Kinetika Anna Putrika Gunawan 12700003 D1

36

KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR

LAPORAN RESMI PRAKTIKUMTEKNOLOGI FERMENTASI

Disusun oleh:Nama : Anna Putrika GunawanNim : 12.70.0003Kelompok D1

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIANUNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATASEMARANG2015

Acara I

2

1. HASIL PENGAMATAN Hasil pengamatan analisa kinetika fermentasi dalam produksi minuman vinegar dapat dilihat pada Tabel 1.KelPerlakuanWaktu MO tiap petakRata-rata/ MO tiap petakRata-rata/ MO tiap ccOD (nm)pHTotal Asam (mg/ml)

1234

D1Sari Apel + S. cerevisiaeN0881358,53,4 x 1070,16763,2513,248

N242231691121961757,0 x 1080,74163,2213,248

N484352583847,751,91 x 1080,85073,2214,208

N723010812652803,20 x 1081,33753,3316,704

N96801001109195,253,81 x 1080,81993,3413,824

D2Sari Apel + S. cerevisiaeN0104648,53,4 x 1070,17543,24!2,864

N247752825967,52,7 x 1080,63553,1313,440

N48651007611087,753,51 x 1080,79813,4614,016

N7293114103105103,754,15 x 1080,99433,2416,320

N965590975273,52,94 x 1080,70903,3414,784


N241931223326,251,05 x 1080,80143,1913,248

N483640127101763,04 x 1080,86653,2813,440

N7214586109141120,254,81 x 1080,77283,2616,512

N9689222520391,56 x 1081,37683,3714,400


N2421271113187,2 x 1070,78113,2013,440

N484255666667,252,2 x 1080,77723,2614,400

N7211696103100103,754,1 x 1080,72523,2715,936

N964457565653,252,1 x 1080,63533,3413,440


N248488766377,753,11 x 1080,61083,2113,440

N4872846975753,0 x 1081,08263,3014,400

N726589687574,252,97 x 1081,20073,3116,320

N9672584755582,32 x 1081,92833,3414,208

Tabel 1. Hasil Pengamatan Jumlah Biomassa selama Proses Fermentasi

Pada Tabel 1 diatas, dapat dilihat bahwa perlakuan dari kelompok D1-D5 menggunakan bahan yang sama yaitu sari apel dengan penambahan S. cereviceae. 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 3,4x107; 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 2,05 x 107; 1,05 x 108; 3,04 x 108; 4,81x 108 dan 1,54 x 108. Kelompok D4 saat N0;N24; N48;N72;N96 untuk rata rata jumlah mikroorganisme tiap cc 2,3x107; 7,20x107; 2,29x108; 4,15x 108; 2,13x108. Kelompok D5 saat N0;N24; N48;N72;N96 untuk rata rata jumlah mikroorganisme tiap cc 2,1 x 107; 3,11 x 108; 3,0 x 108; 2,97 x 108 dan 2,32 x 108.

Untuk nilai OD untuk kelompok D1-D5, kelompok D1 secara berurutan dari N0;N24; N48;N72;N96 sebesar 0,1676; 0,7416; 0,8507; 1,3375 dan 0,8199. Nilai OD untuk kelompok D2 secara berurutan dari N0;N24; N48;N72;N96 sebesar 0,1754; 0,6355; 0,7981; 0,9943 dan 0,7090. Nilai OD untuk kelompok D3 secara berurutan dari N0;N24; N48;N72;N96 sebesar 0,1697; 0,8041; 0,8665; 0,7728 dan 1,3768. Nilai OD untuk kelompok D4 secara berurutan dari N0;N24; N48;N72;N96 sebesar 0,1705; 0,7811; 0,7772; 0,7252 dan 0,6353. Nilai OD untuk kelompok D5 secara berurutan dari N0;N24; N48;N72;N96 sebesar 0,1754; 0,6108; 1,0826; 1,2007 dan 0,9203.

Untuk nilai pH dari D1-D5, kelompok D1 saat N0;N24; N48;N72;N96 , nilai pH sebesar 3,25; 3,22; 3,22; 3,33 dan 3,34. Kelompok D2 saat N0;N24; N48;N72;N96 , nilai pH sebesar 3,24; 3,13; 3,46; 3,24 dan 3,34. Kelompok D3 saat N0;N24; N48;N72;N96 , nilai pH sebesar 3,23; 3,19; 3,28; 3,26 dan 3,37. Kelompok D4 saat N0;N24; N48;N72;N96, nilai pH sebesar 3,23; 3,20; 3,27; 3,24 dan 3,34. Kelompok D5 saat N0;N24; N48;N72;N96, nilai pH sebesar 3,22; 3,21; 3,30; 3,31 dan 3,34.

Grafik 1. Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan Waktu

Pada Grafik1, dapat dilihat bahwa hubungan antara rata-rata jumlah mikroba/cc dengan waktu yaitu jumlah mikroba/cc semua kelompok (D1-D5) mengalami penurunan jumlah mikroba pada hari ke 5 (N96). Pada kelompok D1 dan D5 jumlah mikroba mengalami peningkatan hingga N24 kemudian menurun pada N48 dan meningkat kembali hingga pada N96 mengalami penurunan. Sedangkan pada kelompok D2-D4 jumlah sel mengalami peningkatan hingga N72 dan penurunan pada N96.

Grafik 2 Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan OD

Pada Grafik 2, dapat dilihat bahwa hubungan antara rata-rata jumlah mikroba/cc dengan OD yaitu jumlah mikroba/cc semakin meningkat seiring dengan meningkatnya OD. Dan pada hari ke 5(N96) OD mengalami penurunan karena jumlah mikroba/cc juga mengalami penurunan.

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 meningkatnya pH. Namun pada hari terakhir (N96) ketika jumlah mikroba mengalami penurunan, nilai pH justru meningkat.

Grafik 4 Grafik Hubungan Jumlah Sel dengan Total Asam

Pada Grafik 4, dapat dilihat semakin tinggi jumlah sel maka total asam yang dihasilkan akan semakin meningkat. Namun, menurun atau meningkatnya jumlah sel pada tiap kelompok tidak sama baik seiring dengan meningkatnya total asam. Nilai total asam tertinggi didapatkan oleh kelompok D1 pada N72 yaitu 16,704 mg/ml. Total asam terendah yaitu 12,672 mg/ml didapatkan oleh kelompok D1 pada N0.

Grafik 5. Grafik Hubungan Antara OD dengan Waktu

Dari Grafik 5, dapat dilihat bahwa hubungan antara OD dengan waktu yaitu semakin lamanya waktu, maka OD akan semakin meningkat. OD mengalami peningkatan hingga N72. Akan tetapi OD akan mengalami penurunan setelah melewati waktu ke 72 jam yaitu pada N96 kecuali kelompok D3.

2

1

2. PEMBAHASAN

Pada praktikum kinetika fermentasi dalam produksi minuman vinegar ini dilakukan oleh kelompok D1 sampai D5. Bahan utama yang digunakan adalah buah apel malang segar dan yeast S.cereviciae. Tujuan dilakukannya praktikum vinegar adalah untuk mengetahui hubungan OD dengan jumlah koloni sel yeast,dapat mengetahui metode perhitungan sel dengan menggunakan metode Haemocytometer, dan dapat mengukur asam dalam produk vinegar. Praktikum ini dilakukan selama 5 hari yang di mulai dari hari Senin. 8 Juni 2015 hingga Jumat, 12 Juni 2015.

Biomassa merupakan sejumlah sel yang berasal dari pertumbuhan suatu mikrobia pada media cair maupun media padat. Untuk menetapkan massa bakteri dapat dilakukan dengan cara ISG, yaitu dengan melakukan peyelidikan massa segar atau massa kering. Massa segar ini ditentukan setelah sel-selnya dilakukan pengendapan dengan menggunakan metode sentrifuse. Sedangkan untuk massa kering dapat ditentukan setelah sel-sel yang sudah dicuci, disentrifuse dan dikeringkan (Schlegel, 1994). 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). Pada saat pengamatan diukur jumlah mo tiap petak, OD, pH dan total asam. Setelah diketahui jumlah mo tiap petak, kemudian dihitung rata-rata per jumlah tiap petak dan rata-rata per jumlah tiap cc.

Menurut jurnal yang berjudul Development of Organic Acids and Volatile Compounds inCider during Malolactic Fermentation (Hongfei et al., 2014) Cider terbuat dari sari buah apel. Proses pembuatan cider ini terdiri dari dua fermentasi biologis yaitu fermentasi alkohol mengubah gula menjadi etanol oleh ragi, dan malolactic fermentasi (MLF), dimana asam malat akan diubah menjadi asam laktat. MLF adalah faktor penting bagi banyak ciders dan anggur. Hal ini dikarenakan MLF dapat mengurangi keasaman dimana efek ini adalah efek yang paling konsisten, dalam hal mempengaruhi stabilitas mikroba, dan juga akan menyebabkan munculnya karakteristik sensorik.

6

Fermentasi merupakan suatu proses perubahan kimia yang diakibatkan adanya aktivitas mikroba ataupun aktivitas enzim yang dihasilkan oleh mikroba. Sistem fermentasi etanol yang dilakukan oleh khamir merupakan salah satu jalur metabolisme karbohidrat yang pernah diselidiki. Saccharomyces cerevisiae adalah salah satu species khamir yang paling sering digunakan dalam proses fermentasi ini. Dalam fermentasi ini glukosa akan didegradasi menjadi etanol dan CO2 melalui suatu jalur metabolisme yang disebut glikolisis (Sebayang, 2006). Menurut pendapat yang dikemukakan oleh Fardiaz & Winarno (1984) mengatakan bahwa fermentasi adalah suatu reaksi oksidasi atau reaksi dalam sistem biologi yang menghasilkan energi. Dalam reaksi ini yang senyawa organik memiliki peranan sebagai donor dan aseptor. Senyawa organik yang biasa digunakan adalah zat gula. Senyawa tersebut akan diubah oleh reaksi reduksi dengan katalis enzim menjadi senyawa lain.

Berdasarkan jurnal yang berjudul Fermentasi Sari Buah Nanas Menjadi Vinegar (Kwartiningsih et al. 2005) vinegar berasal bahasa perancis vinaigre yang memiliki arti adalah anggur yang telah asam. Vinegar adalah suatu produk hasil dari fermentasi bahan yang memiliki kandungan atau pati yang diubah menjadi alkohol, yang kemudian difermentasi lebih lanjut menjadi vinegar yang mempunyai kandungan asam asetat minimal sebesar 4 gram/100mL. Sari buah merupakan bahan utama dalam pembuatan vinegar yang kemudian dilakukan fermentasi hingga didapatkan kadar asam asetat sebesar 4 gram/100mL, kadar gula reduksi maksimum 50 % dan jumlah padatan total sebesar 1,6 %. Salah satu jenis vinegar yang sering dijumpai adalah cider apel. Proses pembuatan cider apel merupakan suatu proses penambahan inokulum yeast kedalam sari buah apel malang. Cider sendiri adalah alah satu jenis minuman yang ,memilki kadar alkohol rendah, dihasilkan dari prosees fermentasi sari buah atau bahan lainnya yang memiliki kandungan pati dengan atau tanpa penambahan gula oleh sel khamir. Hampir semua jenis buah dapat dibuat cider asal memiliki kandungan gula yang mencukupi untuk pertumbuhan sel yeast (Realita & Debby, 2010). Cider adalah suatu produk minuman yang memiliki kandungan alkohol, citarasa manis dan aroma yang khas serta dibuat dengan adanya proses fermentasi sari buah oleh khamir jenis Saccharomyces cerevisiae (Felicia et al, 2007).

7

Pada praktikum ini, buah yang digunakan adalah buah apel malang segar. Buah apel memiliki kandungan total fenolik yang cukup tinggi yaitu sekitar 230 mg ekuivalen asam gallat/100g

bahan dengan epikatekin fenolik dominan sebesar 29,86mg. Kultivar atau jenis adalah hal yang menentukan terhadap kandungan senyawa fenolik yang terdapat pada buah apel. Pada umumnya, buah apel dikonsumsi dengan berbagai macam cara,seperti dikonsumsi hanya buah segar atau diolah menjadi jus. Kondisi ini mempunyai resiko dan harga yang relatif murah. Permasalahan tersebut dapat diatasi dengan mengolah buah apel menjadi produk yang memiliki nilai ekonomis dan tahan lama, salah satu caranya yaitu diolah menjadi cider (Widyawati et al., 2012). Menurut pendapat yang dikemukakan oleh Rahman (1992), penggunaan buah apel disebabkan buah ini memiliki kandungan gula yang dapat digunakan sebagai substrat bagi mikroorganisme untuk tumbuh, dimana gula ini juga yang nantinya akan dipecah menjadi alkohol dan gas CO2 dalam proses fermentasi.

Yeast adalah organisme eukariotik yang termasuk kelompok fungi yang tidak membentuk spora aseksual dan mempunyai sifat sebagai sel tunggal selama siklus pertumbuhan vegetatif. Pertumbuhan dari yeast berawal dari periode ekspansi, yaitu peningkatan volume. Setelah ekspansi sel berhenti, kemudian dengan munculnya tunas. Namun sebelum tunas terbentuk, volume total dari sel induk dan sel anak konstan, sehingga pertumbuhan tunas terjadi sebagai suatu konsekuensi pembelahan sel induk (Cooney et al., 1981). Berdasarkan penelitianya dalam jurnal yang berjudul Evaluation of Growth Kinetics and Biomass Yield Efficiency of Industrial Yeast Strains (Damtew et al., 2012) mengatakan bahwa ragi roti adalah Saccharomyces cerevisiae yang memiliki kinetika pertumbuhan lebih tinggi dengan konsentrasi gula dalam media pertumbuhan molase sebesar 10% (b/v) dan 15% (b/v). temperature akan memberikan pengaruh terhadap kinetika pertumbuhan sel Saccharomyces cerevisiae. Waktu hidup Saccharomyces cerevisiae dapat lebih lama pada suhu 25C dibandingkan waktu hidup pada suhu 18C. Bakers yeast adalah yeast yang diproduksi secara industri. Pada umumnya, spesies yeast yang dikomersialkan adalah yeast fermentasi permukaan, yaitu jenis Saccharomyces cereviseae yang ditumbuhkan dalam suatu fermentasi aerobik dengan mengggunakan metode fed batch. Temperatur optimal untuk pertumbuhan selama fermentasi dari bakers yeast adalah 28oC-32oC dengan pH lingkungan optimal antara s4-5 (Rehm & Reed, 1983).

2.1. Cara Kerja Kinetika Fermentasi Dalam Produksi Minuman VinegarHal yang pertama kali dilakukan untuk pembuatan sari buah dari apel malang. Buah apel segar dicuci, dan dipotong, lalu setelah itu kemudian di juicer. Selanjutnya, sari apel hasil juicer dimasukkan kedalam erlenmeyer sebanyak 250 ml untuk masing-masing kelompok kemudian di sterilisasi. Proses sterilisasi dengan menggunakan autoclave selama 30 menit. Tujuan dilakukannya sterilisasi yaitu untuk membebaskan bahan dari semua mikroba, sterilisasi biasanya dilakukan pada suhu yang tinggi misalnya 121oC sedangkan waktu yang dibutuhkan tergantung dari jumlah dan mutu substratnya (Volk & Wheeler 1993). Setelah di sterilisasi, sari buah apel malang di dinginkan terlebih dahulu.

Bagan 1. Persiapan cider apel malang

(a)(b)Bagan 2. (a)Sterilisasi dengan autoclave; (b) pendinginan cider

Percobaan yang dilakukan dalam praktikum antara lain pengukuran biomassa dengan Haemocytometer, penentuan total asam selama fermentasi, pengukuran pH minuman vinegar dan penentuan hubungan absorbansi dengan kepadatan sel. Memperlambat proses fermentasi adalah salah satu upaya/langkah agar proses fermentasi cider menjadi lebih terkontrol. Menurut penelitian yang dikemukakan oleh Nogueira et al. (2008) dalam jurnal yang berjudul Slow Fermentation in French Cider Processing due to Partial Biomass Reduction, dalam proses fermentasi cider lebih terkontrol dengan memperlambat proses fermentasi. Caranya dengan mengurangi biomassa yang ada di dalamnya dengan melewatkannya pada suatu filter. Selain lebih terkontrol, kematian yeast yang memiliki manfaat bagi proses fermentasi dapat dikurangi atau dengan kata lain diminimalkan. Proses inkubasi dilakukan selama 5 hari, dan dalam kurun waktu tersebut 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). Pada saat pengamatan diukur jumlah mo tiap petak, OD, pH dan total asam. 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 HaemocytometerSebanyak 250 ml sari buah apel didalam erlenmeyer yang telah disterilisasi kemudian ditambahkan dengan 30 ml biakan yeast yang telah tersedia. Pengambilan biakan yeast dilakukan secara akurat dengan menggunakan pipet ukur dan kemudian dimasukkan ke dalam media pertumbuhan secara aseptis dan dilakukan dalam ruang Laminar Air Flow (LAF). Proses pengambilan aseptis ini sesuai dengan pendapat yang dikemukakan oleh Hadioetomo (1993) yang mengatakan bahwa perlakuan secara aseptis dilakukan dengan tujuan yaitu untuk menghindari terjadinya kontaminasi oleh mikroorganisme yang tidak dikehendaki dalam pembiakan kultur murni yang akan dibuat, dan menghindari media atau permukaan tabung bagian dalam tersentuh oleh benda yang tidak steril. (a)(b)Bagan 3 pemanenan kultur ke media; (a)kultur diambil; (b)kultur dimasukkan ke ciderErlenmeyer yang berisi sari apel dan biakan yeast diinkubasi dengan menggunakan perlakuan shaker atau dengan penggoyangan. Perlakuan shaker mempunyai tujuan adalah untuk memberi suplai oksigen pada media dan dalam penggunaannya dengan sumber karbon untuk membantu pertumbuhan mikroba secara aerobik ( Stanburry & Whitaker, 1984 ). Sedangkan Shaker inkubator memiliki fungsi adalah sebagai aerasi dan agitasi. Aerasi dengan oksigen yang cukup harus disediakan untuk proses pertumbuhan mikroorganisme pada kultur bagian bawah permukaaan air untuk syarat metabolik. Sedangkan agitasi menjamin bahwa suspensi seragam dari sel mikroba dapat dicapai pada medium nutrien yang homogen (Said, 1987). Gambar proses shaker dapat dilihat pada Gambar 3 di bawah ini.

Bagan 4. Proses shaker

Proses inkubasi ini dilakukan pada suhu ruang 25-30oC selama 5 hari, dan setiap 24 jam dilakukan pengambilan sampel sebanyak 30 ml secara aseptis. Hal ini dilakukan tujuannya adalah untuk mengetahui tingkat pertumbuhan sel yeast. Dilakukan uji tingkat kepadatan Saccharomyces cereviciae (N0) dengan menggunakan alat Haemocytometer. Pengamatan dilakukan untuk menentukan nilai N0, N24, N48, N72 dan N96 menggunakan teknik kepadatan sel dengan alat Haemocytometer. Setelah itu, dari data yang didapat dibuat grafik yang menggambarkan pertumbuhan yeast selama proses fermentasi berjalan.

Bagan 5. Pengambilan sampel

Apabila dibutuhkan maka sampel yang digunakan dapat dilakukan pengenceran. Alat Haemacytometer dan kaca preparat penutupnya dibersihkan terlebih dahulu dengan menggunakan alkohol. Tujuannya adalah agar alat yang digunakan aseptis. Setelah itu kemudian Haemacytometer dilap dengan menggunakan tissue. Setelah itu, sebanyak 30 ml sampel yang telah diambil secara aseptis kemudian diambil sedikit dengan menggunakan pipet tetes. Sampel cider yang ada dipipet tetes, kemudian diteteskan kedalam plat haemocytometer secara perlahan agar tidak terdapat gelembung. Adanya gelembung udara ini akan memberikan dampak yaitu sulit menemukan garis yang dicari pada mikroskop. Atlas (1984) mengatakan bahwa haemacytometer merupakan suatu alat yang biasa digunakan untuk menghitung jumlah sel darah. Alat ini juga dapat digunakan untuk menghitung densitas sel dari alga yang tergolong kecil. Haemacytometer digunakan untuk sel yang mempunyai densitas >104sel/ml. Jumlah ruang yang dimiliki alat Haemacytometer berbedabeda. Hal ini tergantung dari produsennya. Namun secara umum, haemacytometer mempunyai bagian berukuran mm2 yang dibagi ke dalam sembilan bentuk persegi atau kotak yang dibatasi dengan 3 garis disetiap sisi dan di dalamnya terdapat kotak kecil 16 buah yang dibatasi dengan garis. Jumlah sel yang dihitung adalah jumlah sel yang ada dalam 4 kotak besar yang saling berdekatan. Nilai rata-rata per jumlah mikroorganisme tiap cc nya dihitung dengan membagi rata-rata per jumlah mikroorganisme tiap petak dengan volume petak. Volume petak sebesar 0,05 mm x 0,05 mm x 0,1 mm. 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 =

Tingkat keakuratan pada penghitungan secara manual dengan menggunakan haemacytometer antara lain bergantung pada keakuratan pencampuran sampel (tanpa gelembung), jumlah ruang atau bilik yang dihitung, dan jumlah sel yang dihitung (pada umumnya 200 500 per 0.1 mm3).

Gambar proses pencarian kotak pada alat Haemacytometer untuk menghitung jumlah sel dapat dilihat pada Gambar di bawah ini. (a)(b)(c)Bagan 6. (a)Pembersihan Haemocytometer; (b)Penetesan cider ; (c) pencarian garis di mikroskop

2.1.2. Penentuan Total Asam Selama FermentasiPenentuan total asam selama fermentasi dilakukan melakukan pengukuran dengan menggunakan metode titrasi. Langkah yang pertama dilakukan adalah sebanyak 10ml sampel diambil dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer. Kemudian ditambahkan sebanyak 3 tetes indikator PP. Kemudian sampel dititrasi dengan menggunakan NaOH 0,1N. Proses titrasi akan dihentikan apabila larutan sampel telah berubah menjadi warna coklat kemerahan. Menurut pendapat yang dikemukakan oleh Petrucci (1992), Titrasi dilakukan untuk menentukan secara kuantitatif senyawa yang ditentukan dengan pereaksi yang dimiliki atau terkandung oleh larutan pengukur. Dibutuhkan indikator dalam proses titrasi, indikator PP dapat mengalami perubahan warna dalam kondisi asam atau netral, menjadi warna merah muda di kondisi basa saat titik akhir titrasi tercapai (Okpokwasili, 2005). Solomon (1983) juga menambahkan pendapat bahwa indikator PP mempunyai range pH antara 8,0-9,0. Perubahan warna yang terjadi pada indikator PP adalah perubahan dari tidak berwarna menjadi berwarna merah atau dari merah menjadi tidak berwarna. Warna merah akan muncul apabila larutan yang digunakan berada pada range pH indikator PP. Namun pada praktikum tidak muncul warna merah. Hal ini dikarenakan larutan yang digunakan tidak berada pada range indikator pp, karena cider yang digunakan sebagai sampel mempunyai sifat asam. Penentuan kadar total titrasi dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

Pengukuran asam dilakukan bersamaan waktunya dengan pengukuran biomassa. Setelah itu dibuat analisis kadar total asam sitrat selama fermentasi dan analisis hubungan total biomassa dan kadar asam.

Bagan 7. Hasil titrasi apel

2.1.3. Pengukuran pH Minuman Vinegar Pengukuran pH minuman vinegar. Hal pertama yang dilakukan adalah sebanyak 10ml sampel diambil untuk diukur pH menggunakan pH meter. Menurut pendapat yang dikemukakan oleh Martoharsono (1994) pH dapat dijadikan ukuran kekuatan suatu larutan tersebut asam atau basa. Data pH yang didapat kemudian dicatat untuk dilakukan analisis.Penentuan hubungan absorbansi dengan kepadatan sel. Kultur yeast yang telah dibiakan, diambil 30 ml sampel.

Bagan 8. Pengukuran pH2.1.4. Penentuan Hubungan Absorbansi dengan Kepadatan SelKemudian 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.

Bagan 9. Hasil di spektrofotometer

Dalam jurnal penelitian Talasila et al (2011) yang berjudul Preservation and Shelf life Extension of Cashew Apple Juice menggunakan panjang gelombang 660 nm untuk mengukur OD. Pada panjang gelombang tersebut tingkat kejernihan akan terbaca dengan baik ketika menggunakan alat spektrofotometri. Pembacaan OD akan semakin besar ketika panjang gelombang yang digunakan semakin rendah. Untuk larutan dengan konsentrasi tingkat kejernihan yang tidak terlalu tinggi contohnya cider apel, dapat menggunakan panjang gelombang 660 nm.

Pendapat juga ditambahkan oleh Pelezar & Chan (1976),yang mengatakan apabila jumlah massa sel yang ada dalam suspensi semakin banyak, maka sinar yang dihamburkan akan semakin banyak. Hal ini didukung juga dengan teori yang dikemukakan oleh Fardiaz (1992) yang mengatakan apabila sinar yang dihamburkan semakin banyak, maka nilai OD akan menjadi semakin kecil.

2.2. Hasil Praktikum Kinetika Fermentasi Dalam Produksi Minuman VinegarPraktikum ini dilakukan oleh kelompok D1-D5, 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). Pada saat pengamatan diukur jumlah mo tiap petak, OD, pH dan total asam. Setelah diketahui jumlah mo tiap petak, kemudian dihitung rata-rata per jumlah tiap petak dan rata-rata per jumlah tiap cc. Dibawah ini adalah gambar pengukuran biomassa yang dilakukan selama 5 hari.

N24N48N0

(a)(b) (c) N96N72

(d) (e)Bagan 10. pengukuran biomassa dengan haemocytometer;(a)N0;(b)N24;(c)N48;(d)N72;(e)N96 Jumlah mikroorganisme/cc yang didapatkan dari hasil pengamatan selama 5 hari didapat hasil yang berbeda antar kelompok. Dimana jumlahnya terjadi peningkatan dan penurunan jumlah mikroorganisme selama pengamatan pada jam ke-0 (N0), jam ke-24 (N24), jam ke-48 (N48), jam ke-72 (N72) dan jam ke-96 (N96) yang fluktuatif antar kelompok. Kelompok D1 dan D5 dari N0 hingga N24 dan N72 hingga N96 mengalami peningkatan jumlah mikroorganisme/cc, kemudian mengalami penurunan pada N48. Kelompok D2, D3 dan D4 mengalami kenaikan dari N0 sampai N72, lalu menurun pada N96. Hasil pengamatan antar kelompok berbeda, dimana terjadi kenaikan dan penurunan jumlah mikroorganisme tiap cc yang berbeda waktu dan jumlahnya.

2.2.1. Hubungan Jumlah Mikroorganisme dengan WaktuHubungan antara rata-rata jumlah mikroba/cc dengan waktu yaitu jumlah mikroba/cc kelompok D2, D3 dan D4 akan semakin meningkat seiring dengan berjalannya waktu (N0 hingga N96), kecuali kelompok D1 dan D5. Kelompok D1 semakin meningkat tetapi mengalami penurunan pada saat N96 dan kelompok D5 jumlah mikroba/cc semakin meningkat dan mengalami penurunan pada saat N48 dan N96. Dari data hasil pengamatan pada saat praktikum, pengamatan tiap percobaan 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 3,4x107; 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 2,05 x 107; 1,05 x 108; 3,04 x 108; 4,81x 108 dan 1,54 x 108. Kelompok D4 saat N0;N24; N48;N72;N96 untuk rata rata jumlah mikroorganisme tiap cc 2,3x107; 7,20x107; 2,29x108; 4,15x 108; 2,13x108. Kelompok D5 saat N0;N24; N48;N72;N96 untuk rata rata jumlah mikroorganisme tiap cc 2,1 x 107; 3,11 x 108; 3,0 x 108; 2,97 x 108 dan 2,32 x 108. Hasil pengamatan hubungan jumlah mikroorganisme akan semakin meningkat seiring bertambah lamanya waktu fermentasi cider apel. Dari percobaan masing masing kelompok didapatkan data yang fluktuatif dan bervariasi antar kelompok. Dimana kenaikan dan penurunan jumlah mikroorganisme tidak konstan meningkat dengan bertambahnya waktu fermentasi. Terjadinya penurunan ini menurut pendapat yang dikemukakan oleh Sharma & Caralli (1998) disebabkan oleh kadar alkohol yang tinggi. Fermentasi yeast pada gula menghasilkan larutan yang memiliki kandungan alkohol yang berkisar antara 10-15 %. Minuman yang memiliki alkohol yang tinggi akan membunuh yeast itu sendiri. Fermentasi pada cider apel disebabkan oleh adanya enzim yang diproduksi oleh yeast.

Sedangkan pada kelompok D2,D3 dan D4 rata rata / jumlah MO tiap petak mengalami peningkatan seiring dengan lamanya waktu fermentasi dan pada hari ke 5 mengalami penurunan. Hal ini bertepatan dengan jurnal KINETIKA PERTUMBUHAN BAKTERI ASAM LAKTAT ISOLAT T5 YANG BERASAL DARI TEMPOYAK yang menyatakan bahwa sel akan mengalami fase pertumbuhan yang relatif tetap atau memasuki fase stasioner. Pada fase ini jumlah populasi sel tetap karena jumlah sel yang tumbuh sama dengan jumlah sel yang mati. (Yuliana, 2008) menyatakan bahwa pada fase stasioner akan menjadi lebih kecil-kecil. Hal ini dikarenakan sel tetap akan melakukan proses pembelahan meskipun terdapat zat-zat nutrisi yang telah habis. Pada umumnya ketika memasuki fase ini, laju pertumbuhan akhirnya mengalami penurunan menurun yang disebabkan oleh kekurangan factor pertumbuhan seperti vitamin dan unsure mineral (Gaman dan Sherrington, 1994).

Sedangkan untuk kelompok D1 dan D5. penurunan pada N48 kemudian mengalami kenaikan lagi pada N72 sampai N96. Hal ini mengindikasikan bahwa beberapa factor pertumbuhan perlu dilakukan perbaikan untuk meningkatkan laju pertumbuhannya. Beberapa penelitian menunjukkan desain media penting untuk dilakukan perbaikan pada proses pertumbuhan bakteri asam laktat (Karim et al., 2006; Ghaly et al., 2005). Menurut pendapat yang dikemukakan oleh Wenge dan Methews (1999), pertumbuhan dan penggunaan metabolisme dalam fermentasi dan proses jalur metabolik bakteri asam laktat sangat dipengaruhi oleh paremeter fermentasi seperti suhu, pH, kecepatan agitasi dan tingkat oksigen terlarut. Perbedaan jumlah dari hari ke hari pengamatan dapat terjadi akibat kultur mengalami beberapa fase selama fermentasi. Ketiga (3) fase itu adalah lag, log dan stationer (Stanburry & Whitaker, 1984). Menurut pendapat yang dikemukakn oleh Shuler (1989), fase lag adalah fase penyesuaian sel dengan lingkungan. Fase ini terjadi secara cepat setelah proses inokulasi. Pada fase ini mikroorganisme akan mengorganisasi kembali molekul yang ada dalam tubuhnya ketika mereka dipindahkan ke medium baru. Schlegel & Schmidt (1994) juga menambahkan bahwa fase lag mencakup interval waktu antara saat penanaman dan saat tercapainya pembelahan maksimum yang lamanya tergantung kepada beberapa hal, seperti pembiakan awal, umur bahan yang ditanam dan sifat larutan biak. Pada fase log, sel sudah menyesuaikan dirinya dengan lingkungan baru. Selama fase ini, jumlah massa akan meningkat sedikit tanpa adanya peningkatan densitas sel. Setelah periode adaptasi, sel barulah dapat mengganda dengan cepat dan jumlah serta densitas sel meningkat secara eksponensial. Fase log ini menunjukkan jumlah yeast yang relatif, bahkan hampir paling, tinggi. Fardiaz (1992) mengatakan bahwa mula-mula mikroba mengalami fase lag dimana pertumbuhannya mulai meningkat. Selanjutnya terjadi peningkatan jumlah mikroba yang sangat pesat pada fase log. Diperkirakan selama 24 jam pertama inkubasi, yeast telah mengalami fase lag dan fase log. Sesuai dengan teori Stanburry & Whitaker (1984), fase ini memang seharusnya diperpanjang sebisa mungkin agar didapatkan biomassa yang semakin banyak. Sedangkan fase stasioner, pertumbuhan mikroorganisme terhambat ataupun tidak bertambah lagi jumlahnya. Hal ini diakibatkan nutrisi yang ada mulai habis atau dengan kata lain terjadinya keterbatasan nutrisi dalam jumlah yang besar terutama carbon dan nitrogen sehingga tidak terjadi pembelahan oleh mikroorganisme. Sedangkan sel-sel S. cerevisiae yang dibiakkan dalam kondisi batch anaerobik sangat sensitif terhadap keberadaan Carbon (Thomsson et al., 2003).

Triwahyuni et al. (2012) menambahkan bahwa selama fermentasi berlangsung,yeast akan mengalami percepatan pertumbuhan pada 24-48 jam. Fase eksponensial yeast akan terjadi pada 48 jam. Selama fase ini, populasiyeastakan mengalami penambahan dan pertunasan dengan tingkat yang tinggi. Saatyeast mengalami percepatan pertumbuhan,yeast akan membutuhkan sumber gula yang tinggi untuk pertumbuhannya. Namun kemampuan yeast untuk memfermentasi akan hilang ketika jumlah gula yang ada terbatas. Hal tersebut dapat disebabkan oleh penurunan energi seluler secara cepat. Apabila energi yang ada berkurang, maka sel yeast akan berhenti bertuna. Hal ini akan berdampak terhadap penurunan laju produksi alkohol. Setelah fermentasi melebihi 48 jam, sel yeast akan mengalami fase stasioner karena faktor pertumbuhan dalam media menjadi semakin terbatas. Selama fase ini, yeast akan berhenti bertunas dan lama-kelamaan yeast akan mati karena sumber makanan telah habis. Dari hasil yang didapatkan ada beberapa kelompok yang tidak sesuai dengan teori yang ada karena hasil mengalami peningkatan, seharusnya terjadi penurunan MO. Kesalahan ini dapat terjadi karena adanya mikroorganisme lain dalam cider apel sehingga jumlah sel yang terbaca pun menjadi lebih tinggi. Menurut pendapat yang dikemukakan oleh Wang et al. (2004), pada fase eksponensial akan terjadinya peningkatan produksi etanol yang pesat seiring dengan peningkatan biomassa. Kemudian pada fase stasioner pertumbuhan yeast dan produksi etanol berjalan dengan lambat. Setelah melewati fase stasioner, mikroorganisme akan masuk ke fase kematian dimana mikroorganisme mengalami penurunan jumlah secara drastis (Fardiaz, 1992). Selain itu kesalahan yang terjadi dapat juga 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 mikroorganismenya ada yang tidak dihitung.

2.3. Hubungan Jumlah Mikroorganisme dengan ODDari data hasil pengamatan, dilihat bahwa hubungan antara rata-rata jumlah mikroba/cc dengan OD yaitu jumlah mikroba/cc semakin meningkat seiring dengan meningkatnya OD. Akan tetapi jumlah mikroba/cc akan kembali menurun setelah OD 1,5 dan kembali meningkat di antara OD 1,5-2 untuk kelompok D4, D5 dan B6. Pengamatan yang dilakukan tiap kelompok 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 3,4x107; 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 2,05 x 107; 1,05 x 108; 3,04 x 108; 4,81x 108 dan 1,54 x 108. Kelompok D4 saat N0;N24; N48;N72;N96 untuk rata rata jumlah mikroorganisme tiap cc 2,3x107; 7,20x107; 2,29x108; 4,15x 108; 2,13x108. Kelompok D5 saat N0;N24; N48;N72;N96 untuk rata rata jumlah mikroorganisme tiap cc 2,1 x 107; 3,11 x 108; 3,0 x 108; 2,97 x 108 dan 2,32 x 108. Nilai OD untuk kelompok D1 secara berurutan dari N0;N24; N48;N72;N96 sebesar 0,1676; 0,7416; 0,8507; 1,3375 dan 0,8199. Nilai OD untuk kelompok D2 secara berurutan dari N0;N24; N48;N72;N96 sebesar 0,1754; 0,6355; 0,7981; 0,9943 dan 0,7090. Nilai OD untuk kelompok D3 secara berurutan dari N0;N24; N48;N72;N96 sebesar 0,1697; 0,8041; 0,8665; 0,7728 dan 1,3768. Nilai OD untuk kelompok D4 secara berurutan dari N0;N24; N48;N72;N96 sebesar 0,1705; 0,7811; 0,7772; 0,7252 dan 0,6353. Nilai OD untuk kelompok D5 secara berurutan dari N0;N24; N48;N72;N96 sebesar 0,1754; 0,6108; 1,0826; 1,2007 dan 0,9203. Menurut teori yang dikemukakan oleh Shener et al (2007) seharusnya, dalam hubungan jumlah mikroorganisme dengan OD, maka nilai OD akan menunjukkan semakin tinggi yang diikuti/sejalan atau berbanding lurus dengan konsentrasi larutan yang akan semakin keruh. Dari data hasil pengamatan didapat hasil fluktuatif antar kelompok, yakni tidak terjadi peningkatan yang stabil dan konstan terhadap nilai OD. Ada hasil dari kelompok D1, D2, D4 dan D5 yang menunjukkan nilai OD meningkat dan pada akhirnya menurun. Hanya kelompok D3 yang menunjukkan nilai OD yang meningkat hingga hari terakhir.

Penurunan yang tidak menentu dapat diakibatkan oleh semakin berkurang (sedikit) volume cider dan jumlah sel semakin berkurang yang diakibatkan oleh pengambilan sampel sebanyak 30 ml untuk pengukuran jumlah sel dan absorbansi setiap 24 jam. Hal lain dapat juga diakibatkan oleh aktivitas pertumbuhan mikroorganisme yang tidak menentu. Beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme antara lain waktu, makanan(nutrisi), suhu, kelembaban, dan pH (Gaman & Sherrington, 1994). Puncak konsentrasi sel akan menjadi lebih rendah dan tingkat pertumbuhan akan menjadi lambat akibat meningkatnya konsentrasi jus meningkat. Dengan demikian, apabila konsentrasi sel semakin berkurang karena pengambilan sampel, maka pertumbuhan menjadi lambat. (Pigeau et al., 2007)

Penurunan jumlah sel setelah melewati titik puncak. Hal ini dapat diakibatkan jumlah mikroba mulai berkurang akibat ada mikroba yang mati tetapi OD tidak berkurang. Hal ini dikarenakan tidak adanya proses pemisahan antara mikroba yang masih hidup dengan mikroba yang sudah mati. Setelah menurun, jumlah mikroba/cc kembali meningkat. Seharusnya jumlah mikroba/cc semakin berkurang karena memasuki fase kematian mikroba. Kesalahan ini dapat terjadi akibat kurang mahirnya dalam melakukan pengukuran jumlah sel menggunakan haemocytometer. Kesalahan lain juga dapat terjadi karena pada saat melakukan pengenceran dalam pengukuran jumlah sel, hasil pengenceran tidak dilakukan vortex terlebih dahulu sebelum digunakan sehingga sel yang ada tidak tersebar secara merata. Selain itu, kesalahan dapat terjadi pada saat melakukan pengukuran absorbansi akibat penggunaan kuvet yang kurang bersih atau penempatan kuvet yang tidak tepat (Pomeranz & Meloan, 1994).

2.4. Hubungan Jumlah Mikroorganisme dengan pHHubungan antara rata-rata jumlah mikroba/cc dengan pH yaitu jumlah mikroba/cc semakin meningkat seiring dengan meningkatnya pH. Kelompok D1 saat N0;N24; N48;N72;N96 untuk rata rata jumlah mikroorganisme tiap cc sebesar 3,4x107; 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 2,05 x 107; 1,05 x 108; 3,04 x 108; 4,81x 108 dan 1,54 x 108. Kelompok D4 saat N0;N24; N48;N72;N96 untuk rata rata jumlah mikroorganisme tiap cc 2,3x107; 7,20x107; 2,29x108; 4,15x 108; 2,13x108. Kelompok D5 saat N0;N24; N48;N72;N96 untuk rata rata jumlah mikroorganisme tiap cc 2,1 x 107; 3,11 x 108; 3,0 x 108; 2,97 x 108 dan 2,32 x 108.Kelompok D1 saat N0;N24; N48;N72;N96 , nilai pH sebesar 3,25; 3,22; 3,22; 3,33 dan 3,34. Kelompok D2 saat N0;N24; N48;N72;N96 , nilai pH sebesar 3,24; 3,13; 3,46; 3,24 dan 3,34. Kelompok D3 saat N0;N24; N48;N72;N96 , nilai pH sebesar 3,23; 3,19; 3,28; 3,26 dan 3,37. Kelompok D4 saat N0;N24; N48;N72;N96, nilai pH sebesar 3,23; 3,20; 3,27; 3,24 dan 3,34. Kelompok D5 saat N0;N24; N48;N72;N96, nilai pH sebesar 3,22; 3,21; 3,30; 3,31 dan 3,34.

Hasil pengukuran pH kelompok D1 D5 menunjukkan range pH berkisar antara 3,13-3,37. Nilai pH yang terukur pada cider apel ini bukanlah range pH optimum untuk pertumbuhan Saccharomyces cereviceae. Hal ini menyebabkan pertumbuhan menjadi tidak stabil. Hasil yang didapat dari pengamatan selama 5 hari nilai pH menjadi fluktuatif dan tidak konstan meningkat. Menurut pendapat yang dikemukakan oleh Rehm & Reed (1983) pada umumnya, spesies yeast yang dikomersialkan adalah yeast fermentasi permukaan, yaitu jenis Saccharomyces cereviseae yang ditumbuhkan dalam suatu fermentasi aerobik dengan menggunakan metode fed batch. Temperatur optimal untuk pertumbuhan selama fermentasi dari bakers yeast adalah 28oC-32oC dengan pH lingkungan optimal yaitu antara 4-5. Seharusnya semakin banyak jumlah sel mikroorganisme dan semakin lama waktu fermentasi, maka pH-nya akan semakin meningkat. Namun pH pada cider apel pada praktikum ini bukan pH optimal pertumbuhan yeast sehingga hubungan antara jumlah mikroorganisme dengan pH tidak stabil. Seharusnya nilai pH akan semakin meningkat seiring lamanya fermentasi. Hal ini disebabkan semakin banyaknya kandungan alkohol yang terbentuk selama proses fermentasi berlangsung (Galaction et al, 2010).

Keasaman juga mempengaruhi proses fermentasi, dimana pH yang tinggi akan menurunkan laju produksi biomassa karena yeast tumbuh optimum pada pH 4. pH yang terlalu tinggi/terlalu rendah menyebabkan stress pada sel yeast sehingga bisa mati. Produksi gliserol dipengaruhi oleh keadaan lingkungan, pH, suhu, konsentrasi substrat, laju aerasi, serta sumber nitrogen. Suhu yang tinggi (22-32oC) dan pH mendekati netral (6,46) akan meningkatkan produksi gliserol, dan suhu optimumnya sekitar 22-32oC (Yalcin & Ozbas, 2008). Dari hasil yang diperoleh, hubungan antara jumlah sel dengan pH untuk semua kelompok sangat fluktuatif. Secara umum hasil yang diperoleh semua kelompok yaitu semakin tinggi pH, jumlah sel yang ada semakin besar.

Galaction et al(2010), menambahkan bahwa selama proses fermentasi akan terjadi perubahan gula menjadi alkohol dan CO2 yang melibatkan organisme fermentative. Seiring dengan meningkatnya produksi etanol maka substrat (glukosa) yang ada akan semakin berkurang (sedikit). Selama proses fermentasi berlangsung, yeast akan mengalami percepatan pertumbuhan pada jam ke- 24 dan 48, yang akan diikuti dengan peningkatan pH karena semakin banyak senyawa alkohol yang dihasilkan. Namun pada jam ke- 96, jumlah sel yeast akan berkurang karena substrat yang digunakan oleh yeast semakin sedikit seiring dengan semakin meningkatnya produksi alkohol. Dari hasil yang diperoleh tidak sesuai dengan teori yang ada karena semakin tinggi pH jumlah sel semakin meningkat seharusnya jumlah sel semakin menurun pada hari terakhir. Terjadinya hasi yang fluktuasi antara jumlah sel dengan pH dikarenakan kesalahan praktikan yang tidak teliti saat mengukur pH dengan menggunakan pH meter. (Triwahyuni et al, 2012)

2.5. Hubungan Jumlah Mikroorganisme dengan Total AsamSemakin tinggi jumlah sel maka total asam yang dihasilkan akan semakin tinggi. Namun,peningkatan dan penurunan jumlah sel pada tiap kelompok tidak sama baik seiring dengan meningkatnya total asam.

Dari data hasil pengamatan pada saat praktikum, pengamatan tiap percobaan 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 3,4x107; 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 2,05 x 107; 1,05 x 108; 3,04 x 108; 4,81x 108 dan 1,54 x 108. Kelompok D4 saat N0;N24; N48;N72;N96 untuk rata rata jumlah mikroorganisme tiap cc 2,3x107; 7,20x107; 2,29x108; 4,15x 108; 2,13x108. Kelompok D5 saat N0;N24; N48;N72;N96 untuk rata rata jumlah mikroorganisme tiap cc 2,1 x 107; 3,11 x 108; 3,0 x 108; 2,97 x 108 dan 2,32 x 108.sedangkaan untuk nilai total asamnyaa, kelompok D1 saat N0;N24; N48;N72;N96 nilai total asam sebesar 13,248; 13,248; 14,208; 16,704 dan 13,824. Kelompok D2 saat N0;N24; N48;N72;N96 nilai total asam sebesar 12,864; 13,44; 14,016; 16,32 dan 14,784. Kelompok D3 saat N0;N24; N48;N72;N96 nilai total asam sebesar 12,672; 13,248; 13,44; 16,512 dan 14,4. Kelompok D4 saat N0;N24; N48;N72;N96 nilai total asam sebesar 13,056; 13,44; 14,4; 15,36 dan 13,44. Kelompok D5 saat N0;N24; N48;N72;N96 nilai total asam sebesar 12,864; 13,44; 14,40; 16,32 dan 14,208.

Hasil yang didapat dari pengamatan hubungan jumlah mikroorganisme dengan total asam, data yang didapat fluktuatif. Dikarenakan seharusnya semakin lama waktu fermentasi, maka total asam yang dihasilkan akan semakin tinggi karena adanya asam-asam organik yang muncul selama fermentasi. Hal ini dapat disebabkan berbedanya persepsi warna oleh tiap praktikan. Warna untuk titik akhir titrasi dalam praktikum ini adalah coklat kemerahan dan tidak ada standar dan indikator warna yang tetap untuk tiap kali titrasi. Titrasi dikatakan telah mencapai titik akhir titrasi sesuai dengan persepsi warna dari praktikan sendiri. Dimana selam 5 hari pengamatan titrasi dilakukan oleh individu yang berbeda dengan persepsinya sendiri.

2.6. Hubungan OD dengan WaktuHubungan antara OD dengan waktu yaitu semakin lamanya waktu, maka OD akan semakin meningkat. OD mengalami peningkatan yang tajam dari N48 hingga N72. Akan tetapi OD akan mengalami penurunan yang tajam setelah melewati waktu ke 72 jam sampai pada waktu ke 96 jam. Setelah N72, OD kembali meningkat, kecuali kelompok D1. Dari data hasil pengamatan pada saat praktikum, pengamatan tiap percobaan dilakukan pada jam ke-0 (N0), jam ke-24 (N24), jam ke-48 (N48), jam ke-72 (N72) dan jam ke-96 (N96). Nilai OD untuk kelompok D1 secara berurutan dari N0;N24; N48;N72;N96 sebesar 0,1676; 0,7416; 0,8507; 1,3375 dan 0,8199. Nilai OD untuk kelompok D2 secara berurutan dari N0;N24; N48;N72;N96 sebesar 0,1754; 0,6355; 0,7981; 0,9943 dan 0,7090. Nilai OD untuk kelompok D3 secara berurutan dari N0;N24; N48;N72;N96 sebesar 0,1697; 0,8041; 0,8665; 0,7728 dan 1,3768. Nilai OD untuk kelompok D4 secara berurutan dari N0;N24; N48;N72;N96 sebesar 0,1705; 0,7811; 0,7772; 0,7252 dan 0,6353. Nilai OD untuk kelompok D5 secara berurutan dari N0;N24; N48;N72;N96 sebesar 0,1754; 0,6108; 1,0826; 1,2007 dan 0,9203.

semakin lama waktu fermentasi, maka jumlah mikroorganisme akan menjadi semakin banyak yang akan diiringi dengan semakin keruhnya larutan dan nilai OD yang seharusnya meningkat. Data hasil pengamatan kelompok D1-D5 fluktuatif, dimana terjadi peningkatan nilai OD pada waktu tertentu dan pada waktu yang berbeda akan terjadi penurunan nilai OD. Kesalahan dapat terjadi ketika akan mengukur OD, kuvet tidak dibersihkan dengan aquades dan langsung mengukur OD dari larutan kelompok lain. Tidak dilakukanya pengenceran terhadap sampel cider apel yang digunakan sehingga konsentrasi larutan tinggi. Hubungan jumlah mikroorganimse dengan OD, seharusnya nilai OD akan semakin tinggi yang akan diikuti dengan konsentrasi larutan yang semakin keruh dan semakin lamanya waktu fermentasi. Jika konsentrasi larutan yang semakin keruh, pengenceran atau penyaringan dapat dilakukan sehingga pembacaan OD oleh alat spektrofotometri dapat lebih akurat (Shener et al, 2007).

3. KESIMPULAN

Fermentasi merupakan suatu proses perubahan kimia yang diakibatkan oleh adanya aktivitas mikroba ataupun oleh aktivitas enzim yang dihasilkan mikroba. Faktor-faktor yang mempengaruhi fermentasi dari yeast seperti tipe dan konsentrasi sumber karbon, oksigen yang terlarut saat proses agitasi, pH dan suhu. Vinegar merupakan suatu produk yang dihasilkan dari fermentasi bahan yang 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 pembuatan cider apel adalah suatu proses penambahan inokulum yeast kedalam sari buah apel malang. Cider merupakan salah satu jenis minuman yang memiliki kadar alkohol rendah, diperoleh dari fermentasi sari buah atau bahan lainnya yang mengandung pati dengan atau tanpa penambahan gula oleh sel khamir. Buah apel memiliki kandung total fenolik yang cukup tinggi yaitu sekitar 230 mg ekuivalen asam gallat/100g bahan dengan epikatekin fenolik dominan sebesar 29,86mg. Jenis khamir yang sering digunakan dalam pembuatan minuman vinegar adalah Saccharomyces cerevisiae. Saccharomyces cereviseae dapat digunakan dalam proses fermentasi alkohol dikarenakan dapat memecah bahan pangan yang memiliki karbohidrat tinggi menjadi alkohol dan CO2. Temperatur optimal untuk pertumbuhan selama fermentasi dari bakers yeast adalah 28oC-32oC dengan pH lingkungan optimal antara 4-5. Pengukuran biomassa dapat dilakukan dengan menggunakan haemocytometer, total asam dengan titrasi, pH dengan pH meter, dan nilai OD menggunakan spektrofotometer. Biomassa adalah sejumlah sel yang berasal dari pertumbuhan suatu mikrobia pada media cair ataupun media padat. Jumlah sel dihitung dengan alat haemacytometer, nilai rata-rata per jumlah mikroorganisme tiap petak sebanding dengan nilai rata-rata per jumlah mikroorganisme tiap cc nya. Titika akhir titrasi untuk menghitung total asam ditandai dengan larutan sampel berubah menjadi warna coklat kemerahan. Panjang gelombang 660 nm digunakan untuk mengukur OD akibat konsentrasi cider apel yang rendah akan terbaca dengan baik pada spektrofotometer. Hasil pengamatan hubungan jumlah mikroorganisme akan semakin meningkat seiring bertambah lamanya waktu fermentasi cider apel. Hubungan jumlah mikroorganimse dengan OD, seharusnya nilai OD 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. Hubungan jumlah mikroorganisme dengan total asam, semakin lama waktu fermentasi, maka total asam yang dihasilkan akan semakin tinggi karena adanya asam-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, 16 Juni 2015Praktikan, Asisten dosen: - Bernardus Daniel Metta Meliani Chaterine MeilaniAnna Putrika Gunawan 12.70.0003

4. DAFTAR PUSTAKA

Atlas, R. M. (1984). Microbiology Fundamental and Applications. Mac Millard Publishing Company. New York.

Cooney, C. L.; Rehm, H. J. & G. Reed. (1981). Biotechnology volume 1. VCH. Weinheim.

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.

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

Fardiaz, Winarno,1984, Biofermentasi dan Biosintesa Protein, Angkasa, 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

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.

Gaman, P.M. dan K.B. Sherrington. (1994). Pengantar Ilmu Pangan Nutrisi dan Mikrobiologi. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. 317 hlm.

Ghaly, A. E.; Kamal, M.; Correia, L. R.. (2005). Kinetic modelling of continuous submerged fermentation of cheese whey for single cell protein production, Bioresource Technology., Vol. 96(10), 1143-1152.

Hadioetomo, R. S. (1993). Mikobiologi Dasar dalam Praktek, Teknik dan Prosedur Dasar Laboratorium. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Hongfei, Z., Fang,Z., Dziugan,P., Yonghing,Y., Jiatao,Z., Zhaolin and Bolin,Z. (2014). Development of Organic Acids and Volatile Compounds inCider during Malolactic Fermentation. Czech J. Food Sci. Vol. 32, 2014, No. 1: 6976.

Karim, A., M. Mel, P. Jamal, M.R. M. Salleh, and N. Alamin. 2006. Media screening of lactic acid fermentation using Lactobacillus rhamnosus. J. Agric. Technol. 2(2): 203-210.

Kwartiningsih, E., Nuning, S.M. (2005). Fermentasi Sari Buah Nanas Menjadi Vinegar. Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik UNS. Vol. 4. No. 1. 8-12.

Martoharsono, S. (1994). Biokimia Jilid 1. Gadjah Mada University Press.Yogyakarta. Nusantara, YogyakartaNogueira, 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.

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.

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

Petrucci, R.H. (1992). Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Jilid 2. Erlangga. Jakarta.

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.

Pomeranz, Y. & C. E. Meloan. (1994). Food Analysis Theory and Practice. John Wiley and Sons, Inc. New York.

Rahman, A. (1992). Teknologi Fermentasi Industrial II. Penerbit Arcan. Jakarta.

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

Reed, G & Rehm, H. J. (1995). Biotechnology volume 9. VCH Verlagsge Sellschaft. New York.

Said, E. G. (1987). Bioindustri. PT Mediyatama Sarana Perkasa. Jakarta.

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

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.

Sharma, J.L. & S. Caralli. (1998). A Dictionary of Food & Nutritions. CBS Publishers & Distributors. New Delhi.

Shuler, L. M. (1989). Bioprocess Engineering Basic Concepts. Prentice Hall international Incorporation. London.

Solomon, S. (1983). Introduction to General, Organic & Biological Chemistry. McGraw-Hill, Inc. New York.

Stanbury, P. F. & Whitaker. (1984). Principles of Fermentation Technology. Pergamon Press. New York.

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

Thomsson, E.; C. Larsson; E. Albers; A. Nilsson; C. J. Franzen; & L. Gustafsson. (2003). Carbon Starvation Can Induce Energy Deprivation and Loss of Fermentative Capacity in Saccharomyces cerevisiae. http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender. fcgi?tool=pubmed&pubmedid=12788723

Triwahyuni, E.; N. Ariani; H. Hendarsyah; T. Idiyanti. (2012). The Effect Of Dry YeastSaccharomyces cereviceae Concentration On Fermentation Process For Bioethanol Production From Palm Oil Empty Fruit Bunches. Proceeding of ICSEEA 31 34.

Volk, W.A. & M.F. Wheeler. (1993). Mikrobiologi Dasar Edisi Kelima Jilid 1. Erlangga. Jakarta.

Wang, D., Y. Xu, J. Hu1 and G. Zhao. (2004). Fermentation Kinetics of DifferentSugars by Apple Wine Yeast Saccharomyces cerevisiae. J. Inst. Brew. 110(4): 340346.

Wenge, F. and A.F. Methews. 1999. Lactic acid production from lactose by Lactobacillus plantarum kinetic model and effects of pH, substrate, and oxygen. Biochemical Engineering Journal. 3:163170.

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

Yalcin, S. K.; Z. Y. Ozbas. (2008). Effects of pH And Temperature on Growth and Glycerol Production Kinetics of Two Indigenous Wine Strains of Saccharomyces Cerevisiae from Turkey. Brazilian Journal of Microbiology (2008) 39:325-332

Yuliana, Neti. (2008). Kinetika Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat Isolat T5 yang berasal dari Tempoyak. Jurnal Teknologi Industri dan Hasil Pertanian Volume 13 No. 2.

5. LAMPIRAN5.1. Perhitungan 5.1.1. Rata-rata / tiap cc

Rumus Rata-rata / tiap cc

Volume petak= 0,05 mm x 0,05 mm x 0,1 mm= 0,00025 mm3= 0,00000025 cc= 2,5 x 10-7 ccKelompok D1N0 Jumlah sel/cc = x 8,5 = 3,04 x 107 sel/ccN24Jumlah sel/cc = x 175= 7 x 108 sel/ccN48Jumlah sel/cc = x 47,75 = 1,91 x 108 sel/ccN72Jumlah sel/cc = x 80 = 3,2 x 108 sel/ccN96Jumlah sel/cc = x 95,25 = 3,81 x 108 sel/cc

32

Kelompok D2N0Jumlah sel/cc = x 8,5 = 3,4 x 107 sel/ccN24Jumlah sel/cc = x 67,5 = 2,7 x 108 sel/ccN48Jumlah sel/cc = x 87,75 = 3,51 x 108 sel/ccN72Jumlah sel/cc = x 103,75 = 4,15 x 108 sel/ccN96Jumlah sel/cc = x 73,5 = 2,94 x 108 sel/c

Kelompok D3N0 N24 N48 N72 N96

Kelompok D4N0Jumlah sel/cc = x 5,75 = 2,3 x 107 sel/ccN24Jumlah sel/cc = x 18 = 7,2 x 107 sel/ccN48Jumlah sel/cc = x 57,25 = 2,29 x 108 sel/ccN72Jumlah sel/cc = x 103,75 = 4,15 x 108 sel/ccN96Jumlah sel/cc = x 53,25 = 2,13 x 108 sel/c

Kelompok D5N0Jumlah sel/cc = x 5,25 = 2,1 x 107 sel/ccN24Jumlah sel/cc = x 77,75 = 3,11 x 108 sel/ccN48Jumlah sel/cc = x 75 = 3,0 x 108 sel/ccN72Jumlah sel/cc = x 74,25 = 2,97 x 108 sel/ccN96Jumlah sel/cc = x 58 = 2,32 x 108 sel/c

5.1.2. Total AsamTotal Asam =35

Hari 1D1 Total Asam =D2 Total Asam =D3 Total Asam =D4 Total Asam =D5 Total Asam =Hari 2D1 Total Asam =D2 Total Asam =D3 Total Asam =D4 Total Asam =D5 Total Asam =Hari 3D1 Total Asam =D2 Total Asam =D3 Total Asam =D4 Total Asam =D5 Total Asam =

Hari 4D1 Total Asam =D2 Total Asam =D3 Total Asam =D4 Total Asam =D5 Total Asam =Hari 5D1 Total Asam =D2 Total Asam =D3 Total Asam =D4 Total Asam =D5 Total Asam =

5.2. Report Viper5.3. Laporan Sementara5.4. Abstrak Jurnal

Kinetika Anna Putrika Gunawan 12700003 D1

Documents

Transcript of Kinetika Anna Putrika Gunawan 12700003 D1