wartini, MP, and I Wayan Arnata, S.TP., M.Sc. ABSTRACT This study aimed to (1) determine the effect of ethanol addition and the fermentation period of pulp liquid by product of cocoa beans fermentation to the characteristics of the cocoa vinegar, and (2) determine the addition of ethanol and fermentation period to produce the characteristic cocoa vinegar of pulp liquid by product of fermentation best cocoa beans. The experiments in this study using a Split Plots design by treatment with the addition of ethanol into the main plot consisted of three plots namely 0, 2.5 and 5 (v / v). Treatment of fermentation period is a subplot that consists of 6 levels namely 0, 2, 4, 6, 8, 10 days. Pulpliquid fermentation period which by product of cocoa beansfermentation affect the levels of acetic acid, ph, and total dissolved solids of cocoavinegar, meanwhile the interaction, period of fermentation and the addition of alcohol in pulp liquid byproduct of fermentation of cocoa beans affect the degree of acidity (ph) of cocoavinegar. Characteristics of the best cocoa vinegar determined by treatment them with the addition of ethanol by 5% and fermentation period for 10 days with high levels of acetic acid, ph, total dissolved solids, alcohol consistency, and total reducing sugar in a row was 2.86 (% w/w), 3.67%, 5.25% brix, 0%, and 2.47%. Keywords: cocoa vinegar, cocoa, fermentation period, the addition of ethanol iv

4 RINGKASAN Kakao (Theobroma cacao Linn) atau lazim pula disebut tanaman cokelat, merupakan komoditas perkebunan yang terus dipacu perkembangannya, terutama untuk meningkatkan ekspor non migas.tahapan pengolahan yang dianggap paling dominan mempengaruhi mutu hasil biji kakao kering adalah fermentasi (Alamsyah, 1991). Fermentasi biji kakao bertujuan untuk menghancurkan pulpa dan mengusahakan kondisi untuk terjadinya reaksi biokimia dalam keping biji, yang berperan bagi pembentukan prekursor cita rasa dan warna coklat. Pulpa yang telah hancur akan mudah lepas dari biji, membentuk cairan pulpa (watery sweatings) yang menetes keluar tumpukan biji dan biji kakao menjadi bersih dan cepat kering (Haryadi dan Supriyanto, 1991). Pulpa biji kakao adalah selaput berlendir berwarna putih yang membungkus biji kakao, terdapat sekitar 25-30% dari berat biji, diantaranya mengandung gula dengan kadar yang relatif tinggi, sekitar 10-13% (Lopez, 1986). Selama fermentasi dapat dihasilkan cairan pulpa 15-20% dari berat biji kakao yang difermentasi (Ganda-Putra et al., 2008). Potensi cairan pulpa yang cukup besar tersebut selama ini hanya dibuang begitu saja disekitar tempat pengolahan, selain akan mengotori juga dapat berdampak buruk atau mencemari bagi lingkungan disekitarnya. Padahal asam asetat sebagai salah satu kandungan cairan pulpa mempunyai nilai ekonomis yang tinggi, diantaranya dapat digunakan sebagai bahan baku cuka makan. Cuka makan dibuat dari cuka fermentasi yang diklasifikasikan menjadi cuka meja dan cuka dapur. Perbedaannya didasarkan atas kandungan asam v

5 asetat, yaitu cuka meja kadar asam asetat 4-12,5% dan cuka dapur kadar asam asetat minimal 12,5% (SNI ). Cuka fermentasi adalah produk cair yang mengandung asam asetat.cuka fermentasi yang diproduksi dari cairan hasil fermentasi biji kakao disebut cuka kakao. Contoh cuka fermentasi selain cuka kakao antara lain cuka apel dan cuka salak. Hasil penelitian Irnia dan Hidayat (2001) menunjukkan fermentasi asam asetat secara kontinyu selama 14 hari dengan menggunakan bakteri Acetobacter aceti FNCC 0016 dan penambahan ethanol 6% menghasilkan rata-rata jumlah asam asetat yang terbentuk perhari berkisar antara 0,44-1,12%. Tujuan dari penelitian ini adalah (1) untuk mengetahui pengaruh penambahan etanol dan lama fermentasi lanjutan cairan pulpa hasil samping fermentasi biji kakao terhadap karakteristik cuka kakao, (2) untuk menentukan penambahan etanol dan lama fermentasi lanjutan cairan pulpa hasil samping fermentasi biji kakao terhadap karakteristik cuka kakao terbaik. Rancangan percobaan yang digunakan pada penelitian ini adalah Rancangan Petak Terbagi atau Rancangan Split Plot. Perlakuan penambahan etanol (A) menjadi petak utama yang terdiri dari 3 perlakuan yaitu 0, 2,5, dan 5. Perlakuan lama fermentasi (H) merupakan petak bagian yang terdiri atas 6 level yaitu 0, 2, 4, 6, 8, 10 hari. Variabel yang diamati yaitu kadar asam asetat (James, 1995), derajat keasaman (ph) (Apriyantonoet al.,1988), total padatan terlarut (Sudarmadji et al., 1989), kadar alkohol (Anon., 2011) dan total gula dengan metode nelson somogyi (Sudarmadji et al., 1989). vi

6 Lama fermentasi cairan pulpa hasil samping fermentasi biji kakao berpengaruh terhadap kadar asam asetat, derajat keasaman (ph), dan total padatan terlarut cuka kakao. Sedangkan penambahan etanol, lama fermentasi dan interaksi cairan pulpa hasil samping fermentasi biji kakao berpengaruh terhadap derajat keasaman (ph) cuka kakao. Penambahan etanol dan lama fermentasi yang tepat untuk menghasilkan cuka kakao dengan kadar asam asetat tertinggi adalah etanol 5% dan lama fermentasi 10 hari dengan kadar asam asetat 2,82%, derajat keasaman (ph) 3,67, total padatan terlarut 5,25% brix, kadar alkohol 0%, dan total gula 2,47%. vii

7 Skripsi ini telah mendapat persetujuan pembimbing Pembimbing I Pembimbing II Dr. Ir. Ni Made Wartini, MP. NIP I Wayan Arnata, S.TP, M.Si. NIP Mengesahkan, Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Dr. Ir. I Dewa Gede Mayun Permana, M.S. NIP Tanggal lulus:... viii

8 RIWAYAT HIDUP Gede Gora Adrista dilahirkan di Denpasar, pada 24 Oktober Penulis merupakan anak pertama dari empat bersaudara dari pasangan Ketut Sudarmada dan Sri Rahayu. Penulis memulai pendidikan di SDN 8 Dauh Puri pada tahun 1999 dan menyelesaikannya pada tahun 2005, lalu melanjutkan pendidikan di SMPN 6 Denpasar dan menyelesaikannya pada tahun Pada tahun 2011 penulis menyelesaikan pendidikan di SMAN 2 Denpasar. Sejak tahun 2011 penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana. Selama menjalani perkuliahan, penulis aktif sebagai panitia pelaksana maupun panitia pengarah pada kegiatan-kegiatan kemahasiswaan dan sebagai fungsionaris organisasi kemahasiswaan di lingkungan Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana. ix

9 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat-nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul Pengaruh Penambahan Etanol dan Lama Fermentasi Lanjutan Cairan Pulpa Hasil Samping Fermentasi Biji Kakao Terhadap Karakteristik Cuka Kakao. Penulisan skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana. Pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya dan penghargaan yang setulus-tulusnya kepada: 1. Ibu Dr. Ir. Ni Made Wartini, MP., selaku dosen pembimbing I dan Bapak I Wayan Arnata, S.TP, M.Si., selaku dosen pembimbing II yang tidak pernah lelah memberikan bimbingan, arahan dan solusi dalam penyelesaian skripsi ini. 2. Kepada penyandang dana Hibah Penelitian Unggulan Perguruan Tinggi yang diketuai oleh Bapak Prof. Dr. Ir. G.P. Ganda Putra, MP., yang telah mendanai penelitian ini. 3. Bapak Dr. Ir. Dewa Gede Mayun Permana, M.S., selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana, atas fasilitas yang diberikan. 4. Ibu Ir. Amna Hartiati, MP., selaku Ketua Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana. x

10 5. Bapak/Ibu dosen beserta pegawai di lingkungan Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana, atas fasilitas dan dukungan selama menempuh kuliah hingga penyusunan skripsi ini. 6. Keluarga besar yang tercinta, Bapak, Ibu, Adik,beserta keluarga besar yang telah mendukung untuk menyelesaikan pendidikan dan tugas akhir ini. 7. Kadek Mega Krisna Yanti, SH., terima kasih atas segala bantuannya dalam menjalani hidup selama kuliah. 8. Kawan-kawan FTP khususnya TIP 2011 yang selalu saling mendukung satu sama lain untuk mencapai cita-cita dan impian masing-masing. Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa membalas semua budi baik ini dengan balasan yang lebih baik. Penulis telah berupaya optimal untuk menyelesaikan tugas akhir dengan baik, namun dengan terbuka penulis sangat menghargai segala saran dan kritik yang membangun dalam rangka penyempurnaannya. Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca. Bukit Jimbaran, Juli 2016 Penulis xi

11 DAFTAR ISI Halaman JUDUL... i HALAMAN PERSYARATAN... ii ABSTRAK... iii RINGKASAN... v HALAMAN PENGESAHAN... viii RIWAYAT HIDUP... ix KATA PENGANTAR... x DAFTAR ISI... xii DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR GAMBAR... xv DAFTAR LAMPIRAN... xvi I. PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Hipotesis Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 5 II. TINJAUAN PUSTAKA Tanaman Kakao Buah Kakao Pengolahan Kakao... 8 xii

12 2.4. Mekanisme Fermentasi Kakao Penghancuran Pulpa Cairan Pulpa Hasil Samping Fermentasi Biji Kakao Asam Asetat, Cuka Fermentasi dan Cuka Makan III. METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian Bahan Alat Rancangan Percobaan Pelaksanaan Penelitian Variabel yang Diamati Analisis Kadar Asam Asetat Analisis ph Total PadatanTerlarut Kadar Alkohol Total Gula Pembuatan Kurva Standar Uji Sampel...24 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Kadar Asam Asetat Derajat Keasaman (ph) Total PadatanTerlarut Kadar Alkohol Total Gula...29 xiii

13 V. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiv

14 DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman 1. Perubahan komposisi pulpa (Case, 2004) Nilai rata-rata kadar asam asetat Nilai rata-rata derajat keasaman (ph) Nilai rata-rata total padatan terlarut Nilai rata-rata kadar alkohol Nilai rata-rata total gula...30 xv

15 DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman 1. Proses perubahan glukosa menjadi asam piruvat(anonimous, 2012) Proses perubahan asam piruvat menjadi etanol (Fiktor dan Moekti 2009) Proses perubahanetanol menjadi asam asetat (Anonimous, 2011 a ) Perubahan kadar asam asetat selama fermentasi(aridona,2015) Diagram Alir Pelaksanaan Percobaan xvi

16 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman 1. Analisis Kadar Asam Asetat Analisis ph AnalisisTotal PadatanTerlarut Analisis Kadar Alkohol Analisis Total Gula Kurva standar Glukosa Tabel Konversi BJ Alkohol...55 xvii