Upload
james-gomez
View
12
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Acara I
KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR
LAPORAN RESMI PRAKTIKUMTEKNOLOGI FERMENTASI
Disusun oleh:
Nama : Tan, Richard S.H.
Nim : 12.70.0068
Kelompok D3
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATASEMARANG
2014
1. HASIL PENGAMATAN
Hasil pengamatan analisa kinetika fermentasi dalam produksi minuman vinegar dapat dilihat pada Tabel 1.
Kel
Perlakuan WaktuƩ MO tiap petak
Rata-rata/ Ʃ MO tiap petak
Rata-rata/ Ʃ MO tiap cc
OD (nm) pHTotal Asam
(mg/ml)1 2 3 4
D1Sari Apel + S.
cerevisiae
N08 8 13 5 8,5 3,4 x 107
0,16763,25
13,248
N24223 169 112 196 175 7,0 x 108
0,74163,22
13,248
N4843 52 58 38 47,75 1,91 x 108
0,85073,22
14,208
N7230 108 126 52 80 3,20 x 108
1,33753,33
16,704
N9680 100 110 91 95,25 3,81 x 108
0,81993,34
13,824
D2Sari Apel + S.
cerevisiae
N010 4 6 4 8,5 3,4 x 107
0,17543,24
!2,864
N2477 52 82 59 67,5 2,7 x 108
0,63553,13
13,44
N4865 100 76 110 87,75 3,51 x 108
0,79813,46
14,016
N7293 114 103 105 103,75 4,15 x 108
0,99433,24
16,32
N9655 90 97 52 73,5 2,94 x 108
0,70903,34
14,784
D3 Sari Apel + S. cerevisiae
N0 3 7 6 9 6,25 2,5 x 107 0,16973,23
12,672
N24 19 31 22 33 26,25 1,05 x 108 0,8014 3,19
13,248
1
2
N48 36 40 127 101 76 3,04 x 108 0,86653,28
13,44
N72 145 86 109 141 120,25 4,81 x 108 0,77283,26
16,512
N96 89 22 25 20 39 1,56 x 108 1,37683,37
14,4
D4Sari Apel + S.
cerevisiae
N07 6 3 7 5,75 2,3 x 107
0,17053,23
13,056
N2421 27 11 13 18 7,2 x 108
0,78113,20
13,440
N4842 55 66 66 67,25 2,2 x 108
0,77723,26
14,400
N72116 96 103 100 103,75 4,1 x 108
0,72523,27
15,936
N9644 57 56 56 53,25 2,1 x 108
0,63533,34
13,440
Tabel 1. Hasil Pengamatan Kinetika Fermentasi Dalam Produksi Vinegar
3
Kelompok PerlakuanWakt
uƩ MO tiap petak Rata-rata/ Ʃ
MO tiap petakRata-rata/ Ʃ MO tiap cc
OD (nm) pHTotal Asam1 2 3 4
D5Sari Apel + S. cerevisiae
N05 5 7 4 5,23 2,1 x 107
0,17543,22
12,864
N2484 88 76 63 77,75 3,11 x 108
0,61083,21
13,440
N48 72 84 69 75 75 3 x 108 1,0826 3,3 14,400
N7265 89 68 75 74,25 2,97 x 108
1,20073,31
16,32
N9672 58 47 55 58 2,32 x 108
1,92833,34
14,208
4
Pada Tabel 1 diatas, dapat dilihat perlakuan dari kelompok D1-D5 menggunakan bahan yang sama yaitu sari apel dengan penambahan S.
cerevisiae. Dilakukan pengamatan tiap percobaan yang dilakukan pada jam ke-0 (N0), jam ke-24 (N24), jam ke-48 (N48), jam ke-72 (N72)
dan jam ke-96 (N96). Kelompok D1 saat N0;N24; N48;N72;N96 untuk rata – rata jumlah mikroorganisme tiap cc sebesar 3,7x107; 7,0x108;
1,91x108; 3,2x 108; 3,81x108. Nilai OD sebesar 0,1676; 0,7416; 0,8507; 1,3375 dan 0,8199. Nilai pH sebesar 3,25; 3,22; 3,22; 3,33 dan
3,34. Total asam sebesar 13,248; 13,248; 14,208; 16,704 dan 13,824. Kelompok D2 saat N0;N24; N48;N72;N96 untuk rata – rata jumlah
mikroorganisme tiap cc sebesar 3,4 x 107; 2,7 x 108; 3,51 x 108; 4,15x 108 dan 2,94 x 108. Nilai OD sebesar 0,1754; 0,6355; 0,7981; 0,9943
dan 0,7090. Nilai pH sebesar 3,24; 3,13; 3,46; 3,24 dan 3,34. Total asam sebesar 12,864; 13,44; 14,016; 16,32 dan 14,784. Kelompok D3
saat N0;N24; N48;N72;N96 untuk rata – rata jumlah mikroorganisme tiap cc 2,5 x 107; 1,05 x 108; 3,04 x 108; 4,81 x 108 dan 1,56 x 108. Nilai
OD sebesar 0,1697; 0,8041; 0,8665; 0,7728 dan 1,3768. Nilai pH sebesar 3,23; 3,19; 3,28; 3,26 dan 3,37. Total asam sebesar 12,672;
13,248; 13,44; 16,512 dan 14,4. Kelompok D4 saat N0;N24; N48;N72;N96 untuk rata – rata jumlah mikroorganisme tiap cc 2,3 x 107; 7,2 x 107;
2,2 x 108; 4,1 x 108 dan 2,1 x 108. Nilai OD sebesar 0,1705; 0,7811; 0,7772; 0,7252 dan 0,6353. Untuk nilai pH sebesar 3,23; 3,20; 3,26;
3,27 dan 3,34. Total asam sebesar 13,056; 13,44; 14,40; 15,936 dan 13,440. Kelompok D5 saat N0;N24; N48;N72;N96 untuk rata – rata jumlah
mikroorganisme tiap cc sebesar 2,1 x 107; 3,11 x 108; 3 x 108; 2,97x 108 dan 2,32 x 108. Untuk nilai OD sebesar 0,1754; 0,6108; 1,0826;
1,2007 dan 0,9283. Nilai pH sebesar 3,22; 3,21; 3,3; 3,31 dan 3,34. Nilai total asam sebesar 12,864; 13,440; 14,400; 16,32 dan 14,208
Grafik 1. Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan Waktu
5
Pada Grafik1, dapat dilihat bahwa hubungan antara rata-rata jumlah mikroba/cc dengan waktu yaitu jumlah mikroba/cc kelompok D1
mengalami angka yang fluktuatif tetapi akhirnya memiliki angka yang meningkat saat N96 sedangkan untuk sisa kelompok lainnya, jumlah
sel yan dihasilkan seiring dengan waktu mengalami peningkatan di awal dan terjadi penurunan di waktu yang berbeda-beda
Grafik 2 Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan OD
6
Pada Grafik 2, dapat dilihat bahwa hubungan antara rata-rata jumlah mikroba/cc dengan OD yaitu jumlah mikroba/cc semakin banyak
seiring meningkatnya OD walaupun angka yang dihasilkan tidak terlalu jelas untuk semua kelompok baik D1-D5. Tetapi nilai OD sudah
mengalami peningkatan dari N0 sampai N96
7
Grafik 3 Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan pH
Pada Grafik 3, dapat dilihat bahwa hubungan antara rata-rata jumlah mikroba/cc dengan pH yaitu jumlah mikroba/cc semakin meningkat
seiring dengan naiknya pH. Kelompok D2 memiliki nilai pH tertinggi pada saat N96, yaitu 3,46 dan terendah yaitu saat N0 dengan nilai
3.13.
8
Grafik 4 Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan Total Asam
Pada Grafik 4, dapat dilihat bahwa jumlah sel yang semakin tinggi juka akan meningkatkan total asam yang dihasilkan walaupun hasil
yang didapatkan masih terbilang fluktuatif. Nilai total asam tertinggi didapatkan oleh kelompok D1 saat N72 yaitu 16,704 mg/ml
sedangkan total asam terendah didapatkan kelompok D3 dengan nilai 12,672 mg/ml saat N0
9
Grafik 5. Grafik Hubungan Antara OD dengan Waktu
Dari Grafik 5, dapat dilihat bahwa hubungan antara OD dengan waktu yaitu semakin lamanya waktu, maka nilai OD akan naik, tetapi nilai
OD semua kelompok mengalami penurunan saat N72 kecuali oleh D3.
2. PEMBAHASAN
Pada praktikum kinetika fermentasi dalam produksi minuman vinegar ini dilakukan
oleh kelompok D1-D5 yang menggunakan bahan Apel Malang segar dan yeast
S.cereviciae dan bertujuan untuk mengetahui hubungan jumlah mikroorganisme dengan
waktu, absorbansi, pH, total asam dan hubungan absorbansi dengan waktu. Metode
yang digunakan pada percobaan dalam praktikum ini antara lain pengukuran biomassa
dengan Haemocytometer, penentuan total asam saat fermentasi dengan titrasi,
pengukuran pH minuman vinegar dengan pH meter, dan penentuan hubungan
absorbansi dengan kepadatan sel dengan spektrofotometer.
Biomassa adalah banyak sel yang berasal dari pertumbuhan mikrobia pada media cair
atau media padat. Untuk menetapkan massa bakteri dapat dilakukan secara ISG, yaitu
menyelidiki massa segar atau massa kering. Massa segar dapat dihitung setelah sel-
selnya diendapkan menggunakan sentrifugasi, sedangkan massa kering dapat dihitung
setelah sel yang sudah dicuci disentrifugasi dan dikeringkan (Schlegel, 1994).
Pengamatan dilakukan pada saat jam ke-0 (N0), jam ke-24 (N24), jam ke-48 (N48), jam
ke-72 (N72) dan jam ke-96 (N96) dan diukur jumlah mo tiap petak, OD, pH, dan total
asam. Setelah diketahui jumlah mo tiap petak, rata-rata per jumlah tiap petak dan rata-
rata per jumlah tiap cc dihitung.
Menurut jurnal yang berjudul Development of Organic Acids and Volatile Compounds
in Cider during Malolactic Fermentation (Hongfei et al., 2014) Cider terbuat
menggunakan sari buah apel dan proses pembuatannya terdiri dari dua fermentasi
biologis yaitu fermentasi alkohol yang mengubah gula menjadi etanol yang diubah
menggunakan ragi, dan yang kedua yaitu malolactic fermentasi (MLF), dimana asam
malat diubah menjadi asam laktat. MLF merupakan faktor penting untuk ciders dan
anggur karena mengurangi keasaman yang merupakan efek paling konsisten,
mempengaruhi stabilitas mikroba, dan pada karakteristik sensorik.
Fermentasi adalah proses perubahan kimia disebabkan oleh aktivitas mikroba ataupun
oleh aktivitas enzim yang dihasilkan mikroba. Jenis khamir sering digunakan adalah
6
7
Saccharomyces cerevisiae. Glukosa didegradasi menjadi etanol dan CO2 melalui
glikolisis (Sebayang, 2006). Fermentasi merupakan suatu reaksi oksidasi atau reaksi
dalam sistem biologi yang menghasilkan energi di mana donor dan aseptor adalah
senyawa organik, dan yang biasa digunakan adalah gula yang akan diubah oleh reaksi
reduksi katalis enzim menjadi senyawa lain (Fardiaz & Winarno, 1984).
Jurnal Fermentasi Sari Buah Nanas Menjadi Vinegar membahas tentang vinegar yang
berasal dari bahasa Perancis yaitu vinaigre dan memiliki arti anggur yang telah asam
serta merupakan produk yang dihasilkan dari fermentasi bahan mengandung gula atau
pati menjadi alkohol dan difermentasi lebih lanjut menjadi vinegar yang mempunyai
kandungan asam asetat minimal 4 gram/100mL. Vinegar ini dibuat dari sari buah apel
yang difermentasi sampai diperoleh kadar asam asetat sebesar 4 gram/100mL, kadar
gula reduksi maksimum 50 % dan jumlah padatan total 1,6 % (Kwartiningsih et al.,
2005). Proses penambahan inokulum yeast kedalam sari buah Apel Malang dikenal
dengan proses pembuatan cider apel yang merupakan minuman berkadar alkohol
rendah, diperoleh dari fermentasi sari buah atau bahan lainnya yang mengandung pati
dengan atau tanpa penambahan gula oleh khamir. Cider merupakan suatu produk
minuman beralkohol yang memiliki citarasa manis dan aroma yang khas serta dibuat
dengan fermentasi sari buah oleh khamir jenis Saccharomyces cerevisiae (Felicia et al,
2007) Hampir semua jenis buah dapat dibuat cider asal memiliki gula yang mencukupi
untuk pertumbuhan sel yeast (Realita & Debby, 2010).
Buah yang digunakan dalam praktikum ini adalah buah Apel Malang segar yang
mengandung fenolik 230 mg ekuivalen asam gallat/100g bahan dengan epikatekin
fenolik dominan sebesar 29,86 mg. Kandungan senyawa fenolik buah apel sangat
ditentukan oleh kultivar atau jenisnya. Apel biasanya dikonsumsi dengan berbagai
macam cara, diantaranya buah segar atau jus yang memiliki resiko cukup besar,
sehingga permasalahan tersebut biasanya diatasi dengan mengolah buah apel menjadi
produk yang bernilai ekonomis serta tahan lama seperti melalui teknik pembuatan cider
(Widyawati et al., 2012).
8
Yeast adalah organisme eukariotik kelompok fungi, tidak membentuk spora aseksual,
dan bersifat sebagai sel tunggal selama siklus pertumbuhan vegetatif. Pertumbuhan dari
yeast dimulai saat periode ekspansi atau peningkatan volume. Lalu tunas akan keluar
setelah ekspansi sel berhenti, tetapi sebelum terbentuknya tunas, volume total dari sel
induk dan sel anak konstan, sehingga pertumbuhan tunas terjadi sebagai suatu
konsekuensi pembelahan sel induk (Cooney et al., 1981). Berdasarkan jurnal berjudul
Evaluation of Growth Kinetics and Biomass Yield Efficiency of Industrial Yeast Strains
(Damtew et al., 2012), disebutkan ragi roti Saccharomyces cerevisiae memiliki kinetika
pertumbuhan lebih tinggi dengan konsentrasi gula dalam media pertumbuhan molase
sebesar 10% (b/v) dan 15% (b/v). Kinetika pertumbuhan sel Saccharomyces cerevisiae
juga dipengaruhi temperatur. Waktu hidup Saccharomyces cerevisiae lebih lama pada
suhu 25°C bila dibandingkan dengan suhu 18°C. Yeast yang biasanya diproduksi adalah
Baker’s yeast dan spesies yeast yang biasanya dikomersialkan adalah yeast fermentasi
permukaan, yaitu jenis Saccharomyces cereviseae yang ditumbuhkan dalam suatu
fermentasi aerobik menggunakan metode fed batch. Temperatur optimal untuk
pertumbuhan selama fermentasi dari baker’s yeast adalah 28oC-32oC dan pH optimal
antara 4-5 (Rehm & Reed, 1983).
2.1. Cara Kerja Kinetika Fermentasi Dalam Produksi Minuman Vinegar
Sari buah dari Apel Malang dibuat pertama-tama dengan cara buah apel dikupas
kulitnya, dipotong, dan dipisahkan dari biji serta di juicer untuk diambi sarinya dan sari
tersebut dimasukkan ke erlenmeyer sebanyak 250 ml untuk tiap kelompok kemudian di
sterilisasimmenggunakan waterbath suhu 80oC selama 30 menit dan kemudian
didinginkan.
Gambar 1. Sterilisasi Cider Apel Malang Gambar 2. Pendinginan Stelah Sterilisasi
9
Percobaan yang dilakukan dalam praktikum yaitu pengukuran biomassa menggunakan
Haemocytometer, penentuan total asam saat fermentasi, pengukuran pH minuman
vinegar, dan penentuan hubungan absorbansi dengan kepadatan sel. Upaya untuk
membuat proses fermentasi cider menjadi lebih terkontrol dengan memperlambat proses
fermentasi. Menurut penelitian Nogueira et al. (2008) dalam jurnal berjudul Slow
Fermentation in French Cider Processing due to Partial Biomass Reduction, proses
fermentasi cider lebih terkontrol dengan memperlambat proses fermentasi yaitu
mengurangi biomassa yang ada di dalamnya dengan melewatkannya pada filter. Selain
lebih terkontrol, kematian yeast yang berguna untuk fermentasi dapat dikurangi. Proses
inkubasi dilakukan selama 5 hari, dan cider apel akan terbentuk akibat proses
fermentasi. Reaksi proses fermentasi adalah sebagai berikut :
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
(karbohirat) (yeast) (alkohol) (gas)
(Rahman, 1992)
Dilakukan pengamatan tiap percobaan yang dilakukan pada jam ke-0 (N0), jam ke-24
(N24), jam ke-48 (N48), jam ke-72 (N72) dan jam ke-96 (N96). Diukur jumlah mo tiap
petak, OD, pH, dan total asam saat pengamatan. Setelah diketahui jumlah mo tiap petak,
kemudian dihitung rata-rata per jumlah tiap petak dan rata-rata per jumlah tiap cc.
2.1.1.Pengukuran Biomassa dengan Haemocytometer
250 ml sari buah apel didalam erlenmeyer yang telah disterilisasi kemudian
ditambahkan dengan 30 ml biakan yeast yang telah tersedia yang dilakukan secara
akurat menggunakan pipet ukur dan kemudian dimasukkan ke dalam media
pertumbuhan secara aseptis. Erlenmeyer yang berisi sari apel dan biakan yeast
diinkubasi dengan perlakuan shaker atau dengan penggoyangan dengan tujuan memberi
suplai oksigen pada untuk membantu pertumbuhan mikroba secara aerobik dengan
sumber karbon (Stanburry & Whitaker, 1984). Said (1987) juga menyatakan bahwa
Shaker inkubator berfungsi sebagai aerasi dengan oksigen yang cukup harus tersedia
untuk pertumbuhan mikroorganisme pada kultur di bawah permukaaan air sebagai
10
syarat metabolik dan agitasi yang menjamin suspensi seragam dari sel mikroba dapat
dicapai pada medium nutrien secara homogen.
Gambar 3. Proses Shaker
Inkubasi dilakukan selama 5 hari pada suhu ruang 25-30oC, dan setiap 24 jam dilakukan
pengambilan sampel sebanyak 30 ml secara aseptis agar dapat menghindari kontaminasi
oleh organisme yang tidak dikehendaki (Hadioetomo, 1993). Dilakukan uji tingkat
kepadatan Saccharomyces cereviciae (N0) dengan menggunakan alat Haemocytometer
yang bertujuan mengetahui tingkat pertumbuhan sel yeast. Pengamatan dilakukan untuk
menentukan nilai N0, N24, N48, N72 dan N96 menggunakan teknik kepadatan sel dengan alat
Haemocytometer dan data yang didapat dibuat grafik pertumbuhan yeast selama proses
fermentasi berjalan.
Alat Haemacytometer serta kaca preparat penutup dibersihkan dengan alkohol agar
aseptis kemudian dilap dengan tissue dan kemudian 30 ml sampel yang diambil secara
aseptis kemudian diambil sedikit menggunakan pipet tetes dan kedalam plat
haemocytometer secara perlahan agar tidak terdapat gelembung udara yang
mengakibatkan pencarian garis melalui mikroskop sulit ditemukan. Nilai rata-rata per
jumlah mikroorganisme tiap petak sebanding dengan nilai rata-rata per jumlah
mikroorganisme tiap cc nya. Dapat dihitung jumlah sel mikroorganisme tersebut
menggunakan rumus:
Jumlah sel tiap cc =
11
Gambar 4. Proses Membersihkan Haemacytometer
Gambar 5. Penetesan cider kedalam haemacytometer
Gambar 6. Pencarian garis melalui mikroskop
2.1.2.Penentuan Total Asam Selama Fermentasi
10 ml sampel dititrasi dengan NaOH 0,1N dengan bantuan indikator PP 3 tetes dan
dihentikan jika sampel berubah warna menjadi warna coklat kemerahan. Titrasi
dilakukan untuk menentukan secara kuantitatif senyawa yang ditentukan dengan
pereaksi yang dikandung oleh larutan pengukur (Petrucci, 1992). Indikator PP dapat
mengalami perubahan warna dalam kondisi asam atau netral, menjadi warna merah
12
muda di kondisi basa saat titik akhir titrasi tercapai (Okpokwasili, 2005). Penentuan
kadar total titrasi menggunakan rumus :
Total asam :ml NaOH x Normalitas NaOH x192
10 ml sampel=¿ ¿ml
Pengukuran asam dilakukan bersamaan dengan pengukuran biomassa. Setelah itu dibuat
analisis kadar total asam sitrat selama fermentasi dan analisis hubungan total biomassa
dan kadar asam.
Gambar 7. Hasil titrasi cider apel
2.1.3. Pengukuran pH Minuman Vinegar
Sampel diambil 10 ml untuk diukur pH menggunakan pH meter. pH dapat dijadikan
ukuran kekuatan suatu larutan tersebut asam atau basa (Martoharsono, 1994). Data pH
yang didapat dicatat untuk dianalisis.
Gambar 8. Pengukuran pH
2.1.4.Penentuan Hubungan Absorbansi dengan Kepadatan Sel
30 ml sampel diambil dan dilakukan penentuan OD menggunakan spektrofotometer
panjang gelombang 660 nm selama 5 hari. Nilai OD yang dihasilkan dicatat, dan
13
dibandingkan dengan hasil pengamatan kepadatan sel. Kemudian dibuat grafik yang
menunjukkan hubungan OD dengan kepadatan sel.
Talasila et al (2011) dalam jurnalnya berjudul Preservation and Shelf life Extension of
Cashew Apple Juice menggunakan panjang gelombang 660 nm untuk mengukur OD
yang tingkat kejernihannya akan terbaca dengan baik pada alat spektrofotometri.
Pembacaan OD akan semakin besar jika semakin rendah panjang gelombang yang
digunakan dan untuk larutan dengan konsentrasi tingkat kejernihan sedang seperti cider
apel, panjang gelombang 660 nm dapat digunakan.
2.1.5.Hubungan Jumlah Mikroorganisme dengan Waktu
Kelompok D1 saat N0;N24; N48;N72;N96 untuk rata – rata jumlah mikroorganisme tiap cc
sebesar 3,7x107; 7,0x108; 1,91x108; 3,2x 108; 3,81x108. Kelompok D2 saat N0;N24;
N48;N72;N96 untuk rata – rata jumlah mikroorganisme tiap cc sebesar 3,4 x 107; 2,7 x 108;
3,51 x 108; 4,15x 108 dan 2,94 x 108. Kelompok D3 saat N0;N24; N48;N72;N96 untuk rata –
rata jumlah mikroorganisme tiap cc 2,5 x 107; 1,05 x 108; 3,04 x 108; 4,81 x 108 dan 1,56
x 108. Kelompok D4 saat N0;N24; N48;N72;N96 untuk rata – rata jumlah mikroorganisme
tiap cc 2,3 x 107; 7,2 x 107; 2,2 x 108; 4,1 x 108 dan 2,1 x 108. Kelompok D5 saat N0;N24;
N48;N72;N96 untuk rata – rata jumlah mikroorganisme tiap cc sebesar 2,1 x 107; 3,11 x
108; 3 x 108; 2,97x 108 dan 2,32 x 108.
Pada Grafik 1, dapat dilihat bahwa hubungan antara rata-rata jumlah mikroba/cc dengan
waktu yaitu jumlah mikroba/cc kelompok D1 mengalami angka yang fluktuatif tetapi
akhirnya memiliki angka yang meningkat saat N96 sedangkan untuk sisa kelompok
lainnya, jumlah sel yang dihasilkan seiring dengan waktu mengalami peningkatan di
awal dan terjadi penurunan di waktu yang berbeda-beda. Hal ini dapat disebabkan
ketidaktelitian dalam mencari batas garis pada kotak yang dilihat melalui mikroskop
pada alat haemacytometer, adanya gelembung ketika meneteskan cider apel kedalam
haemacytometer ataupun ketidaktelitian ketika menghitung jumlah mikroorganisme.
14
2.2. Hubungan Jumlah Mikroorganisme dengan ODPada tabel 1 di atas, didapatkan nilai kelompok D1 memilki nilai OD sebesar 0,1676;
0,7416; 0,8507; 1,3375 dan 0,8199. Kelompok D2 memiliki nilai OD sebesar 0,1754;
0,6355; 0,7981; 0,9943 dan 0,7090. Kelompok D3 memiliki nilai OD sebesar 0,1697;
0,8041; 0,8665; 0,7728 dan 1,3768. Kelompok D4 memiliki nilai OD sebesar 0,1705;
0,7811; 0,7772; 0,7252 dan 0,6353. Terakhir untuk kelompok D5 memiliki nilai OD
sebesar 0,1754; 0,6108; 1,0826; 1,2007 dan 0,9283. Pada Grafik 2, dapat dilihat bahwa
hubungan antara rata-rata jumlah mikroba/cc dengan OD yaitu jumlah mikroba/cc
semakin banyak seiring meningkatnya OD walaupun angka yang dihasilkan tidak terlalu
jelas untuk semua kelompok baik D1-D5. Tetapi nilai OD sudah mengalami
peningkatan dari N0 sampai N96. Untuk hubungan jumlah mikroorganimse dengan OD,
seharusnya nilai OD semakin tinggi diikuti dengan konsentrasi larutan yang semakin
keruh (Shener et al (2007).
2.3. Hubungan Jumlah Mikroorganisme dengan pH
Pada tabel 1 di atas, didapatkan nilai pH Kelompok D1 sebesar 3,25; 3,22; 3,22; 3,33
Kelompok mendapatkan nilai pH sebesar 3,24; 3,13; 3,46; 3,24 dan 3,34. Kelompok D3
mendapatkan nilai pH sebesar 3,23; 3,19; 3,28; 3,26 dan 3,37. Kelompok D4
mendapatkan nilai pH sebesar 3,23; 3,20; 3,26; 3,27 dan 3,34. Terakhir kelompok D5
mendapatkan nilai pH sebesar 3,22; 3,21; 3,3; 3,3. Pada Grafik 3, dapat dilihat bahwa
hubungan antara rata-rata jumlah mikroba/cc dengan pH yaitu jumlah mikroba/cc
semakin meningkat seiring dengan naiknya pH. Kelompok D2 memiliki nilai pH
tertinggi pada saat N96, yaitu 3,46 dan terendah yaitu saat N0 dengan nilai 3.13 dan range
kedua nilai tersebut bukan merupakan pH optimum pertumbuhan Saccharomyces
cereviceae seperti yang dinyatakan oleh Rehm & Reed (1983) bahwa pH optimal
Saccharomyces cereviseae adalah 4-5 dengan suhu 28oC-32oC. Semakin banyak jumlah
mikroorganisme dan semakin lama fermentasi, maka pH seharusnya akan semakin
meningkat. pH pada cider apel pada praktikum ini bukan pH optimal pertumbuhan yeast
sehingga hubungan antara jumlah mikroorganisme dengan pH tidak stabil.
15
2.4. Hubungan Jumlah Mikroorganisme dengan Total Asam
Pada tabel 1 di atas, Kelompok D1 mendapatkan nilai total asam sebesar 13,248;
13,248; 14,208; 16,704 dan 13,824. Kelompok D2 mendapatkan nilai total asam sebesar
12,864; 13,44; 14,016; 16,32 dan 14,784. Kelompok D3 mendapatkan nilai total asam
sebesar 12,672; 13,248; 13,44; 16,512 dan 14,4. Kelompok D4 mendapatkan nilai total
asam sebesar 13,056; 13,44; 14,40; 15,936 dan 13,440.Terakhir Kelompok D5
mendapatkan nilai total asam sebesar 12,864; 13,440; 14,400; 16,32 dan 14,208. Pada
Grafik 4, dapat dilihat bahwa jumlah sel yang semakin tinggi juka akan meningkatkan
total asam yang dihasilkan walaupun hasil yang didapatkan masih terbilang fluktuatif.
Nilai total asam tertinggi didapatkan oleh kelompok D1 saat N72 yaitu 16,704 mg/ml
sedangkan total asam terendah didapatkan kelompok D3 dengan nilai 12,672 mg/ml saat
N0. Semakin lama waktu fermentasi, maka total asam yang dihasilkan akan semakin
tinggi karena adanya asam-asam organik yang muncul selama fermentasi. Walaupun
angka yang dihasilkan cukup fluktuatif, nilai awal dan akhir total asam dari semua
kelompok mengalami peningkatan. Untuk nilai yang fluktuatif dapat disebabkan oleh
tidak ada keseragaman dan standar serta indicator warna yang tetap untuk setiap titrasi.
2.5. Hubungan OD dengan Waktu
Untuk nilai OD. Kelompok D1 mendapatkan nilai OD sebesar 0,1676; 0,7416; 0,8507;
1,3375 dan 0,8199. Kelompok mendapatkan nilai OD sebesar 0,1754; 0,6355; 0,7981;
0,9943 dan 0,7090. Kelompok D3 mendapatkan nilai OD sebesar 0,1697; 0,8041;
0,8665; 0,7728 dan 1,3768. Kelompok mendapatkan nilai OD sebesar 0,1705; 0,7811;
0,7772; 0,7252 dan 0,6353. Terakhir kelompok D5 mendapatkan nilai OD sebesar
0,1754; 0,6108; 1,0826; 1,2007 dan 0,9283. Dari Grafik 5, dapat dilihat bahwa
hubungan antara OD dengan waktu yaitu semakin lamanya waktu, maka nilai OD akan
naik, tetapi nilai OD semua kelompok mengalami penurunan saat N72 kecuali oleh D3.
Semakin lama waktu fermentasi, maka jumlah mikroorganisme semakin banyak serta
diiringi dengan semakin keruhnya larutan dan nilai OD yang seharusnya meningkat
(Clark, 2007). Kembali data menujukan hasil yang fluktuatif dan bahkan hamper semua
kelompok memiliki penurunan nilai OD pada N72. Hal tersebut dapat disebabkan oleh
saat pengukuran OD, kuvet tidak bersih sehingga berpengaruh terhadap nilai OD yang
dihasilkan.
3. KESIMPULAN
Fermentasi adalah proses perubahan kimia disebabkan oleh aktivitas mikroba
ataupun oleh aktivitas enzim yang dihasilkan mikroba.
Faktor yang mempengaruhi fermentasi dari yeast antara lain tipe dan konsentrasi
sumber karbon, oksigen yang terlarut saat agitasi, pH, dan suhu.
Vinegar adalah produk dihasilkan dari fermentasi bahan mengandung gula atau pati
menjadi alkohol, difermentasi menjadi vinegar dengan kandungan asam asetat
minimal 4 gram/100mL.
Salah satu jenis vinegar adalah Cider apel
Proses penambahan inokulum yeast ke sari buah Apel Malang disebut proses
pembuatan cider apel.
Cider merupakan jenis minuman berkadar alkohol rendah, diperoleh dari fermentasi
sari buah atau bahan lainnya yang mengandung pati dengan atau tanpa penambahan
gula oleh khamir.
Buah apel mengandung total fenolik sekitar 230 mg ekuivalen asam gallat/100g
bahan dengan epikatekin fenolik dominan sebesar 29,86mg.
Jenis khamir yang sering digunakan dalam vinegar adalah Saccharomyces
cerevisiae.
Saccharomyces cereviseae digunakan dalam proses fermentasi alkohol karena
mampu memecah bahan pangan berkarbohidrat tinggi menjadi alkohol dan CO2.
Temperatur optimal pertumbuhan selama fermentasi dari baker’s yeast adalah
28oC-32oC dengan pH optimal antara 4-5.
Pengukuran biomassa dilakukan dengan menggunakan haemocytometer, total asam
dengan titrasi, pH dengan pH meter, dan nilai OD menggunakan spektrofotometer.
Biomassa merupakan sejumlah sel berasal dari pertumbuhan suatu mikrobia pada
media cair ataupun media padat.
Titik akhir titrasi untuk menghitung total asam ditandai dengan larutan sampel
berubah menjadi warna coklat kemerahan.
Panjang gelombang 660 nm digunakan untuk mengukur OD karena konsentrasi
cider apel yang rendah terbaca dengan baik pada spektrofotometer.
16
17
Hasil pengamatan hubungan jumlah mikroorganisme akan semakin meningkat
seiring lamanya waktu fermentasi cider apel.
Nilai OD seharusnya akan semakin tinggi diikuti dengan konsentrasi larutan yang
semakin keruh.
Semakin banyak jumlah sel mikroorganisme dan semakin lama waktu fermentasi,
maka pH-nya akan semakin meningkat.
Semakin lama waktu fermentasi, maka total asam yang dihasilkan akan semakin
tinggi karena adanya asam organik yang muncul selama fermentasi
Semakin lama waktu fermentasi, maka jumlah mikroorganisme semakin banyak
serta diiringi dengan semakin keruhnya larutan dan nilai OD yang seharusnya
meningkat.
Semarang, 19 Juni 2015Praktikan, Asisten dosen:
- Catherine Meilani- Metta Meliani- Daniel
Tan, Richard S.H. 12.70.0068
4. DAFTAR PUSTAKA
Realita, Tita dan M. Sumanti, Debby. 2010. Teknologi Fermentasi. Penerbit : Widya Padjajaran. Bandung.
Felicia, Hardoko, Damanik, M.T. (2007). Pengaruh Konsentrasi Gula dan Konsentrasi Serbuk Pada Pembuatan Serbuk Cider Nanas. Jurnal Ilmu dan Teknologi Pangan Vol.5, No. 1
Widyawati,P.S., Nugerahani,I dan Sutedja, A,M. (2012). Perbedaan Model Vinifikasi Pada Pembuatan Wine Apel Lokal Terhadap Kemampuan Menangkap Radikal Bebas. Seminar Nasional : Kedaulatan Pangan dan Energi
Kwartiningsih, E., Nuning, S.M. (2005). Fermentasi Sari Buah Nanas Menjadi Vinegar. Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik UNS. Vol. 4. No. 1. 8-12.
Sebayang,F. (2006). Pembuatan Etanol dari Molase Secara Fermentasi Menggunakan Sel Saccharomyces cerevisiae yang Terimobilisasi pada Kalsium Alginat. Jurnal Teknologi Proses 5 (2) : 75-80.
Fardiaz, Winarno,1984, Biofermentasi dan Biosintesa Protein, Angkasa, Bandung.
Nogueira, A; J.M.Le Quere; P.Gestin; A.Michel; G.Wosiacki and J.F.Drilleau. (2008). Slow Fermentation in French Cider Processing due to Partial Biomass Reduction. J.Inst.Brew.114(2),102-110.
Damtew, W.; S. A. Emire & A. B. Aber. (2012). Evaluation of Growth Kinetics and Biomass Yield Efficiency of Industrial Yeast Strains. Archives of Applied Science Research, 2012, 4 (5):1938-1948.
Hongfei, Z., Fang,Z., Dziugan,P., Yonghing,Y., Jiatao,Z., Zhaolin and Bolin,Z. (2014). Development of Organic Acids and Volatile Compounds in Cider during Malolactic Fermentation. Czech J. Food Sci. Vol. 32, 2014, No. 1: 69–76.
Talasila,U., Vechalapua,R.R., Shaikb,K.B. (2011). Preservation and Shelf life Extension of Cashew Apple Juice. Internet Journal of Food Safety, Vol.13, 2011, p.275-280
Şener, A.; A. Canbaş & M. U. Ünal. (2007). The Effect of Fermentation Temperature on the Growth Kinetics of Wine Yeast Species. Turk J Agric for 31, 349-354.
18
19
Cooney, C. L.; Rehm, H. J. & G. Reed. (1981). Biotechnology volume 1. VCH. Weinheim.
Rahman, A. (1992). Teknologi Fermentasi Industrial II. Penerbit Arcan. Jakarta.
Schlegel, H. G. & K. Schmidt . (1994). Mikrobiologi Umum. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta .
Stanbury, P. F. & Whitaker. (1984). Principles of Fermentation Technology. Pergamon Press. New York.
Said, E. G. (1987). Bioindustri. PT Mediyatama Sarana Perkasa. Jakarta.
Hadioetomo, R. S. (1993). Mikobiologi Dasar dalam Praktek, Teknik dan Prosedur Dasar Laboratorium. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
Petrucci, R.H. (1992). Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Jilid 2. Erlangga. Jakarta.
Martoharsono, S. (1994). Biokimia Jilid 1. Gadjah Mada University Press.Yogyakarta. Nusantara, Yogyakarta
Okpokwasili, G. C. & C. O. Nweke. (2005). Microbial Growth and Substrate Utilization Kinetics. African Journal of Biotechnology Vol.5 (4), pp. 305-317, 16 February, 2005.
5. LAMPIRAN
1.1. Perhitungan
Perhitungan Kelompok D3
Perhitungan Rata-rata / Ʃ MO tiap cc
Jumlah sel/cc= 1Volume petak
× rata−rata jumlah MO tiap petak
Volume petak = 0,05 mm x 0,05 mm x 0,1 mm
= 0,00025 mm3
= 0,00000025 cc
= 2,5 x 10-7 cc
N0 (D1):
Jumlah sel/cc = 1
2,5 x 10−7 x 8,5 = 3,4 x 107 sel/cc
N24 (D1):
Jumlah sel/cc = 1
2,5 x 10−7 x 175= 7 x 108 sel/cc
N48 (D1):
Jumlah sel/cc = 1
2,5 x 10−7 x 47,75 = 1,91 x 108 sel/cc
N72 (D1):
Jumlah sel/cc = 1
2,5 x 10−7 x 80 = 3,2 x 108 sel/cc
N96(D1):
Jumlah sel/cc = 1
2,5 x 10−7 x 95,25 = 3,81 x 108 sel/c
N0 (D2)
20
21
Rata−ratajumlah sel
cc= 1
2,5 ×10−7×8,5=3,4 ×107
N24 (D2)
Rata−ratajumlah sel
cc= 1
2,5 ×10−7×67,5=2,7 ×108
N48 (D2)
Rata−ratajumlah sel
cc= 1
2,5 ×10−7×87,75=3,51×108
N72 (D2)
Rata−ratajumlah sel
cc= 1
2,5 ×10−7×103,75=4,15 ×108
N96 (D2)
Rata−ratajumlah sel
cc= 1
2,5 ×10−7×73,5=2,94 ×108
N0 (D3)
Jumlah sel/cc= 1
2,5 × 10−7× 6,25=2,5 ×107
N24 (D3)
Jumlah sel/cc= 1
2,5 × 10−7× 26,25=1,05 ×108
N48 (D3)
Jumlah sel/cc= 1
2,5 × 10−7×76=3,04 × 108
N72 (D3)
Jumlah sel/cc= 1
2,5 × 10−7×120,25=4,81× 108
N96 (D3)
Jumlah sel/cc= 1
2,5 × 10−7× 39=1,56 ×108
22
N0 (D4)
Rata-rata jumlah MO tiap petak = 7+6+3+7
4 = 5,75
Jumlah sel/cc = 1
2,5 x 10−7 x 5,75 = 2,3 x 107 sel/cc
N24(D4)
Rata-rata jumlah MO tiap petak = 21+27+11+13
4 = 18
Jumlah sel/cc = 1
2,5 x 10−7 x 18 = 7,2 x 107 sel/cc
N48 (D4)
Rata-rata jumlah MO tiap petak = 42+55+66+66
4 = 57,25
Jumlah sel/cc = 1
2,5 x 10−7 x 57,25 = 2,29 x 108 sel/cc
N72 (D4)
Rata-rata jumlah MO tiap petak = 116+96+103+100
4 = 103,75
Jumlah sel/cc = 1
2,5 x 10−7 x 103,75 = 4,15 x 108 sel/cc
N96 (D4)
Rata-rata jumlah MO tiap petak = 44+57+56+56
4 = 53,25
Jumlah sel/cc = 1
2,5 x 10−7 x 53,25= 2,13 x 108 sel/cc
= 2,5 x 10-7 cc
N0 (D5)
Rata-rata jumlah MO tiap petak = 5+5+7+4
4 = 5,23
Jumlah sel/cc = 1
2,5 x 10−7 x 5,23 = 2,1 x 107 sel/cc
23
N24(D5)
Rata-rata jumlah MO tiap petak = 84+88+76+63
4 = 77,75
Jumlah sel/cc = 1
2,5 x 10−7 x 77,75 = 3,11 x 108 sel/cc
N48 (D5)
Rata-rata jumlah MO tiap petak = 72+84+69+75
4 = 75
Jumlah sel/cc = 1
2,5 x 10−7 x 75 = 3 x 108 sel/cc
N72(D5)
Rata-rata jumlah MO tiap petak = 65+89+68+75
4 = 74,25
Jumlah sel/cc = 1
2,5 x 10−7 x 74,25 = 2,97 x 108 sel/cc
N96 (D5)
Rata-rata jumlah MO tiap petak = 72+58+47+55
4 = 58
Jumlah sel/cc = 1
2,5 x 10−7 x 58 = 2,38 x 108 sel/cc
Perhitungan Total Asam
Total Asam =ml NaOH × Normalitas NaOH ×192
10 ml sampel
Hari 1
D1 Total Asam =6,9× 0,1 ×192
10=13,248
D2 Total Asam =6,7 ×0,1 ×192
10=12,864
D3 Total Asam =6,6 ×0,1 ×192
10=12,672
24
D4 Total Asam =6,8 ×0,1 ×192
10=13,056
D5 Total Asam =6,7 ×0,1 ×192
10=12,864
Hari 2
D1 Total Asam =6,9× 0,1 ×192
10=13,248
D2 Total Asam =7 ×0,1 ×192
10=13,44
D3 Total Asam =6,9× 0,1 ×192
10=13,248
D4 Total Asam =7 ×0,1 ×192
10=13,44
D5 Total Asam =7 ×0,1 ×192
10=13,44
Hari 3
D1 Total Asam =7,4 ×0,1 ×192
10=14,208
D2 Total Asam =7,3× 0,1 ×192
10=14,016
D3 Total Asam =7 ×0,1 ×192
10=13,44
D4 Total Asam =7,5× 0,1 ×192
10=14,44
D5 Total Asam =7,5× 0,1 ×192
10=14,44
Hari 4
D1 Total Asam =8,7 ×0,1 ×192
10=16,704
D2 Total Asam =8,5 ×0,1 ×192
10=16,32
25
D3 Total Asam =8,6 ×0,1 ×192
10=16,512
D4 Total Asam =8,3 ×0,1 ×192
10=15,936
D5 Total Asam =8,5 ×0,1 ×192
10=16,32
Hari 5
D1 Total Asam =7,2× 0,1× 192
10=13,824
D2 Total Asam =7,7 ×0,1 ×192
10=14,784
D3 Total Asam =7,5× 0,1 ×192
10=14,4
D4 Total Asam =7 ×0,1 ×192
10=13,44
D5 Total Asam =7,4 ×0,1 ×192
10=14,20
5.2. Abstrak Jurnal
5.3. Viper
5.4 Laporan Sementara