cuka

BORANGLAPORAN PRAKTIKUM

No. Dokumen FO-UGM-BI-07-13Berlaku sejak 07 Januari 2009

Revisi 00

LABORATORIUM MIKROBIOLOGI Halaman 1 dari 10

Matakuliah : Mikrobiologi Industri

FERMENTASI ASAM CUKA

Nama : Nur Rohmah

NIM : 07/251815/BI/07914

Asisten : Abdulrahman Siregar

LABORATORIUM MIKROBIOLOGI

FAKULTAS BIOLOGI



Revisi 00


UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2010

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Fermentasi adalah proses metabolisme dalam pengubahan ATP melalui

penguraian produk bahan-bahan organik yang dapat menyediakan sumber

hidrogen sekaligus sebagai aseptor hidrogen, misalnya pada fermentasi bahan

yang mengandung gula dapat dihasilkan alkohol, asam laktat dan asam Asetat

(Schlegel, 1994). Proses fermentasi merupakan mekanisme respirasi yang

aseptor elektron terakhirnya adalah bahan organik. Bila dibandingkan dengan

respirasi aerob, jumlah energi yang dihasilkan jauh lebih sedikit.

Sebagaimana respirasi aerob, dalam fermentasi, glukosa mula-mula diubah

menjadi asam piruvat melalui proses glikolisis. Perbedaannya, pada proses

fermentasi asam piruvat diubah menjadi asetildehid dan CO2 oleh enzim

piruvat dekarboksilase. Asetildehid kemudian diubah menjadi etanol dan

enzim alkohol dehidrogenase dengan melepaskan energi (Madigan et al.,

2003).

Fermentasi asam cuka merpakan pengubahan alkohol menjadi asam

cuka yang dilakukan oleh mikrobia tertentu. Mikrobia yang umum dipakai

dalam fermentasi asam cuka yaitu dari genus Acetobacter dan Glucobacter

(Adams and Moss, 1997). Asam asetat merupakan senyawa organik yang

mengandung gugus karboksilat. Asam asetat dengan kadar 2-12% disebut

vinegar (cuka). Senyawa ini yang memberikan rasa asam dan bau tajam pada

cuka. Cuka dapat dibuat dari bahan makanan yang mengandung gula atau pati

dengan cara fermentasi alkohol, diikuti dengan fermentasi asam cuka. Setiap

buah yang megandung gula lebih dari 9% dapat dikonversi menjadi cuka



Revisi 00


yang mengandung lebih dari 4 gram asam cuka per 100 ml larutan (Radiyati,

2000).

Gambar 1. reaksi fermentasi asam cuka (Wanto dan Subagyo, 1980).

Salah satu bakteri pembentuk asam cua adalah Axetobacter xylinum.

Jika ditumbuhkan dalam medium yang mengandung gula, bakteri tersebut

dapat mengubah 19% gula menjadi selulosa. Selulosa ini berupa benang-

benang yang bersama-sama dengan polisakarida berlendir membentuk suatu

masa dan dapat mencapai ketebalan beberapa sentimeter. Beberapa faktor

yang mempengaruhi perkembangan bakteri Axetobacter xylinum adalah

tingkat keasaman medium, lama fermentasi, sumber karbon, sumber nitrogen,

konsentrasi starter dan suhu. Suhu merupakan faktor pembatas kehidupan

mikrobia, suhu yang tepat bergantung pada mikroorganisme yang terlibat dan

kondisi fermentasi (Radiyati, 2000).

Tabel 1. Komposisi Kimia air kelapa (Anonim, 2004).

No Komponen Persentase (%)

1 Air 95,5

2 Kalsium 6,6

3 Zat padat Total 4,71

4 Gula total 2,08

5 Gula Reduksi 0,80

6 Kalium Oksida 0,69

7 Mineral 0,62

8 Magnesium Oksida 0,59

9 Asam fosfat 0,56



Revisi 00


10 Zat Besi 0,50

11 Nitrogen 0,05

Proses pembasian air kelapa ini memberikan dampak yang positif

karena air kelapa secara alami terkontaminasi oleh bakteri asam cuka dan

fermentasi awal terjadi dan mengakibatkan turunnya pH air kelapa. Proses

pembasian ini tidak berpengaruh signifikan terhadap kualitas air kelapa kecuali

jika fermentasi awal berrlngsung lama sehingga kadar gula air kelapa makin

menipis dan pada akhirnya air kelapa dapat busuk karena bakteri pembusuk

mengambil alih proses dekomposisi lanjut (Anonim, 2004).

B. Tujuan

Tujuan praktikum fermentasi asam cuka antara lain mempelajari

mikrobia khususnya bakteri yang berperan dalam pembuatan cuka serta

mempelajari cara menentukan produk aktivitas bakteri dalam fermentasi

cuka

II. METODE

A. Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam praktikum fermentasi asam cuka

antara lain serangkaian alat gelas untuk titrasi (buret, erlenmeyer),

penyangga buret, pipet tetes, Tabung reaksi besar 50 ml, kertas sampul,

jarum ose, bejana pengecatan, kipas angin, penjepit kayu, penangas air,

lampu bunsen, gelas benda, dan mikroskop.

Sedangkan bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum

fermentasi asam cuka antara lain air kelapa, akuades netral, NaOH,

Indikator phenolphetalin 1%, Gram A, Gram B, Gram C, dan Gram D.

B. Cara Kerja



Revisi 00


Pada tahap fermentasi asam cuka, dimasukkan air kelapa ke dalam

10 tabung reaksi masing-masing 50 ml. Setelah itu tabung ditutup dengan

kertas buram, pada perlakuan aerasi, kertas buram dilubangi kecil-kecil. 5

tabung digunakan untuk perlakuan tidak dipanaskan, yaitu 1 tabung

kontrol tertutup, 2 tabung aerasi, dan 2 tabung non aerasi. Demikian pula

untuk perlakuan yang dipanaskan, dibutuhkan 5 tabung: 1 kontrol tertutup,

2 tabung aerasidan 2 tabung non aerasi. Pada perlakuan pemanasan,

tabung reaksi yang telah diisi dipanaskan dalam penangas air. Tabung-

tabung tersebut kemudian diinkubasi dalam suhu kamar (30±2ºC).

Pengamatan fermentasi yang diamati meliputi pengamatan aktivitas

mikrobia di dalam fermentasi dilakukan dengan pengambilan sampel pada

interval waktu tertentu (tiga hari dan 7 hari). Perubahan pH medium dan

keasaman total dengan titrasi diamati.

Pengamatan mikroskopi dilakukan dengan cara dibuat preparat

bakteri dengan pengecatan gram. Caranya, suspensi air kelapa diambil

menggunakan ose dan diratakan pada gelas benda yang ditetesi akuades

steril. Gelas benda di fiksasi dengan lampu bunsen, kemudian diberi label.

Gelas benda yang telah difiksasi diletakkan diatas rak pengecatan.

Selanjutnya ditetesi dengan Gram A selama 1 menit, dicuci dengan air

mengalir, dikeringanginkan, kemudian ditetesi dengan gram B selama 1

menit, dicuci dengan air mengalir, dan dikeringanginkan. Setelah kering,

apusan ditetesi dengan gram C selama 0,5 menit, dicuci dengan air

mengalir dan dikering anginkan, dan terakhir ditetesi dengan gram D

selama 2 menit, dicuci dengan air mengalir dan dieringanginkan. Setelah

kering diamati dengan mikroskop. Bentuk sel, warna dan sifatnya terhadap

pengecatan gram diamati.

Dilakukan penentuan asam total dengan ditrasi. Diambil 5 ml

sampel dan dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer 25 ml. Akuades netral


No. Dokumen FO-UGM-BI-07-13Berlaku sejak 07 Januari 2009Revisi 00


ditambahkan sebanyak 10 ml dan dibubuhkan 2-3 tetes indikator

phenolphetalin 1%. Selanjutnya dititrasi dengan NaOH 0,1 N, dari

kemerahan (rose) sampai warna tepat hilang.

C. Analisis hasil

Kandungan total asam ditentukan berdasarkan jumlah (ml) NaOH

yang dipakai untuk titrasi dan dinyatakan sebagaiasam cuka (asam asetat)

dengan persamaan berikut ini:

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. HASIL

Hasil pengamatan praktikum fermentasi asam cuka adalah sebagai

berikut.

Tabel 2. Hasil pengamatan organoleptik asam cuka

hari penga-matan

Warna rasa

Dipanaskan tidak dipanaskan dipanaskantidak di-

panaskan

aerasinon-

aerasi Aerasinon-

aerasi aerasinon-

aerasi aerasinon-

aerasihari ke 0 (11/10) Keruh Keruh Keruh Keruh

manis manis manis manis

hari ke 3 (14/10) Keruh Keruh Keruh Keruh asam asam asam asam hari ke 7 (18/10)

Lebih keruh

Lebih keruh

Lebih keruh

Lebih keruh asam asam asam asam

Tabel 3. Hasil pengukuran total asam cuka dan pH

hari % asam cuka Ph tidak dipanaskan Dipanaskan tidak dipanaskan aerasi non-aerasi aerasi non-aerasi aerasi non-aerasi0 0,12 5 4-5 6



Revisi 00


3 0,312 0,132 4 4 4 47 0,21 0,132 5 5 3 -- 4 4

Tabel 4. Hasil pengamatan mikrobia yang berperan dalam aktivitas fermentasi

asam cuka

Hari Gambar mikrobia Keterangan mikrobia Dipanaskan tidak dipanaskan Dipanaskan tidak dipanaskan

Aerasi non-aerasi Non- aerasi aerasi Aerasinon-

aerasiNon- aerasi Aerasi

0 3

Gram negatif bentuk bacil

Gram negatif bentuk bacil

Gram negatif, bentuk coccus, bacillus

Gram negatif, coccus

7

Gram negative coccus

Gram negative coccus

1. bacil tebal2. gram negatif, bacil ke-cil3. gram negatif, bulat hingga lonjong

1. gram negatif, bacil

2. Gram negatif, lonjong

B. PEMBAHASAN

Pada umumnya, asam cuka atau asam asetat terbentuk dari oksidasi etanol

hasil fermentasi alkohol. Namun pada praktikum ini dilakukan fermentasi asam

cuka dengan bahan dasar air kelapa. Sebelum menjadi asam cuka, etanol terlebih

dahulu dioksidasi menjadi aldehid. Baru aldehid dioksidasi lagi menjadi asam

cuka. Fermentasi asam cuka ini terjadi secara aerob, karena proses oksidasi

alkohol membutuhkan oksigen. Air kelapa dimasukkan kedalam tabung reaksi

besar, kemudian diinkubasi selama 7 hari. Pada hari ke 0,3, dan 7

dilakukanpengukuran pH. pH awal adalah 6 pada hari ke-0, berubah menjadi 4



Revisi 00


pada hari ke 3, dan berkisar antara 3-4 pada hari ke-7, baik pada perlakuan aerasi

maupun non aerasi. Hal ini menunjukkan air kelapa berubah menjadi bersifat

lebih asam. Pada uji organoleptik rasa, juga menunjukkan perubahan rasa air

kelapa yang pada hari ke-0 manis, menjadi asam pada hari ke-3 dan ke-7.

Perubahan air kelapa menjadi lebih asam disebabkan oleh aktivitas

mikrobia Acetobacter terhadap air kelapa yang mengandung alkohol. Alkohol

pada air kelapa dioksidasi menjadi acetaldehid, kemudian acetaldehid dioksidasi

menjadi asam asetat atau asam cuka. Asam cuka yang dihasilkan menyebabkan

pH air kelapa turun menjadi lebih asam. Fermentasi alkohol menjadi asam cuka

ini terjadi secara aerob karena terjadi oksidasi alkohol yang membutuhkan

oksigen.

Suhu merupakan salah satu faktor yang penting di dalam kehidupan

mikrobia. Temperatur pertumbuhan suatu mikrobia dibagi menjadi tiga kategori:

Temperatur minimum, temperatur optimum, dan maksimum. Temperatur

minimum pada suatu mikrobia ialah temperatur yang paling rendah dimana

kegiatanmikrobia masih berlangsung. Temperatur optimum adalah temperatur

yang paling baik untuk kehidupan mikrobia, sedangkan temperatur maksimum

adalah temperatur tertinggi yang masih dapat menumbuhkan mikrobia, tetapi pada

tingkatan fisiologi yang paling minimal (Clifton,1958). Pada praktikum ini, pH,

dan uji organoleptik asam cuka tidak berbeda signifikan antara perlakuan

dipanaskan dan tidak dipanaskan. Namun pada pengukuran kadar asam cuka,

terjadi perbedaan yang sigifikan Pada hari ke-7, persentase asam cuka dipanaskan

baik aerasi maupun non aerasi adalah 5, sedangkan pada perlakuan tidak

dipanaskan % asam cuka 0,21 pada aerasi dan 0,132 pada non aerasi. Kenaikan

suhu dapat mempercepat proses reaksi fermentasi, sehingga kadar asam cuka

yang dihasilkan lebih banyak.

Selain asam cuka, fermentasi asam cuka juga menghasilkan senyawa lain

dalam jumlah yang sedikitseperti alkohol, gliserol, ester, pentase, dan garam.



Revisi 00


Pada fermentasi asam cuka dihasilkan gumpalan-gumpalan putih yang

mengapung dipermukaan air kelapa. Gumpalan tersebut meliputi lapisan film

yang tersusun oleh substansi gelatinous yang dibentuk oleh mikrobia yang

dnamakan Zooglea, yang termasuk golongan bakteri dari genus Acetobacter.

Menurut Adam and Mosss (1997), Lapisan hasil fermentasi asam cuka ini bersifat

semi solid, terdiri dari bermacam-macam kultur diantaranya A. Guropaenus, A.

Hansenii, A. Acidophilum, A. Polyxogenes, dan A. Pasteuerianes. Berdasarkan

hasil pengamatan, gumpalan putih pada permukaan air kelapa pada tabung non

aerasi lebih banyak daripada tabung aerasi. Hal ini dapat disebabkan karena pada

tabung aerasi, nutrisi untuk fermentasi digunakan oleh organisme atau

mikroorganisme lain yang dapat masuk ke dalam tabung karena tabung tidak

tertutup, sehingga sumber nutrisi untuk zooglea berkurang. Selain itu, warna

larutan dari tabung non aerasi lebih keruh dan baunya lebih alkoholis/menyengat

dibandingkan pada tabung reaksi.

Pada praktikum ini pada perlakuan dipanaskan aik aerasi maupun non

aerasi didominasi oleh bakteri gram negatif berbentuk bacillus pada hari ke-3, dan

dominan berbentuk coccus pada hari ke-7. sedangkan pada perlakuan yang tidak

dipanaskan baik pada aerasi maupun non aerasi didominasi oleh gram negatif

berbentuk bacillus, lonjong, dan beberapa berbentuk coccus. Bakteri tersebut

diduga golongan Acetobacter, selain karena pada pengamatan ini dihasilkan asam

asetat, golongan Acetobacter mempunyai ciri-ciri bersifat gram negatif pada sel

muda, Sel bakteri ini mampu mengoksidasi berbagai macam senyawa termasuk

aseton, alkohol, sorbose dari sorbitol.

IV. SIMPULAN

Produktivitas asam cuka dapat diukur dengan cara titrasi. Perlakuan

dipanaskan menghasilkan produk asam cuka yang lebih banyak daripada

perlakuan yang tidak dipanaskan, sedangkan bakteri yang berperan dalam



Revisi 00


fermentasi asam cuka didominasi oleh bakteri bersifat gram negatif, berbentuk

coccus, lonjong, atau bacillus.

V. DAFTAR PUSTAKA

Adam, M.R. and M.O. Moss. 1997. Food Microbiology. 4th Edition. The royal society of Chemistry, Pub. Cambridge, p:291.

Anonim, 2004. Sistem informasi Pola pembiayaan Lending model usaha kecil. Http://asam%20cuka/sipuk%20%20Bank%20Sentral%20Republi%20Indonesia.htm.diakses tanggal 15 Mei 2009.

Clifton, C.E. 1958. Introduction to the Bacteria. 2nd ed. McGraw Hill Book Company. New York.

Madigan, M.T. John M.M., and Jack P. 2003. Biology of microorganism 10th Ed. Pearson Education. Inc. USA.

Radiyati, T. 2000. Pembuatan cuka dari kulit dan buah pisang. Implementasi Teknologi Tepat Guna di Daerah Pedesaan Tahun 2000. ISBN No. Katalog/Klasifikasi : 06.055:62.001.5 (1-22).

Schlegel, Hans G. 1994. Mikrobiologi Umum. Edisi keenam. Gadjah Mada University. Yogyakarta, hal.290,307.

Wanto, E.P. dan A. Subagyo. 1980. Dasar-dasar mikrobiologi Industri. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Jakarta, hal:169.

cuka

Documents

Transcript of cuka