Acara I

KINETIKA FERMENTASI DALAM

PRODUKSI MINUMAN VINEGAR

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM

TEKNOLOGI FERMENTASI

Disusun oleh :

Nama : Rency Gista Anindya

NIM : 11.70.0031

Kelompok A1

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

SEMARANG

2014

1

1. HASIL PENGAMATAN

1.1. Hasil Pengamatan Kinetika Fermentasi

Hasil pengamatan kinetika fermentasi sari apel yang ditambahkan Saccharomyces cereviceae terhadap jumlah sel, nilai OD (Optical

Density), pH, dan total asam dapat dilihat pada tabel 1.

Tabel 1. Hasil Pengamatan Kinetika Fermentasi

Kelompok Perlakuan WaktuƩ MO tiap petak Rata-rata/ Ʃ MO

tiap petak

Rata-rata/ Ʃ

MO tiap ccOD (nm) pH Total Asam

1 2 3 4

A1Sari Apel +

S. cerevisiae

N0 11 9 15 10 11,25 4,5.107 0,52922,9

025,34

N24 41 25 18 22 26,5 10,6.107 0,26832,8

823,80

N48 53 57 62 51 55,75 22,3.107 0,55542,9

723,42

N72 60 86 82 92 80 32.107 1,04763,1

819,20

N96 208 172 244 180 201 80,4.107 1,47082,9

119,58

A2 Sari Apel + N0 26 23 22 28 24,75 9,9.107 1,0417 2,9 25,43

1

2

S. cerevisiae

5

N24 26 24 22 25 19,25 7,7.107 0,67792,8

821,31

N48 29 40 39 82 47,5 1,9.108 0,84743,0

121,69

N72 24 118 106 104 105,5 4,22.108 0,87233,1

622,08

N96 140 189 145 118 148 5,92.108 1,41373,0

720,16

A3Sari Apel +

S. cerevisiae

N0 14 17 15 14 15 6.107 0,82412,9

025,15

N24 22 50 50 56 44,5 1,78.108 0,22172,8

723,61

N48 110 122 119 117 117 4,68.108 1,00592,9

919,20

N72 112 103 112 104 107,75 4,31.108 1,28913,1

220,16

N96 84 62 68 74 72 2,88.108 0,93423,1

120,16

A4 Sari Apel + N0 8 10 20 12 12,5 5.107 0,7778 2,9 24,96

3

S. cerevisiae

6

N24 43 50 50 32 43,75 1,75.108 0,79772,8

821,12

N48 99 82 98 100 94,75 3,79.108 1,09843,0

428,80

N72 108 101 92 98 99,75 3,99.108 0,96303,2

129,76

N96 115 117 111 112 113,75 4,55.108 1,17213,2

419,20

A5Sari Apel +

S. cerevisiae

N0 23 20 21 19 20,75 8,3.107 0,91692,9

323,42

N24 42 46 52 56 49 1,96.108 0,71962,8

822,08

N48 71 78 82 74 76,25 3,05.108 0,61733,0

430,72

N72 82 103 106 115 101,5 4,06.108 1,45403,2

622,08

N96 131 207 125 154 154,25 6,17.108 1,24873,2

120,16

Keterangan : = jumlah; OD = optical density (absorbansi)

4

Dari tabel hasil pengamatan diatas dapat diketahui pada kelompok A1 sampai A5 menggunakan sari apel yang ditambahkan yeast

Saccharomyces cereviceae yang dilakukan pengamatan dari hari ke-1 (N0) sampai hari ke-5 (N96) memiliki hasil yang berbeda-beda baik

dalam jumlah sel/cc, nilai OD, pH, dan total asam. Pada N0, dari kelompok A1 sampai kelompok A5 menghasilkan jumlah sel/cc yang

5

berbeda-beda, akan tetapi jumlah sel yang dihasilkan sedikit. Pada nilai OD, kelompok

A2 menghasilkan nilai OD tertinggi yaitu 1,0417 sedangkan nilai OD terendah adalah

0,5292 pada kelompok A1. Pada nilai pH, rata-rata nilai pH yang dihasilkan semua

kelompok tidak berbeda nyata yaitu sekitar pH 2,9. Sedangkan total asam yang

dihasilkan pada semua kelompok juga tidak jauh berbeda, yaitu berkisar antara 23 – 25

mg/l. Pada pengamatan hari ke-2 (N24), rata-rata jumlah sel/cc meningkat pada semua

kelompok, nilai OD yang dihasilkan menurun pada kelompok A1, A2, A3, dan A5

tetapi pada kelompok A4 justru meningkat, demikian pula pada nilai pH dan total asam

yang dihasilkan pada semua kelompok menurun. Pada pengamatan hari ke-3 (N48), rata-

rata jumlah sel/cc meningkat pada semua kelompok, nilai OD dan nilai pH yang

dihasilkan meningkat pada semua kelompok apabila dibandingkan dengan pengamatan

hari ke-2, total asam yang dihasilkan kelompok A1 dan A3 menurun, akan tetapi pada

kelompok A2, A4, dan A5 meningkat. Pada pengamatan hari ke-4 (N72), rata-rata

jumlah sel/cc meningkat pada semua kelompok, nilai OD pada kelompok A1, A2, A3,

dan A5 meningkat dan pada kelompok A4 justru menurun, nilai pH yang dihasilkan

meningkat pada semua kelompok, total asam yang dihasilkan kelompok A1 dan A5

menurun, tetapi pada kelompok A2, A3, dan A4 meningkat. Pada pengamatan hari ke-5

(N96), rata-rata jumlah sel/cc yang dihasilkan meningkat pada semua kelompok, nilai

OD yang dihasilkan pada kelompok A1, A2, dan A4 meningkat tetapi pada kelompok

A3 dan A5 menurun, nilai pH yang dihasilkan semua kelompok menurun kecuali pada

kelompok A4, total asam pada kelompok A1 meningkat, kelompok A2, A4, dan A5

mengalami penurunan, dan pada kelompok A3 menghasilkan total asam yang sama

dengan total asam pada pengamatan hari ke-4.

1.2. Grafik Kinetika Fermentasi

Untuk mengetahui hubungan antara jumlah sel, waktu, pH, OD, dan total asam maka

dapat dianalisa menggunakan grafik.

1.2.1. Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan Waktu

Untuk mengetahui jumlah sel dihitung menggunakan Haemocytometer. Pengamatan

dengan haemocytometer dilakukan pada N0, N24, N48, N72, dan N96 dan kemudian dibuat

6

grafik

pertumbuhan yeast selama fermentasi untuk bisa membandingkan. Dari hasil praktikum,

grafik yang diperoleh adalah sebagai berikut :

Dari grafik diatas dapat diketahui pada kelompok A1 menghasilkan jumlah sel yang

semakin banyak dari pengamatan N0 sampai N96. Pada kelompok A2, jumlah sel dari N0

ke N24 menurun, akan tetapi pada N48 sampai N96 meningkat. Pada kelompok A3, jumlah

sel meningkat pada N0 sampai N48 dan pada N72 sampai N96 mengalami penurunan. Pada

kelompok A4, jumlah sel meningkat dari pengamatan N0 dampai N96. Pada kelompok

A5, jumlah sel meningkat pada N0 sampai N96.

1.2.2. Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan Total Asam

N0 N24 N48 N72 N960

100000000200000000300000000400000000500000000600000000700000000800000000900000000

Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan Waktu

A1A2A3A4A5

Waktu

Jum

lah

Sel

7

Dari grafik

diatas

diketahui bahwa total asam pada kelompok A1 menghasilkan total asam yang semakin

menurun dari pengamatan N0 sampai N72, akan tetapi pada N96 justru mengalami

peningkatan total asam. Pada kelompok A2, terjadi peningkatan dan penurunan jumlah

total asam dari pengamatan N0 sampai pengamatan N96. Pada kelompok A3, mengalami

hal serupa dengan A1, yaitu terjadi penurunan pada pengamatan N0 sampai N48.

Sedangkan kelompok A4 dan A5 juga terjadi penurunan dan peningkatan jumlah total

asam seperti kelompok A2.

1.2.3. Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan pH

Untuk mengetahui hubungan antara jumlah sel dengan pH dapat dilihat pada grafik

dibawah ini.

18.000 20.000 22.000 24.000 26.000 28.000 30.000 32.0000

100000000200000000300000000400000000500000000600000000700000000800000000900000000

Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan To-tal Asam

A1A2A3A4A5

Total Asam

Jum

lah

Sel

8

Dari

grafik hubungan antara jumlah sel/cc dengan pH diatas dilihat bahwa semakin

meningkat jumlah sel yang dihasilkan maka pH yang dihasilkan juga akan meningkat.

Akan tetapi dapat dilihat pada grafik, juga terdapat hasil jumlah sel meningkat tetapi

nilai pH justru mengalami penurunan. Jadi peningkatan maupun penurunan jumlah sel

menghasilkan nilai pH yang tidak menentu juga.

1.2.4. Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan OD

2.85 2.9 2.95 3 3.05 3.1 3.15 3.2 3.25 3.30

100000000

200000000

300000000

400000000

500000000

600000000

700000000

800000000

900000000Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan pH

A1A2A3A4A5

pH

Jum

lah

Sel

9

Dari grafik diatas dapat diketahui bahwa peningkatan jumlah sel akan seiring dengan

peningkatan nilai OD. Akan tetapi pada beberapa kelompok ada yang menghasilkan

penurunan nilai OD meskipun jumlah sel meningkat. Seperti pada kelompok A1, jumlah

sel meningkat dengan peningkatan nilai OD yaitu 1,4708 nm.

1.2.5. Grafik Hubungan OD dengan Waktu

Dari grafik hubungan antara OD dengan waktu diatas dapat diketahui bahwa semakin

lama waktu fermentasi, maka akan menghasilkan nilai OD yang semakin tinggi. Akan

tetapi pada N0 ke N24, nilai OD yang dihasilkan cenderung menurun. Kemudian pada

N48 akan mengalami peningkatan nilai OD lagi. Pada kelompok A1, A2, dan A4

N0 N24 N48 N72 N960.0000

0.2000

0.4000

0.6000

0.8000

1.0000

1.2000

1.4000

1.6000

Grafik Hubungan OD dengan Waktu

A1A2A3A4A5

Waktu

OD

10

menghasilkan nilai OD terbesar ketika mencapai N96, sedangkan kelompok A3 dan A5

menghasilkan nilai OD terbesar pada N72. Untuk nilai OD terendah pada kelompok A1,

A2, dan A3 yaitu pada N24, kemudian OD terendah pada kelompok A4 ketika N0, dan

OD terendah pada kelompok A5 ketika N48.

2.

PEMBAHASAN

Fermentasi adalah proses metabolisme yang menghasilkan produk dai pemecahan

substrat organik yang berfungsi sebagai donor atau akseptor hidrogen (Schlegel &

Schmidt, 1994). Fermentasi merupakan proses dimana karbohidrat dioksidasi dengan

cara melepas energi dimana penerima elektron tidak terdapat didalamnya. Fermentasi

menyebabkan perubahan sifat bahan pangan yang disebabkan karena pemecahan

kandungan yang ada dalam bahan pangan tersebut seperti buah atau sari buah apabila

difermentasi akan menghasilkan rasa dan bau alkohol, sigkong dan ketan apabila

difermentasi menjadi tape akan menghasilkan alkohol, susu menjadi asam dan lain

sebagainya. Semakin lama fermentasi dan semakin banyak glukosa yang ditambahkan

akan menyebabkan semakin banyaknya mikroorganisme yang tumbuh, sehingga

mikroorganisme akan menghasilkan metabolit primer dan metabolit sekunder yang

semakin banyak pula (Winarno et al., 1984).

Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi fermentasi yaitu jenis mikroorganisme yang

digunakan dalam fermentasi, substrat, suhu, pH, dan ketersediaan oksigen (Kunaepah,

2008). Substrat merupakan media yang digunakan untuk fermentasi yang mengandung

nutrien yang dibutuhkan mikroorganisme untuk berkembangbiak. Nutrisi yang

dibutuhkan yaitu sumber karbon yang dapat digunakan sebagai medium fermentasi

yaitu serealia, pati, glukosa, laktosa, dan sukrosa. Selain karbon, nitrogen juga

diperlukan seperti asam amino, protein, nitrat, dan sisa fermentasi. Substrat digunakan

11

0.0000 0.5000 1.0000 1.5000 2.00000

100000000200000000300000000400000000500000000600000000700000000800000000900000000

Hubungan Jumlah Sel dengan OD

A1

A2

A3

A4

A5

OD

Jum

lah

Sel

12

untuk memenuhi pertumbuhan sel, pembentukan produk fermentasi dan dapat

berpengaruh pada pH yang dihasilkan. Suhu fermentasi dapat mempengaruhi lamanya

fermentasi. Berdasarkan jurnal “The Effect of Fermentation Temperature on the Growth

Kinetics of Wine Yeast Species” (Canbas et al., 2007), kinetika pertumbuhan sel

Saccharomyces cereviceae dapat dipengaruhi oleh suhu, dimana Saccharomyces

cereviceae akan dapat hidup lebih lama pada suhu 25oC jika dibandingkan apabila hidup

pada suhu 18oC. Apabila suhu meningkat, maka kecepatan pertumbuhan dan

perombakan sumber karbon akan meningkat. Akan tetapi, apabila pertumbuhan sel

dilakukan pada suhu diatas 27oC, sel yeast tidak dapat tumbuh dengan baik. Sedangkan

menurut Kumalasari (2011), suhu optimal untuk pertumbuhan Saccharomyces

cereviceae yaitu 30-35oC. Apabila suhu terlalu rendah, fermentasi akan berjalan lambat,

tetapi apabila suhu terlalu tinggi, yeast akan mati. Berdasarkan jurnal “Kinetics Studies

on Ethanol Production from Banana Peel Waste Using Mutant Strain of Saccharomyces

cereviceae” (Saravanan et al., 2007), pertumbuhan yeast dapat dipengaruhi oleh suhu

dan pH. Produksi etanol akan meningkat apabila berada pada suhu 33oC, apabila suhu

lebih dari 33oC jumlah etanol akan menurun. Hal ini disebabkan karena aktivitas dan

pertumbuhan sel terhambat pada suhu lebih dari 33oC. pH yang terbaik dalam

fermentasi yeast untuk menghasilkan alkohol adalah pH 4,5. Apabila pH lebih atau

kurang dari 4,5 akan menyebabkan produksi alkohol berkurang.

pH atau derajat keasaman dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme selama

fermentasi. Untuk pertumbuhan Saccharomyces cereviceae optimal pada pH 3,5 - 6,5,

karena pada kondisi basa tidak dapat tumbuh (Roukas, 1994). Oksigen secara tidak

langsung juga dapat mempengaruhi lamanya fermentasi. Pada Saccharomyces

cereviceae dapat tumbuh pada kondisi aerob, namun untuk fermentasi alkohol lebih

baik dalam kondisi anaerob. Pada kondisi aerob, Saccharomyces cereviceae dapat

menghidrolisi gula menjadi air dan CO2, sedangkan dalam keadaan anaerob, gula dapat

diubah menjadi alkohol dan CO2 (Kunaepah, 2008).

Pada praktikum kinetika fermentasi dalam produksi minuman vinegar ini menggunakan

bahan dasar sari apel yang ditambahkan dengan yeast Saccharomyces cereviceae tanpa

penambahan gula atau disebut juga dengan cider. Cider adalah minuman beralkohol

13

yang memiliki kadar alkohol rendah yang dapat dihasilkan dari fermentasi sari buah

yang mengandung pati dengan atau tanpa penambahan gula oleh sel khamir (Ranganna,

1978). Hampir semua jenis buah dapat digunakan sebagai bahan dasar pembuatan cider

dengan jumlah gula yang mencukupi. Varietas buah juga dapat mempengaruhi cider

yang dihasilkan. (Realita & Debby, 2010). Dalam proses fermentasi, glukosa dalam

buah apel dan hasil pemecahan pati akan menghasilkan alkahol dan CO2 dengan bantuan

yeast Saccharomyces cereviceae. Selain itu, warna substrat yang dihasilkan juga

menjadi lebih keruh (Rahman, 1992). Spesies Saccharomyces sering digunakan dalam

fermentasi karena bersifat fermentatif. Saccharomyces cereviceae dapat melakukan

respirasi dengan adanya oksigen, yaitu mengoksidasi gula menjadi karbondioksida dan

air. Berdasarkan jurnal “Kinetic Studies on Alcoholic Fermentation Under Substrate

Inhibition Conditions Using a Bioreactor with Stirred Bed of Immobilized Yeast Cells”

(Galaction et al., 2010), proses fermentasi dapat dilakukan dengan menggunakan

Saccharomyces cereviceae yang telah diimobilisasi dengan menggunakan bioreaktor

yang dilengkapi dengan stirred bed. Dari hasil imobilisasi sel yang diperoleh,

peningkatan produksi etanol akan terjadi seiring dengan pengurangan jumlah substrat,

dimana pertumbuhan sel akan berkurang seiring dengan substrat yang berkurang.

Berdasarkan jurnal (Jameel et al., 2011), Saccharomyces cereviceae merupakan salah

satu mikroorganisme yang dapat menghasilkan etanol. Semakin lama waktu yang

digunakan untuk fermentasi, maka etanol akan mengalami peningkatan. Etanol ini

dihasilkan dari perombakan glukosa oleh yeast, sehingga semakin lama keberadaan

yeast maka jumlah sel akan semakin sedikit karena substrat yang digunakan selama

fermentasi sudah habis. Pada penelitian ini, Saccharomyces cereviceae digunakan untuk

mendapatkan bioetanol dengan menggunakan bioreaktor.

Proses fermentasi yang menggunakan Saccharomyces cereviceae akan terbentuk

endapan putih didasar tabung sehingga menimbulkan kekeruhan yang disebabkan

karena sel menyebar pada seluruh bagian dari medium pada tabung reaksi (Fardiaz,

1992). Menurut Judoamidjojo et al. (1992), Saccharomyces cereviceae menghasilkan

etanol dari fermentasi gula. Gula diubah menjadi gula sederhana oleh enzim invertase

yang kemudian dikonversi menjadi etanol dengan adanya enzim zymase. Kedua enzim

tersebut dihasilkan dari Saccharomyces cereviceae itu sendiri. Saccharomyces

14

cereviceae lebih mudah beradaptasi dengan substrat yang mengandung glukosa

daripada galaktosa (Rubio & Texeira, 2005).

Jumlah sel pada larutan cider dapat diketahui dengan dua cara, yaitu metode

turbidimetri dan meotde Counting Chamber. Pada metode turbidimetri, penentuan

massa sel dilakukan dengan menggunakan tingkat kekeruhan dari alrutan dan dianalisi

menggunakan spektrofotometer. Intensitas cahaya yang ditransmisikan dan diabsorbansi

ditentukan berdasarkan hukum Lambert-Beer. Persentase transmitansi (%T) merupakan

rasio intensitas yang diteruskan (I) dengan intensitas cahaya mula-mula (I0). Semakin

keruh suspensi maka akan semakin kecil persentase transmitansinya. Secara matematis

Hukum Lambert-Beer yaitu :

A = log (I0/It) = – log(I0/It) = – log T = abc

(Fardiaz, 1992).

Sedangkan dalam penentuan jumlah sel dengan metode Counting Chamber dapat

dilakukan dengan menggunakan Haemocytometer yang merupakan alat untuk

menghitung sel secara cepat dan digunakan untuk konsentrasi sel yang rendah.

Haemocytometer digunakan untuk menghitung jumlah suspensi sel dengan

meletakkannya diatas tempat objek. Perbedaan antara penentuan sel dengan

Hemocytometer dan dengan absoransi adalah penentuan sel dengan Haemocytometer

merupakan penentuan jumlah sel secara langsung, sedangkan penentuan jumlah sel

yang menggunakan absorbansi merupakan penentuan jumlah sel secara tidak langsung

(Chen, 2011).

Dalam praktikum ini akan dilakukan pengukuran biomassa dengan Haemocytometer,

penentuan total asam selama fermentasi, pengukuran pH minuman vinegar, serta

penentuan hubungan absorbansi dengan kepadatan sel. Hal pertama yang dilakukan

untuk mengetahui biomassa sel adalah dengan membuat cider apel terlebih dahulu.

Untuk membuat cider apel, buah apel dihancurkan menggunakan juicer untuk diambil

sari apel. Sari apel digunakan sebagai media pertumbuhan. Sari apel disterilisasi

kemudian diambil 250 ml dan ditambahkan 30 ml biakan yeast secara aseptis. Lalu

diinkubasi dengan perlakuan shaker pada suhu ruang (25-30oC) selama 5 hari, dan

15

setiap 24 jam dilakukan pengambilan sampel sebanyak 10 ml secara aseptis untuk

mengetahui tingkat pertumbuhan sel yeast. Setelah itu dilakukan uji tingkat kepadatan

Saccharomyces cereviceae (N0) dengan menggunakan alat Haemocytometer. Foto hasil

pengamatan kepadatan sel dengan menggunakan Haemocytometer dapat dilihat pada

gambar dibawah ini.

N0 N24 N48

N72

N96

Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa pada hari pertama (N0), terdapat jumlah sel

dalam jumlah yang sedikit. Kemudian pada hari kedua (N24) sampai hari kelima (N96)

terjadi peningkatan jumlah sel. Hal ini dikarenakan mikroorganisme masih

berkembangbiak di dalam substrat cider apel tersebut. Cara perhitungan koloni yaitu

dengan cara mencari tiga garis sejajar pada keempat sisi. Jadi sel yang dihitung adalah

koloni yang masuk ke dalam kotak tersebut.

Kemudian untuk mengetahui hubungan antara jumlah sel selama proses fermentasi

dengan lama waktu yang digunakan untuk fermentasi cider apel ini dapat dilihat pada

grafik dibawah ini.

16

Pada grafik diatas, kelompok A1, A2, A4, dan A5 jumlal sel yang dihasilkan meningkat

seiring dengan lamanya waktu fermentasi. Akan tetapi pada kelompok A3, jumlah sel

meningkat pada N0 sampai N48, kemudian menurun pada N72 dan N96. Dari hasil

praktikum, hanya kelompok A3 yang sesuai dengan teori. Pada pertumbuhan

mikroorganisme, awalnya akan mengalami fase lag yang terjadi dengan cepat setelah

inokulasi dan merupakan masa

penyesuaian sel dengan lingkungan.

Dari grafik diatas, fase lag berada

pada waktu N0 hingga N24. Kemudian

mikroorganisme akan mengalami

fase logaritmik yaitu fase dimana sel

akan membelah dengan cepat.

Kecepatan pertumbuhan pada fase ini dipengaruhi oleh kondisi media tempat tumbuh

seperti pH, kandungan nutrien, ssuhu, dan kelembaban udara. Dari grafik diatas, fase

log berada antara N24 hingga N48. Kemudian mikroorganisme akan mengalami fase

stasioner dimana jumlah sel yang hidup kurang lebih sama dengan jumlah sel yang mati.

Dari grafik diatas, fase stasioner berada antara N48 dan N72. Setelah itu, mikroorganisme

akan masuk ke dalam fase kematian yaitu fase dimana mikroorganisme mengalami

penurunan jumlah (Fardiaz, 1992). Dari grafik diatas, fase kematian ditunjukkan pada

N96. Adanya ketidaksesuaian antara teori dengan hasil praktikum dapat disebabkan

karena ketidatelitian praktikan dalam menghitung jumlah sel, atau dapat disebabkan

karena terjadi kontaminasi pada cider apel. Efektivitas yeast yang berbeda pada setiap

kelompok dapat memungkinkan nutrisi yang digunakan untuk pertumbuhan juga

berbeda sehingga dapat menyebabkan terjadinya perbedaan pertumbuhan.

17

Apabila fermentasi cider ingin diperlambat dapat dilakukan dengan cara mengurangi

biomassa yang ada didalamnya. Berdasarkan jurnal “Slow Fermentation in French Cider

Processing due to Partial Biomass Reduction” (Nogueira, 2008), pengurangan biomassa

dapat dilakukan dengan cara melewatkan cider pada filter. Hal ini bertujuan agar sel

yeast dalam proses fermentasi dapat dikurangi karena dengan pengurangan biomassa

dapat mengontrol proses fermentasi.

Dalam penentuan total asam selama fermentasi dilakukan dengan menggunakan metode

titrasi. Sebanyak 10 ml sampel ditambah 3 tetes indikator PP dan dititrasi dengan NaOH

0,1N. Titik akhir titrasi yaitu apabila larutan sampel berubah warna menjadi merah

muda. Penentuan total asam dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

Total asam =

ml NaOH x Normalitas NaOH x 19210 ml sampel

Kemudian setelah mengetahui total asamnya, dilakukan analisis hubungan total biomasa

dan kadar asamnya.

Pada grafik hubungan jumlah sel dengan total asam diatas dapat diketahui bahwa

adanya peningkatan jumlah sel selama fermentasi mengakibatkan total asam semakin

rendah. Hasil ini tidak sesuai dengan teori, seharusnya selama proses fermentasi akan

meningkatkan nilai pH yang dihasilkan karena adanya kandungan alkohol pada cider,

dan semakin tinggi pH maka total asam yang dihasilkan akan semakin rendah. Total

asam yang semakin rendah akan menurunkan jumlah sel karena substrat yang

15.000 20.000 25.000 30.000 35.0000

100000000200000000300000000400000000500000000600000000700000000800000000900000000

Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan Total Asam

A1A2A3A4A5

Total Asam

Jum

lah

Sel

18

digunakan sebagai media pertumbuhan yeast semakin berkurang karena terjadi

peningkatan jumlah alkohol (Galaction et al., 2010). Pada semua kelompok terjadi

peningkatan dan penurunan pada total asam ketika dihasilkan jumlah sel yang semakin

banyak. Kesalahan yang terjadi ketika pengujian dapat disebabkan karena praktikan

kurang teliti dalam menentukan titik akhir titrasi sehingga akan mempengaruhi total

asam yang dihasilkan.

Pada pengukuran pH, sampel diambil sebanyak 10 ml kemudian diukur pH sampel

menggunakan pH meter. Kemudian dari hasil yang diperoleh dibuat grafik antara pH

dengan jumlah sel.

Pada grafik hubungan jumlah sel dengan pH diatas dihasilkan peningkatan dan

penurunan nilai pH yang dihasilkan. Pada saat proses fermentasi berlangsung,

Saccharomyces cereviceae akan mengalami percepatan pertumbuhan pada N24 dan N48

sehingga akan meningkatkan nilai pH akibat dari semakin banyak alkohol yang

dihasilkan. Pada proses fermentasi N96, jumlah sel akan mengalami penurunan karena

substrat yang digunakan sebagai media pertumbuhan semakin sedikit akibat produksi

alkohol yang semakin banyak. Kandungan alkohol yang tinggi dapat menyebabkan

yeast mati. Dari hasil praktikum pada kelompok A3 dibuktikan bahwa pada pH yang

tinggi akan membunuh sel mikroorganisme yang dihasilkan sehingga jumlah sel akan

mengalami penurunan. Sedangkan pada kelompok lain terjadi peningkatan dan

penurunan nilai pH yang seiring dengan meningkatnya jumlah sel yang dihasilkan.

Kesalahan ini dapat disebabkan karena pengukuran pH menggunakan pH meter kurang

teliti.

2.85 2.9 2.95 3 3.05 3.1 3.15 3.2 3.25 3.30

100000000200000000300000000400000000500000000600000000700000000800000000900000000

Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan pH

A1A2A3A4A5

pH

Jum

lah

Sel

19

Untuk mengetahui hubungan antara absorbansi dengan kepadatan sel, sebanyak 30 ml

sampel diambil dan kemudian dilakukan penentuan OD dengan menggunakan

spektrofotometer pada panjang gelombang 660 nm. Pengamatan ini dilakukan selama 5

hari. Nilai OD yang dihasilkan dicatat, dan dibandingkan dengan hasil pengamatan

kepadatan sel. Kemudian dibuat grafik yang menunjukkan hubungan OD dengan

kepadatan sel, serta grafik yang menunjukkan hubungan OD dengan waktu fermentasi.

Dari grafik hubungan OD dengan waktu diatas, semakin lama waktu fermentasi, maka

akan menghasilkan nilai OD yang semakin tinggi. Akan tetapi pada N0 ke N24, nilai OD

yang dihasilkan cenderung menurun. Kemudian pada N48 akan mengalami peningkatan

nilai OD lagi. Pada kelompok A1, A2, dan A4 menghasilkan nilai OD terbesar ketika

mencapai N96, sedangkan kelompok A3 dan A5 menghasilkan nilai OD terbesar pada

N72. Untuk nilai OD terendah pada kelompok A1, A2, dan A3 yaitu pada N24, kemudian

OD terendah pada kelompok A4 ketika N0, dan OD terendah pada kelompok A5 ketika

N48. Menurut teori Pelezar & Chan (1976), semakin banyak massa sel yang ada dalam

suspensi maka sinar yang dihamburkan akan semakin banyak. Apabila sinar yang

dihamburkan semakin banyak, OD akan menjadi semakin kecil (Fardiaz, 1992). Dari

grafik diatas, seharusnya OD akan semakin meningkat seiring dengan berjalannya

waktu (dari N0 dampai N24), yang artinya bahwa sinar yang dihamburkan semakin lama

menjadi semakin sedikit. Berkurangnya sinar yang dihamburkan dapat disebabkan

karena aktivitas Saccharomyces cereviceae untuk mengubah gula menjadi alkohol dan

N0 N24 N48 N72 N960.00000.20000.40000.60000.80001.00001.20001.40001.6000

Grafik Hubungan OD dengan Waktu

A1A2A3A4A5

Waktu

OD

20

beberapa metabolit lain semakin lama semakin berkurang sehingga larutan tidak

bertambah keruh. Setelah melewati puncak, OD akan mengalami penurunan yang

disebabkan karena volume cider dan jumlah sel semakin berkurang akibat pengambilan

sampel. Berdasarkan jurnal “Concentration Effect of Riesling Icewine Juice on Yeast

Performance and Wine Acidity”, puncak konsentrasi sel menjadi lebih rendah dan

tingkat pertumbuhan menjadi lambat karena konsentrasi meningkat (Pigeau et al.,

2007). Apabila konsentrasi sel berkurang maka pertumbuhan menjadi lambat. OD akan

kembali naik setelah melewat N48 (semua kelompok mengalami kenaikan, kecuali

kelompok A4). Seharusnya OD semakin berkurang karena memasuki fase kematian.

Kesalahan mungkin dapat terjadi karena kuvet yang digunakan kurang bersih, karena

kuvet yang kotor dapat diakibatkan karena kuvet digunakan secara bergantian untuk

pengukuran lainnya. Selain itu, kesalahan ini juga dapat disebabkan karena penempatan

kuvet yang tidak tepat dan adanya gelembung dalam larutan yang dapat menyebabkan

kesalahan pembacaan pada spektrofotometer.

Kemudian hubungan jumlah sel dengan OD, yaitu semakin banyak massa sel yang

terdapat dalam suspensi, maka akan semakin banyak sinar yang dihamburkan yang

berarti OD akan semakin tinggi (Fardiaz, 1992). Dari hasil yang diperoleh, semakin

banyak jumlah sel maka nilai OD semakin meningkat karena semakin banyak sinar

yang dihamburkan. Akan tetapi pada semua kelompok menghasilkan nilai OD yang

turun dan naik meskiupn jumlah sel meningkat. Berarti hal ini tidak sesuai dengan teori

yang ada. Kesalahan ini mungkin dapat disebabkan karena kesalahan praktikan dalam

menghitung jumlah sel. Selain itu juga dapat disebabkan karena kesalahan pembacaan

spektrofotometer.

0.0000 0.5000 1.0000 1.5000 2.00000

100000000200000000300000000400000000500000000600000000700000000800000000900000000

Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan OD

A1A2A3

OD

Jum

lah

Sel

3. KESIMPULAN

Cider diperoleh

melalui fermentasi sari buah

atau bauh lainnya yang

mengandung pati dengan atau

tanpa penambahan gula oleh

sel khamir.

Cider merupakan

minuman dengan kadar alkohol yang rendah.

Fermentasi dengan menggunakan Saccharomyces cereviceae menghasilkan

karbondioksida dan etanol.

Pertumbuhan massa sel dapat dihitung menggunakan metode Haemocytometer.

Nilai OD berbanding lurus dengan jumlah sel.

Hubungan jumlah sel dengan waktu yaitu, jumlah sel akan meningkat pada N0

sampai N48 kemudian jumlah sel akan menurun pada N72 sampai N96.

Total asam yang semakin rendah akan menurunkan jumlah sel karena substrat yang

digunakan sebagai media pertumbuhan yeast semakin berkurang karena terjadi

peningkatan jumlah alkohol.

Semakin banyak jumlah sel (semakin cepat pertumbuhan), maka akan

mengakibatkan pH meningkat yang menyebabkan alkohol meningkat dan

menyebabkan sel yeast akan mati.

OD akan mengalami penurunan yang disebabkan karena volume cider dan jumlah sel

semakin berkurang akibat pengambilan sampel.

Semakin banyak massa sel yang terdapat dalam suspensi, maka akan semakin banyak

sinar yang dihamburkan yang berarti OD akan semakin tinggi.

Semarang, 24 Mei 2014Praktikan, Asisten dosen,

- Andriani Cintya A.- Meilisa Lelyana D.- Stella Mariss H.

21

N0 N24 N48 N72 N960

100000000200000000300000000400000000500000000600000000700000000800000000900000000

Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan Waktu

A1A2A3A4A5

Waktu

Jum

lah

Sel

22

Rency Gista Anindya11.70.0031

4. DAFTAR PUSTAKA

Canbas, Ahmet., Aysun Sener and M.Umit Unal. 2007. The Effect of Fermentation Temperature on the Growth Kinetics of Wine Yeast Species. Turk J Agric for 31, 349-354.

Chen, Yu-wei. 2011. Automatic Cell Counting for Haemocytometers Through Image Processing. National Chung-Cheng University. Taiwan.

Fardiaz, S. 1992. Mikroorganisme Pangan 1. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Galaction, Anca-Irina., Anca-Marcela Lupasteanu and Dan Cascaval. 2010. Kinetic Studies on Alcoholic Fermentation Under Substrate Inhibition Conditions Using a Bioreactor with Stirred Bed of Immobilized Yeast Cells. The open Systems Biology Journal,3,9-20.

Jameel, Ahmad Tariq., Farah Ahmad, Mohd Hider Kamarudin, and Maizirwan Mei. 2011. Study of Growth Kinetic and Modeling of Ethanol Production by Saccharomyces cereviseae. African Journal of Biotechnology Vol 16(81).

Judoamidjojo, M., A. A. Darwis, dan E. G. Sa’id. 1992. Teknologi Fermentasi. Edisi 1. Rajawali Press, Jakarta.

Kumalasari, I. J. 2011. Pengaruh Variasi Suhu Inkubasi terhadap Kadar Etanol Hasil Fermentasi Kulit dan Bonggol Nanas (Ananas sativus). Skripsi. Universitas Muhammadiyah Semarang, Semarang.

Kunaepah, U. 2008. Pengaruh Lama Fermentasi dan Konsentrasi Glukosa terhadap Aktivitas Antibakteri, Polifenol Total dan Mutu Kimia Kefir Susu Kacang Merah. Tesis. Universitas Diponegoro, Semarang.

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.

Pelezar, Michael J. & Chan. E.C.S. 1976. Turbidimetric Measurement of Plant Cell Culture Growth. Massachussets : MIT

Pigeau, G. M.; E. Bozza; K. Kaiser & D. L. Inglis. 2007. Concentration Effect of Riesling Icewine Juice on Yeast Performance and Wine Acidity. Journal of Applied Microbiology ISSN 1364-5072.

23

24

Rahman, A. 1992. Teknologi Fermentasi. Penerbit Arcan. Jakarta.

Ranganna. 1978. Analysis of Fruit and Vegetable Product. The AVI Publ. Co. Inc.

Realita, Tita dan M. Sumanti, Debby. 2010. Teknologi Fermentasi. Widya Padjajaran. Bandung

Roukas, T. 1994. Continuous Ethanol Productions From Carob Pod Extract By Immobilized Saccharomyces Cerevisiae In A Packed Bed Reactor. J Chem Technology Biotecnhol. 59:387‐393.

Rubio dan M. A. Texeira. 2005. Comparative Analiysis Of The Gal Genetic Switch Between Not-So-Distant Cousins: Saccharomyces Cerevisiae Versus Kluyveromyces Lactis. FEMS Yeast Res. 5:1115-1128.

Saravanan, V., K. Manikandan, T. Viruthagiri. 2008. Kinetics Studies on Ethanol Production from Banana Peel Wate Using Mutant Strain of Saccharomyces cereviceae. Indian Journal of Biotechnology Vol 7, pp 83 – 88.

Schlegel, H.G. & K, Schmidt. 1994. Mikrobiologi Umum. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Winarno, F.G., S. Fardiaz dan D. Fardiaz. 1984. Pengantar Teknologi Pangan. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

5. LAMPIRAN

5.1. Perhitungan

Kelompok A1

Total asam =

ml NaOH x Normalitas NaOH x 19210 ml sampel

N0 =

13,2 x 0,1 x 19210 = 25,344 mg/ml

N24 =

12,4 x 0,1 x 19210 = 23,808 mg/ml

N48 =

12,2 x 0,1 x 19210 = 23,424 mg/ml

N72 =

10 x 0,1 x 19210 = 19,2 mg/ml

N96 =

10,2 x 0,1 x 19210 = 19,584 mg/ml

Jumlah sel/cc =

1Volume petak

x rata− rata jumlah m. o tiap petak

Volume petak = 0,05 mm x 0,05 mm x 0,01 mm

= 0,00025 mm3

= 0,00000025 cc

= 2,5 . 10-7 cc

N0 Rata-rata m.o tiap petak =

11 + 9 +15 + 104 = 11,25

Jumlah sel/cc =

12,5 .10-7

x 11,25= 4,5 . 107

N24 Rata-rata m.o tiap petak =

41 + 25 +18 + 224 = 26,5

25

26

Jumlah sel/cc =

12,5 .10-7

x 26,5= 10,6 . 107

N48 Rata-rata m.o tiap petak =

53 + 57 +62 + 514 = 55,75

Jumlah sel/cc =

12,5 .10-7

x 55,75= 22,3 . 107

N72 Rata-rata m.o tiap petak =

60 + 86 +82 + 924 = 80

Jumlah sel/cc =

12,5 .10-7

x 80= 32 . 107

N96 Rata-rata m.o tiap petak =

208 + 172 +244 + 1804 = 201

Jumlah sel/cc =

12,5 .10-7

x 201= 80,4 . 107

5.2. Jurnal

5.3. Laporan Sementara