LAPORAN PRAKTIKUM TEKNOLOGI FERMENTASI FERMENTASI C I D E R J A H E
NAMA
: Giggaario Husen Y.
NRP
: 1321400013
KELOMPOK 4 : Shintia Kautsar Barry F. Eka Agustin Dz. Fera Rusniawati TANGGAL PRAKTIKUM : 09 MEI 2017 ASISTEN : Irma Suri
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA TANGERANG SELATAN 2017
Cider Jahe
I.
Tujuan
1. Untuk mempelajari cara pembuatan cider dari bahan baku jahe dengan bantuan khamir Saccharomyces cerevisiae.
II.
Dasar Teori
Cider adalah sejenis minuman yang mengandung alkohol yang dihasilkan melalui suatu proses fermentasi dengan bantuan khamir yang mana bagi manusia. Bangsa barat menyebut cuka apel atau sari apel sebagai minuman cider meskipun dalam prosesnya, minuman ini sama sekali tidak mengalami proses fermentasi. (Budiyanto, 2002). Proses fermentasi yang terjadi selama produksi cider ini yaitu : glukosa yang didapatkan dari gula pasi diubah oleh khamir Saccharomyces cereviceae menjadi etanol kemudian etanol tersebut dipecah lagi dengan bantuan bakteri Acetobacter xylinum menjadi asam asetat yang membuatnya menjadi berasa sedikit asam. Sisa gula yang tidak mengalami perombakan akan memberikan rasa manis pada cider.
Beberapa faktor yang mempengaruhi fermentasi antara lain :
1. Kadar Gula Penambahan gula yang terlalu banyak akan menyebabkan bakteri tidak dapat hidup. Hal ini dikarenakan sifat gula yang higroskopis atau menyerap air akan membuat media menjadi kekurangan air atau
dehidrasi sehingga menyebabkan bakteri tidak dapat tumbuh karena kehilangan air sebagai syarat utamanya utuk tumbuh dan berkembang biak. 2. Jumlah inokulum Semakin banyak jumlah inokulum, maka kemungkinan inokulum akan berkembang biak sangatlah kecil. Apalagi apabila jumlah inokulum tidak di imbangi dengan tersedianya jumlah media yang melimpah pula. Hal ini akan mennyebabkan perebutan makanan yang berakibat pada semakin menurunnya jumlah inokulum, sehingga cider asam tidak terbentuk. 3. Suhu fermentasi Saccharomyces cereviceae dan Acetobacter xylinum adalah jenis mikroba yang mempunyai sifat yang berbeda pada tempat yang berbeda pula. Aktivitas dari kedua mikroba ini sangat dipengaruhi oleh suhu ruangan. Dalam suhu ruang selama 4 – 5 hari akan sudah bisa diperoleh limun teh atau cider buah dengan rasa sangat asam ( Srikandi, 1985). Seperti halnya buah anggur, semua jenis buah-buhan akan menghasilkan wine jika difermentasi. Cara yang digunakan untuk memproduksi minuman beralkohol dari sari buah sama dengan cara produksi wine dari buah anggur. Perbedaannya ialah ekstraksi gula dan bahan-bahan terlarut dari buah-buahan lain lebih sulit daripada dari anggur, dan kandungan gula dalam sari buah
kebanyakan jenis buah-buahan lebih rendah daripada buah anggur, tetapi kandungan asam-asam organiknya lebih tinggi. Di Amerika Serikat sari buah apel yang tidak difermentasi disebut cider. Produk fermentasi dengan kadar alkohol 0.5-8.0 persen disebut hard cider atau applejack . Sedangkan di Inggris sari buah yang difermentasi disebut cider . Sari buah apel yang difermentasi dengan kadar alkohol lebih besar dari 8.5 persen disebut apple wine (Ayres et al., 1980). Buah apel yang baik untuk difermentasi menjadi cider adalah apel dengan kandungan gula tannin yang tinggi. Jenis apel ini mengandung sekitar 10 persen fruktosa, 2 persen sukrosa, 1,5 persen glukosa 0.2-0.9 persen malat dan 0.1-0.5 persen tannin. Sari buah diinokulasi dengan galur Saccharomyces uvarum. Galur yang digunakan sebaiknya merupakan kultur murni, stabil, dan mempunyai daya flokulasi yang baik, tahan terhadap SO 2, dan tidak mampu memproduksi metabolit-metabolit yang tidak diinginkan seperti H 2S dan diasetil. Sel khamir juga harus mampu mendegradasi pektin (deesterified pektin) menjadi asam galakturonat, jika tidak maka pektin dalam sari buah akan tetap tidak berubah selama fermentasi. Di samping memproduksi etanol CO 2, sel khamir juga memproduksi senyawa-senyawa aromatik, asam-asam organik, dan alkohol tinggi termasuk butyl, hexil, dan propylakohol (rata-rata total 200-250 ppm). Pada suhu 15-25°C fermentasi membutuhkan waktu sampai beberapa minggu. Fermentasi dihentikan jika berat jenis telah mencapai sekitar 1.0002
dari berat jenis awal sekitar 1.037-1.082. Selama atau setelah fermentasi khamir, bakteri asam laktat melakukan fermentasi kedua (fermentasi malolaktat). Selama fermentasi maloklatat dikarboksilat akan berubah menjadi asam laktat monokarboksilat, yang akan menurunkan keasaman cider sampai 50 persen. Di samping itu bakteri asam laktat juga akan memecah (katabolisme) asam-asam lain yang terdapat dalam cider seperti asam sitrat, quinat, shikamat, caffeat, dan asam chlorogenat. Dari gula yang tersedia asam laktat juga akan memproduksi asam laktat dan asam asetat. Penurunan keasaman akibat fermentasi kedua ini lebih disukai karena cider akan mempunyai flavor yang baik.
III.
Alat dan Bahan A. Alat
1. Haemacytometer mikroskop 2. Tally counter 3. Erlenmeyer 4. Conway disk labu fermentasi 5. Centrifuge 6. Autoklaf 7. pH meter 8. Saringan air 9. Wajan
B. Bahan
1. Metilen blue 2. Jahe 3. Akuades 4. Fermipan (ragi instant) 5. Ekstrak tauge 6. Sukrosa 7. Asam cuka 99%
IV.
Cara Kerja
Dikupas jahe
Dicuci jahe yang telah dikupas
Ditimbang sebanyak 250 gr
Direbus dalam air mendidih (1L) untuk mendapatkan ekstrak jahe
Didinginkan selama 15 menit lalu disaring
Ditambahkan 1 L air ke ekstrak jahe
Ditambahkan gula pasir 100 gr
Ditambahkan ekstrak tauge 25 mL/L
Dididihkan kembali
Diukur pH ekstrak jahe sekitar 4-5 Ditambahkan asam cuka jika pH belum sesuai
Dituang 100 mL ekstrak (dalam keadaan panas) ke dalam Erlenmeyer untuk media untuk fermentasi dan persiapan starter Didinginkan dan ditutup rapat
Ditimbang 0.5 gr ragi instant atau fermipan ke dalam media untuk starter
Dibiarkan starter untuk melakukan propagasi selama 24-48 jam
Dituang ke dalam media untuk fermentasi, setelah starter siap untuk digunakan Dibiarkan proses fermentasi selama 1 minggu. Amati perubahan aroma, pH, kadar alkohol, dll
V.
Data Pengamatan Aroma
pH
Kadar Alkohol
Alkohol beraroma jahe
3
9%
% Kematian Khamir Mati Hidup
46.15%
Jumlah sel yeast per petak Petak Mati 1 2 3 6 4 5 6 Jumlah
Rata-rata jumlah yeast mati =
53.84%
Hidup 1 1 2 3 7 6 5
8
× 10 × 10
= 2.4 × 10
6
Rata-rata jumlah yeast hidup = VI.
8
× 10 × 10
= 70 × 10
6
5
Pembahasan
Pada praktikum fermentasi kali ini dilakukan fermentasi pada proses pembuatan cider dari jahe. Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui proses pembuatan cider jahe dengan bantuan Saccharomyces cerevisiae. Cider merupakan produk minuman beralkohol yang dihasilkan melalui proses fermentasi oleh beberapa jenis mikroba tertentu, yang pada umumnya menggunakan khamir ( yeast ). Khamir yang banyak digunakan dalam industri minuman beralkohol adalah Saccharomyces cereviceae. Menurut Frazier dan Westhoff (1988), Saccharomyces cereviceae adalah khamir yang termasuk dalam kelas Ascomycetes, ordo Endomycetes, familia Sacharomycetaceae. Pada proses fermentasi dengan menggunakan mikroba Saccharomyces
cereviceae, terjadi hidrolisis sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa oleh enzim invertase. Selanjutnya glukosa dan fruktosa akan diubah menjadi alkohol dan CO 2 (Amerin et.al , 1982). Fermentasi adalah proses oksidasi anaerobik terhadap senyawa-senyawa dalam bahan sebagai kerja enzim yang dihasilkan oleh mikroba. Menurut Said (1987), fermentasi dalam industri diartikan sebagai perubahan senyawasenyawa organik oleh enzim yang dihasilkan oleh mikroba, baik pada kondisi aerob maupun anaerob. Pembuatan cider pada prinsipnya adalah fermentasi alkohol yaitu proses konversi gula (sukrosa) menjadi alkohol (etanol). Dengan demikian, maka pembuatan cider kersen ini perlu penambahan gula, yang juga merupakan nutrien bagi pertumbuhan mikroba, dalam hal ini khamir Saccharomyces cereviceae. Akan tetapi, kadar gula yang tinggi dapat menghambat
pertumbuhan
mikroba,
sehingga
akan
menghambat
pembentukan alkohol. Menurut Buckle et.al . (1987), faktor-faktor yang berpengaruh pada pertumbuhan mikroba antara lain tersedianya zat gizi, waktu logaritmik, suhu, air, pH, dan oksigen. Seperti halnya makhluk hidup yang lain, mikroba membutuhkan makanan sebagai sumber energi dan untuk pertumbuhannya. Frazier dan Westhoff (1988), mengatakan bahwa pH optimal untuk pertumbuhan khamir adalah 4,0 - 4,5 dan umumnya tidak tumbuh dalam suasana basa. Suhu optimum untuk pertumbuhan khamir pada proses fermentasi adalah 25 - 30 oC. Menurut Buckle et.al . (1987), khamir yang digunakan untuk fermentasi cider tumbuh baik pada suhu 20 - 30 oC.
Lama fermentasi tergantung pada jenis khamir, kadar gula awal dan kadar alkohol akhir yang diinginkan. Menurut Jarczyk dan Wzorek (1977), pada umumnya kadar gula yang tinggi dapat meningkatkan kadar alkohol selama proses fermentasi berlangsung. Namun demikian, menurut Amerine et.al . (1982), pada kadar gula tertentu akan menghambat proses fermentasi, sehingga kecepatan fermentasi akan menurun dan kurang sempurna. Pada kadar gula 70%, sebagian khamir akan mati karena sel khamir mengalami plasmolisis, yaitu keluarnya cairan sel ke dalam larutan. Pada kadar gula yang sangat tinggi tersebut, khamir tidak dapat mengkonversi gula menjadi alkohol, tetapi akan menjadi sebaliknya yaitu cairan sel akan keluar karena adanya tekanan osmotik, sehingga khamir akan mati. Flavor cider ditentukan oleh senyawa-senyawa organik, seperti asam asetat, asam propionat, alkohol, dan senyawa ester yang lain. Senyawasenyawa organik pembentuk flavor tersebut diperoleh dari hasil pemecahan komponen kimia dalam jahe selama proses fermentasi berlangsung. Jahe yang memang mempunyai rasa dan aroma yang khas, sangat cocok dibuat cider, karena akan menghasilkan cider dengan flavor yang khas dan menarik. Faktor-faktor yang perlu diperhatikan pada pembuatan cider antara lain adalah penambahan gula, waktu fermentasi, dan jenis khamir yang digunakan. Tersedianya gula sangat dibutuhkan sebagai sumber nutrient bagi mikroba. Komponen yang merupakan karakteristik cider antara lain total asam, pH, kadar alkohol, kadar gula reduksi, warna, rasa, dan aroma.
Berdasarkan literature yang ada penambahan gula sampai dengan 25% dan lama fermentasi 7 hari dihasilkan cider dengan flavor yang kurang nyata. Hal ini berarti dengan kadar gula yang relatif rendah, nutrien untuk khamir kurang sehingga proses pemecahan senyawa-senyawa organik kurang optimal. Dengan demikian kemungkinan senyawa-senyawa pembentuk flavor belum dihasilkan sesuai dengan komposisi cider yang diinginkan. Dari hasil analisis tersebut terlihat bahwa semakin rendah kadar gula tidak disukai panelis. Kadar gula 40 % juga tidak disukai karena rasanya terlalu manis, sehingga tidak seimbang dengan rasa asam dan alkoholnya . Menurut Amerine et.al. (1982), pada kadar gula tertentu akan menghambat proses fermentasi, sehingga kecepatan
fermentasi
akan
menurun
dan
kurang
sempurna.
Berarti
kemungkinan pada penambahan gula 40 % mulai menghambat pertumbuhan khamir. Pada kadar gula 70 %, sebagian khamir akan mati karena sel khamir mengalami plasmolisis, yaitu keluarnya cairan sel ke dalam larutan. Pada kadar gula yang sangat tinggi tersebut, khamir tidak dapat mengkonversi gula menjadi alkohol, tetapi akan menjadi sebaliknya yaitu cairan sel akan keluar karena adanya tekanan osmotik, sehingga khamir akan mati. Di Amerika Serikat sari buah apel yang tidak difermentasi disebut cider . Produk fermentasi dengan kadar alkohol 0.5-8.0 persen disebut hard cider atau applejack . Sedangkan di Inggris sari buah yang difermentasi disebut cider . Sari buah apel yang difermentasi dengan kadar alkohol lebih besar dari 8.5 persen disebut apple wine (Ayres et al., 1980).
Berdasarkan perbandingan hasil pengamatan yang ada dengan literature diketahui bahwa pH cider yang diperoleh adalah 3 dikarenakan asam-asam organic yang terbentuk dan tingginya kadar alkohol. pH yang rendah ini juga mempengaruhi aktivitas dari khamir. Lalu kadar alkohol yang didapat sesuai dengan literature yaitu lebih besar dari 8.5% (kadar yang diperoleh sebesar 9%). Berdasarkan hasil pengamatan yang ada persentase kematian sel khamir cukup tinggi yakni 46.15%, hal ini dikarenakan kadar alkohol dan gula yang tinggi sehingga mempengaruhi aktivitas sel khamir. Selain itu, pH yang terlalu asam menyebabkan sel khamir juga tidak mampu bertahan hidup. Sel khamir sendiri dapat tumbuh optimum pada pH 4,0 – 4,5. Berdasarkan hasil pengamatan yang ada aroma cider cenderung khas aroma jahe. Jahe sendiri adalah rempah yang mempunyai aroma dan rasa yang khas.
VII.
Kesimpulan
1.
Kadar alkohol yang diperoleh sebesar 9%.
2.
Aroma cider cenderung aroma khas jahe.
3.
Persentase kematian sel khamir sebesar 46,15% dan persentase sel khamir yang hidup sebesar 53,84%.
4.
Faktor yang perlu diperhatikan selama proses pembuatan cider antara lain : kadar gula, waktu fermentasi, pH, serta starter khamir yang digunakan.
VIII.
Daftar Pustaka
Rosandari, Tri, Thayib M. Hasroel, dan Krisdiawati, Nunik. 2013. VARIASI PENAMBAHAN GULA DAN LAMA INKUBASI PADA PROSES FERMENTASI CIDER KERSEN (Muntingia calabura L) http://portal.kopertis3.or.id/bitstream/123456789/1777/1/FULL%20PAPER% 20CIDER%20KERSEN.pdf . Diakses pada tanggal 28 Mei 2017. Caturryanti, Dessi, Luwihana, Sri, dan Tamaroh, Siti. 2008. PENGARUH VARIETAS APEL DAN CAMPURAN BAKTERI ASAM ASETAT TERHADAP
PROSES
FERMENTASI
CIDER.
AGRITECH
28(2).
https://journal.ugm.ac.id/agritech/article/download/9865/7428. Diakses pada tanggal 28 MEI 2017.
