Uji Kualitatif dan Kuantitatif
Alkohol Pada Tape Ketan
Oleh :
Setyo Reknojati Pratiwi 1110096000055 MIPA KIMIA Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Uji Kualitatif dan Kuantitatif Alkohol Pada Tape Ketan
Abstrak Tape merupakan salah satu produk hasil fermentasi. Dari hasil kesepakatan MUI, makanan dan minuman yang mengandung alkohol tidak boleh melebihi 1 %, sehingga makanan/minuman yang mengandung kadar alkohol melebihi 1 % termasuk dalam katagori haram untuk dikonsumsi. Percobaan ini
bertujuan untuk mengetahui kadar alkohol yang terkandung dalam tape ketan. Metode yang digunakan untuk memisahkan dua atau lebih komponen volatil dan non volatil dari tape adalah metode destilasi. Pada percobaan ini sampel tape ketan yang telah difermentasi selama 3-4 hari dipisahkan antara cairan dengan ketannya untuk mendapatkan cairan campuran dari hasil fermentasi. Campuran yang diperoleh didestilasi dengan alat destilasi sederhana, destilat yang dihasilkan dimasukkan dalam erlenmeyer. Destilat yang sudah diukur volumenya dianalisis. Data yang diperoleh dari analisis menyatakan bahwa dari 400 ml campuran menghasilkan destilat sebanyak 100 ml, pH destilat adalah 4, destilat yang direaksikan dengan FeCl3 menunjukkan reaksi negative, dan destilat yang direaksikan dengan K 2Cr2O7 kemudian diasamkan dengan H2SO4 pekat menghasilkan reaksi positif. pH alkohol yang diukur dengan kertas indikator universal menunjukkan angka 4, dan persentase kadar alkohol dalam tape ketan yang difermentasi selama 3 hari sebesar 4,9 %.
I.
Tinjauan Pustaka Tapai (sering dieja sebagai tape) adalah salah satu makanan tradisional Indonesia yang dihasilkan dari proses peragian (fermentasi) bahan pangan berkarbohidrat, seperti singkong dan ketan. Tapai bisa dibuat dari singkong (ubi kayu) dan hasilnya dinamakan tapai singkong. Bila dibuat dari ketan hitam maupun ketan putih, hasilnya disebut "tapai pulut" atau "tapai ketan". Dalam proses fermentasi tapai, digunakan beberapa jenis mikroorganisme seperti Saccharomyces cerevisiae,
Rhizopus oryzae, Endomycopsis burtonii , Mucor sp., Candida utilis, Saccharomycopsis fibuligera, Pediococcus sp., dan lain-lain. Tapai hasil fermentasi dari S. cerevisiae umumnya berbentuk semi-cair, berasa manis keasaman, mengandung alkohol, dan memiliki tekstur lengket. Umumnya, tapai diproduksi oleh industri kecil dan menengah sebagai kudapan atau hidangan pencuci mulut. Pada pembuatan tape ketan secara tradisional, ketan dicuci kemudian direndam semalam, kemudian ditanak. Setelah dingin dicampur dengan ragi komersial, dimasukkan dalam wadah yang dilapisi daun pisang dan difermentasi selama 1 sampai 3 hari pada suhu kamar. Terjadilah proses fermentasi yang mengubahnya menjadi tape. Pada saat peragian ini, terjadi perubahan bentuk dari pati menjadi glukosa yang pada akhirnya menghasilkan
alkohol.
Menurut
Winarno
(1984)
makanan
yang
mengalami fermentasi biasanya mempunyai nilai gizi yang lebih tinggi dari bahan asalnya. Tape ketan hitam mempunyai nilai gizi yang lebih tinggi dari pada bahan aslinya, hal ini disebabkan oleh aktivitas mikroba memecah komponen-komponen kompleks menjadi zat-zat yang lebih sederhana sehingga lebih mudah untuk dicerna. Disamping itu mikroba juga dapat mensintesa beberapa vitamin dan faktor-faktor pertumbuhan badan lainnya, misalnya Riboflavin, vitamin B12, dan provitamin A. Fermentasi
berasal
dari
bahasa
latin
ferfere
yang
artinya
mendidihkan, yaitu berdasarkan ilmu kimia terbentuknya gas-gas dari suatu cairan kimia yang pengertiannya berbeda dengan air mendidih. Gas
yang terbentuk
(Afrianti,
H.
L.,
tersebut di antaranya
2004).
Fermentasi
karbondioksida (CO2)
sebenarnya
mengaktifkan
pertumbuhan dan metabolisme dari mikroba membentuk alkohol dan asam, dan menekan pertumbuhan mikroba proteolitik dan lipolitik . Beberapa hasil fermentasi terutama asam dan alkohol dapat mencegah pertumbuhan mikroba yang beracun didalam makanan, misalnya Clostridium
botulinum
(Winarno,
1984).
Apabila
suatu
mikroba
ditumbuhkan dalam media pati, maka pati tersebut akan diubah oleh
enzim amilase yang dikeluarkan oleh mikroba tersebut menjadi maltosa. Maltosa dapat dirombak menjadi glukosa oleh enzim maltase. Kemudian glukosa oleh enzim zimase dirombak menjadi alkohol, sedangkan alkohol oleh enzim alkoholase dapat diubah menjadi asam asetat. Asam asetat ini akan dirombak oleh enzim oksidase menjadi karbondioksida dan air (Tarigan, 1988). Proses ini secara singkat dapat dilihat dari reaksi berikut:
Pada umumnya proses pembutan tape menggunakan proses fermentasi anaerob, yaitu setelah bahan diragikan, dan dimasukkan kedalam kantong plastik atau dapat juga menggunakan daun pisang kemudian disimpan ditempat tertutup selama ±
2-3
hari pada
temperatur 26-28 C. Tape yang melalui fermentasi anaerob ini rasanya °
akan lebih manis dibandingkan dengan tape hasil fermentasi aerob, mikroba-mikroba yang terkandung di dalam ragi ini tidak dapat melakukan aktivitasnya dengan sempurna (Tarigan, 1988). Fermentasi tipe anaerob menghasilkan sejumlah kecil energi, karbondioksida, air, dan produk akhir metabolik organik lain, seperti asam laktat, asam asetat, dan etanol serta sejumlah kecil asam organik volatil lainnya, alcohol dan ester tersebut (Buckle et.all., 1985). Pada proses fermentasi
anaerob mula-mula glukosa dipecah menjadi asam piruvat yang melalui lintasan
Embden
Meyerhoff
Pamas
(EMP).
Setelah
itu
terjadi
dekarboksilasidehida asam piruvat menjadi asetaldehida. asetaldehida tereduksi menjadi etanol yaitu menerima elektron hasil oksidasi asam gliseraldehida 3-phosphat. Melalui proses fermentasi anaerob ini 90% glukosa akan dirubah menjadi etanol dan CO2 (Ansori, R., 1989). Reaksi pada Gambar 2.8 asetaldehida bertindak sebagai penerima hidrogen dalam fermentasi, di mana hasil reduksinya oleh NADH2 menghasilkan etanol, dan NAD yang teoksidasi kemudian dapat digunakan lagi untuk menangkap hidrogen (Fardiaz, S., 1992).
Pada abad ke-19 kata alkohol dipergunakan untuk menyebut rasa essence, jadi alkohol adalah essence dari anggur. Akan tetapi kata alkohol secara umum digunakan untuk menyebut rasa anggur. Dalam ilmu kimia yang dimaksud alkohol adalah suatu senyawa organik yang mengandung gugus hidroksil (-OH) sebagai gugus fungsionilnya (Arsyat, N, M., 2001). Sedangkan secara umum yang dimaksud dengan alkohol adalah etanol dengan rumus kimia C2H5OH. Alkohol merupakan cairan yang tidak berwarna, jernih, mudah menguap, mudah terbakar dengan nyala
biru
yang
tidak
berasap,
rasa
panas
membakar.
Proses
pembuatan alkohol dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu: 1.
Cara sintesis yaitu dengan melakukan reaksi kimia elementer untuk mengubah bahan baku menjadi alkohol.
2.
Cara ferementasi yaitu dengan menggunakan aktivitas mikroba. Mikroba yang berperan dalam pembuatan alkohol adalah ragi yaitu Saccharomyces cerevisiae (jenis utama) dan beberapa jenis lainnya seperti, Saccharomyces anamesis. Pada proses pembuatan alkohol harus dalam keadaan pH rendah (susunan asam), maka biasanya ada penambahan asam selama proses yaitu dengan asam sulfat. Sedangkan suhu diperlukan berkisar antara 30-37°C. Alkohol yang dihasilkan dari proses fermentasi adalah etanol. Etanol yang nama lainnya aethanolum, etil alcohol, adalah cairan
yang bening, tidak berwarna, mudah mengalir, mudah menguap, mudah terbakar, higroskopik dengan karakteristik bau spiritus dan rasa membakar, mudah terbakar dengan api biru tanpa asap. Campur dengan air, kloroform, eter, gliserol, dan hampir semua pelarut organik lainnya. Penyimpanan pada suhu 8 -15 °C, jauh dari api dalam wadah kedap udara dan dilindungi dari cahaya. Bahan ini dapat memabukkan jika diminum. Etanol sering ditulis dengan rumus EtOH. Rumus molekul etanol adalah C2H5OH atau rumus empiris C2H6O (Mardoni, dkk., 2007). Dalam larutan terdapat dua komponen yaitu solute dan solvent, sehingga larutan didefinisikan sebagai campuran homogen solute dan solvent. Terbentuknya larutan karena adanya gaya tarik antara molekul solute dan solvent dalam proses kelarutan. Apabila solvent berupa air maka disebut proses hidrasi. Dalam kimia, sering dihadapi masalah yang berhubungan dengan cara memisahkan solute atau solvent dari larutannya. Jika solute bukan volatil atau kurang volatil dibandingkan solventnya maka, solvent dapat dipisahkan dengan destilasi. Dasar pemisahan destilasi adalah perbedaan dua titik didih dua cairan atau lebih. Jika campuran dipanaskan maka komponen yang titik didihnya lebih rendah akan menguap lebih dulu. Dengan megatur sushu secara cermat komponen larutan akan menguap dan mengembunkan komponen demi komponen secara bertahap. Proses pengembunan
terjadi dengan mengalirkan uap ke tabung pendingin (S, Sukri., 1999). Alat-alat yang digunakan dalam destilasi cukup sederhana. Pertama tempat sampel, berupa reservoar biasanya dipilih labu alas bulat, kondensor untuk mengembunkan uap dan tempat destilat. Pemanas yang digunakan dapat berupa kompor listrik atau heating mantle yang dapat diatur suhunya. Untuk mengontrol suhu uap, pada salah satu ujung labu dipasang termometer. (S, Sukri., 1999). Beberapa hal penting yang harus diperhatikan dalam destilasi adalah kondisi saat pemanasan labu didih. Dalam keadaan suhu dan tekanan tinggi, labu dapat mengalami ledakan yang dikenal sebagai super heated. Secara teknis, sebelum proses pemanasan, di dalam labu didih disertakan agen anti bumping seperti pecahan porcelain. Pori-pori porcelain dapat menyerap panas dan meratakan panas ke seluruh sistem. Metode destilasi digunakan pada larutan yang mempunyai titik didih moderat sekitar 100 C. Apabila terdapat sampel dengan titik didih °
sangat
tinggi,
tidak
disarankan
menggunakan
teknik
pemisahan
destilasi karena dua hal yaitu suhu dan tekanan tinggi rawan ledakan dan pada suhu tinggi senyawa dapat mengalami dekomposisi atau rusak.
I.
Bahan dan Metode Percobaan A. Waktu Percobaan Percobaan dilakukan pada hari Selasa, 8 November 2011 di Pusat Laboratorium Terpadu Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. B. Alat dan Bahan Alat yang digunakan pada percobaan ini diantaranya : 1. Alat Destilasi Sederhana
2. Erlenmeyer 3. Tabung Reaksi 4. Gelas Ukur 5. Pipet Tetes 6. Piknometer 7. Neraca Analitik
Bahan yang digunakan pada percobaan ini diantaranya : 1. Ketan Hitam 2. Ketan Putih 3. Ragi 4. FeCl3 5. H2SO4 pekat 6. K 2Cr2O7
A. Tahapan dan Metode Percobaan i.
Pembuatan Tape Ketan
ii. Uji Kualitatif Alkohol
iii. Uji Kuantitatif Alkohol a) Uji FeCl3
b) Uji Oksidasi K 2Cr2O7
c) Derajat Keasaman (pH) Destilat
d) Penentuan Kadar Alkohol dengan Piknometer
I.
Hasil dan Pembahasan A. Hasil Percobaan Dari 1 ½ liter ketan yang telah difermentasi menghasilkan 400 ml cairan campuran, dan setelah didestilasi didapat 100 ml destilat.
Kemudian
1
ml
dari
destilat
direaksikan
dengan
FeCl3,
menghasilkan rekasi negatif atau dengan kata lain tidak terjadi perubahan warna, larutan tetap berwarna jingga dari FeCl3. Dan uji oksidasi
dengan
K 2Cr2O7
dan
ditambahkan
H2SO4
pekat
mengahasilkan reksi positif atau dengan kata lain terjadi perubahan warna larutan dari jingga menjadi hijau.
Dan
untuk
pengukuran
derajat
keasaman
dari
destilat,
didapatkan bahwa pH destilat sebesar 4 yang menunjukkan bahwa destilat bersifat asam.
Untuk penentuan kadar alkohol dalam campuran/sampel dapat dilakukan dengan metode piknometer, dan didapatkan data sebagai berikut : Berat piknometer kosong
= 23, 91 gram
Berat piknometer + campuran = 53,32 gram Berat piknometer + destilat
= 47,42 gram
B. Analisa Data dan Pembahasan
Percobaan kali ini adalah “Uji Kualitatif dan Kuantitatif
Alkohol Pada Tape Ketan”. Pembuatan tape ketan dilakukan selama 3 hari dan menghasilkan cairan campuran sebanyak 400 ml. Berdasarkan teori, semakin lama waktu fermentasi maka kandungan alkohol yang terdapat didalamnya pun akan semakin banyak. Pengujian
secara
kualitatif
dilakukan
dengan
tujuan
untuk
mengetahui ada tidaknya alkohol yang terkandung pada tape ketan yang telah difermentasi. Pengujian ini dilakukan dengan cara memisahkan alkohol dengan campuran lain dilakukanlah destilasi. Adapun prinsip kerja destilator adalah dengan menguapkan atau
memanaskan campuran, dengan adanya proses penguapan atau pemanasan maka kandungan senyawa yang titik didihnya lebih rendah akan menguap terlebih dahulu. Alkohol memiliki titik didih dibawah air yaitu ±78 C. Maka pada suhu °
dibawah 100 C cairan °
yang akan diuapkan adalah alkohol murni. Dari 400 ml cairan campuran ternyata hanya mengandung 100 ml alkohol murni. Hal ini membuktikan bahwa pada tape ketan yang telah difermentasi mengandung alkohol. Pengujian
selanjutnya
adalah
mereaksikan
hasil
destilasi
(destilat) dengan FeCl 3. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui alkohol yang terkandung pada destilat berupa alkohol aromatik atau alkohol alifatik. Dari hasil percobaan menyatakan bahwa reaksi yang terjadi pada penambahan FeCl3 pada destilat adalah reaksi negatif, tidak adanya perubahan warna pada larutan menyatakan alkohol yang terkandung pada destilat bukan merupakan alkohol aromatik melainkan alkohol alifatik. Sedangkan mereaksikan destilat dengan K 2Cr2O7 yang kemudian ditambahkan H2SO4 pekat menyatakan reaksi yang terjadi adalah reaksi positif. Dimana pengujian ini bertujuan untuk mengetahui alkohol yang terkandung pada destilat berupa alkohol primer, sekunder atau tersier. Reaksi positif ditandai dengan adanya perubahan warna pada larutan dari jingga (warna K 2Cr2O7) menjadi hijau. Hal ini menyatakan bahwa alkohol yang terkandung pada destilat merupakan alkohol primer atau sekunder. Pengukuran pH destilat dilakukan dengan menggunakan kertas indikator universal, dari hasil percobaan diketahui bahwa pH destilat yaitu 4 yang menunjukan destilat bersifat asam. Dan untuk alkohol sendiri pHnya memang cenderung asam. Selanjutnya
untuk
penentuan
kadar
alkohol
pada
destilat
digunakan metode piknometer. Langkah pertama penentuan kadar yaitu dengan menghitung densitas dari larutan tersebut. d=W3-W1W2-W1
=47,42-23,9353,32-23,91 =0,79 gramml
Kemudian dihitung bobot jenis destilat, ρ=massa sampel (W3-W1)volume =47,42-23,9325
=0,94 gramml
Setelah mendapatkan densitas dan bobot jenisnya maka dapat dihitung volume alkohol sebenarnya, dengan rumus : d ×massa sampelρ =0,79 ×(47,42-23,93)0,94 =19,74 ml
Dan untuk persentase kadar alkohol dalam campuran dihitung dengan perbandingan volume alkohol sebenarnya dengan volume campuran cairan sebelum didestilasi. % Kadar alkohol =Volume alkoholVolume campuran ×100% =19,74400×100% =4,9 %
Dari perhitungan
ini dapat disimpulkan bahwa
persentase
alkohol yang terkandung dalam tape ketan yang difermentasi selama 3 hari sebesar 4,9 %.
I.
Kesimpulan dan Saran Berdasarkan hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa dalam hasil fermentasi tape ketan terkandung alkohol yang besarnya kadar tergantung pada lamanya masa fermentasi. Semakin lama masa fermentasi maka kadar alkohol didalamnya pun akan semakin besar. Alkohol yang terkandung didalam tape ketan merupakan alkohol alifatik, dan berupa alkohol primer atau sekunder. Derajat keasaman
(pH) untuk alkohol pada percobaan menunjukkan angka 4 yang berarti alkohol tersebut bersifat asam, dan ini sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa alkohol bersifat cenderung asam. Selanjutnya persentase kadar alkohol pada tape ketan yang difermentasi selama 3 hari sebesar 4,9 %. Disarankan agar percobaan ini dilakukan dengan sampel hasil fermentasi yang berbeda-beda masa inkubasinya untuk mengetahui apakah kadar alkohol pada tape ketan akan meningkat lagi atau tidak.
II.
Daftar Pustaka Atmodjo, Kianto. P. 2006. Jurnal : “Pengaruh Variasi Beras Ketan
(Oryza sativa var glitunosa El.) dan Suhu Fermentasi Terhadap Produksi Alkohol”. Universitas Atma Jaya Yogyakarta. Hasanah, Hafidatul. 2008. Skripsi : “Pengaruh Lama Fermentasi
Terhadap Kadar Alkohol Tape Ketan Hitam (Oriza sativa L var forma glutinosa) dan Tape Singkong (Monihot utilissima Pohl)”. Universitas Islam Negeri Malang. Simbolon, Karlina. 2008. Skripsi : “Pengaruh Persentase Ragi Tape
dan Lama Fermentasi Terhadap Mutu Tape Ubi Jalar”. Universitas Sumatera Utara. http://id.wikipedia/wiki/fermentasi (diakses pada Senin 7 November 2011 22:30) http://id.wikipedia/wiki/destilasi (diakses pada Senin 14 November 2011 20:22) http://id.wikipedia/wiki/tapai (diakses pada Minggu 30 Oktober 2011 17:53)
