Surakarta 2010

TEKNOLOGI PENGOLAHAN KAKAO

Jurusan Ilmu & Teknologi Pangan

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Oleh:

R. Baskara Katri Anandito, STP, MP.

PENDAHULUAN

• Biji kakao yang diperoleh dari dalam buah

kakao yang berasal dari tanaman Theobroma

cacao, mula-mula dalam keadaan :

1. kadar air 50 – 55 %

2. terbungkus oleh lapisan lendir (pulp)

3. berwarna ungu muda sampai ungu tua

(tergantung varietasnya)

4. berasa pahit dan sepat (astringen)

5. tidak cukup mengandung senyawa

bakal flavor jika disangrai tidak

menimbulkan flavor khas kakao

• Biji kakao segar kemudian diolah sehingga

menjadi biji kakao dengan sifat-sifat :

1. kadar air maksimal 7 %

2. tidak terbungkus lendir (pulp)

3. berwarna coklat kemerahan dan rata

4. rasa pahit & sepat banyak berkurang

5. mengandung senyawa bakal flavor

dalam jumlah maksimal

PEMOTONGAN BUAH DAN

PENGAMBILAN BIJI

PENGANGKUTAN KE

TEMPAT FERMENTASI

FERMENTASI

PERENDAMAN, PENCUCIAN,

PENIRISAN

PENGERINGAN

Biji kakao kering pada

berbagai tingkatan mutu

SORTASI KERING

Air

Cangkang buah

Plasenta

Air limbah

SORTASI BASAH

DIAGRAM ALIR PENGOLAHAN KAKAO

PEMETIKAN BUAH

Perlakuan pendahuluan

(pemeraman buah)

Perlakuan pendahuluan

(pulper,aerasi,penjemuran)

Perlakuan pendahuluan

(aerasi, penjemuran)

Bahan Mentah

• Bahan mentah pengolahan kakao adalah biji kakao yang

berasal dari buah kakao yang masak optimal

• Buah kakao mengalami perkembangan maksimal jika telah

berumur 143 hari.

• Buah kakao masak optimal setelah berumur 170 hari,

ditandai dengan perubahan warna kulit buah sesuai dengan

varietas kakao. Buah kakao yang pada waktu masih muda

berwarna merah bata, maka jika sudah masak berubah

menjadi kekuning-kuningan. Buah kakao yang pada waktu

masih muda berwarna hijau, jika sudah masak berubah

menjadi kuning tua atau kuning jingga.

Buah kakao Buah kakao muda

Buah kakao muda Buah kakao masak

1. Pada buah yang masak :

kandungan gula, dan asam serta tekstur daging buah cocok untuk pertumbuhan jasad renik (mikrobia) yang diperlukan selama fermentasi

2. Kalau buah tersebut sehat dan tidak rusak buah yang masih agak muda dapat diperam selama 5 hari sebelum difermentasi

3. Buah yang lewat masak tidak baik untuk difermentasi, karena akan menjadi busuk

4. Tanda buah masak :

- perubahan warna kulit buah bagian luar

- dari getaran yang ditimbulkan bila buah diketuk- ketuk, yaitu seperti benda yang dalamnya kosong

PEMETIKAN BUAH

Dipilih buah yang masak optimal :

1. Berdasarkan perubahan warna kulit buah, dari merah bata

menjadi kuning, dari hijau kekuningan menjadi kuning tua

atau kuning jingga

2. Berdasar getaran yang timbul jika buah diketuk-ketuk, buah

masak seperti benda yang dalamnya berongga, buah mentah

seperti benda padat

Menggunakan pisau/golok pendek, golok panjang dan pisau yang dikaitkan pada tangkai bambu. Tergantung pada posisi buah kakao yang akan dipanen.

Harus dilakukan hati-hati, pisau jangan merusak bantalan bunga. Tempat ini merupakan tempat pembuahan pada periode panen berikutnya.

Mendapatkan biji kakao dari buah yang masak optimal dan sehat

Evaluasi keadaan kebun, evaluasi kerja para pemetik dan

menentukan upah atau premi Buah yang masih muda sebaiknya diperam dulu, buah yang

tidak sehat diolah terpisah dengan buah yang sehat

SORTASI BASAH

1. Dihindari penggunaan alat pemotong dari besi yang tajam

untuk menghindari biji terpotong dan besi dapat berfungsi

sebagai pemercepat oksidasi, luka pada biji menjadi hitam

2. Dihindari bagian plasenta supaya tidak terikut dalam biji

kakao yang akan diolah

3. Biji yang telah dikeluarkan dari buah sebaiknya

ditempatkan diatas alas tidak langsung bersentuhan

dengan tanah agar tidak terjadi kontaminasi

PEMOTONGAN BUAH DAN PENGAMBILAN BIJI

FERMENTASI

• Tujuan dari proses fermentasi adalah :

1. untuk menghancurkan lapisan pulp yang

membungkus keping biji, sehingga mudah

dilepaskan. Dalam keadaan demikian, biji lebih

mudah dikeringkan.

2. untuk mematikan biji sehingga terjadi reaksi kimia

dan biokimia yang menghasilkan senyawa bakal

flavor.

• Selama proses fermentasi, enzim yang dihasilkan oleh

mikrobia akan menghancurkan pulp sehingga keping biji

menjadi relatif bersih dan mudah dikeringkan.

• Pada biji yang sudah mati, kondisi sel dalam jaringan

sudah tidak terorganisasi dengan baik, sehingga terjadi

pencampuran antar senyawa dalam keping biji. Dalam

keadaan demikian, akan berlangsung reaksi kimia maupun

biokimia yang menghasilkan senyawa yang sangat

berperan dalam pembentukan flavor khas kakao (senyawa

bakal flavor).

• Ketika biji masih hidup, senyawa polifenol yang berwarna

ungu atau violet berada di dalam kantong-kantong sel

tertentu. Jika biji telah mati, senyawa tersebut akan

terdifusi ke seluruh bagian jaringan dan sebagian terdifusi

melalui kulit biji ke permukaan biji. Senyawa tersebut jika

kontak dengan oksigen dan dikatalisis oleh enzim polifenol

oksidase akan berubah menjadi senyawa yang berwarna

coklat.

Perubahan mikroflora selama fermentasi

• Biji kakao di dalam buah dalam keadaan steril, setelah biji

tersebut dikeluarkan dari dalam buah akan terkontaminasi

oleh bernagai mikrobia yang berasal dari udara

sekelilingnya. Selama proses fermentasi berlangsung, akan

terjadi perubahan sifat fisik dan kimia dari pulp yang

membungkus biji sejalan dengan perubahan mikroflora.

• Pulp yang masih segar mempunyai pH sekitar 3,6;

kandungan gula cukup tinggi; pasokan oksigen dalam

masa biji kakao yang diperam rendah. Kondisi ini cocok

untuk pertumbuhan yeast.

• Sebagai akibat dari konsumsi asam sitrat dalam pulp, maka

pH pulp berangsur-angsur naik. Suhu masa biji juga naik,

setelah melebihi 30 0C kondisinya mulai tidak cocok untuk

yeast bakteri asam laktat.

• Bakteri asam laktat mempunyai sifat heterofermentatif,

artinya dapat menghasilkan asam laktat dari substrat gula dan

juga dapat menghasilkan asam asetat. Setelah fermentasi

berlangsung 24 jam, pH pulp mendekati 4 dengan suhu 32 –

36 0C bakteri asam laktat dengan cepat menekan

pertumbuhan yeast.

• Jika pH melampaui 4, kondisi tersebut cocok untuk

pertumbuhan bakteri asam asetat yang tumbuh dalam substrat

alkohol. Begitu aerasi menjadi lebih baik (karena sebagian

pulp telah hancur), yaitu setelah fermentasi 30 jam, bakteri

asam asetat dengan cepat tumbuh dan menekan bakteri asam

laktat.

• pH pulp terus meningkat karena asam laktat dan asam asetat

sebagian terdifusi ke dalam keping biji dan sebagian

direspirasi.

• Pertumbuhan bakteri asam asetat sangat diharapkan karena asam asetat yang dihasilkan sangat diperlukan pada fermentasi kakao :

1. dapat mendifusi ke dalam keping biji secara cepat

2. dapat menyebabkan kematian biji

3. membantu distribusi senyawa polifenol ke seluruh jaringan

biji

4. membantu hidrolisis yang berhubungan dengan

pembentukan senyawa bakal flavor

5. dengan senyawa alkohol dapat membentuk ester

menimbulkan aroma yang segar

• Pada pH di atas 5, mulai tampak adanya pertumbuhan acetobacter. Mikrobia ini menghasilkan senyawa amin dan amonia dari hasil perombakan asam amino. Jika pH mendekati netral, kakao mempunyai flavor busuk, warna kulit biji menjadi coklat gelap karena oksidasi polifenol yang berlebihan akhir proses fermentasi.

CARA-CARA FERMENTASI

1. CURING DIATAS PLAT PENGERING

biji kakao dihamparkan diatas permukaan alat pengering

setiap siang, dan jika malam hari ditimbun

2. FERMENTASI DALAM KERANJANG

Biji kakao dimasukkan dalam keranjang atau basket, ditutup

dengan daun pisang. Cairan yang terbentuk menetes melalui celah

anyaman.pengadukan dilakukan dengan cara pemindahan biji ke

keranjang lain. Berisi antara 10 s/d 150 kg

3. FERMENTASI DENGAN CARA PENIMBUNAN

Biji kakao ditimbun diatas permukaan tanah, diberi alas daun

pisang, ditutup dengan daun yang sama. Cairan yang terbentuk

tidak dapat terpisah dengan baik. Modifikasi lain diberi alas

ranting, kmd daun, daun diberi lubang-lubang bari diberi biji kakao

dan ditutup. Diatas daun diberi beberapa kayu agar daun tidak

terbawa angin

4. FERMENTASI DALAM KOTAK

Biasanya dilakukan oleh perkebunan. Kotak dibuat dari kayu jati

ukuran bervariasi, panjang antara 1,25 sampai 2 m dan lebar antara

1,25 sampai 2 m tinggi antara 0,5 sampai 0,9 m.Tebal kayu sekitar 3-4

cm. Pada dasar dan dinding diberi lubang diameter 1 cm dengan jarak

antar lubang 10 cm. Dihindarkan penggunaan paku besi yang

menonjol.

5. FERMENTASI CARA LAIN

Untuk mengurangi keasaman biji (pH biji kering >5) :

1. Mengurangi sebagian lapisan pulp sebelum dilakukan fermentasi

dengan cara pengepresan atau dengan pulper

2. Penyimpanan buah kakao 5-12 hari sebelum dilakukan pemotongan

dan pengambilan biji, sebelum fermentasi

3. Penghamparan biji kakao basah dibawah sinar matahari hingga

kandungan air menjadi 10%, sebelum difermentasi

4. Pemanasan pendahuluan sampai suhu masa biji sekitar 45oC sebelum

fermentasi

Tolok Ukur Berakhirnya Fermentasi

• Berdasar Time Schedule

Lama fermentasi sudah ditentukan dari hasil pengamatan terdahulu, fermentasi berikutnya dilakukan dalam waktu yang sama.

• Warna dan kenampakan bagian dalam biji

Jika permukaan biji dipotong, maka akan berwarna coklat merata dan sering kali diikuti oleh warna coklat berbentuk menyerupai cincin di antara keping biji dan kulit biji uji belah (cut test)

• Warna kulit biji kakao

Kulit biji kakao akan berwarna coklat merata

• Bau masa biji kakao

Alkohol dan asam dapat membentuk ester, bersama dengan asam asetet akan menimbulkan bau khas dari masa biji kakao yang difermentasi.

• Terjadi penurunan suhu masa biji kakao

Pada fermentasi biji kakao terjadi reaksi perombakan

senyawa yang menghasilkan panas. Jika sudah tidak terjadi

kenaikan suhu dapat diartikan bahwa tidak ada lagi

senyawa yang dirombak dan fermentasi dianggap selesai.

• Penggelembungan biji kakao

Biji kakao yang sudah mati akibat fermentasi akan

menyerap senyawa yang dihasilkan dari fermentasi. Hal ini

bisa terjadi karena biji yang sudah mati sifat permeabilitas

sel sudah rusak. Difusi cairan hasil fermentasi melalui kulit

biji mengakibatkan biji tampak lebih bulat dan sedikit

menggembung.

PENGERINGAN

• Pengeringan dimaksudkan untuk mengurangi kandungan

air hingga kadar air biji kakao kering mencapai 7,5 %, agar

aman disimpan dan untuk melanjutkan tahap oksidasi yang

berperan dalam pengurangan rasa pahit dan sepat,

pengembangan reaksi pencoklatan secara maksimal. Selain

itu juga bertujuan untuk mengurangi keasaman biji.

• Biji kering yang baik : mempunyai umur simpan yang

panjang, teksturnya crisp, kenampakan gemuk padat

(plump), bagian dalam teroksidasi dengan sempurna,

flavor coklat yang baik, tanpa keasaman yang berlebihan,

tanpa bau asap atau bau asing lain yang tidak dikehendaki.

• Sebelum dilakukan pengeringan, terlebih dahulu dilakukan perendaman dan pencucian biji, tujuannya :

1. mengurangi asam pada biji

2. dapat menaikkan persentase biji bulat

3. memperbaiki warna dan kenampakan biji kakao kering

yang dihasilkan

4. biji kakao menjadi tahan terhadap serangan jamur dan

hama selama penyimpanan.

• Pencucian pada umumnya dilakukan sampai tidak terlalu bersih agar kulit biji tidak terlalu rapuh.

• Kerugian perendaman dan pencucian :

1. berat biji kakao berkurang karena difusi beberapa

senyawa dari dalam biji ke air rendaman.

2. kulit biji menjadi lemah dan rapuh sehingga

memperbanyak persentase biji pecah selama

pengangkutan.

CARA-CARA PENGERINGAN

1. Pengeringan dengan sinar matahari

2. Pengeringan dengan alat pengering

3. Pengeringan dengan cara kombinasi

SORTASI BIJI KAKAO KERING

• TUJUAN : menyeragamkan mutu biji

• METODE :

– Pemisahan berdasarkan ukuran

– Pemisahan kotoran/benda asing/sampah

– Pemisahan berdasarkan sifat fisik (biji cacat, pecah)

Sesuai SNI Biji Kakao 01-2323 yang berlaku

Sumber: Puslit kakao

SORTASI KERING

Masih dilakukan secara manual

Diskripsi: Biji kakao adalah biji tanaman Theobroma cacao LINN yang telah

difermentasikan, dibersihkan dan dikeringkan

Syarat umum:

No Jenis uji Satuan Persyaratan

1 Kadar air (b/b) % Maks. 7

2 Serangga hidup - Tidak ada

3 Serangga mati Tidak ada

4 Biji berbau asap,tak normal,dan

atau berbau asing

Tidak ada

5 Kadar biji pecah, dan atau pecahan

kulit (b/b)

% Maks 3

6 Kadar benda asing (b/b) % Maks 0

Persyaratan khusus

Jenis

mutu

Jumlah biji per

100 g

Persyaratan

maksimal

Kadar biji

berjamur %

biji/biji

Persyaratan

maks

Kadar biji tak terfermentasi

% bi/bi

Kadar biji

berserangga

% bi/bi

Persyaratan

maks

Kadar biji

pipih %

bi/bi

Persyaratan

maks

Biji slaty Biji

putih

kotor/ungu

muda

Persyaratan

maks

Biji ungu

Persyaratan

maks

I-M Maks 85 2 3 10 1 2

I-A 86-100 2 3 10 1 2

I-B 101-110 2 3 10 1 2

I-C 111-120 2 3 10 1 2

I-S > 120 2 3 10 1 2

II-AA Maks 85 4 8 30 2 4

II-A 86-100 4 8 30 2 4

II-B 101-110 4 8 30 2 4

II-C 111-120 4 8 30 2 4

II-S > 120 4 8 30 2 4

SYARAT TAMBAHAN

Syarat Kondisi sekarang

Keasaman biji > 5,00 4,5 – 4,7

Kadar kulit ≤ 12% 16 - 17%

Kadar lemak ≥ 55% < 55%

Flavor = kuat lemah

Kadar asam lemak bebas ≤ 1,3 -----

Pengemas

• Bebas kontaminasi, • Bahan aman kesehatan manusia, • Kuat, rapat, • Bersih, menarik, • Mudah dikenali (beridentitas ) : desa-daerah-negara

asal, jenis / klon / varietas, cara olah, tanggal panen/olah, jenis mutu, ukuran biji – Biji Kakao :

• Cukup kering • seragam mutunya

Sumber: Puslit kakao

• Kondisi gudang :

– Kering : atap tidak bocor, lokasi bukan daerah genangan air/banjir

– Aerasi dan sirkulasi udara baik

– Pencahayaan cukup baik

– Bersih, bebas sumber kontaminasi (hama, tikus)

• Pengaturan gudang :

– Tumpukan rapi di atas palet, berjarak 1 m dari dinding, antar tumpukan berjarak 1 m

– Pencatatan barang

– Monitoring : kadar air, serangan hama gudang/jasad pengganggu

PENYIMPANAN (PENGGUDANGAN)