Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

33
Acara I KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR LAPORAN RESMI PRAKTIKUM TEKNOLOGI FERMENTASI Disusun oleh: Chaterine Meilani Surono 11.70.00059 Kelompok B5 PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

description

Praktikum fermentasi ini membahas mengenai hubungan antara jumlah sel mikroorganisme dengan pH, absorbansi (OD), waktu inkubasi dan total asam, selain itu juga mengetahui pengaruh waktu terhadap OD. Praktikum ini juga mempelajari mengenai prinsip pembuatan vinegar dari bahan sari buah apel. Waktu inkubasi dan pengamatan adalah selama 5 Hari. Mikroorganisme yang digunakan adalah yeast jenis Saccharomyces cereviseae.

Transcript of Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

Page 1: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

Acara I

KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM TEKNOLOGI FERMENTASI

Disusun oleh:

Chaterine Meilani Surono

11.70.00059

Kelompok B5

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATASEMARANG

2014

Page 2: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

1. HASIL PENGAMATAN

Hasil pengamtan kinetika fermentasi S.cereviseae pada vinegar dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Pengamatan Kinetika Fermentasi dalam Produksi Minuman Vinegar

Kelompok Perlakuan WaktuΣ MO tiap petak

Rata-rata/ Σ MO tiap

petak

Rata-rata/ Σ MO tiap cc OD

(nm)pH

Total Asam (mg/ml)

1 2 3 4B1

Sari Apel + S.cereviseae

N 19 14 18 12 15,75 6,3.104 0,1776 2,96 18,048N24

21 20 21 35 24,25 9,7.104 -0,14533,11

20,16

N48

40 50 42 45 44 17,6.107 -0,21943,13

20,544

N72

70 60 40 63 58,25 23,3.107 -0,57963,20

17,088

N96

43 44 40 25 38 15,2.107 -0,36093,29

16,32

B2

Sari Apel + S.cereviseae

N 42 44 45 43 43,5 1,74 x 108 0,1124 3,01 19,97N24

62 60 64 6863,5

2,54 x 108

-0,1453 3,0920,16

N48

58 61 73 6063

2,52 x 108

-0,2194 3,1220,54

N72

68 65 70 7569,5

2,78 x 108

-0,5796 3,1320,74

N96

73 78 75 6873,5

2,94 x 108

-0,1304 3,3222,08

B3 Sari Apel + S.cereviseae

N 23 26 24 27 25 108 0,2172 2,94 18,05N 21 33 44 54 38 15,2 x 107 0,0476 3,15 18,24

1

Page 3: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

2

24

N48

60 54 66 67 61,75 24,7 x 107

-0,21553,19

18,62

N72

81 92 109 95 94,25 3,77 x 108

-0,52933,24

16,32

N96

132 138 130 133 133,25 5,33 x 108

0,21913,57

15,36

B4

Sari Apel + S.cereviseae

N 90 60 63 62 50,5 2,02 x 108 0,1450 2,28 15,36N24

89 64 55 6761 2,44 x 108

0,69643,12 16,32

N48

62 49 44 4769,5 2,78 x 108

-0,21793,12 18,24

N72

67 92 95 6286 3,44 x 108

-0,36293,16 15,36

N96

100 88 114 8496,5 3,86 x 108

0,29793,53 16,32

B5

Sari Apel + S.cereviseae

N 0 0 0 0 0 0 0,3116 2,52 19,39N24

38 40 38 3237

1,48 x 108

-0,14533,12 19,58

N48

32 35 28 3833,25

1,33 x 108

-0,02603,12 20,16

N72

68 58 71 9272,25

2,89 x 108

0,21553,18 20,16

N96

50 60 71 7062,75

2,51 x 108

0,03593,68 21,50

Pada tabel 1, dapat dilihat bahwa seluruh kelompok menggunakan bahan dan mikroorganisme yang sama yaitu sari apel yang ditambahkan

Saccharomyces cereviseae. Pada kelompok B1, terlihat bahwa setelah dilakukan pengamatan dari hari 0-4 (No-N96), ternyata memiliki hasil

bahwa rata-rata jumlah mikroorganismenya semakin banyak, namun jumlahnya mengalami penurunan pada hari ke-4. Untuk OD, terdapat

Page 4: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

3

nilai negatif pada pengukuran sehingga didapatkan hasil semakin negatif sampai hari ke-3 namun meningkat pada hari ke-4. Pada

pengukuran pH, nilainya semakin hari semakin meningkat sedangkan total asam yang terhitung dari hasil titrasi adalah pertama-tama

mengalami peningkatan sampai hari ke-2 pengamatan, namun semakin menurun sampai hari ke-4. Pada kelompok B2, terlihat bahwa rata-

rata jumlah mikroorganismenya semakin meningkat. Nilai OD yang terukur mengalami penurunan sampai hari ke-3 namun meningkat

pada hari ke-4 dan terbaca negatif. Sementara itu pH dan total asam yang terukur mengalami peningkatan sampai hari ke-4. Pada kelompok

B3, terlihat bahwa jumlah mikroorganismenya mengalaami kenaikan sampai hari ke-4, sedangkan OD yang terukur mengalami penurunan

sampai hari ke-3 lalu kenaikan pada hari ke-4 pengamatan. pH yang terukur semakin tinggi sedangkan total asam meningkat dari hari ke-0

sampai ke-2 kemudian mengalami penurunan sampai hari ke-4. Pada kelompok B4, rata-rata jumlah mikroorganismenya mengalami

peningkatan dari hari ke-0 sampai hari ke-4, sedangkan OD nya juga mengalami kenaikan pada har ke-0 sampai hari ke-1, kemudian

mengalami penurunan sampai hari ke-3 dan meningkat pada hari ke-4. pH yang terukur juga mengalami kenaikan sedangkan total asamnya

mengalami kenaikan dari hari ke-0 sampai hari ke-2 kemudian mengalami penurunan pada hari ke-3 namun meningkat pada hari ke-4.

Pada kelompok B5, rata-rata jumlah mikroorganismenya mengalami kenaikan pada hari ke-1, lalu menurun pada hari ke-2 namun

meningkat pada hari ke-3 dan menurun kembali pada hari ke-4. Untuk OD yang terukur nilainya mengalami penurunan sampai hari ke-2,

Page 5: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

4

lalu mengalami peningkatan pada hari ke-3 dan menurun pada hari ke-4. Pada

pengamatan pH dan total asam, nilainya semakin hari semakin mengalami peningkatan.

Hubungan Optical Density (OD) dengan waktu dapat dilihat pada Grafik 1.

N0 N24 N48 N72 N96

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

Grafik Hubungan OD dengan Waktu

B1B2B3B4B5

Waktu

OD

Grafik 1. Hubungan OD dengan Waktu Fermentasi

Pada grafik 1, dapat dilihat bahwa lamanya inkubasi memiliki pengaruh berbeda-beda

pada OD yang terukur dalam kelompok. Terlihat hasil OD terendah sebagian besar

kelompok adalah pada N72 (hari ke-3) kecuali pada kelompok B5 yang memiliki OD

terendah pada N24 (hari ke-1). Sedangkan OD tertinggi terlihat pada N0 (hari ke-0)

kecuali pada kelompok B4 yang memiliki OD tertinggi pada N24 dan B3 pada N96 (hari

ke-4).

Page 6: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

5

Hubungan jumlah sel mikroorganisme dengan waktu dapat dilihat pada Grafik 2.

N0 N24 N48 N72 N960

100000000

200000000

300000000

400000000

500000000

600000000

Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan Waktu

B1B2B3B4B5

Waktu

Jum

lah

Sel

Grafik 2. Hubungan antara Jumlah Sel Mikroorganisme dengan Waktu Fermentasi

Pada grafik 2, dapat dilihat bahwa semakin lama waktu fermentasi pada vinegar, maka

jumlah sel semakin meningkat secara keseluruhan sehingga waktu dapat memberikan

pengaruh penambahan jumlah sel. Hasil yang berbeda adalah terletak pada kelompok

B1 dan B5 yang memiliki kenaikan nilai kemudian penurunan jumlah sel

mikroorganisme.

Page 7: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

6

Hubungan Jumlah Sel dengan pH vinegar dapat dilihat pada Grafik 3.

2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.80

100000000

200000000

300000000

400000000

500000000

600000000

Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan pH

B1B2B3B4B5

pH

Jum

lah

Sel

Grafik 3. Hubungan Jumlah Sel dengan pH Vinegar

Pada grafik 3, dapat dilihat bahwa jumlah sel dengan pH tidak terlalu memiliki

hubungan. Jumlah sel terbanyak adalah pada pH >3,5 yaitu pada kelompok B3 dan

jumlah sel terkecil adalah pada kisaran pH 2,5-3 yaitu apda kelompok B1 dan B5.

Hubungan jumlah sel mikroorganisme dengan Optical Density (OD) dapat dilihat

pada Grafik 4.

-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.80

100000000200000000300000000400000000500000000600000000

Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan OD

B1B2B3B4B5

OD

Jum

lah

Sel

Grafik 4. Hubungan Jumlah Sel dengan OD Vinegar

Page 8: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

7

Pada grafik 4, dapat dilihat bahwa OD tidak mempengaruhi jumlah sel

mikroorganisme yang terhitung. Jumlah sel terbanyak dimiliki kelompok B3 dengan

nilai OD pada kisaran 0-0,5 dan jumlah sel terkecil dimiliki kelompok B1 dan B5

yaitu pada OD negatif dan <0,5.

Hubungan Jumlah sel dengan total asam dapat dilihat pada Grafik 5.

15 16 17 18 19 20 21 22 230

100000000200000000300000000400000000500000000600000000

Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan Total Asam

B1B2B3B4B5

Total Asam

Jum

lah

Sel

Grafik 5. Hubungan Jumlah Sel dengan Total Asam pada Vinegar

Pada grafik 5,dapat dilihat bahwa total asam yang terukur tidak memiliki pengaruh

berarti pada jumlah sel mikroorganisme yang terhitung. Jumlah sel mikroorganisme

tertinggi adalah pada kelompok B4 dengan total asam sekitar 16,32 mg/ml

sedangkan jumlah sel mikroorganisme terendah adalah pada kelompok B1 dan B5

yaitu dengan kisaran total asam 16,32-20 mg/ml.

Page 9: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

2. PEMBAHASAN

Pada praktikum fermentasi bab kinetika ini, yang dilakukan adalah melakukan

pengamatan pada produk vinegar sari apel dari segi beberapa parameter yang dapat

memiliki hubungan satu dengan yang lain seperti pengaruh pH, absorbansi, waktu dan

total absorbansi terhadap jumlah sel mikroorganisme. Selain itu praktikan juga dapat

mengetahui faktor-faktor lain yang dapat mempengaruhi kinetika fermentasi dan cara

mengukur jumlah sel dengan metode Haemocytometer.

2.1. Cara Kerja Praktikum

Dalam praktikum fermentasi bab kinetika ini, praktikan melakukan beberapa langkah

praktikum. Langkah awal adalah membuat sari buah apel dengan bantuan juicer

sebanyak 250 ml untuk tiap kelompok lalu dilakukan sterilisasi. Apel ( Malus sylverstris

Mill) memiliki nilai ekonomis, salah satunya adalah menjadi sari apel. Sari apel adalah

produk yang memiliki umur simpan rendah bila disimpan pada suhu ruang. Salah

satunya adalah dilakukan pengawetan secara thermal untuk menonaktifkan

mikroorganisme patogen sari buah (Sari et al., 2012).

Erlenmeyer yang berisi sari buah apel lalu di waterbath selama 30 menit lalu

didinginkan selama beberapa saat. Pendinginan ini bertujuan untuk mendukung

pertumbuhan optimal bagi Saccharomyces cereviseae (Potter & Hotchkiss, 1996)

seperti yang ditunjukkan pada gambar:

Gambar 1. Proses waterbath sari apel Gambar 2. Proses pendinginan media

Page 10: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

9

Langkah selanjutnya adalah dengan memasukkan 30 ml biakan yeast yang telah tersedia

lalu dimasukkan dalam sari buah apel sebagai media pertumbuhan. Menurut Zubaidah

(2010), prinsip pembuatan cuka yaitu fermentasi alkohol serta asam asetat. Proses

pembuatannya melibatkan aktivitas Saccharomyces cereviseae yang akan mengubah

gula sederhana menjadi alkohol.

Langkah selanjutnya yakni dengan melakukan inkubasi sambil di shaker pada suhu

ruang 25-30oC selama 5 hari dan setiap 24 jam sekali dilakukan pengambilan sampel

sebanyak 10 ml secara aseptis untuk mengetahui tingkat pertumbuhan sel yeast. Setelah

itu dilakukan uji kepadatan sel yeast dengan alat Haemocytometer dan dilakukan

bertahap mulai dari N0 (hari ke-0) sampai N96 (hari ke-4) dan dilakukan setiap 24 jam

sekali. Shaker yang berputar akan menyebabkan pergolakan pada media sehingga

terjadi proses aerasi yang memberikan suplai oksigen pada media sehingga membantu

pertumbuhan mikroba secara aerob (Said, 1987). Keberadaan oksigen dibutuhkan oleh

mikroorganisme dalam kultur terendam untuk bermetabolisme. Pengadukan juga dapat

menjamin homogenitas suspensi sel-sel mikroba dalam medium. Pengadukan ini juga

berfungsi untuk menurunkan gelembung udara yang diperoleh area antar permukaan

yang lebih besar untuk transfer oksigen serta untuk mengurangi difusi juga untuk

mempertahankan kondisi lingkungan yang stabil di dalam wadah fermentasi (Stanburry

& Whittaker ,1984). Berikut ini adalah gambar dari proses shaker:

Gambar 3. Proses Shaker

Berdasarkan jurnal Fatimah et al. (2013), peristiwa fermentasi memperlihatkan adanya

aktivitas yeast pada ekstrak buah-buahan maupun biji-bijian. Khamir dapat

Page 11: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

10

memfermentasi glukosa, fruktosa serta maltosa menjadi bioetanol akan tetapi setiap

spesies memiliki kecepatan yang beragam dalam mempergunakan gula yang terkandung

.Dalam fermentasi bioetanol, terdapat beberapa faktor-faktor yang mempengaruhi

reaksinya seperti:

Substrat

Secara umum, bahan dasar yang memiliki senyawa organik seperti glukosa dan pati

dapat digunakan sebagai substrat dalam proses fermentasi.

Suhu

Suhu yang optimal bagi pertumbuhan dan aktivasi yeast Saccharomyces cereviseae

yaitu 25-35oC. Peran suhu amat besar karena dapat memberikan pengaruh pada aktivitas

Saccharomyces cereviseae yang secara otomatis akan mempengaruhi kadar bioetanol

yang dihasilkan.

Nutrisi

Saccharomyces cereviseae memerlukan sumber karbon, nitrogen, vitamin dan mineral

dalam pertumbuhannya. Umumnya jenis ini membutuhkan biotin serta thiamin yang

diperlukan untuk pertumbuhannya. Beberapa jenis mineral (phospat, kalium, sulfur)

juga sejumlah kecil besi dan tembaga harus terdapat dalam pertumbuhan

Saccharomyces cereviseae.

pH

Dalam fermentasi, faktor pH merupakan faktor yang mempengaruhi kehidupan

Saccharomyces cereviseae. Saccharomyces cerviseae dapat tumbuh baik pada pH 4-6.

Konsentrasi substrat

Apabila konsentrasi substrat terlalu sedikit maka berdampak pada menurunnya

produktivitas karena menjadi lelah serta keadaan ini dapat memperbesar terjadinya

kontaminasi. Semakin besar konsentrasi substrat, fermentasi akan berlangsung lebih

cepat. Namun bila konsentrasi substrat berlebihan maka akan mengakibatkan kematian

bakteri.

Waktu Fermentasi

Fermentasi memerlukan waktu selama 3-14 hari, bila terlalu cepat maka Saccharomyces

cereviseae masih dalam pertumbuhan sehingga alkohol yang dihasilkan dalam jumlah

sedikit, namun bila terlalu lama justru akan mati dan alkohol yang dihasilkan tidak

maksimal.

Page 12: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

11

Prinsip haemocytometer yaitu dengan meneteskan sampel pada plat haemocytometer

yang ditutup dengan kaca preparat yang telah dibersihkan dengan alkohol. Setelah itu

diletakkan pada mikroskop sehingga jumlah Saccharomyces cereviseae dapat terhitung

dengan bantuan alat handcounter. Biomassa yang terhitung adalah biomassa dengan

empat kotat dibagian tengah plat haemocytometer yang dibatasi oleh tiga garis pada

empat sisinya.

Gambar 4. Plat Haemocytometer Gambar 5. Pembersihan Haemocytometer

Haemocytometer merupakan alat yang dibuat dengan amat teliti sehingga lebar dan

kedalaman garis yang telah diketahui dengan pasti sehingga dapat membantu

perhitungan jumlah sel dalam suatu media cair. Pada alat ini terdapat dua bagian ruang

yang memiliki garis mikroskopis yang tergores pada permukaan kacanya. Tiap bagian

haemocytometer terbagi atas 9 kotak besar yang dibatasi oleh 3 garis pada tiap sisinya

serta terdapat kotak kecil yang dibatasi 1 garis sebanyak 16 buah. Sel yang terhitung

adalah sel yang ada dalam 4 kotak besar yang berdekatan seperti menurut Chen &

Chiang (2011). Setelah dilakukan pengamatan dibawah mikroskop, akan terlihat

sejumlah bulatan berwarna putih yang merupakan sel-sel yeast. Yeast ini dapat tumbuh

sebagai sel tunggal atau berpasangan. Dalam proses pertumbuhannya, yeast akan

menghasilkan enzim untuk hidrolisa disakarida. Kandungan disakarida ini didapatkan

dari kandungan gula pada sari apel (Matz, 1992).

Page 13: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

12

Gambar 6. Hasil Pengujian Haemocytometer dibawah Mikroskop

Selain melakukan pengukuran biomassa dengan bantuan metode Haemocytometer,

dilakukan pula penentuan total asam dengan melakukan titrasi dengan melakukannya

dengan perlakuan waktu yang sama seperti perlakuan biomassa. Sampel vinegar

sebanyak 10 ml dititrasi dengan NaOH 0,1 N lalu dilakukan titrasi dengan indikator PP

sebanyak 3 tetes. Titrasi dihentikan bila larutan berubah warna menjadi coklat

kemerahan. Untuk menentukan kadar total titrasi dapat dihitung dengan rumus total

asam.

Page 14: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

13

Gambar 7. Hasil Akhir Titrasi

Titrasi adalah proses pengukuran volume titran yang diperlukan untuk mencapai titik

ekivalennya. Untuk mengetahui kapan penambahan tiran harus dihentikan dapat

mengunakan indikator. Indikator memberikan perubahaan warna sebagai tanggapan saat

kelebihan titran. Titik dalam titrasi pada saat indikator berubah warna disebut titik akhir

titrasi (Day & Underwood, 1992 ). Dengan mencapai titik ekivalen ini maka diketahui

banyaknya asam pada vinegar. PP mempunyai range pH 8,0 - 9,6 (alkalimetri) dan

digunakan dalam pengukuran karena larutan standarnya adalah NaOH yang merupakan

senyawa basa. Dibanding penggunaan indikator, penggunaan pH-meter dinilai lebih

akurat (Petrucci,1987).

Selain dilakukan pengujian total asam, pH vinegar juga diukur dari hari ke-0 sampai

hari ke-4 dengan pH meter.

Gambar 8. Pengujian Tingkat Keasaman dengan pH meter

Nilai absorbansi (OD) juga diukur dengan menggunakan spektrofotometer gelombang

660 nm. Panjang gelombang ini digunakan karena disesuaikan dengan kemampuan zat

Page 15: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

14

mengabsorbsi energi radiasi pada panjang gelombang tersebut (Ewing, 1976). Nilai λ

660 nm digunakan karena sesuai dengan pustaka dari Sevda & Rodrigues (2011) yang

menyatakan pengukuran absorbansi untuk Saccharomyces cereviseae adalah pada

panjang gelombang 660 nm.

2.2. Hubungan Jumlah Mikroorganisme dengan Waktu

Berdasarkan hasil pengamatan dan perhitungan selama 5 kali pengamatan (hari ke-0

sampai hari ke-4), dapat dilihat bahwa secara keseluruhan jumlah sel akan meningkat

seiring dengan waktu inkubasi yang semakin lama. Hal ini disebabkan karena mula-

mula yeast akan berada pada fase adaptasi untuk menyesuaikan dirinya dengan substrat

serta kondisi lingkungan sekelilingnya. Fase adaptasi (lag) ini terjadi secara cepat, saat

fase ini jumlah biomassa akan meningkat sedikit tanpa peningkatan densitas sel. Fase

setelahnya yaitu mulai terjadi pertumbuhan dan dikenal sebagai fase log. Dalam fase ini

sel sudah menyesuaikan diri dengan lingkungan baru lalu sel akan melakukan

penggandaan dengan cepat sehingga jumlah sel serta densitasnya akan meningkat secara

eksponensial (Shuler, 1989).

Pada pengamatan yang sesungguhnya, ternyata tidak semua kelompok mengalami

peningkatan jumlah sel mikroorganisme. Hal ini dapat terjadi karena setelah sel yeast

masuk fase eksponensial, yeast akan masuk pada fase deklerasi yaitu pertumbuhan

lambat. Dalam fase dekelerasi ini pertumbuhan terjadi pada waktu yang amat singkat

serta pada akhirnya terjadi fase stasioner dimana pertumbuhan mikroorganisme sama

dengan kematian (Shuler, 1989). Suatu mikroorganisme dapat tumbuh apabila terdapat

bahan makanan atau nutrien. Bila asupan nutrien menurun, maka pertumbuhan yeast

akan mengalami penurunan pula (Thirumavalavan, 2008).

2.3. Hubungan Jumlah Mikroorganisme dengan OD

Secara teoritis, semakin tinggi nilai absorbansi (OD) maka semakin keruh

sampel juga mengindikasikan pertumbuhan mikroorganisme yang semakin

tinggi (Hoseney, 1994). Bila pertumbuhan mikroorganisme tinggi, tentu saja

Page 16: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

15

jumlah selnya pun akan semakin tinggi. Seharusnya semakin tinggi OD maka

jumlah sel yang ada pada sampel juga akan semakin tinggi pula

(Anagnostopoulos,et al, 2010). Nilai OD akan menunjukkan fase terjadinya

pertumbuhan bakteri, oleh karena itu nilai OD stabil pada fase adaptasi namun

kekeruhan akan meningkat saat fase eksponensial karena adanya penambahan

jumlah sel. Saat fase stasioner, kekeruhana akan menurun juga diikuti dengan

penurunan bobot biomassa kering seperti pernyataan Laily et al., 2004. Ada

beberapa kelompok yang mengalami penurunan jumlah absorbansi padahal

jumlah sel meningkat seperti pada kelompok B3 dan dimungkinkan karena

mikroorganisme tersebut mengalami fase stasioner. Akan tetapi pada

kelompok B4 N0 dan N24 dan B5 ternyata terlihat OD mempengaruhi jumlah

sel mikroorganisme dimana semakin tinggi jumlah sel mikroorganisme maka

OD yang terukur makin besar dan sebaliknya.

Hasil yang didapatkan ternyata banyak mengalami keganjilan karena

mengalami penurunan OD akibat nilai yang muncul dari spektrofotometer

adalah negatif. Kesalahan dalam pengukuran dengan spektrofotometer seperti

kuvet kotor atau tergores, penempatan kuvet yang tak tepat serta adanya

gelembung gas dalam larutan dapat menjadi penyebab pengukuran yang tidak

akurat ini (Pomeranz & Meloan, 1987)

2.4. Hubungan Jumlah Mikroorganisme dengan pH

Pada pengamatan, dapat dilihat bahwa jumlah mikroorganisme akan meningkat seiring

dengan peningkatan pH secara keseluruhan, kecuali pada kelompok B5 yang pH-nya

mengalami peningkatan dari 3,18 menjadi 3,68 dan jumlah selnya dari 2,89 x108

menurun menjadi 2,51 x 108. Berdasarkan Samsuri et al. (2007), waktu optimum dari

kinerja yeast dan enzim adalah 48 jam. Kenaikan pH dapat terjadi karena fermentasi

tidak hanya menghasilkan etanol namun juga senyawa asam seperti asam asetat, asam

levilunat serta asam format. Asam asetat ini juga dapat dihasilkan karena kontaminasi

oleh Acetobacter. Selain itu juga dapat terjadi kemungkinan Lactobacillus yang dapat

mengubah glukosa menjadi asam laktat sehingga menghambat pertumbuhan yeast.

Page 17: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

16

Maka dari itu, akibat terdapat senyawa lain selain etanol, maka pH dapat jadi semakin

meningkat akibat kontaminasi dengan mikroorganisme lain. Menurut Thirumalavan et

al. (2008), waktu generasi yeast amat tinggi pada pH yang amat rendah yaitu kisaran 4-

5. Massa sel pada pH yang lebih rendah justru akan semakin minimal dibanding pH

yang lebih tinggi yang dipengaruhi pH asam dan morfologi dari organisme. Pada

pengamatan, ternyata pH yang terukur kurang dari kisaran tersebut dan dapat mungkin

menyebabkan pertumbuhan yeast juga kurang maksimal

2.5. Hubungan Jumlah Mikroorganisme dengan Total Asam

Dari hasil praktikum ini, terlihat dengan peningkatan jumlah mikroorganisme ternyata

total asam semakin tinggi, namun tidak berlaku pada hari N72 dan N96 pada kelompok

B1, B3 dan B4. Seperti pada teori dari Samsuri et al. (2007) yang mengatakan bahwa

yeast bekerja optimum selama 48 jam, kemungkinan pada kelompok B1, B3 dan B4,

yeast tersebut sudah mengalami penurunan aktivitas. Seharusnya semakin banyak

jumlah mikroorganisme, maka semakin tinggi total asam yang terukur akibat fermentasi

menghasilkan berbagai jenis asam dan bukan hanya satu jenis asam saja. Kemungkinan

lain juga dapat terjadi karena kesalahan dalam melakukan titrasi. Menurut Day &

Underwood (1992), pada proses titrasi ini sebaiknya dilakukan perlahan, agar larutan

titran yang digunakan dalam titrasi tidak menempel pada dinding buret. Titrasi secara

cepat dapat dilakukan, tetapi pembacaan volume zat titran harus ditunggu beberapa saat

setelah mencapai titik akhir titrasi selesai. Hal tersebut dilakukan agar larutan titran

yang masih menempel di dinding buret dapat turun secara perlahan-lahan. Dalam

melakukan titrasi, pembacaan volume zat titran dilakukan dengan membaca meniscus

cekung larutan. Pada langkah titrasi ini dapat terjadi kesalahan dalam titrasi karena

titrasi menggunakan cara cepat sehingga kurang efektif. Dapat pula terjadi kesalahan

persepsi dalam menentukan titik akhir titrasi (TAT) sehingga titrasi dihentikan sebelum

mencapai titik ekuivalen.

2.6. Hubungan OD dengan Waktu

Hasil yang didapatkan dari hubungan OD dengan waktu inkubasi adalah tidak terdapat

hasil yang konstan. Berdasarkan teori Wilford (1987), apabila konsentrasi meningkat

Page 18: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

17

maka terjadi peningkatan nilai OD karena larutan yang keruh karena di absorbansi.

Namun tidak berlaku pada kelompok yang menggunakan sampel yang pada awalnya

dalam kondisi keruh sehingga yang terukur adalah ampasnya, bukan biomassa sel

mikroorganismenya. Dapat dilihat terukur nilai negatif pada hasil OD dan saat

dilakukan praktikum juga telah dilakukan pengukuran yang mendapatkan hasil berbeda-

beda sehingga dapat dikatakan terjadi kesalahan dalam penggunaan spektrofotometer.

Page 19: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

3. KESIMPULAN

Pembuatan Vinegar apel dibantu mikroorganisme jenis yeast Saccharomyces

cereviseae dengan mengubah gula sederhana menjadi alkohol.

Sterilisasi penting untuk menonaktifkan mikroorganisme patogen sari buah.

Waterbath dan pendinginan bertujuan untuk mengoptimalkan pertumbuhan

Saccharomyces cereviseae.

Shaker membantu terjadinya proses aerasi yang memberikan suplai oksigen

pada media sehingga membantu pertumbuhan mikroba secara aerob.

Titrasi merupakan metode untuk mengetahui total asam dengan metode

alkalimetri, namun penggunaan pH meter dinilai lebih akurat.

OD (absorbansi) diukur dengan spektrofotometer λ 660 untuk Saccharomyces

cereviseae.

Faktor penting dalam fermentasi adalah suhu, nutrisi, pH, konsentrasi substrat

dan waktu fermentasi

Haemocytometer adalah alat yang dibuat dengan amat teliti sehingga lebar dan

kedalaman garis yang telah diketahui dengan pasti sehingga dapat membantu

perhitungan jumlah sel dalam suatu media cair.

Jumlah sel akan meningkat seiring dengan waktu inkubasi yang semakin lama.

Peningkatan lalau penurunan jumlah sel dapat terjadi karena yeast masuk fase

deklerasi (pertumbuhan lambat).

Semakin tinggi OD maka jumlah sel yang ada pada sampel juga akan banyak.

Jumlah mikroorganisme akan meningkat seiring dengan peningkatan pH

terutama pH optimal.

Seiring peningkatan jumlah sel mikroorganisme, nilai OD akan semakin tinggi.

Semarang, 31 Mei 2014 Asisten Dosen

Praktikan, -Stella Maris

-Meilisa Lelyana

-Chrysentia Archinitta

Chaterine Meilani -Katharina Nerissa

11.70.0059 -Andriani Cintya

Page 20: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

4. DAFTAR PUSTAKA

Chen, Y. W. and Chiang, P. J. (2011). Automatic Cell Counting for Hemocytometers through Image Processing. World Academy of Science, Engineering and Technology, Vol.58:pp.719-722.Day, R.A. & A.L. Underwood. (1992). Analisa Kimia Kuantitatif edisi kelima jilid 2. Erlangga. Jakarta.

Ewing, G. W. (1976). Instrumental Methods of Chemical Analysis. Mc Growhill Book Company. USA.

Fatimah, Febrina L.G.,dan Lina R.G. (2013). Kinetika Reaksi Fermenasi Alkohol dari Buah Salak. Jurnal Teknik Kimia USU, Vol. 2, No. 2 (2013).

Hoseney, R. C. (1994). Pasta and Noodles Principles of Cereal Science & Technology Second Edition. American Association of Cereal Chemists. Minnesota.

Laily, N.; Atariansah, D.; Nuraini, S.; Istini, I.; Susanti; dan Hartono, L. (2004). Kinetika Fermentasi Produksi Selulosa Bakteri oleh Acetobacter pasterianum pada Kultur Kocok. IPB. Bogor.

Matz, S. A. (1992). Bakery Technology and Engineering, 3rd edition. Van Nostrand Reinhold. New York.

Petrucci, R & Suminar. (1987). Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Edisi IV Jilid 2. Erlangga. Jakarta.

Pomeranz, Y. and Meloan, C. E. (1987). Food Analysis Theoryland Practice. An AVI Book. New York.

Potter, N. N. & J. H. Hotchkiss. (1996). Food Scince Fifth Edition. CBS Publishers & Distributors. New Delhi.

Said, E. G. (1987). Bioindustri: Penerapan Teknologi Fermentasi. PT. Mediyatama Sarana Perkasa. Jakarta.

Samsuri M., Gozan, M., R. Mardias., M.Baiquini., H.Hermansyah., A.Wijanarko., B.Prasetya, dan M. Nasikin. (2007). Pemanfaatan Sellulosa Bagas untuk Produksi Ethanol Melalui Sakarifikasi dan Fermentasi Serentak dengan Enzim Xylanase. Makara, Teknologi, Vol.11, No.1, April 2007: 17-24Sari, E.K.N, Bambang S., dan Sumardi H.S. (2012). Proses Pengawetan Sari Buah Apel (Mallus sylvestris Mill) Secara Non-Termal Berbasis Teknologi Oscillating Magnetting Field (OMF). Jurnal Teknologi Pertanian Vol. 13 No. 2 (Agustus 2012) 78-87.

Page 21: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

20

Sevda, S. and Rodrigues L. (2011). Fermentative Behavior of Saccharomyces Strains During Guava (Psidium Guajava L) Must Fermentation and Optimization of Guava Wine Production. Journal Food Process Technol,Vol. 2,Issue.4:pp.1-9.

Shuler, L. M. (1989). Bioprocess Engineering Basic Concepts. Prentice Hall International Inc. London.

Stanburry, P. F. and Whitaker, A. (1984). Principles of Fermentation Technology. Pergamon Press. New York.

Thirumalavan, K. (2008). Batch Fermentation Kinetics of Pullulan from Aureobasidium pullulans Using Low Cost Substrates. Biotechnology, Vol.7,No.2:pp.317-322.

Wilford, L. D. R. (1987). Chemistry for First Examinations. Blackie. London.

Zubaidah, E. (2010). Kajian Perbedaan Kondisi Fermentasi Alkohol dan Konsentrasi Inokulum Pada Pembuatan Cuka Salak (Salacca zalacca). Jurnal Teknologi Hasil Pertanian Vol. 11 No. 2 (Agustus 2010) 94 – 100.

Page 22: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

5. LAMPIRAN5.1. Perhitungan*Rumus Rata-rata / Ʃ 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

Kelompok B5

N0 :

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 0 = 0 sel/cc

N24:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 37 = 1,48 x 108 sel/cc

N48:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 33,25 = 1,33 x 108 sel/cc

N72:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 72,25= 2,89 x 108 sel/cc

N96:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 62,75 = 2,51 x 108 sel/cc

*Total Asam

Total Asam =ml NaOH × Normalitas NaOH ×192

10 ml sampel Kelompok B5

N0

Total Asam = 10,1 x 0,1 x 192

10 = 19,39 mg/ml

N24

Total Asam = 10,2 x 0,1 x 192

10 = 19,58 mg/ml

N48

Total Asam = 10,5 x 0,1 x192

10 = 20,16 mg/ml

N72

Page 23: Fermentasi Kinetika_Chaterine Meilani_11.70.0059_Universitas Soegijapranata

22

Total Asam = 10,5 x 0,1 x192

10 =20,16 mg/ml

N96

Total Asam = 11,2 x0,1 x192

10 = 21,50 mg/ml

5.2. Laporan Sementara5.3. Jurnal (Abstrak)