Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

42
Acara I KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR LAPORAN RESMI PRAKTIKUM TEKNOLOGI FERMENTASI Disusun oleh: Nama : Tan, Richard S.H. Nim : 12.70.0068 Kelompok D3 PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

Transcript of Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

Page 1: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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

Page 2: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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

Page 3: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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

Page 4: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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

Page 5: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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

Page 6: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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

Page 7: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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

Page 8: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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.

Page 9: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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

Page 10: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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.

Page 11: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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

Page 12: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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).

Page 13: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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

Page 14: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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

Page 15: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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 =

Page 16: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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

Page 17: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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

Page 18: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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.

Page 19: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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.

Page 20: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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.

Page 21: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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

Page 22: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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

Page 23: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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

Page 24: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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.

Page 25: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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

Page 26: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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

Page 27: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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

Page 28: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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

Page 29: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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

Page 30: Fermentasi Kinetika KloterD3 Tan Richard 12.70.0068 Unika Soegijapranata

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