KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

46
1. HASIL PENGAMATAN Hasil pengamatan praktikum kinetika fermentasi untuk menghasilkan vinegar apel dapat dilihat pada tabel dan grafik di bawah ini. Tabel 1. Hasil Pengamatan Kinetika Fermentasi dalam Produksi Minuman Vinegar kelompok D1 – D5 Ke l Perlakuan Wakt u Ʃ MO tiappetak Rata-rata/ Ʃ MO tiappetak Rata-rata/ Ʃ MO tiap cc OD (nm) pH Total Asam (mg/ml) 1 2 3 4 D1 Sari Apel + S. cerevisiae N 0 8 8 13 5 8,5 3,4 x 10 7 0,1676 3, 25 13,248 N 24 223 169 11 2 196 175 7,0 x 10 8 0,7416 3, 22 13,248 N 48 43 52 58 38 47,75 1,91 x 10 8 0,8507 3, 22 14,208 N 72 30 108 12 6 52 80 3,20 x 10 8 1,3375 3, 33 16,704 N 96 80 100 11 0 91 95,25 3,81 x 10 8 0,8199 3, 34 13,824 D2 Sari Apel + S. cerevisiae N 0 10 4 6 4 8,5 3,4 x 10 7 0,1754 3, 24 !2,864 N 24 77 52 82 59 67,5 2,7 x 10 8 0,6355 3, 13 13,44 N 48 65 100 76 110 87,75 3,51 x 10 8 0,7981 3, 46 14,016 1

description

Produk minuman beralkohol dengan menggunakan bahan dasar apel malang yang telah diinokulasikan dengan khamir instan Saccharomyces cereviseae yakni cider apel. Proses fermentasi dapat terjadi karena adanya aktivitas mikroorganisme, yang membantu terjadinya proses fermentasi.

Transcript of KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

Page 1: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

1. HASIL PENGAMATAN

Hasil pengamatan praktikum kinetika fermentasi untuk menghasilkan vinegar apel dapat dilihat pada tabel dan grafik di bawah ini.Tabel 1. Hasil Pengamatan Kinetika Fermentasi dalam Produksi Minuman Vinegar kelompok D1 – D5

Kel Perlakuan Waktu

Ʃ MO tiappetak Rata-rata/ Ʃ MO tiappetak

Rata-rata/ Ʃ MO tiap cc OD (nm) pH

Total Asam

(mg/ml)1 2 3 4

D1 Sari Apel + S. cerevisiae

N08 8 13 5 8,5 3,4 x 107

0,1676 3,25

13,248

N24223 169 112 196 175 7,0 x 108

0,7416 3,22

13,248

N4843 52 58 38 47,75 1,91 x 108

0,8507 3,22

14,208

N7230 108 126 52 80 3,20 x 108

1,3375 3,33

16,704

N9680 100 110 91 95,25 3,81 x 108

0,8199 3,34

13,824

D2 Sari Apel + S. cerevisiae

N010 4 6 4 8,5 3,4 x 107

0,1754 3,24 !2,864

N2477 52 82 59 67,5 2,7 x 108

0,6355 3,13 13,44

N4865 100 76 110 87,75 3,51 x 108

0,7981 3,46 14,016

N7293 114 103 105 103,75 4,15 x 108

0,9943 3,24 16,32

N9655 90 97 52 73,5 2,94 x 108

0,7090 3,34 14,784

D3 Sari Apel + S. cerevisiae

N0 3 7 6 9 6,25 2,5 x 107 0,1697 3,23

12,672

1

Page 2: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

2

N24 19 31 22 33 26,25 1,05 x 108 0,8014 3,19 13,248

N48 36 40 127 101 76 3,04 x 108 0,8665 3,28 13,44

N72 145 86 109 141 120,25 4,81 x 108 0,7728 3,26 16,512

N96 89 22 25 20 39 1,56 x 108 1,3768 3,37 14,4

D4 Sari Apel + S. cerevisiae

N07 6 3 7 5,75 2,3 x 107

0,1705 3,23

13,056

N2421 27 11 13 18 7,2 x 108

0,7811 3,20

13,440

N4842 55 66 66 67,25 2,2 x 108

0,7772 3,26

14,400

N72116 96 103 100 103,75 4,1 x 108

0,7252 3,27

15,936

N9644 57 56 56 53,25 2,1x 108

0,6353 3,34

13,440

Kelompok Perlakuan Waktu

Ʃ MO tiappetak Rata-rata/ Ʃ MO tiappetak

Rata-rata/ Ʃ MO tiap cc OD (nm) pH Total

Asam1 2 3 4

D5 Sari Apel + S. cerevisiae

N05 5 7 4 5,23 2,1 x 107

0,1754 3,22

12,864

N2484 88 76 63 77,75 3,11 x 108

0,6108 3,21

13,440

N48 72 84 69 75 75 3 x 108 1,0826 3,3 14,400

N7265 89 68 75 74,25 2,97 x 108

1,2007 3,31

16,32

N9672 58 47 55 58 2,32 x 108

1,9283 3,34

14,208

Page 3: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

3

Pada tabel 1 di atas dapat diketahui bahwa hasil fermentasi vinegar dengan bahan sari apel malang dan yeast Saccaromyces cerevisiae.

Perlakuan yang diberikan pada semua kelompok sama, yakni dengan menggunakan shaker. Waktu pengamatan semua kelompok dilakukan

selama 5 hari, yakni pada hari pertama atau jam ke-0 (N0), jam ke-24 (N24), jam ke-48 (N48), jam ke-72 (N72), dan jam ke-96 (N96).

Parameter yang diamati yakni pengukuran biomassa menggunakan haemocytometer, total asam, pH, dan OD (optical density). Pengukuran

biomassa dilakukan dengan menghitung jumlah mikroorganisme di setiap petak, lalu dihitung rata-rata per jumlah mikroorganisme pada

tiap petak, dan terkahir dihitung rata-rata per jumlah mikroorganisme tiap cc. Total asam dihitung dengan melakukan titrasi NaOH 0,1 N

dengan indikator PP. Sedangkan untuk pH minuman vinegar diukur dengan menggunakan pH meter. OD dilakukan untuk mengetahui

hubungan absorbansi dengan kepadatan sel mikroorganisme. OD tersebut menggunakan panjang gelombang 660 nm. Hasil pengamatan

jumlah mikroorganisme, OD, total asam pada semua kelompok menurun. Sedangkan untuk hasil pengamatan pH pada semua kelompok

meningkat di hari ke-5, walaupun ada pula yang fluktuatif di hari-hari pertama. Data yang didapatkan menunjukkan kenaikan dan

penurunan yang bergantian selama 5 hari pengamatan.

Page 4: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

4

Grafik 1. Grafik Hubungan Antara OD (optical density) dengan Waktu Fermentasi

Pada grafik 1 dapat diketahui bahwa hubungan antara OD dengan waktu fermentasi

cenderung fluktuatif. Hal ini menandakan bahwa hasil pengamatan mengalami kenaikan

dan penurunan pada waktu yang berbeda. Pada kelompok D1-D3, hasil OD meningkat

hingga N48 namun selanjutnya menurun terus hingga N96. Pada kelompok D4, hasil OD

meningkat hingga N24 namun menurun hingga N96. Pada kelompok D5, hasil OD

meningkat hingga N48 namun selanjutnya menurun terus hingga N96.

Grafik 2. Grafik Hubungan Antara Jumlah Sel dengan Waktu Fermentasi

Pada grafik 2 di atas dapat diketahui bahwa pada kelompok D1 mengalami peningkatan

jumlah sel sampai N24, lalu menurun sampai N48, dan meningkat lagi sampai N96.

Page 5: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

5

Kelompok D2-D3 mengalami penurunan jumlah sel sampai N24, lalu meningkat sampai

N72, dan menurun lagi sampai N96. Kemudian untuk kelompok D4-D5 grafik mengalami

fluktuatif di setiap waktu pengamatan. Sehingga dapat dikatakan bahwa hasil

pengamatan semua kelompok cenderung fluktuatif.

Grafik 3. Grafik Hubungan Antara Jumlah Sel Mikroorganisme dengan pH Vinegar

Pada grafik 3 di atas dapat diketahui bahwa kelompok D1 ada kecenderungan hasil

jumlah sel dari semua kelompok meningkat seiiring dengan meningkatnya nilai pH

kecuali pada pH 3,22, jumlah sel mengalami penurunan. Sedangkan pada kelompok D2-

D5 justru terjadi penurunan jumlah sel mikroorganisme saat pH meningkat di 2 hari

terakhir. Walaupun pada hari pertama sampai ketiga mengalami peningkatan dan

penurunan jumlah sel / fluktuatif.

Grafik 4. Grafik Hubungan Antara Jumlah Sel dengan OD

Pada grafik 4 di atas dapat diketahui bahwa jumlah sel menurun seiring dengan

penurunan OD pada semua kelompok pada 2 hari terakhir. Kecuali pada kelompok D3

Page 6: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

6

di 2 hari terakhir, jumlah sel menurun di saat nilai OD meningkat. Walaupun demikian

penurunan tersebut tidaklah terjadi terus – menerus, melainkan fluktuatif. Hal tersebut

menandakan bahwa pada saat tertentu terjadi peningkatan nilai, namun pada saat

lainnya terjadi penurunan.

Grafik 5. Grafik Hubungan Antara Jumlah Sel Mikroogranisme dengan Total Asam

Pada grafik 5 di atas dapat diketahui bahwa kelompok D1 ada kecenderungan hasil

jumlah sel dari semua kelompok meningkat seiiring dengan meningkatnya nilai total

asam kecuali pada total asam 14,208, jumlah sel mengalami penurunan. Sedangkan

pada kelompok D2-D5 justru terjadi penurunan jumlah sel mikroorganisme saat total

asam meningkat di 2 hari terakhir. Walaupun pada hari pertama sampai ketiga

mengalami peningkatan dan penurunan jumlah sel / fluktuatif.

Page 7: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

2. PEMBAHASAN

Pada praktikum kinetika fermentasi dalam produksi minuman vinegar ini digunakan

bahan sari apel malang (hasil dari juicer), inokulum yeast Saccharomyces cerevisiae

dalam media cair, serta akuades steril. Menurut Nogueira et al (2008), sari apel berasal

dari pengepresan buah apel yang jika difermentasi akan menghasilkan alkohol. Apel

bersifat menyehatkan sehingga sering digunakan sebagai bahan makanan untuk

berbagai produk olahan makanan dan minuman. Salah satu olahan apel yang terkenal

yakni cider atau vinegar apel. Vinegar apel merupakan minuman beralkohol yang

dihasilkan dengan cara memfermentasi sari apel. Meskipun minuman ini mengandung

alkohol, alkohol pada cider apel termasuk rendah kadarnya.

Menurut Candra (2010), apel mengandung zat gizi yang dibutuhkan oleh tubuh

sehingga memiliki efek menyehatkan. Beberapa zat gizi yang terkandung di dalamnya

antara lain Ca, P, Fe, vitamin A, vitamin B1, vitamin B2, vitamin C, dan serat. Di dalam

buah apel juga terdapat antioksidan yang dapat menangkal radikal bebas serta

membantu memperbaiki sistem metabolisme tubuh. Selain itu, sari buah apel bersifat

antiseptik untuk menekan jumlah bakteri buruk di saluran pencernaan, meningkatkan

metabolisme tubuh, melancarkan aliran darah dalam tubuh, mengatasi keracunan, dan

menekan risiko obesitas karena buah apel mengandung serat pangan yang diperluka

oleh tubuh.

Menurut Realita & Debby (2010), semua jenis buah dengan kandungan gula yang cukup

dapat digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan cider. Menurut Damtew et al

(2012) dalam jurnalnya yang berjudul “Evaluation of Growth Kinetics and Biomass

Yield Efficiency of Industrial Yeast Strains” kandungan gula harus cukup sebab gula

menjadi sumber energi bagi pertumbuhan khamir S. Cerevisiae. Apel yang digunakan

dalam praktikum yakni sari buah apel malang yang langsung diproses dengan juicer

tanpa dilakukan pengupasan. Menurut Realita & Debby (2010), sebaiknya kulit apel

tidak dikupas karena kulit apel mengandung senyawa yang mempengaruhi taste dan

aroma sari apel.

Page 8: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

8

Produk minuman beralkohol dengan menggunakan bahan dasar apel malang yang telah

diinokulasikan dengan khamir instan Saccharomyces cereviseae yakni cider apel. Proses

fermentasi dapat terjadi karena adanya aktivitas mikroorganisme, yang membantu

terjadinya proses fermentasi. Fermentasi merupakan proses metabolisme yang

melibatkan aktivitas mikroba untuk memecah gula menjadi alkohol dan CO2. Hasil

fermentasi didasarkan pada jenis bahan pangan (substrat), jenis mikroba, dan proses

metabolismenya. Prinsipnya yakni semua mikroorganisme menggunakan karbon

sebagai substrat utamanya, baru kemudian nitrogen. Cider yakni hasil fermentasi yang

menggunakan bahan utama sari apel atau bahan lainnya yang mengandung pati dengan /

tanpa penambahan gula dengan bantuan yeast (Winarno et al., 1980). Yeast sering

digunakan untuk memproduksi minuman beralkohol, biomassa, dan beberapa produk

metabolit. Pemilihan substrat tersebut karena mengandung gula dan sumber energi yang

bermanfaat untuk pertumbuhan yeast (Damtew et al., 2012). Yeast akan memfermentasi

glukosa pada substrat menjadi CO2 dan etanol. Pengujian yang dilakukan pada sampel

ada 4 macam antara lain pengukuran biomassa dengan haemocytometer, penentuan total

asam selama fermentasi, pengukuran pH minuman vinegar, dan penentuan hubungan

absorbansi dengan kepadatan sel menggunakan spektrofotometer.

2.1. Cara Kerja

2.1.1. Pengukuran Biomassa dengan Haemocytometer

Menurut Realita & Debby (2010), prinsip pembuatan cider hampir semua jenis buah

dapat digunakan, dengan syarat jumlah gulanya mencukupi. Jenis apel juga dapat

mempengaruhi kualitas cider akhir. Cara kerja pengukuran biomassa dengan

haemocytometer yakni mula-mula cider apel mula-mula buah apel diambil sarinya

dengan menggunakan juicer. Kulit apel  banyak mengandung senyawa yang

memberikan rasa sari apel, maka dalam pembuatan cider apel kulit apel tidak dikupas.

Kemudian sari apel sebanyak 250 ml dimasukkan ke dalam erlenmeyer dan dilakukan

Sterilisasi dengan suhu 800C selama 30 menit. Tujuan sterilisasi sari apel untuk

membunuh mikroorganisme yang tidak diinginkan dalam proses fermentasi (Realita &

Debby, 2010). Gambar sterilisasi cider apel yang dilakukan pada prkatikum terdapat

pada Gambar 1 di bawah ini.

Page 9: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

9

Gambar 1. Sterilisasi Cider Apel Malang Kloter D

Jenis yeast yang digunakan dalam pembuatan cider yakni Saccharomyces cerevisiae.

Setelah dingin, starter S. cereviceae sebanyak 30 ml diinokulasikan pada sari apel

supaya yeast tidak langsung mati karena suhu tinggi (Muljohardjo, 1988). Pemberian

inokulum khamir dilakukan secara akurat menggunakan pipet ukur, lalu dimasukkan ke

dalam media pertumbuhan (sari apel) secara aseptis untuk menghindari adanya

kontaminasi lagi oleh mikroba kontaminan, sekaligus mencegah infeksi bakteri

merugikan (Hadioetomo, 1993). Karena menurut Hadioetomo (1993), dengan

menerapkan teknik aseptik maka organisme yang akan tumbuh dalam biakan hasil

pemindahan hanya organisme yang diinginkan sehingga tidak terjadi terkontaminasi.

Kultur yeast Saccharomyces cerevisiae tersebut sudah lama diaplikasikan dalam  proses

pembuatan minuman. Saccharomyces cerevisiae termasuk dalam golongan khamir

murni, yaitu khamir yang dapat berkembang biak secara seksual dengan pembentukan

askospora. Volk & Wheeler (1993) menambahkan bahwa Saccharomyces cerevisiae

dapat menfermentasi glukosa dalam buah dan hasil pemecahan pati, menghasilkan

alkohol dan CO2. Sehingga Saccharomyces cerevisiae dapat digunakan untuk

pembuatan cider apel. Menurut Wang et al. (2004), penggunaan gula dengan jenis yang

berbeda dapat mempengaruhi proses fermentasi alkohol. Jus apel mengandung beberapa

jenis gula antara lain fruktosa, glukosa, dan sukrosa. Gula tertinggi dalam jus apel yaitu

fruktosa dengan kadar mencapai 70%. Tujuan penambahan Saccharomyces cerevisiae

dalam pembuatan cider untuk mempercepat katalisis dan menyempurnakan konversi

gula menjadi alkohol tanpa menyebabkan pembentukan off-flavor. Namun kandungan

fruktosa yang tinggi menyebabkan konsentrasi residu gula tinggi, sehingga

menimbulkan off-taste di produk akhir. Hal ini disebabkan karena Saccharomyces

cerevisiae bersifat glucophilic  (suka glukosa), sehingga proses pemecahan fruktosa

Page 10: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

10

yang lama / lambat. Sehingga proses fermentasi akan berlangsung lebih cepat jika gula

yang dipakai ialah glukosa. Proses inokulasi terdapat pada Gambar 2 di bawah ini.

Gambar 2. Proses Penginokulasian Kultur Aseptis

Sari apel yang sudah diinokulasi dengan S. cerevisiae, lalu diinkubasi dengan perlakuan

shaker dengan melakukan penggoyangan pada suhu ruang yaitu 25 - 30°C. Hal ini

sesuai dengan teori Fardiaz (1992), suhu yang optimum supaya khamir dapat tumbuh

baik adalah suhu 25 - 30°C. Sementara suhu maksimum untuk pertumbuhannya yakni

37 - 47°C. Menurut jurnal “Genetic and phenotypic diversity of autochthonous cider

yeasts in a cellar from Asturias” (R. Pando et al., 2009), selain dengan yeast S.

cerevisiae, cider apel dapat dibuat pula dengan yeast Saccharomyces bayanus,

Saccharomyces pastorianus,Saccharomyces kudriavzevii, dan Saccharomyces mikatae.

Tujuan inkubasi untuk mendorong pertumbuhan starter, menghindari kontaminasi luar,

dan menjaga kondisi anaerob. Kondisi anaerob diperlukan karena fermentasi alkohol

hanya berlangsung dalam kondisi anaerob (Gaman & Sherrington, 1994). Menurut Said

(1987), proses shaker inkubator berfungsi untuk memenuhi kebutuhan oksigen untuk

khamir / aerasi. Proses aerasi ini terjadi karena adanya gelombang – gelombang kecil di

media akibat goyangan shaker inkubator. Proses ini juga berfungsi sebagai agitasi /

pengadukan supaya sel mikroba bercampur rata dengan media sari apel malang. Proses

aerasi ini sangat baik dalam proses pembuatan cider apel, sebab pertumbuhan

Saccharomyces cereviseae berlangsung secara aerobik. Sehingga dengan adanya

oksigen, maka khamir dapat tumbuh dengan lancar, dan dihasilkan cider apel dengan

kualitas yang baik (Van Hoek et al., 2004). Stanburry & Whitaker (1984) juga

menambahkan bahwa agitator berfungsi menurunkan ukuran gelembung udara area

Page 11: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

11

antar permukaan dan mengurangi difusi, serta mempertahankan kondisi lingkungan

yang stabil dalam wadah. Proses fermentasi di dalam shaker inkubator tercantum pada

Gambar 3 di bawah ini.

Gambar 3. Proses Inkubasi dalam Shaker Inkubator

Sari apel yang tersisa di dalam Erlenmeyer, diinkubasi dengan shaker. Sari apel yang

di-shaker selama 0 jam hingga 96 jam akan diambil sebanyak 30 ml setiap 24 jam

masing – masing 10 ml setiap pengambilan, selama 5 hari (N0, N24, N48, N72, N96) untuk

dilakukan pengujian. Pengambilan harus dilakukan secara aseptis. Pengambilan sampel

dilakukan untuk mengetahui tingkat pertumbuhan sel khamir. Menurut Winarno et al

(1980), proses fermentasi yakni proses metabolisme yang menghasilkan alkohol dan

CO2 dari hasil pemecahan gula oleh mikroorganisme. Menurut Rahman (1992) reaksi

proses fermentasi adalah :

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2

(karbohirat) (yeast) (alkohol) (gas)

Uji kepadatan / biomassa khamir pada media cider apel dilakukan menggunakan alat

haemocytometer. Menurut Fardiaz (1992), jumlah sel Saccharomyces cereviceae cider

apel dapat dihitung dengan menggunakan enumerasi mikroskopik metode Petroff-

Hauser, dimana hitungan mikroskopik dilakukan dengan menggunakan kotak-kotak

skala haemocytometer. Haemocytometer yakni suatu ruang hitung yang tersusun atas

petak–petak berukuran kecil untuk menghitung jumlah sel di bawah mikroskop,

biasanya dipakai untuk sel yang berukuran seperti ukuran sel darah merah. Alat tersebut

dapat menghitung jumlah atau kepadatan sel dalam suatu media dengan 9 kotak yang

terpisahkan oleh 3 garis. Pada tiap 9 kotak tersebut terdapat 16 kotak kecil. Jumlah sel

yang dihitung yakni sel – sel khamir di dalam 4 kotak besar yang berdekatan.

Page 12: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

12

Sampel yang akan diteliti diambil dengan menggunakan pipet tetes dan dituangkan ke

atas haemocytometer. Penuangan sampel tidak boleh terdapat gelembung karena akan

mempersulit penghitungan jumlah biomassa. Setelah sampel dituangkan, sampel ditutup

dengan deck glass setebal 0,1 mm. Haemocytometer diletakkan di bawah mikroskop

untuk dilakukan penghitungan kepadatan mikroorganisme yang digunakan. Menurut

Chen & Chiang (2011), sel yang dihitung sebagai data kepadatan biomassa yakni sel –

sel di kotak 4 x 4 yang dibatasi 3 garis lurus di masing – masing tepinya. Keuntungan

menggunakan metode ini antara lain murah, dapat dilakukan untuk skala kecil, namun

sering menimbulkan bias, yakni penghitungan kurang akurat. Sedangkan menurut Atlas

(1984) alat tersebut cukup teliti yakni sekitar 84,6 %.

Untuk mendapat nilai rata-rata / ∑ tiap petak, kepadatan sel dilakukan pengukuran

dengan merata-rata jumlah 4 buah kotak 4x4 dan volume petak sebesar 0,05 mm x 0,05

mm x 0,1 mm. Nilai rata-rata / ∑ tiap cc diperoleh dengan cara membagi rata-rata / ∑

tiap petak dengan volume petak. Sehingga nilai rata-rata / ∑ tiap petak sebanding

dengan rata-rata / ∑ tiap cc. Tujuan pengukuran laju kinetika pertumbuhan

Saccharomyces cerevisiae untuk mengetahui sejauh mana proses fermentasi dapat

menghasilkan etanol dari hasil reduksi gula dari substrat sari apel malang.

2.1.2. Penentuan Total Asam di dalam Sampel Cider Apel selama Fermentasi

Uji total asam selama fermentasi menggunakan metode titrasi. Metode titrasi dilakukan

dengan cara, 10 ml sampel cider apel diambil dan dititrasi dengan NaOH 0,1 N. Titrasi

dilakukan dengan indikator PP sebanyak 3 tetes hingga larutan sampel berubah warna

menjadi lebih merah muda. Volume NaOH yang digunakan untuk titrasi akan

digunakan untuk mengetahui total asam selama fermentasi, yakni dengan menggunakan

rumus :

Total asam (mg/ml) : ml NaOH x Normalitas NaOH X 192

10 mlsampel

Pengukuran total asam dilakukan bersamaan dengan penghitungan biomassa

menggunakan alat haemocytometer. Penggunaan NaOH 0,1 N sesuai dengan teori

Petrucci & Suminar (1987), titrasi dilakukan dengan larutan standar basa / asam kuat

Page 13: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

13

yang telah diketahui konsentrasinya. Menurut Solomon (1983), indikator PP akan

mengalami perubahan warna dari colorless (tak berwarna) pada kondisi asam atau

netral, menjadi merah muda di kondisi basa pada titik akhir titrasi. Indikator ini berkeja

optimal pada kisaran pH 8-9. Hasil titrasi sampel cider apel tercantum pada Gambar 4 di

bawah ini.

Gambar 4. Hasil Tercapainya Titik Akhir Titrasi Cider Apel

2.1.3. Pengukuran pH Minuman Vinegar / Cider Apel

Analisa pengukuran pH minuman vinegar / cider apel dilakukan dengan cara larutan

sampel sebanyak 10 ml diambil dan dimasukkan ke dalam beaker glass. Untuk

mendapatkan hasil yang akurat, pH meter harus dinetralkan terlebih dahulu dengan

akuades dan di lap dengan tissue (Tranggono & Sutardi, 1990). Lalu sampel cider apel

malang diukur pH-nya dengan menggunakan pH meter dan hasil tiap kelompok dicatat

dan dibandingkan. Proses engukuran pH cider apel dapat dilihat pada Gambar 5 di

bawah ini:

Gambar 5. Proses Pengukuran pH Cider Apel

Page 14: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

14

Menurut jurnal “Status of Winer Production from Guava (Psidium Guajava L) : A

traditional Food in India” (Gurvinder & Pooja, 2011), pH media pertumbuhan S.

cerevisiae sangat penting karena berpengaruh pada hasil dari proses fermentasi. Sebab

secara langsung juga mempengaruhi pertumbuhan khamir S. cerevisiae sehingga jumlah

etanol yang terbentuk dan karakteristik sensori dari produk akhir yang diinginkan juga

ikut terpengaruh.

2.1.4. Penentuan Hubungan Absorbansi dengan Kepadatan Sel

Uji absorbansi / OD dilakukan untuk melihat hubungan nilai absorbansi dengan

kepadatan sel. Cara kerjanya yakni mula-mula 30 ml sampel cider apel malang diambil,

lalu diukur OD-nya memakai spektrofotometer panjang gelombang 660 nm. Menurut

Pelezar & Chan (1976) dan Fardiaz (1992), semakin meningkatnya jumlah sel di dalam

sampel, maka absorbansi juga meningkat.

Dalam praktikum ini menggunakan panjang gelombang 660 nm. Panjang gelombag

untuk khamir Saccharomyces cerevisiae sesuai dengan teori Sevda & Rodrigues (2011)

dalam jurnal penelitiannya yang berjudul “Fermentative Behaviour of Saccharomyces

Strains During Guava (Psidium Guajava L) Must Fermentation and Optimization of

Guava Wine Production” bahwa 660 nm tepat untuk pengukuran OD dalam melihat

pertumbuhan khamir S. cerevisiae.

2.2. Hasil Praktikum Kinetika Fermentasi Cider Apel Malang

Hasil pengamatan jumlah mikroorganisme, OD, total asam pada semua kelompok

menurun. Sedangkan untuk hasil pengamatan pH pada semua kelompok meningkat di

hari ke-5, walaupun ada pula yang fluktuatif di hari-hari pertama. Data yang didapatkan

menunjukkan kenaikan dan penurunan yang bergantian selama 5 hari pengamatan. Foto

dokumentasi penghitungan biomassa S. cerevisiae kelompok D4 mulai dari hari ke-0

hingga hari ke-5 tercantum pada Gambar 7 di bawah ini.

Page 15: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

15

Gambar 6. Pengukuran Biomassan dengan Haemocytometer kelompok D4

Dari hasil pengamatan diketahui bahwa, hasil jumlah sel tiap kelompok dapat berbeda-

beda dan fluktuatif dari hari ke hari, namun menurun di hari terakhir. Menurut Khopkar

(2002), hal ini disebabkan karena adanya faktor lingkungan yang mempengaruhi

pertumbuhan mikroorganisme. Faktor-faktor yang mempengaruhi antara lain nutrien,

suhu, kelembaban, oksigen, dan pH. Sehingga pertumbuhan sel mikroorganisme tidak

terkontrol dengan baik, maka hasil dari semua kelompok bersifat fluktuatif. Pada jurnal

“The Growth of Saccharomyces cerevisiae yeast in Cadmium Enriched Media” (Anna,

2006), dijelaskan bahwa nutrien dapat mempengaruhi pertumbuhan khamir.

Penambahan Cd2+ pada media dapat menghambat pertumbuhan khamir. Pengaruh ion

Cd2+ dapat dihambat dengan penambahan Zn dan garam Ca.

2.2.1. Hubungan OD dengan Waktu Fermentasi

Dari hasil pengamatan hubungan antara OD dengan waktu fermentasi cenderung

fluktuatif. Hal ini menandakan bahwa hasil pengamatan mengalami kenaikan dan

penurunan pada waktu yang berbdea. Pada kelompok D1-D3, hasil OD meningkat

hingga N48 namun selanjutnya menurun terus hingga N96. Pada kelompok D4, hasil OD

meningkat hingga N24 namun menurun hingga N96. Pada kelompok D5, hasil OD

meningkat hingga N48 namun selanjutnya menurun terus hingga N96.

Jika waktu fermentasi semakin lama, maka jumlah sel akan semakin banyak,

penampakan cairan semakin keruh, dan OD meningkat (Clark, 2007). Sementara hasil

fluktuatif dapat terjadi karena kesalahan dalam pengukuran OD karena adanya debu

yang mengganggu kerja sistem optik, adanya sinar yang tersesat (stray light) yang dapat

NNNNN0 NNNNN24 NNNNN48 NNNNN72 NNNNN96

Page 16: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

16

menumbuk sel (Khopkar, 2002). Sebab lainnya yakni karena sari apel yang digunakan

tidak disaring terlebih dahulu sehingga ampas apel yang tebal mempengaruhi

pembacaan spektrofotometri.

Menurut Rahman (1992), adanya aktivitas Saccharomyces cerevisiae akan mengubah

gula menjadi alkohol dan beberapa hasil metabolit lain sehingga warna substrat semakin

keruh. Semakin keruh suatu suspensi, maka semakin kecil % transmitansi (%T), yaitu

rasio intensitas yang diteruskan (I) dengan intensitas cahaya mula-mula (I0) (Fardiaz,

1992). Menurut hukum Lambert-Beer, A (absorbansi) = – log(I0/It) = – log (%T) = ebc,

dimana I0/I = %T sehingga apabila %T semakin kecil, maka absorbansi (A) atau OD

semakin kecil. Apabila OD semakin kecil, maka cahaya yang diteruskan juga semakin

kecil dan yang dihamburkan semakin banyak.

Saat fermentasi, terjadi pertumbuhan yeast dan perombakan substrat khususnya unsur

gula sehingga terdapat kekeruhan dan membentuk endapan di dasar erlenmeyer.

Apabila grafik hubungan antara OD dan waktu semakin meningkat dari N0 hingga N24.

Hal ini menandakan bahwa sinar yang dihamburkan selama N0-N24 semakin lama

menjadi semakin sedikit. Seharusnya di awal fermentasi terjadi peningkatan absorbansi

karena adanya pertumbuhan yeast. Hasil yang diperoleh kelompok D4 sesuai dengan

teori. Setelah melewati titik puncak yakni pada N24, OD akan mengalami penurunan.

Hal ini karena volume cider dan jumlah sel semakin berkurang akibat pengambilan

sampel sebanyak 30 ml untuk dilakukan pengukuran jumlah sel dan absorbansi setiap

24 jam (Satuhu, 1993). Menurut Pigeau et al. (2007), puncak konsentrasi sel menjadi

lebih rendah dan tingkat pertumbuhan lambat karena konsentrasi jus meningkat. Maka,

jika konsentrasi sel semakin berkurang karena pengambilan sampel, maka pertumbuhan

menjadi lambat. Dari hasil yang diperoleh sudah sesuai dengan teori yang ada karena

OD meningkat, lalu terjadi penurunan hingga N96.

2.2.2. Hubungan Jumlah Mikroorganisme dengan Waktu Fermentasi

Dari hasil pengamatan kelompok D1 mengalami peningkatan jumlah sel sampai N24,

lalu menurun sampai N48, dan meningkat lagi sampai N96. Kelompok D2-D3 mengalami

penurunan jumlah sel sampai N24, lalu meningkat sampai N72, dan menurun lagi sampai

Page 17: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

17

N96. Kemudian untuk kelompok D4-D5 grafik mengalami fluktuatif di setiap waktu

pengamatan. Sehingga dapat dikatakan bahwa hasil pengamatan semua kelompok

cenderung fluktuatif. Pertambahan jumlah sel pada kelompok D2-D3 pada waktu ini,

pertumbuhan mikroba mengalami fase eksponensial karena tersedianya nutrisi yang

masih cukup banyak bagi pertumbuhan mikroorganisme (Triwahyuni et al., 2012).

Menurut Clark (2007), peningkatan jumlah sel akan sebanding dengan lamanya waktu

fermentasi. Artinya semakin lama watu fermentasi, maka jumlah sel yang ada semakin

banyak. Fardiaz (1992) menambahkan bahwa, mula-mula mikroba mengalami fase lag

dimana pertumbuhannya mulai meningkat. Kemudian terjadi peningkatan jumlah

mikroba yang signifikan pada fase log. Selama 24 jam pertama inkubasi, yeast telah

mengalami fase lag dan fase log. Hasil dari kelompok D1, D4, dan D5 sesuai dengan

teori yang ada yaitu hasil mengalami peningkatan dari N0-N24. Fase selanjutnya adalah

fase pertumbuhan diperlambat (fase stasioner), dimana terjadinya peningkatan jumlah

mikroba yang tidak signifikan, bahkan jumlahnya mulai menurun. Menurut Triwahyuni

et al. (2012), menambahkan bahwa selama fermentasi berlangsung, yeast mengalami

percepatan  pertumbuhan pada 24-48 jam. Fase eksponensial  yeast akan terjadi pada 48

jam. Selama fase ini, jumlah yeast meningkat dan pertunasan terjadi dengan tingkat

tinggi. Saat yeast mengalami percepatan pertumbuhan, yeast akan memerlukan sumber

gula yang tinggi untuk pertumbuhannya. Saat jumlah gula terbatas, yeast akan

kehilangan kemampuannya untuk melakukan fermentasi karena penurunan energi

seluler secara cepat. Jika energi berkurang, maka sel  yeast berhenti bertunas dan laju

produksi alkohol menurun. Setelah fermentasi melebihi 48 jam, sel  yeast akan

mengalami fase stasioner karena faktor pertumbuhan dalam media semakin terbatas.

Selama fase ini, yeast akan  berhenti bertunas dan lama-kelamaan  yeast akan mati

sebab sumber makanannya habis. Dari hasil yang diperoleh semua kelompok sudah

sesuai dengan teori yang ada karena hasil mengalami penurunan MO.

Menurut Wang et al. (2004), di fase eksponensial terjadi peningkatan produksi etanol

yang signifikan diikuti dengan peningkatan biomassa. Lalu pada fase stasioner

pertumbuhan yeast dan produksi etanol berjalan lambat. Setelah melewati fase stasioner,

mikroorganisme masuk ke fase kematian dimana mikroorganisme mengalami

Page 18: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

18

penurunan jumlah secara drastis (Fardiaz, 1992) Dari hasil yang kelompok D2-D3

sudah sesuai dengan teori yang ada karena hasil mengalami penurunan MO secara

drastis dari N72 ke N96.

Grafik dari pertumbuhan mikroorganisme :

Proses fermentasi yang baik yakni pada suhu ruang (25oC). Jika suhu terlalu rendah,

pertumbuhan yeast mulai terhambat dan laju konsumsi gula serta produksi etanol juga

berjalan lambat. Suhu dapat mempengaruhi kepekaan yeast terhadap alkohol, enzim,

lamanya fase lag, kecepatan tumbuh, laju fermentasi, serta fungsi membran. Saat suhu

rendah, ketahanan mikroba terhadap alkohol menurun dan menambah waktu fase log,

namun menurunkan kecepatan fermentasi. Pada suhu tinggi kerja enzim dan fungsi

membran akan terganggu sehingga menghambat fermentasi (Şener et al., 2007).

2.2.3. Hubungan Jumlah Mikroorganisme dengan OD

Dari hasil pengamatan dapat diketahui bahwa jumlah sel menurun seiring dengan

penurunan OD pada semua kelompok pada 2 hari terakhir. Kecuali pada kelompok D3

di 2 hari terakhir, jumlah sel menurun di saat nilai OD meningkat. Walaupun demikian

penurunan tersebut tidaklah terjadi terus – menerus, melainkan fluktuatif. Hal tersebut

menandakan bahwa pada saat tertentu terjadi peningkatan nilai, namun pada saat

lainnya terjadi penurunan. Hal ini kurang sesuai dengan teori Clark (2007) yakni bahwa

peningkatan jumlah sel sebanding dengan peningkatan nilai OD dan sebaliknya. Maka,

konsentrasi sel dalam suspensi dapat dinyatakan sebagai nilai OD (optical density).

Seharusnya saat OD meningkat, jumlah sel juga ikut meningkat. Kemudian hasil

Page 19: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

19

fluktuatif dapat disebabkan oleh kesalahan dalam pengukuran OD karena adanya debu

yang mengganggu kerja sistem optik, adanya sinar yang tersesat (stray light) yang dapat

menumbuk sel (Khopkar, 2002). Sebab lainnya yakni karena sari apel yang digunakan

tidak disaring terlebih dahulu sehingga ampas apel yang tebal mempengaruhi

pembacaan spektrofotometri.

Jomdecha & Prateepasen (2006) menambahkan bahwa semakin lama waktu inkubasi,

maka semakin banyak sel yeast yang bertunas / membelah diri, sehingga jumlah sel

dalam kultur juga semakin meningkat. Semakin banyak jumlah sel, maka akan semakin

tinggi juga nilai OD. Pada semua kelompok dalam beberapa titik waktu tertentu

mengalami  penurunan nilai OD. Ketidaksesuaian tersebut dapat disebabkan oleh

proses shaker yang kurang sempurna. Menurut Rahman (1992), kecepatan shaker  harus

diatur supaya gerakan berputar shaker dapat menyebabkan media bergolak, sehingga

terjadi aerasi. Jika proses shaker tidak berjalan dengan sempurna, maka laju transfer

udara atau O2 akan terhambat karena Saccharomyces cerevisiae tidak dapat tumbuh

secara optimal. Kesalahan lain dapat saja terjadi sebab sampel yang dipakai dalam

pengujian absorbansi tidak dilakukan pengadukan terlebih dahulu. Sehingga dapat

mengakibatkan banyak sel yeast yang berada di bagian dasar wadah / mengendap dan

tidak ikut saat dituang ke dalam cuvet. Hal ini dapat menyebabkan sampel yang terukur

adalah sampel yang hanya mengandung sedikit sel yeast sehingga mempengaruhi nilai

OD yang terukur.

2.2.4. Hubungan Jumlah Mikroorganisme dengan pH

Dari hasil pengamatan kelompok D1 ada kecenderungan hasil jumlah sel dari semua

kelompok meningkat seiiring dengan meningkatnya nilai pH kecuali pada pH 3,22,

jumlah sel mengalami penurunan. Sedangkan pada kelompok D2-D5 justru terjadi

penurunan jumlah sel mikroorganisme saat pH meningkat di 2 hari terakhir. Walaupun

pada hari pertama sampai ketiga mengalami peningkatan dan penurunan jumlah sel /

fluktuatif.

Page 20: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

20

Hasil menunjukkan hasil  pH yang berkisar 3. Nilai pH yang terukur pada cider apel ini

mayoritas merupakan range  pH optimum untuk pertumbuhan Saccharomyces

cereviceae, sehingga pertumbuhannya termasuk stabil pada kelompok D1. Menurut

Roukas (1994), pH optimum S. cerevisiae adalah 3,5-6,5. Semakin banyak jumlah sel

mikroorganisme dan semakin lama waktu fermentasi, maka pH semakin rendah. Hal ini

karena semakin banyak jumlah sel Saccharomyces cereviceae, maka alkohol yang

dihasilkan juga akan semakin banyak, sehingga pH semakin rendah. Hasil pengamatan

semua kelompok sudah sesuai dengan dasar teori dari N72 ke N96 jumlah MO menurun

akan tetapi nilai pH meningkat.

Menurut Azizah (2012) dalam jurnalnya yang berjudul “Pengaruh Lama  Fermentasi

Terhadap Kadar Alkohol, pH, dan Produksi Gas Pada Proses Fermentasi  Bioetanol dari

Whey dengan Substrat Kulit Nanas” bahwa Saccharomyces cereviceae tidak saja

menghasilkan alkohol, namun juga menghasilkan gas CO2. Dengan meningkatnya

waktu fermentasi, maka produksi alkohol bertambah dan produksi gas CO2  

semakin bertambah meski tidak signifikan. Kartohardjono et al. (2007) juga

menambahkan bahwa gas CO2 sering disebut gas asam (acid whey) karena bersifat

asam. Maka gas CO2  juga  memberikan efek pada nilai pH.

Keasaman juga mempengaruhi terhadap proses fermentasi, dimana pH tinggi dapat

menurunkan laju produksi biomassa karena yeast tumbuh optimum pada pH 4. pH yang

terlalu tinggi / terlalu rendah menimbulkan stress pada sel yeast sampai yeast mati.

Produksi gliserol dipengaruhi oleh faktor-faktor yakni keadaan lingkungan, pH, suhu,

konsentrasi substrat, laju aerasi, serta sumber nitrogen. Suhu tinggi (22-32oC) dan pH

netral (6,46) dapat meningkatkan produksi gliserol, dan suhu optimumnya sekitar 22-

32oC (Yalcin & Ozbas, 2008). Berdasarkan pernyataan Galaction et al (2010), selama

proses fermentasi akan terjadi perubahan gula menjadi alkohol dan CO2 yang

menggunakan organisme fermentatif. Jika produksi etanol meningkat maka substrat /

glukosa menurun. Triwahyuni et al. (2012) menambahkan bahwa selama proses

fermentasi, yeast akan mengalami percepatan pertumbuhan pada jam ke-24 dan ke-48,

serta diikuti dengan peningkatan pH karena semakin banyak senyawa alkohol yang

diproduksi. Hasil yang diperoleh semua kelompok sudah sesuai dengan teori yang ada

Page 21: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

21

yakni hasil menunjukkan bahwa semakin tinggi pH jumlah sel semakin meningkat.

Namun pada  jam ke- 96, jumlah sel yeast menurun karena substrat yang digunakan

oleh yeast semakin sedikit seiring dengan meningkatnya produksi alkohol. Kemudian

terjadinya hasil fluktuasi antara jumlah sel dengan pH dikarenakan kesalahan praktikan

yang tidak teliti saat mengukur pH dengan menggunakan pH meter.

2.2.5. Hubungan Jumlah Mikroorganisme dengan Total Asam

Dari hasil pengamatan dapat diketahui bahwa pada kelompok D1 ada kecenderungan

hasil jumlah sel dari semua kelompok meningkat seiiring dengan meningkatnya nilai

total asam kecuali pada total asam 14,208, jumlah sel mengalami penurunan. Sedangkan

pada kelompok D2-D5 justru terjadi penurunan jumlah sel mikroorganisme saat total

asam meningkat di 2 hari terakhir. Walaupun pada hari pertama sampai ketiga

mengalami peningkatan dan penurunan jumlah sel / fluktuatif. Hal ini kurang sesuai

karena seharusnya semakin lama waktu fermentasi, maka total asam yang dihasilkan

akan semakin tinggi, karena adanya asam-asam organik selama fermentasi, dan nilai pH

semakin rendah (Sreeramulu et al, 2000).

Hasil yang kurang sesuai ini dapat disebabkan oleh kesalahan praktikum contohnya

perbedaan definisi penentuan waktu titik akhir titrasi antara praktikan yang berbeda

sehingga jumlah total asam yang dihasilkan berbeda pula. Contoh lain menurut Girindra

(1986) yakni saat dilakukan titrasi, bagian bawah erlenmeyer tidak dialasi oleh kertas

putih, sehingga terjadinya perubahan warna tidak terlihat dengan jelas.

Menurut Galaction et al.  (2010), seharusnya saat proses fermentasi berlangsung akan

dihasilkan pH yang semakin meningkat karena adanya kandungan alkohol. pH yang

tinggi akan menghasilkan total asam yang rendah. Jika total asam yang dihasilkan

terlalu rendah / mengandung kadar alkohol yang sangat tinggi dapat maka terjadi

penurunan  jumlah sel, karena substrat yang digunakan oleh yeast semakin sedikit

seiring dengan semakin meningkatnya produksi alkohol. Peningkatan total asam dan

penurunan pH dapat disebabkan karena terbentuknya asam-asam organik karena adanya

metabolisme gula oleh yeast terlarut yang akan melepaskan proton (H+) dan

menurunkan pH (Sreeramulu et al, 2000). Hasil yang fluktuatif tersebut dapat terjadi

Page 22: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

22

karena ketidaktelitian praktikan pada saat melakukan titrasi, yang akan mempengaruhi

nilai dari total asam dan penghitungan jumlah sel oleh praktikan.

Ketidaksesuaian hasil yang diperoleh pada pengukuran total asam asam pada hari

terakhir ini juga dapat disebabkan oleh titrasi dilakukan oleh orang yang berbeda,

sehingga pencapaian titik akhir titrasi yang diamati secara sensori juga berbeda. Bahkan

terdapat beberapa kelompok saat titrasi tidak menggunakan kertas putih sebagai alat

sehingga kurang jelas perubahan warnanya. Hal ini didukung oleh teori Girindra (1986)

yakni saat titrasi, jika bagian bawah erlenmeyer tidak dialasi kertas putih, perubahan

warna dapat menjadi kurang jelas. Menurut Susanto & Setyohadi (2011), semakin lama

waktu fermentasi, keasaman, total padatan terlarut ,aktivitas antioksidan, kadar gula

pereduksi dan viskositas akan meningkat, akan tetapi pH dan vitamin C mengalami

penurunan. Hal tersebut terdapat dalam jurnal yang berjudul Pengaruh Varietas Apel

(Malus sylvestris) dan Lama Fermentasi Oleh Saccharomyces Cerivisiae Sebagai

Perlakuan Pra-Pengolahan Terhadap Karakteristik Sirup.

Page 23: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

23

3. KESIMPULAN

Kinetika mendefinisikan laju pertumbuhan mikroorganisme.

Cider yakni hasil fermentasi sari buah dengan bantuan yeast.

Cider dapat dibuat dari berbagai macam buah dengan kandungan gula yang memadai.

Pada proses fermentasi, yeast mengubah gula menjadi alkohol dan CO2.

Alkohol dan CO2 bersifat asam sehingga dapat menurunkan pH media.

Analisa kepadatan biomassa dengan viskositas sampel rendah, dapat dilakukan dengan

menggunakan alat haemocytometer.

Indikator PP tdiak berwarna pada pH asam / netral, dan berwarna merah muda pada pH

basa.

Semakin lama waktu fermentasi, maka semakin banyak jumlah sel yang terbentuk .

Semakin banyak jumlah sel yang terbentuk, maka semakin meningkat nilai OD.

pH optimum untuk pertumbuhan S. cerevisiae adalah 3,5-6,5.

Semakin banyak jumlah sel mikroorganisme dan semakin lama waktu fermentasi, maka

semakin rendah pH cider.

Semakin lama waktu fermentasi, maka semakin tinggi total asam yang dihasilkan karena

adanya asam-asam organik selama fermentasi.

Inokulasi kultur tidak boleh dilakukan pada saat suhu panas karena dapat menghambat

pertumbuhan kultur yang digunakan.

Saccharomyces cereviceae yakni yeast yang sering digunakan dalam produksi minuman

beralkohol seperti cider apel.

Pengukuran jumlah sel dengan haemocytometer dengan melihat kotak yang dibatasi 3

garis setiap sisinya.

Inkubasi dilakukan dengan shaker dan suhu ruang untuk mensuplai oksigen dan

menyediakan lingkungan yang mendukung pertumbuhan yeast.

Semarang, 20 Juni 2015

Praktikan, Asisten dosen:

- Metta Meliani

Vina Anyerina

(12.70.0046)

Page 24: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

4. DAFTAR PUSTAKA

Anna Pasternakiewicz. (2006). The Growth of Saccharomyces cerevisiae yeast in Cadmium Enriched Media. Journal of Acta Science Pol., Technol. Aliment. 5 (2) 2006, 39-46

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

Azizah, N.; Al-Baarri, N. dan Mulyani, S. (2012). Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Kadar Alkohol, pH, dan Produksi Gas Pada Proses Fermentasi Bioetanol dari Whey dengan Substrat Kulit Nanas. Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan 1 (2): 72-77.

Candra, Asep. (2010). Cuka Apel Stabilkan Tekanan Darah. http://kesehatan.kompas.com/read/2010/06/01/11331416/Cuka.Apel.Stabilkan.Tekanan.Darah

Chen, Y. W. & P. J. Chiang. (2011). Automatic Cell Counting for Hemocytometers through Image Processing. World Academy of Science, Engineering and Technology 58 2011.

Clark, Jim. (2007). Hukum Beer-Lambert. http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/spektrum_serapan_ultraviolet-tampak__uv-vis_/hukum_beer_lambert/

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). Mikrobiologi Pangan. P.T. 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.

Gaman, P. M. & K. B. Sherrington. ( 1994 ). Ilmu Pangan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Girindra, A. (1986). Biokimia 1. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Gurvinder Singh Kocher and Pooja. (2011). Status of Wine Production from Guava (Psidium guajava L.) : A Traditional Fruit of India. African journal of Food Science Vol 5 (16), pp. 851 – 860.

Page 25: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

25

Hadioetomo, R. S. (1993). Mikrobiologi Dasar Dalam Praktek. PT Gramedia Pustaka. Jakarta.

Jomdecha, C. and Prateepasen, A. (2006). The Research of Low-Ultrasonic Energy Affects to Yeast Growth in Fermentation Process. Asia-Pacific Conference on NDT, 5th – 10th Nov 2006, Auckland, New Zealand.

Kartohardjono, S.; Anggara; Subihi; dan Yuliusman. (2007). Absorbsi CO2 dari campurannya dengan CH4 atau N2 melalui kontaktor membran serat berongga menggunakan pelarut air. Jurnal Teknologi 11 (2): 97-102.

Khopkar, S. M. (2002). Konsep Dasar Kimia Analitik. Universitas Indonesia Pers. Jakarta.

Muljohardjo, M. (1988). Teknologi Pengawetan Pangan Edisi Ketiga. Penerbit Universitas Indonesia Press. Jakarta.

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

Petrucci, R.H. dan Suminar. (1987). Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern Edisi Keempat Jilid 1. 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.

R. Pando Bedrinana; A. Querol Simon; B. Suarez Valles. (2010). Genetic and Phenotypic Diversity of Autochthonous Cider Yeasts in a Cellar from Asturias. Journal of Food Microbiology 27, p. 503 – 508.

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

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

Roukas, T. (1994). Continous ethanol productions from carob pod extract by immobilized Saccharomyces cereviseae in a packed bed reactor. Journal Chemical Technology Biotech. 59: 387-393.

Said, E.G. (1987). Bioindustri Penerapan Teknologi Fermentasi. PT. Melton Putra. Jakarta. Hlm 317.

Satuhu, S. (1993). Penanganan & Pengolahan Buah. Penebar Swadaya. Jakarta.

Page 26: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

26

Şener, A.; A. Canbaş; & M. Ü. Ünal. (2007). The Effect of Fermentation Temperature on the Growth Kinetics of Wine Yeast Species. Turk J Agric For 31 (2007) 349-354.

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 Technology 2:4.

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

Sreeramulu, G.; Zhu, Y.; and Knol, W. (2000). Kombucha Fermentation and It’s Antimikrobial Activity. Journal Agriculture Food Chemistry. 886 (2000) 65–73.

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

Susanto, W.H. & B. R. Setyohadi. (2011). Pengaruh Varietas Apel (Malus sylvestris) dan Lama Fermentasi Oleh Khamir Saccharomyces Cerivisiae Sebagai Perlakuan Pra-Pengolahan Terhadap Karakteristik Sirup. Jurnal Teknologi Pertanian Vol. 12 No. 3;p 135-142.

Tranggono B.S. (1989). Petunjuk Laboratorium Biokimia Pangan. Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi. Yogyakarta.

Triwahyuni, E.; N. Ariani; H. Hendarsyah; T. Idiyanti. (2012). The Effect Of Dry Yeast Saccharomyces cereviceae Concentration On Fermentation Process For Bioethanol

Production From Palm Oil Empty Fruit Bunches Proceeding of ICSEEA 31 –  34.

Wang, D., Y. Xu, J. Hu1 and G. Zhao. (2004). Fermentation Kinetics of Different Sugars by Apple Wine Yeast Saccharomyces cerevisiae. J. Inst. Brew. 110(4): 340 – 346.

Winarno,FG, S.Fardiaz dan Dedi Fardiaz (1980). Pengantar Teknologi Pangan. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

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

Page 27: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

5. LAMPIRAN

5.1. Perhitungan

5.1.1. Jumlah Sel

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 D1

N0 :

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 8,5 = 3,04 x 107 sel/cc

N24:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 175 = 7 x 108 sel/cc

N48:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 47,75 = 1,91 x 108 sel/cc

N72:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 80 = 3,2 x 108 sel/cc

N96:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 95,25= 3,81 x 108 sel/cc

Kelompok D2

N0 :

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 8,5 = 3,04 x 107 sel/cc

N24:

Page 28: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

28

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 67,5 = 2,7 x 108 sel/cc

N48:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 87,75 = 3,51 x 108 sel/cc

N72:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 103,75 = 4,15 x 108 sel/cc

N96:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 73,5= 2,94 x 108 sel/cc

Kelompok D3

N0 :

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 6,25 = 2,5 x 107 sel/cc

N24:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 26,25 = 1,05 x 108 sel/cc

N48:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 76 = 3,04 x 108 sel/cc

N72:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 120,25 = 4,81 x 108 sel/cc

N96:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 39= 1,56 x 108 sel/cc

Kelompok D4

N0 :

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 5,75 = 2,3 x 107 sel/cc

N24:

Page 29: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

29

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 18 = 7,2 x 107 sel/cc

N48:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 57,25 = 2,29 x 108 sel/cc

N72:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 103,75 = 4,15 x 108 sel/cc

N96:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 53,25= 2,13 x 108 sel/cc

Kelompok D5

N0 :

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 5,23 = 2,1 x 107 sel/cc

N24:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 77,75= 3,11 x 108sel/cc

N48:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 75= 3 x 108 sel/cc

N72:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 74,25= 2,97 x 108 sel/cc

N96:

Jumlah sel/cc = 1

2,5 x 10−7 x 58 = 2,38 x 108 sel/cc

5.1.2. Total Asam

Total Asam =ml NaOH × Normalitas NaOH × 192

10 ml sampel

Page 30: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

30

Hari 1

D1Total Asam =6,9× 0,1× 192

10=13,248

D2Total Asam =6,7 ×0,1 ×192

10=12,864

D3 Total Asam =6,6 ×0,1 ×192

10=12,672

D4Total Asam =6,8× 0,1 ×192

10=13,056

D5 Total Asam =6,7 ×0,1 ×192

10=12,864

Hari 2

D1Total Asam =6,9× 0,1× 192

10=13,248

D2Total Asam =7 ×0,1 ×192

10=13,44

D3 Total Asam =6,9× 0,1× 192

10=13,248

D4Total Asam =7 ×0,1 ×192

10=13,44

D5Total Asam =7 ×0,1 ×192

10=13,44

Hari 3

D1Total Asam =7,4 ×0,1 ×192

10=14,208

D2Total Asam =7,3× 0,1× 192

10=14,016

D3Total Asam =7 ×0,1 ×192

10=13,44

D4Total Asam =7,5× 0,1× 192

10=14,44

D5Total Asam =7,5× 0,1× 192

10=14,44

Hari 4

Page 31: KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR_VINA ANYERINA_12.70.0046_D4

31

D1Total Asam =8,7 ×0,1 ×192

10=16,704

D2Total Asam =8,5 ×0,1 ×192

10=16,32

D3Total Asam =8,6 ×0,1 ×192

10=16,512

D4Total Asam =8,3 ×0,1 ×192

10=15,936

D5Total Asam =8,5 ×0,1 ×192

10=16,32

Hari 5

D1Total Asam =7,2× 0,1× 192

10=13,824

D2Total Asam =7,7 ×0,1 ×192

10=14,784

D3Total Asam =7,5× 0,1× 192

10=14,4

D4Total Asam =7 ×0,1 ×192

10=13,44

D5Total Asam =7,4 ×0,1 ×192

10=14,208

5.2. Laporan Sementara

5.3. Abstrak Jurnal

5.4. Hasil Analisa Viper