MAKALAH PEMBUATAN ASAM CUKA PISANG KEPOK (Musaparadisiaca L.) DENGAN KAJIAN LAMA FERMENTASI DAN KONSENTRASI INOKULUM (Acetobacteracetii)

BAB I

PENDAHULUAN

A.  Latar belakang

          Cuka adalah suatu kondimen yang dibuat   dar berbagai bahan yang bergula atau berpati melalui fermentasi alkohol yang diikuti dengan fermentasi fermentasi asetat. Produk ini merupakanuatu larutan asam asetat dalam air yang mengandung cita rasa, zat warna dan  substansi yang terekstrak, asam buah, esterester, garam-garam organik dari buah, yang berbeda-beda sesuai dengan asalnya (Desrosier, 1988).

Prinsip pembuatan       cuka     bua      yaitu    fermentasi alkohol dan asam asetat. Proses pertama melibatkan aktivitas Saccharomyces cereviciae yang mengubah gula-gula sederhana menjadi alkohol dalam kondisi anaerobpada pH 3,5-6,0, suhu tumbuh  yang efisien 28-350C, sedangkan proses kedua melibatkanaktivitas bakteri Acetobacter acetii yang mengubah alkohol dengan kadar tertentu menjadi sejumlah asam asetat dalam kondisi aerob, pada suhu optimum 15-340C, pH 3,0-4,0.  Kriteria mutu            cuka yang utama adalah kandungan asam asetatnya. DiAmerika Serikat, konsentrasi asam asetat minimal yang berlaku adalah 4% (b/v) (Zubaidah, 2010) .

Menurut Sutowijoyo   (2013), pisang mempunyai kandungan gizi sangat baik, antara lain menyediakan energi cukup tinggi dibandingkan dengan buah-buahan  lain. Selain memberikan kontribusi gizi lebi tinggi dari pada apel, pisang juga dapat menyediakan cadangan energi dengan cepat bila dibutuhkan. Termasuk ketika otak mengalami keletihan. Pisang kaya mineral seperti kalium, magnesium, fosfor, besi, dan kalsium. Pisang juga mengandung vitamin, yaitu C,B kompleks, B6, dan serotonin yang aktif sebagai neurotransmitter dalam kelancaran fungsi otak.        

Menurut Humairani     (2007), beberapa jenis senyawa antioksidan yang      dapat   diisolasi dari kulit pisang yaitu asam amino dan peptida, flavonoid, katekolamin, dopamin dan           polimer dopamin. Faktor-faktor yang mempengaruhi fermentasi pada pembuatan cuka yakni nutrien untuk mempercepat pertumbuhan dan perkembangan khamir, sebaiknya  ditambahkan nutrien  sebanyak kurang lebih 1-2 g/L sari buah (0,1-0,2%). Jumlah starter optimumpada   fermentasi alkohol adalah 2-5%(v/v).

Sari buah yang diekstrak dari buah-buahan perlu dipekatkan terlebih dahulu atau ditambahkan gula (sukrosa) sampai kandungan gulanya mencapai 10-25% (b/v). Konsentrasi oksigen, Konsentrasi alkohol yang digunakan sekitar 10-13% (Hidayati, 2010).

 

A.    Rumusan masalah

1.      Menjelaskan proses fermentasi yang menunjukkan kadar total gulaa, total asam asetat, kadar alkohol, dan total padatan terlaru.

2.      Lama-Nya fermentasi ?

 

BAB II

ISI

A.    Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan seperangkat alat fermentor yang dibuat dari botol 1000 ml, selang          plastik, aerator merk Blue Sky BS-410,lem, gelembung udara.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah pisang kepok Sidoarjo. Isolat Saccharomyces cerevisiae, dan Acetobacter acetii.

Metode penelitian yang digunakan adalah metode percobaan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) pola faktorial yang terdiri dari 2 (dua) factor dimana faktor I yaitu lama fermentasi (5, 10, dan 15 hari) dan faktor II yaitu konsentrasi Acetobacter acetii, (5, 10 dan 15 % v/v). Parameter penelitian meliputi : kadar alkohol, total gula, pH, kadar asam asetat,total padatan terlarut.

B.     Cara kerja

a.       Persiapan inokulum Saccharomyces cerevisiae
Pembuatan Media Cair Aktivasi

Kentang 200 gr dipotong kecil-kecil dan ditambahkan 1 liter aquades kemudian dipanaskan sampai mendidih dan disaring. Filtrat yang diperoleh yang disaring selanjutnya digunakan sebagai media cair aktivasi dengan menambahkan aquades dengan perbandingan aquades : filtrat (5:1) dan ditambahkan glukosa 2% (b/v), selanjutnya dilakukan sterilisasi dengan menggunakan autoklaf pada suhu 121 0C selama 15 menit.

Pembuatan Inokulum

·      Agar miring disiapkan dengan cara melarutkan 3,9 g media PDA ke dalam 100 ml aquades panas dan selanjutnya dimasukkan dalam tabung reaksi. Tabung ditutup dengan kapas dan alumunium voil kemudian disterilisasi pada suhu 121 0C selama 15 menit. Selanjutnya didinginkan dalam posisi miring sampai membentuk agar.

·      Biakan murni Saccharomyces cereviciae diinokulasikan pada agar miring dengan menggunakan jarum ose membentuk garis zig-zag dan diinkubasi selama 24 jam pada suhu 370C.

·      Biakan murni Saccharomyces cereviciaeyang berumur 24 jam sebanyak 18 ose diinokulasikan dalam 120 ml media cair aktivasi dengan menggunakan jarum ose.

·       Kultur dalam media cair aktivasi tersebut diinkubasi selama 24 jam pada suhu 370C.

·      Kultur dalam media cair aktivasi ditambahkan kedalam 1200 ml sari buah pisangdan aquades dengan perbandingan 1 : 0,2% (b/v), dan sukrosa 10% (b/v), kemudian diinkubasi selama 24 jam pada suhu 370C. Media cair tersebut digunakan sebagai inokulum.

b.      Persiapan inokulum Acetobacter acetii
Pembuatanmedia cair aktivasi

Sebanyak 1,3 gram media NB (nutrient broth) dilarutkan dalam 100 ml aquades panas kemudian disterilisasi dengan autoklaf pada suhu 121 0C selama 15 menit.

Pembuatan inokulum

·         Agar miring disiapkan dengan cara melarutkan media NA (nutrient agar) dalam 100 ml aquades panas ke dalam tabung reaksi. Tabung ditutup dengan kapas dan alumunium voil kemudian disterilisasikan pada suhu 121 0C selama 15 menit. Biarkan sampai padat.

·         Biakan murni Acetobacter acetii diinokulasikan pada agar miring dengan menggunakan jarum ose membentuk garis zig-zag dan diinokulasikan selama 48 jam pada suhu 370C

·         Biakan murni Acetobacter acetii yang berumur 48 jam sebanyak 9 ose diinokulasikan dalam 10 ml media NB secara aseptis kemudian diinkubasi selama 48 jam 370C.

·         10 ml dalam media NB tersebut dimasukkan ke dalam erlenmeyer berisi 100 ml media NB secara aseptis, diinkubasi selama 48 jam pada suhu 370C.

·         Kultur tersebut diinokulasikan ke dalam 1000 ml sari buah pisang, beralkohol, diinkubasi selama 48 jam pada suhu 370C dan digunakan sebagai inokulum.

Proses Fermentasi

·         Bahan baku berupa buah pisang beserta kulitnya ditimbang, dipasteurisasi selama 5 menit

·         Buah pisang beserta kulitnya kemudian ditambah air dengan perbandingan (1:3), lalu dihancurkan sampai halus dengan menggunakan blander.

·         Bubur buah disaring dengan kain saring danfiltratnya dianalisa kadartotal gula.

·         Filtrat kemudian ditambahkan gula 10% (b/v) dan diamonium hidrogen fosfat 0,2% (b/v).

·         Filtrat dianalisa total gula, TPT, pH, total asam.

·         Setelah dingin ditambahkan starter Saccharomyces cereviciae sebanyak 10% (v/v) kemudian difermentasi selama 10 hari dalam kondisi anaerob.

·         Sari pisang beralkohol dianalisa kadar alkohol Filtrat sari pisang dipasteurisasi pada suhu 650C selama 15 menit.

·         Setelah dingin ditambahkan starter Acetobacter acetii sebanyak 5%, 10%, dan 15% (v/v) dan difermentasikan selama 16 hari dengan aerasi buatan.

·         Hasil fermentasi berupa cuka pisangdandilakukan pasteurisasi pada suhu 650C selama 30 menit untuk menghentikan fermentasi asam asetat.

·         Disaring dengan kertas saring.

·         Cuka buah pisang yang dihasilkan dianalisis total asam, pH, total gula, total padatan terlarut, dan kadar alkohol.

 

BAB III

PEMBAHASAN

1.      Analisis Awal Sari Buah Pisang

Hasil analisis awal sari buah pisang sebelum proses fermentasi menunjukkan bahwa kadar total gula, total asam asetat, pH, dan TPTmasing-masing adalah sebesar 18.06 %, 1.07%, 5, dan 17.00OBrix secara berurutan. Proses fermentasi alkohol merupakan proses awal dari pembuatan cuka. Alkohol yang dihasilkan memegang peranan penting dalam proses fermentasi cuka. Fermentasi alkohol berlangsung pada kondisi anaerob dan alkolhol yang dihasilkan pada fermentasi selama10 hari dengan penambahan starter Saccharomyces cereviciae 10%adalah sebesar 10,03%.

Ø  Kadar Asam Asetat

Kadar asam asetat cuka buah pisang kepok yang dihasilkan bekisar antara 1,68 – 6,77%.Terdapat interaksi yang nyata antara perlakuan lama fermentasi dan konsentrasi inokulum terhadap nilai rata-rata kadar asam asetat (p<0,05). Semakin lama fermentasi dan semakin tinggi konsentrasi maka semakin tinggi asam asetat yang dihasilkan, menunjukkan bahwa pada lama fermentasi mulai hari ke-10 hingga hari ke-15 terjadi penambahan asam asetat yang lebih lambat disbanding hari fermentasi sebelumnya. Sedangkan dengan peningkatan konsentrasi inokulum hingga 15 % masih menunjukkan adanya perombakan substrat alcohol oleh Acetobacter acetii menjadi asam asetat.

Ø  Nilai Ph

Tidak terdapat interaksi antara perlakuan lama fermentasi dan konsentrasi inokulum terhadap nilai rata-rata pH asam cuka, namun masing-masing perlakuan memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai pH. Nilairata-rata pH cuka pisang kapok bekisar antara 3,75%-3,01%. bahwa semakin lama waktu fermentasi maka nilai Ph semakin rendah atau derajat keasaman yang makin meningkat. Hal ini disebabkan semakin lama fermentasi maka semakin banyak asam asetat yang terbentuk sehingga menurunkan nilai pH cuka pisang. Demikian juga dengan konsentrasi inokulum memberikan pengaruh yang nyata (p<0,05) terhadap nilai pH cuka pisang. Terjadi penurunan nilai pH pada peningkatan konsentrasi inokulum. Hal ini menunjukkan masih adanya subtract alkohol yang dapat dirombak menjadi asam asetat sehingga menurunkan nilai pH asam cuka pisang kepok.

Ø  Kadar Alkohol

Nilai rata-rata kadar alkohol pada fermentasi cuka pisang kapok diperoleh sekitar 0,55% - 0,30%. Terdapat interaksi yang nyata antara perlakuan lama fermentasi dan konsentrasi inokulum terhadap nilai rata-rata kadar alkohol (p<0,05). Semakin lama fermentasi dan semakin tinggi konsentrasi inokulum maka semakin rendah kadar alkohol yang dihasilkan karena semakin banyak alkohol yang dirombak menjadi asam asetat Haumasse (2009), menyatakan bahwa penurunan kadar alkohol terjadi karena pada saat fermentasi berlangsung, kandungan alkohol yang telah dioksidasi oleh Acetobacter acetiiakan menghasilkan asam asetat dan H2O.

Ø  Total Gula

Nilai rata-rata total gula cuka di peroleh sekitar 0,98%-0,21%.Terdapat interaksi yang nyata antara perlakuan lama fermentasi dengan  konsentrasi inokulum terhadap nilai rata-rata total gula cuka.Semakin lama fermentasidan semakin tinggi konsentrasi inokulum makanilai rata-rata total gula semakin rendah. terlihat bahwa konsentrasi inokulum 5 – 10 % terjadi penurunan kadar gula yang cukup tajam, sedang pada konsentrasi 15 % terjadi penurunan yang lambat. Masih terdapatnya total gula pada cuka menunjukkan adanya fermentasi yang tidak sempurna Hidayati (2010), menyatakan bahwa selama fermentasi, khamir akan memecah gula (sukrosa) menjadi glukosa dan fruktosa, dan glukosa digunakan oleh khamir untukmenghasilkan etanol dan CO2. Bakteri asam asetat mengoksidasi secara sempurna etanol menjadi asam asetat dan juga mengoksidasi secara tidak lengkap glukosa menjadi asam glukonat. Sisagula menunjukkan adanyagula yang tidak termanfaatkan oleh khamir untuk pembentukan etanol dan Acetobacter acetii lebih memilih etanol sebagai sumber karbon untuk pembentukanasam asetat.

Ø  Total Padatan Terlarut

Nilai rata-rata total padatan terlarut cuka dari perlakuan lama fermentasi adalahsebesar4,283 ± 0,147- 5,283 ± 0,147. Sedangkannilai total padatan terlarut dari perlakuan konsentrasi inokulum adalah sebesar 4,650 ± 0,450- 5,033 ± 0,296 Penurunan total padatan terlarut selama fermentasi diduga disebabkan selama fermentasi berlangsung, gula yang merupakan padatan terlarut terbanyak dalam medium, dimetabolisme oleh khamir menjadi alkohol dan CO2 kemudian dimanfaatkan oleh bakteri asam asetat sebagai sumber karbon. Seperti yang dinyatakanolehReed and Nagodawithana (1991) yang menyebutkan bahwa selama proses fermentasi khamir dan bakteri berlangsung, terjadi penurunan total padatan terlarut. Dan menurut Haumasse (2009), lama fermentasi akanmenyebabkantotal padatan terlarut substrat mengalami penurunan. Gula yang terkandung dalam substrat tidak dimetabolisme oleh Acetobacter acetii menjadi alkohol seperti pada fermentasi alkohol. Total padatan terlarut berkurang sesuai dengan bertambahnya waktu fermentasi. Selain itu juga pengurangan total padatan terlarut disebabkan oleh makin berkurangnya sumber nutrien dan substrat pada larutan.

 

BAB IV

KESIMPULAN

A.    Kesimpulan

1.        Cuka (buah pisang, kulit pisang kepok dan daun melinjo) dengan perlakuan perbedaan inokulum cuka 5%,10%,15% dan lama fermentasi 5, 10, 15 hari tidak terjadi interaksi yang nyata terhadap pH dan total padatan terlarut tetapi terjadi interaksi yang nyata terhadap kadar asam asetat, total gula, dan kadar alkohol.

2.        Cuka (buah pisang, kulit pisang kepok dan daun melinjo) dengan perlakuan konsentrasi inokulum 15% dan lama fermentasi 10 hari merupakan perlakuan terbaik dengan nilai kadar asam asetat 4,325%, pH 3,350%, kadar alkohol 0,380%, total gula 0,255%, dan total padatan terlarut 4,6500 Brix.

 

 

DAFTAR PUSTAKA

Desrosier, Norman W. 1988. Teknologi Pengawetan Pangan. Universitas Indonesia (UI-Press). Jakarta.

Haumasse, Margaretha. 2009. Pemanfaatan Pulpa Kakao Untuk Memproduksi Asam Asetat dengan Menggunakan Ragi Roti dan Aerasi. Skripsi. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Hidayat, N., Sukardi dan Zubaidah, E. 2000. Teknik Cepat produksi Asam Asetat dari singkong dengan Pengurangan Tahap Fermentasi. Jurnal Penelitian Habitat 8(99): 44-47.

Hidayati, Ellya Khisti. (2010) Pengaruh Penambahan Ragi Roti Instan Dan Kondisi Fermentasi Alkohol (Aeron Dan
Anaerob) Terhadap Produksi Alkohol Pada Pembuatan Cuka Apel. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya. Malang.

Humairani, Rindhira Z. 2007. Pengaruh Penambahan Ekstrak Antioksidan Kulit Pisang (Musa paradisiaca) Pada Minyak Ikan Terhadap Stabilitas Oksidasi Dengan Katalis Panas Dan Cahaya. Skripsi. Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Judoamijoyo, M. Addul, A.D., G.S.Endang. 1990. Teknologi Fermentasi. Rajawali Press Jakarta.

Sutowijoyo, Danang. 2013. Kriteria Kematangan Pascapanen Pisang Raja Bulu Dan Pisang Kepok. Skripsi. Departemen Agronomi Dan Hortikultura Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Zubaidah, Elok. 2010. Kajian Perbedaan Kondisi Fermentasi Alkohol Dan Konsentrasi Inokulum Pada Pembuatan Cuka Salak (Salacca Zalacca). Jurnal Teknologi Pertanian Vol. 11 (2) : 94