Praktikum Fermentasi Kinetika fermentasi Di Dalam Produksi Minuman Vinegar

KINETIKA FERMENTASI DI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM teknologi FERMENTASI

Nama : Aleksander Boli Wisnu Prasetyaji Lolan NIM : 12.70.0154 Kelompok F4

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG20151

1. HASIL PENGAMATAN

Hasil pengamatan kinetika dalam produksi vinegar dari sari apel malang dan kultur Saccharomyces cereviceae yang diamati setiap 24 jam selama 5 hari dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Hasil Pengamatan Kinetika dalam Produksi Vinegar dari Sari Buah Apel KelompokPerlakuanWaktu MO Tiap PetakRata-rata/ MO Tiap Petak Rata-rata/ MO Tiap ccOD (nm)pHTotal Asam

1234

F1Sari apel + S. cereviceaeN0148752 x 1070,31623,8216,32

N245047554549,2519,7 x 1071,35583,2419,20

N48394036413915,6 x 1071,58903,3514,40

N72456256695823,2 x 1071,62333,3714,59

N966072768372,7529,1 x 1071,83783,4014,02

F2Sari apel + S. cereviceaeN01213111111,754,7 x 1070,27213,2416,51

N2481101929391,7536,7 x 1071,09913,2217,28

N4816912315717915762,8 x 1071,10383,3314,40

N72787210112894,7537,9 x 1070,90603,4213,82

N96300300300300300120 x 1072,14253,4313,63


N24546260565823,2 x 1071,24583,2217,28

N4812082818391,536,6 x 1071,49173,3316,32

N72123103108109110,7544,3 x 1071,64153,3415,55

N964439413740,2516,1 x 1071,29323,4214,02


N2410190107124105,542,2 x 1071,51203,2519,20

N48819088978935,6 x 1071,55833,1314,40

N728376957582,2532,9 x 1070,74873,3414,59

N968276838681,7532,7 x 1070,78453,4813,82

KelompokPerlakuanWaktu MO Tiap PetakRata-rata/ MO Tiap Petak Rata-rata/ MO Tiap ccOD (nm)pHTotal Asam

F5Sari apel + S. CerevisiaeN011272319208 x 1070,33523,3215,74

N2419218712475144,557,8 x 1071,29113,2317,28

N481151061199210843,2 x 1071,38603,3514,40

N721007569527429,6 x 1071,69583,5415,17

N9613589144167133,7553,4 x 1071,40693,4612,86

Hasil pengamatan diatas dapat dilihat dalam grafik berikut ini :

Gambar 1. Grafik Hubungan Absorbansi dengan Waktu

Gambar 2. Grafik Hubungan Jumlah Sel Mikroorganisme dengan Waktu

Gambar 3. Grafik Hubungan Jumlah Sel Mikrroganisme dengan pH

Gambar 4. Grafik Hubungan Jumlah Sel Mikroorganisme dengan Absorbansi

Gambar 5. Grafik Hubungan Jumlah Sel mikroorganisme dengan Total Asam

2. PEMBAHASAN

Vinegar merupakan bumbu yang biasa digunakan dalam makanan untuk mengawetkan. Vinegar menurut Chang et al (2005), dapat meningkatkan manfaat kesehatan. Kegunaannya yaitu untuk menurunkan tekanan darah, mengurangi resiko penyakit kardiovaskular, aktivitas antioksidan dan untuk metabolisme. Menurut Dantew et al (2012) bahwa ragi dapat digunakan dalam berbagai proses industri seperti minuman beralkohol, biomassa dan berbagai produk metabolik. Ragi termasuk dalam kultur starter, untuk produksi jenis fermentasi tertentu dari makanan seperti roti, sourdoughs, daging dan sayur produk fermentasi. Ragi memiliki peranan dalam memenuhi gizi manusia dengan produk hasil fermentasi. Produk hasil fermentasi ini digunakan sebagai alternatif sumber protein untuk menutupi rendahnya produksi dalam dunia pertanian yang rendah.

Pada praktikum ini, bahan yang digunakan adalah sari apel. Apel menurut Ariyanto et al ( 2013) dalam jurnalnya Pengaruh Penambahan Gula Terhadap Produktivitas Alkohol dalam Pembuatan Wine Berbahan Apel Buang dengan Menggunakan Nopkor MZ.1, apel merupakan buah yang memiliki kadar glukosa sebesar 14 %. Sementara untuk produk Wine sendiri merupakan produk alkohol yang memiliki kadar alkohol sebesar 8-15%. Syarat dalam pembuatan Wine berbahan sari buah yang akan difermentasi adalah harus mengandung kadar glukosa sebesar 14% untuk diubah menjadi alkohol.

Ada 4 macam pengukuran kerja yang dilakukan dalam praktikum ini yaitu pengukuran biomassa dengan Haemocytometer, penentuan total asam selama fermentasi, pengukuran pH serta menentukan hubungan absorbansi dengan kepadatan sel. Asam karboksilat merupakan salah satu kandungan dari sari apel. Sementara untuk perlakuan, digunakan perlakuan penambahan S.Cerevisiae. menurut Atlas (1984), ragi yang digunakan dalam praktikum ini digunakan untuk proses fermentasi minuman yang melibatkan alkohol.

Dalam fermentasi dengan menggunakan yeast S. Cereviceae ini, terjadi perombakan glukosa menjadi alkohol dan gas CO2 dengan reaksi sebagai berikut :C6H12O6 2 CH3CH2OH + CO2Dari fermentasi dengan Yeast tersebut menghasilkan Etanol sekitar 15% (Kwartiningsih, 2005). Sementara untuk sari apel, menurut Zhang et al (2008), asam organik yang terkandung di dalam jus buah akan berpengaruh pada pH, rasa, stabilitas, nutrisi dan juga pada kualitas.

Pada percobaan pertama yaitu pengukuran biomassa dengan Haemocytometer, mula-mula disiapkan media pertumbuhan sebanyak 250 ml. media yang digunakan dalam praktikum ini, disterilisasi terlebih dahulu. Menurut Fardiaz (1992), proses pemanasan pada media bertujuan untuk memastikan media yang digunakan terbebas dari mikroba yang tidak diinginkan sehingga tidak adanya pertumbuhan mikroba pada media ketika ditambahkan kultur. Selain itu juga, pemanasan ini bertujuan untuk menurunkan tingkat antioksidan pada media selama fermentasi.

Kemudian,sebanyak 30 ml biakan yeast dimasukkan ke dalam media pertumbuhan tadi secara aseptis. Kemudian langkah selanjutnya adalah inkubasi dengan perlakuan shaker (penggoyangan). Proses inkubasi ini dilakukan pada suhu ruang selama 5 hari dan tiap hari dilakukan pengamatan untuk mengetahui pertumbuhan sel yeast dan ditentukan nilai dari N0, N24, N48, N72 dan N96.. Proses inkubasi ini dilakukan dilakukan pada LAF (Laminar Air Flow). Menurut Hadioetomo (1993), perlakuan inkubasi pada LAF ini bertujuan untuk menghindari adanya kontaminasi yang tidak diinginkan pada media. Proses inkubasi ini harus dikondisikan dalam keadaan anaerob agar dihasilkan produk alkohol. Selain itu juga, menurut Gaman & Sherrington (1994), erlenmeyer yang digunakan selama inkubasi harus ditutup dengan aluminium foil agar tetap steril.

Setelah diperoleh hasi pengamatan selama 5 hari, kemudian dibuat grafik yang menggambarkan pertumbuhan yeast. Menurut Chen & Pei (2011), pengukuran dengan Haemocytometer ini bertujuan untuk menghitung jumlah mikroba yang terdapat pada 1 kotak ditengah plat yang dibatasi oleh tiga garis pada keempat sisinya. Pengukuran ini digunakan pada sel dengan densitas > 104 sel/ml. sampel yang akan diamati diletakkan pada cekungan yang terdapat pada haemocytometer dengan menggunakan pipet Pasteur dan tip (Said, 1987).

Sementara untuk percobaan kedua yang dilakukan adalah penentuan total asam selama fermentasi. Pada percobaan kedua ini, total asam selama fermentasi ditentukan berdasarkan metode titrasi menggunakan NaOH 0,1 N dengan bantuan indikator PP. titrasi dihentikan setelah terbentuk warna merah muda pada larutan.Untuk kadar total titrasi dapat ditentukan dengan rumus :Total asam = = mg/ml Menurut Chang (1991), jika titran yang digunakan NaOH maka maka indikatornya PP. Pada praktikum ini juga dilakukanpengukuran pH dengan pH meter. pH meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur tingkat keasaman dari suatu cairan (Atlas, 1984)

Percobaan ketiga yang dilakukan adalah pengukuran pH minuman vinegar. Mula-mula diambil sebanyak 10 ml sampel kemudian diukur pH nya dengan pH meter. Dan untuk percobaan keempat yang dilakukan adalah penentuan Hubungan absorbansi dengan kepadatan sel. Mula-mula kultur yeast yang telah dibiakan diambil sebanyak 30 ml. kemudian diukur nilai OD dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 660 nm. Perlakuan ini dilakukan selama 5 hari kemudian dibuat kurva yang menggambarkan nilai OD selama 5 hari tersebut. Menurut Hadioetomo (1993), panjang gelombang yang biasa dilakukan dalam pengukuran OD yeast saccharomyces cereviceae adalah 660 nm sehingga praktikum yang dilakukan sesuai dengan teori yang ada.

Hubungan AntaraParameter-ParameterHubungan jumlah Sel Mikroorganisme dengan Waktu Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa hubungan jumlah sel mikroorganisme dengan waktu pada kelompok F3 sesuai dengan grafik pertumbuhan mikroorganisme. Sedangkan untuk kelompok F1, F2, F4 dan F5 tidak sesuai dengan grafik karena jumlah sel yang terbentuk tidak sesuai. Menurut Fardiaz (1992), dalam pertumbuhan jumlah sel, jumlah sel awalnya sedikit karena awal pertumbuhan sehingga tidak diperoleh adanya penambahan mikroba. Umumnya pertumbuhan mikroba diawali dengan fase lag kemudian akan meningkat dengan ditandai dengan peningkatan grafik (fase log). Setelah melalui fase log, mikroba akan memasuki fase stasioner. Fase ini merupakan fase dimana mikroba mengalami pertumbuhan dan kemudian setelah nutrisi habis, akan memasuki fase kematian. Pada fase kematian ini ditandai dengan adanya penurunan grafik.

Hubungan Absorbansi dengan WaktuPada grafik 1 yaitu diatas dapat dilihat bahwa nilai absorbansi dari tiap kelompok mengalami perubahan dari hari 1 hingga 5. Untuk setiap kelompok secara umum dari hari 1 hingga ke 3 mengalami peningkatan. pada grafik sementara untuk hari ke 4mengalami penurunan kecuali untuk kelompok F1, F3 dan F5. Ketiga kelompok ini mengalami kenaikan pada grafik. Sementara untuk hari ke 5, kelompok F2 mengalami kenaikan grafik dan kelompok lainnya mengalami penurunan grafik. Dari grafik diatas, menurut Gaman & Sherrington (1994), penurunan tersebut disebabkan karena adanya penurunan jumlah volume cider dan jumlah sel karena dilakukan proses pengambilan tiap harinya untuk diamati. Selain itu juga, menurut pigeau (2007), penurunan grafik tersebut disebabkan juga karena adanya pertumbuhan mikroba serta faktor dari pH, suhu, makanan dan kelembaban.

Hubungan Jumlah Sel Mikroorganisme dengan Total AsamDari grafik 5 yang menggambarkan hubungan sel mikroorganisme dengan total asam diatas dapat dilihat bahwa grafik yang ada berbentuk acak. Asam yang dihasilkan akan semakin banyak seiring dengan adanya kelebihan pada substrat dan total asam akan mengalami penurunan apabila substrat yang dihasilkan telah habis (Galaction et al, 2010).

Hubungan Jumlah sel Mikroorganisme dengan pHDari grafik diatas dapat dilihat bahwa pH yang tercapai yaitu diantara 3.1-3,8. pH yang rendah ini disebabkan karena penggunaan sari apel yang memiliki keasaman yang tinggi. Jika semakin tinggi pH optimum yang tercapai, maka akan semakin banyak pula jumlah mikroorganisme yang diperoleh. pH optimum dalam pembentukan tercapai, maka akan semakin banyak pula jumlah mikroorganisme yang diperoleh. pH optimum dalam pembentukan yeast saccharomyces cereviciae adalah 3,5-6,5. Dari grafik diatas, dapat dilihat bahwa pH optimum yang tercapai adalah 3,8. Nilai pH yang tinggi ini dikarenakan waktu fermentasi yang dilakukan sehingga akan meningkatkan kandungan alkohol selama fermentasi. Sementara untuk nilai pH yang rendah yaitu hingga 3,1, hal ini disebabkan oleh kandungan asam dari apel yang digunakan (Galaction, 2010).

Hubungan Jumlah Sel Mikroorganisme dengan AbsorbansiMenurut Pelczar & Chan (1986), absorbansi yang diperoleh akan semakin kecil seiring dengan adanya peningkatan pada jumlah sel miroorganisme. Hal ini dapat dilihat dari kekeruhan. Apabila diperoleh tingkat kekeruhan yang tinggi maka terdapat jumlah sel yang tinggi pula dan begitupun sebaliknya. Pada grafik Hubungan Jumlah Sel Mikroorganisme dengan Absorbansi diatas, dapat dilihat bahwa nilai absorbansi mengalami peningkatan saat adanya pertumbuhan jumlah sel mikroorganisme. Hasil pengamatan ini tidak sesuai dengan teori yang ada. Hal ini dikarenakan kurang tepatnya proses pengambilan sampel yaitu hanya bagian cider jernih saja yang diambil.

3. KESIMPULAN

Apel merupakan buah yang memiliki kadar glukosa sebesar 14 %. Wine merupakan produk alkohol yang memiliki kadar alkohol sebesar 8-15%. Asam karboksilat merupakan salah satu kandungan dari sari apel. Ragi yang digunakan bertujuan untuk proses fermentasi minuman yang menghasilkan alkohol. Persaman reaksi : C6H12O6 2 CH3CH2OH + CO2 Proses pemanasan pada media bertujuan untuk memastikan media yang digunakan terbebas dari mikroba yang tidak diinginkan Pemanasan bertujuan untuk menurunkan tingkat antioksidan pada media selama fermentasi. Perlakuan inkubasi pada LAF bertujuan untuk menghindari adanya kontaminasi yang tidak diinginkan pada media. Erlenmeyer yang digunakan selama inkubasi harus ditutup dengan aluminium foil agar tetap steril. Pengukuran dengan Haemocytometer bertujuan untuk menghitung jumlah mikroba yang terdapat pada 1 kotak ditengah plat yang dibatasi oleh tiga garis pada keempat sisinya. Panjang gelombang yang biasa dilakukan dalam pengukuran OD yeast saccharomyces cereviceae adalah 660 nm Dalam pertumbuhan jumlah sel, jumlah sel awalnya sedikit karena awal pertumbuhan sehingga tidak diperoleh adanya penambahan mikroba. Penurunan nilai absorbansi setelah hari ke 3 disebabkan karena adanya penurunan jumlah volume cider dan jumlah sel karena dilakukan proses pengambilan tiap hari untuk diamati. Asam yang dihasilkan akan selama pengamatan 5 hari akan semakin tinggi seiring dengan adanya kelebihan pada substrat. pH yang rendah pada produk fermentasi alkohol disebabkan karena penggunaan sari apel yang memiliki keasaman yang tinggi. Absorbansi yang diperoleh akan semakin kecil seiring dengan adanya peningkatan pada jumlah sel miroorganisme

Semarang, 8 juli 2015Asisten Dosen

Aleksander Boli Wisnu P.L 12.70.0154

4. DAFTAR PUSTAKA

Ariyanto, Hermawan Dwi, Furqon Hidayatulloh dan Joko Murwono. 2013. Pengaruh Penambahan Gula Terhadap Produktivitas Alkohol dalam Pembuatan Wine Berbahan Apel Buang dengan Menggunakan Nopkor MZ.1.Jurnal Teknologi Kimia Industri Vol 2, No 4. Atlas, R. M. (1984). Microbiology Fundamental and Applications. Mac MillardPublishing Company. New York.Chang, Raymond. 2005.Kimia Dasar: Konsep-konsep Inti Jilid I. Jakarta: Erlangga.Chen, Yu-wei. (2011). Automatic Cell Counting for Haemocytometers ThroughImage Processing. Taiwan: NationalChung Cheng UniversityDamtew , Wondimagegn, Shimelis Admassu Emire, Andualem Bahiru Aber. 2012. Evaluation of Growth Kinetics and Biomass Yield Efficiency of Industrial Yeast Strains. Scholars Research Library Archives of Applied Science Research, 2012, 4 (5):1938-1948Fardiaz, S. (1992). Mikroorganisme Pangan 1. PT. Gramedia Pustaka Utama.JakartaGalaction, Anca-Irina; Anca-Marcela Lupasteanu and Dan Cascaval. (2010). KineticStudiesonAlcoholicFermentationUnderSubstrateInhibitionConditionsUsing a Bioreactor with Stirred Bed of Immobilized Yeast Cells. The open SystemsBiology Journal,3,9-20Gaman, P.M. dan K.B. Sherrington. (1994). Pengantar Ilmu Pangan Nutrisi dan Mikrobiologi. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. 317 hlm.Hadioetomo, R. S. (1993). Mikrobiologi Dasar Dalam Praktek. PT GramediaPustaka. Jakarta.Kwartiningsih, Endang Kwartiningsih, Ln. Nuning Sri Mulyati. 2005. FERMENTASI SARI BUAH NANAS MENJADI VINEGAR. EKUILIBRIUM Vol. 4. No. 1. 8 Juni 2005 : 8 12Pelezar, M. J. & Chan. E.C.S. (1976). Turbidimetric Measurement of Plant CellCulture Growth. Massachussets : MITPigeau, G. M.; E. Bozza; K. Kaiser & D. L. Inglis. (2007). Concentration Effect ofRiesling Icewine Juiceon Yeast Performanceand Wine Acidity. Journal of AppliedMicrobiology ISSN 1364-5072Said, E.G. (1987). Bioindustri Penerapan Teknologi Fermentasi. PT. Melton Putra.Jakarta. Hlm 317.Zhang et al. 2008. Prevalance and Assosiated Factors of Overweight and Obesity in a Chinese Rural Population. Obesity.

5. LAMPIRAN5.1.PerhitunganPerhitungan Jumlah Biomassa dengan HaemocytometerRumus :

Kelompok F1 N0

N24

N48

N72

N96

Kelompok F2 N0

N24

N48

N72

N96

Kelompok F3 N0

N24

N48

N72

N96

Kelompok F4 N0

N24

N48

N72

N96

Kelompok F5 N0

N24

N48

N72

N96

0. Perhitungan Total Asam Selama FermentasiRumus perhitungan Total Asam

Kelompok F1 N0Volume titrasi = 8,5 ml

N24Volume titrasi = 10 ml

N48Volume titrasi = 7,5 ml























5.2.Laporan Sementara5.3.Jurnal

Praktikum Fermentasi Kinetika fermentasi Di Dalam Produksi Minuman Vinegar

Documents