IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Fermentasi Alkohol Fermentasi merupakan kegiatan mikroba pada bahan pangan sehingga dihasilkan produk yang dikehendaki. Mikroba yang umumnya terlibat dalam fermentasi adalah bakteri, khamir dan kapang. Contoh bakteri yang digunakan dalam fermentasi adalah Acetobacter xylinum pada pembuatan nata de coco, Acetobacter aceti pada pembuatan asam asetat. Contoh khamir dalam fermentasi adalah Saccharomyces cerevisiae dalam pembuatan alkohol sedang contoh kapang adalah Rhizopus sp pada pembuatan tempe, Monascus purpureus pada pembuatan angkak dan sebagainya. Fermentasi dapat dilakukan dengan menggunakan kultur tunggal dan kultur campuran. Kultur tunggal adalah mikroorganisme yang telah diketahui dengan pasti sifat dan karakteristiknya sehingga produk yang dihasilkan memiliki stabilitas dan kualitas yang jelas. Sedangkan kultur campuran adalah kultur yang terdiri dari beberapa mikroorganisme yang belum diketahui sifat dan karakteristiknya, sehingga hasil yang diperoleh sering tidak stabil. Penelitian ini menggunakan ragi roti yang merupakan khamir bersel tunggal Saccharomyces cerevisiae, dimana terdapat sejumlah enzim di dalam cairan sel ragi salah satunya adalah enzim invertase dan enzim zimase. Enzim invertase yang berfungsi sebagai pemecah sukrosa menjadi monosakarida (glukosa dan fruktosa) serta enzim zimase yang mengubah monosakarida tersebut menjadi alkohol pada proses fermentasi (Romli, 1998). Fermentasi alkohol merupakan salah satu tahap dalam menghasilkan asam asetat. Fermentasi alkohol dalam penelitian ini dilakukan dengan menginkubasi substrat larutan pulpa kakao yang ditambahkan ragi roti (10% dan 20%) selama 12 hari pada suhu ruang. Menurut Young (1999), gula yang terkandung dalam substrat akan dipecah oleh sel-sel ragi roti menjadi alkohol. Pemecahan ini berkaitan,
antara lain dengan perubahan ph dan total padatan terlarut (TPT), juga menghasilkan asam asetat sebagai produk sekunder. 1. Kadar Alkohol Kadar alkohol memegang peranan penting dalam proses fermentasi, karena berhubungan dengan kemampuan pertumbuhan mikroba terutama khamir (ragi roti) dalam media fermentasi yang selanjutnya akan digunakan untuk produksi asam asetat. Alkohol merupakan produk utama pada fermentasi anaerob, tetapi alkohol ini merupakan racun bagi khamir itu sendiri pada konsentrasi yang tinggi untuk itu konsentrasi substrat awal harus diperhatikan agar dapat di metabolisme oleh khamir dengan baik. Fungsi utama khamir adalah mengubah gula dalam substrat menjadi alkohol dan karbondioksida. Pada Tabel 2 dan Gambar 7 menunjukkan, bahwa kadar alkohol awal dari masing-masing substrat yaitu mencapai 1 % dan akan mengalami peningkatan seiring dengan semakin lamanya waktu fermentasi (12 hari) dan semakin tinggi konsentrasi gula (15%) serta starter ragi (20%) yang digunakan. Hal ini disebabkan, karena semakin tinggi konsentrasi gula dan starter ragi, maka semakin banyak alkohol yang dihasilkan dari pemecahan gula oleh khamir. Tabel 2. Perubahan kadar alkohol pulpa kakao selama fermentasi Kadar alkohol (%) Perlakuan Lama fermentasi (hari) Gula 5%, Ragi 10% 1 3 4 5 Gula 5%, Ragi 20% 1 3 5 6 Gula 10%, Ragi 10% 1 4 6 7 Gula 10%, Ragi 20% 1 5 7 8 Gula 15%, Ragi 10% 1 6 8 9 Gula 15%, Ragi 20% 1 7 9 10 Dari hasil penelitian ini diperoleh kadar alkohol tertinggi dalam fermentasi alkohol adalah 10% pada perlakuan penambahan gula 15%, starter ragi roti 20% selama 12 hari fermentasi. Kadar alkohol inilah yang akan digunakan sebagai substrat untuk fermentasi alkohol dalam memproduksi asam asetat. Pelezar (1986) menyatakan, bahwa kadar alkohol antara 10%-13% adalah konsentrasi optimal bagi bakteri asam
Kadar Alkohol (%) asetat (A. aceti) untuk mengoksidasi alkohol menjadi asam asetat dalam fermentasi alkohol. Waluyo (1984) menyatakan, bahwa jika kadar alkohol yang dihasilkan terlalu rendah, maka asam asetat yang terbentuk akan sedikit, dan sebagian akan hilang sebagai ester atau teroksidasi menjadi CO 2. Sebaliknya, apabila kadar alkohol mencapai 14% atau lebih maka produksi asam asetat tidak berlangsung secara sempurna. Toleransi berbagai khamir terhadap alkohol tergantung pada strain yang dipilih, tetapi secara umum pertumbuhan sel terhenti sepenuhnya dalam alkohol yang konsentrasinya lebih besar 13.6 %vv (Anonim, 2008). 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Lama Fermentasi (Hari) Gula 5%, Ragi 10% Gula 5%, Ragi 20% Gula 10%, Ragi 10% Gula 10%, Ragi 20% Gula 15%, Ragi 10% Gula 15%, Ragi 20% Gambar 7. Grafik perubahan kadar alkohol pulpa kakao selama fermentasi Hasil analisis ragam (Lampiran 1) menunjukkan, bahwa perlakuan konsentrasi gula dan starter ragi serta lama fermentasi memberikan pengaruh yang sangat berbeda nyata terhadap kadar alkohol yang dihasilkan. Uji lanjut Duncan s (Lampiran 2) menunjukkan, bahwa peningkatan kadar alkohol selama 12 hari fermentasi memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada tiap konsentrasi gula, starter ragi roti dan lama fermentasi.
Total Padatan Terlarut (%) Brix 2. Total Padatan Terlarut (TPT) Karbohidrat merupakan nutrisi yang dibutuhkan organisme termasuk khamir (ragi roti) untuk dapat tumbuh dan berkembang. Khamir menggunakan glukosa dalam substrat untuk proses metabolisme dan menghasilkan alkohol serta gas CO 2. Pengukuran total padatan terlarut dilakukan untuk mengetahui penurunan total padatan terlarut karena konsumsi gula oleh sel-sel ragi roti selama fermentasi. Perubahan total padatan terlarut pulpa kakao selama fermentasi dapat dilihat pada Tabel 3 dan Gambar 8. Tabel 3. Perubahan total padatan terlarut pulpa kakao selama fermentasi Total padatan terlarut (%) brix Perlakuan Lama fermentasi (hari) Gula 5%, Ragi 10% 6.5 4.6 2.7 2.6 Gula 5%, Ragi 20% 7.3 4.1 2.3 2.1 Gula 10%, Ragi 10% 11.2 8.3 3.6 3.4 Gula 10%, Ragi 20% 12.5 8.1 3.4 3.2 Gula 15%, Ragi 10% 14.8 11.9 8.4 6.8 Gula 15%, Ragi 20% 15.9 11.5 8.0 6.4 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Lama Fermentasi (Hari) Gula 5%, Ragi 10% Gula 5%, Ragi 20% Gula 10%, Ragi 10% Gula 10%, Ragi 20% Gula 15%, Ragi 10% Gula 15%, Ragi 20% Gambar 8. Grafik perubahan total padatan terlarut pulpa kakao selama fermentasi Dari Tabel 3 dan Gambar 8 diketahui bahwa semakin lama fermentasi maka total padatan terlarut substrat semakin rendah. Total padatan terlarut awal pada konsentrasi gula 5 % dengan starter ragi roti 10% mencapai 6.5% brix akan terus mengalami penurunan pada hari ke 12
yaitu 2.6% brix. Pada konsentrasi gula tertinggi yaitu 15% dengan starter ragi roti 20%, total padatan terlarut awal yang diperoleh adalah 15.9% brix dan akan terus menurun pada hari ke 12 yaitu mencapai 6.4% brix. Penurunan total padatan terlarut disebabkan oleh aktivitas khamir (ragi roti) dalam memecahkan gula untuk menghasilkan alkohol selama proses fermentasi. Khamir membutuhkan substrat dan nutrien untuk keperluan hidupnya. Substrat dan nutrien akan berkurang, sehingga menyebabkan jumlah total padatan terlarut pada media menjadi berkurang (Fiecher,1982). Kadar alkohol yang diperoleh dari penelitian ini lebih tinggi bila dibandingkan dengan penelitian yang dilakukan oleh Asep (2008). Dari hasil penelitian Asep (2008), pulpa kakao dengan penambahan gula 20% brix diperoleh etanol 8%. Perbedaan ini diduga mungkin disebabkan karena adanya kondisi optimum untuk pertumbuhan khamir. Menurut Anonim (2008), konsentrasi gula yang lebih tinggi dari 15% (b/v) akan menghambat pertumbuhan khamir. Penentuan konsentrasi gula dalam media, dipengaruhi oleh dua hal yang mendasar, yaitu (1) konsentrasi gula yang terlalu tinggi akan menghambat pertumbuhan sel khamir di awal proses fermentasi, dan (2) konsentrasi alkohol tinggi akan mematikan khamir. Hasil analisis ragam (Lampiran 3) menunjukkan, bahwa lama fermentasi dan konsentrasi gula serta starter ragi, sangat berbeda nyata dalam mempengaruhi total padatan terlarut yang dihasilkan. Uji lanjut Duncan s (Lampiran 4) menunjukkan, bahwa konsentrasi gula yang berbeda serta lamanya proses fermentasi yang dilakukan, memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap penurunan total padatan terlarut. Sedangkan konsentrasi starter ragi roti yaitu 10% dan 20% pada substrat tidak berbeda nyata terhadap total padatan terlarut. Total padatan terlarut yang menurun diikuti oleh peningkatan kadar alkohol (Tabel 2). Selama 12 hari fermentasi, gula dalam substrat masih efektif digunakan oleh khamir, namun mengalami penurunan seiring dengan meningkatnya kadar alkohol yang dihasilkan, hal ini disebabkan
Thank you for evaluating AnyBizSoft PDF Password Remover. With the trial version, only the first 5 pages of each file can be exported. To get all the pages exported, you need to purchase the software from http://www.anypdftools.com/buy/buy-pdf-password-remover.html