BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Onggok

Onggok adalah limbah dari pabrik tapioka (singkong) yang kering, padat

dan keras, biasanya berukuran satu kepal atau pecahan lebih kecil tergantung

dari hasil pemerasan saat menyadap tapioka dari singkong. Onggok

mengandung serat kasar dan karbohidrat. Pengolahan umbi kayu menjadi

tapioka menghasilkan limbah cair dan limbah padat dalam bentuk onggok.

Limbah cair berasal dari proses pengendapan yaitu filtrate (hasil saringan)

yang dipisahkan dari endapan patinya.

Limbah padat dari produksi tapioka disebut ampas tapioka atau onggok

yang merupakan hasil sampingan industri tapioka berbentuk padat yang

berasal dari unit ekstraksi. Pada proses ekstrasi ini hasil parutan ketela pohon

ditambahkan air lalu disaring dengan menggunakan kain saring, sehingga

diperoleh suspensi pati sebagai filtratnya dan ampas yang tertinggal di kain

saring. Komponen penting yang terdapat dalam onggok adalah kandungan zat

organik berupa pati dan serat kasar. Kandungan ini berbeda untuk setiap

daerah asal, jenis dan mutu umbi kayu, teknologi yang digunakan dan

penanganan ampas itu sendiri (Sumanti et al, 2003).

Onggok sebagai limbah padat dari pabrik tapioka apabila dibiarkan akan

mengganggu masyarakat, terutama yang ada di sekitar lokasi pabrik. Onggok

merupakan limbah padat dari industri tapioka yang masih mengandung kadar

pati yang cukup tinggi. Menurut Ikawati, (2006), Komposisi kimia onggok

dalam 100 g keadaan kering mengandung 0,01 persen asam sianida,

sedangkan kandungan zat gizinya adalah 0,033 persen lemak kasar, 0,01

persen Ca dan 0,033 persen phospor.

Pada Tabel 1 Terlihat kandungan pati pada onggok sekitar 12,41 persen

dari berat kering. Oleh sebab itu onggok cukup potensial digunakan untuk

dibuat suatu produk. Selama ini onggok dimanfaatkan untuk pakan ternak

(konsentrat) (Satiawihardja et al. 1998; Supriyati, 2003; Ali, 2004; Asgnat,

4

2005), dan digunakan dalam industri tempe sebagai campuran (Ikawati, 2006),

dan pemantap makanan (Hefni, 2000).

Tabel 1. Komposisi Kimia Onggok (%bk)

Komponen Jumlah Air 11 Serat Kasar 1.16 Lemak 0.32 Protein 1.21 Pati 12.41

Sumber : Rahmarestia (2007)

B. Tape

Tape adalah jenis makanan rakyat yang terbuat dari bahan-bahan yang

mengandung banyak karbohidrat misalnya ketela pohon, beras (beras putih

dan beras hitam) dan sorgum atau cantel. Tape yang dibuat dari beras ketan

(tape ketan), dari singkong (tape singkong). Tape mengandung alkohol

(etanol) sekitar 3-5 persen, pH sekitar 4 dan rasa yang bervariasi antara manis,

dan agak manis (Rukmana, 2002). Rasa manis dalam tape dipengaruhi oleh

kadar gula yang terkandung dalam tape tersebut dan rasa asam disebabkan

jenis bakteri dan proses yang kurang teliti misalnya penambahan ragi yang

berlebihan dan fermentasi yang lama.

Proses pembuatan tape (singkong) yang dilakukan oleh masyarakat pada

umumnya adalah sebagai berikut : singkong dikupas, dicuci dan dikukus

selama ± 30 menit dan setelah dingin ditaburi dengan ragi sebanyak 1 persen

perberat bahan. Kemudian dilakukan fermentasi di dalam keranjang bambu

yang diberi alas daun pisang dan dilakukan pada suhu ruang selama 2-3 hari.

Selain menggunakan wadah keranjang, fermentasi juga dapat dilakukan

dengan menggantungkan tape pada para-para yang dikenal sebagai tape

gantung atau peuyem. Lama fermentasi sangat dipengaruhi oleh kebiasaan

masyarakat setempat. Di Jawa Tengah, tekstur tape yang sangat disukai adalah

tape yang agak lembek, sedangkan di Jawa Barat tape yang memiliki tekstur

kering dan agak keras (Suliantari dan Winiarti, 1991).

Sumber karbohidrat untuk proses peragian sehingga menghasilkan etanol

bisa diperoleh dari jagung, ketela, kentang, beras, biji-bijian yang kaya

5

karbohidrat, maupun buah-buahan (korma, anggur, dan lain-lain). Peragian

buah-buahan, sayuran atau biji-bijian berhenti bila kadar alkohol telah

mencapai 14-16 persen. Jika diinginkan kadar yang lebih tinggi, campuran itu

harus disuling. (Fessenden dan Fessenden, 1991).

1. Fermentasi

a. Definisi

Fermentasi berasal dari bahasa latin ferfere yang artinya

mendidihkan. Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel

dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi

adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik. Fermentasi aerobik

adalah fermentasi yang memerlukan oksigen, sedangkan fermentasi

anaerobik tidak memerlukan oksigen (Fardiaz, 1992). Fermentasi

merupakan pengolahan subtrat menggunakan peranan mikroba (jasad

renik) sehingga dihasilkan produk yang dikehendaki (Muhiddin et al,

2001). Produk fermentasi berupa biomassa sel, enzim, metabolit

primer maupun sekunder atau produk transformasi (biokonversi)

(Ryandini et al, 2005).

Penerapan metode fermentasi yang banyak digunakan

diantaranya adalah fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat.

Fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat memiliki perbedaan

dalam produk akhir yang dihasilkan. Produk akhir fermentasi alkohol

berupa etanol dan CO2, sedangkan produk akhir fermentasi asam laktat

berupa asam laktat (Lehninger, 1994).

b. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Fermentasi

Keberhasilan fermentasi ditentukan oleh beberapa faktor yaitu

jenis bahan (subtrat), suhu, udara (oksigen), kelembaban, garam dan

asam (Amien, 2006).

1. Lama Fermentasi (waktu)

Lama fermentasi yang dibutuhkan dalam proses fermentasi adalah

2-3 hari (Astawan dan Mita, 1991), waktu yang sesuai akan

menghasilkan tape yang rasanya khas, rasa manis dengan sedikit

asam serta adanya aroma alkohol. Rasa manis karena perubahan

6

karbohidrat menjadi glukosa sebagai karbohidrat yang lebih

sederhana, sedangkan rasa asam karena dalam proses fermentasi

terbentuk asam (Suliantri dan Winiarti,1991).

2. Jumlah starter (ragi)

Jumlah ragi atau starter yang digunakan, jika jumlah ragi yang

digunakan terlalu sedikit maka proses menjadi tape akan berjalan

lama, akan tetapi jika jumlah ragi yang digunakan terlalu banyak

justru menghambat mikroorganisme yang berperan dalam proses

fermentasi dan mikroorganisme pembusuk akan tumbuh, dan tape

menjadi busuk (Astawan dan Mita, 1991)

3. Jenis bahan (substrat)

Substrat sebagai sumber energi yang diperlukan oleh mikroba

pemulai fermentasi (starter) untuk mengawali kelangsungan

fermentasi. Energi yang dibutuhkan berasal dari karbohidrat,

protein, lemak, mineral dan zat gizi lainnya yang terdapat dalam

substrat. Bahan energi yang banyak digunakan oleh

mikroorganisme adalah glukosa. Mikroba dalam fermentasi harus

mampu tumbuh pada subtrat dan mudah beradaptasi dengan

lingkungannya. (Astawan dan Mita, 1991)

4. Suhu

Suhu selama proses fermentasi sangat menentukan jenis

mikroorganisme dominan yang akan tumbuh (Ryandini et al,

2005). Umumnya diperlukan suhu 300C untuk pertumbuhan

mikroorganisme. Bila suhu kurang dari 300C akan terjadi

pertumbuhan mikroorganisme penghasil asam.

5. Oksigen

Menurut Fardiaz. (1992), Ketersediaaan oksigen harus diatur

selama proses fermentasi. Hal ini berhubungan dengan sifat

mikroorganisme yang digunakan. Contoh khamir dalam pembuatan

anggur dan roti biasanya membutuhkan oksigen selama proses

fermentasi berlangsung, sedangkan untuk bakteri-bakteri penghasil

7

asam tidak membutuhkan oksigen selama proses fermentasi

berlangsung.

c. Ragi

Ragi adalah suatu inokulum atau starter untuk melakukan

fermentasi dalam pembuatan produk tertentu. Ragi ini dibuat dari

tepung beras, yang dijadikan adonan ditambah ramuan-ramuan tertentu

dan dicetak menyerupai kue-kue kecil dengan diameter ± 2–3 cm,

digunakan untuk membuat arak, tape ketan, tape ketela (peuyeum), dan

brem di Indonesia. Secara tradisional bahan-bahan seperti laos,

bawang putih, tebu kuning atau gula pasir, ubi kayu, jeruk nipis

dicampur dengan tepung beras, lalu ditambah sedikit air sampai

terbentuk adonan. Adonan ini kemudian didiamkan dalam suhu kamar

selama 3 hari dalam keadaan terbuka, sehingga ditumbuhi khamir dan

kapang secara alami. Setelah itu adonan yang telah ditumbuhi mikroba

diperas untuk mengurangi airnya, dan dibuat bulatan-bulatan lalu

dikeringkan. (Astawan dan Mita, 1991)

Dalam ragi tape terdapat 3 jenis isolat kapang dan 1 jenis isolat

khamir yang terdapat dalam ragi. Isolat kapang terdiri dari jenis :

Mucor racemosus, Amylomyces rouxii dan Aspergillus oryzae,

sedangkan isolat khamir adalah Endomycopsis burtonii. Selama

fermentasi tape ketan hanya 2 jenis isolat yang tumbuh yaitu

Amylomyces rouxii dan Endomycopsis burtonii (Rialita et al, 2003).

Menurut Setyowati (2004) ragi tape merupakan salah satu mikrobia

yang mempunyai kecepatan dan daya tahan yang baik serta mampu

menghasilkan alkohol dengan kadar yang tinggi dalam

memfermentasikan tetes tebu.

d. Reaksi Fermentasi

Reaksi dalam fermentasi berbeda-beda tergantung pada jenis

gula yang digunakan dan produk yang dihasilkan. Secara singkat,

glukosa (C6H12O6) yang merupakan gula paling sederhana, melalui

fermentasi akan menghasilkan etanol (2C2H5OH). Reaksi fermentasi

ini dilakukan oleh ragi, dan digunakan pada produksi makanan.

8

Persamaan Reaksi Kimia

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP (Energi yang

dilepaskan: 118 kJ per mol)

C. Glukosa

Glukosa merupakan salah satu senyawa gula monosakarida yang

umumnya terdapat dalam bahan pangan. Glukosa mengandung enam atom

karbon dan mempunyai rumus C6H12O6. Glukosa merupakan monosakarida

yang paling banyak terdapat di alam. Menurut Tranggono (1990) glukosa

mempunyai kemanisan 75 persen dari gula putih. Selama fermentasi gula

pereduksi akan meningkat setelah fermentasi berlangsung selama tiga hari,

setelah itu gula pereduksi akan menurun. Lama fermentasi akan

mempengaruhi kandungan gula pereduksi yang mana pada hari pertama

sebanyak 7,9 persen akan meningkat menjadi 16 persen pada hari ketiga

(Suliantri dan Winiarti, 1991).

Reaksi pembentukan glukosa dan alkohol mula-mula karbohidrat

bereaksi dengan enzim atau terhidrolisis sehingga menghasilkan glukosa.

Glukosa akan mengalami proses fermentasi (peragian), dan menghasilkan

etanol.

Gambar 1. Reaksi Pembentukan Glukosa Menjadi Senyawa Lain

KetonEsterAsetatAsAlkoholLaktatAsOHCOEnergi

Anaerobaerobaspiruvat

eraldehidfosforglis

Glukosa

,,,,22

,

:

−+−

⇓

⇓

D. Alkohol/Etanol

Etanol atau etil alkohol dikenal sebagai alkohol merupakan senyawa

organik dengan rumus kimia C2H5OH. Dalam suhu kamar, etanol berwujud

cairan yang tidak berwarna, mudah menguap, mudah terbakar, mudah larut

9

dalam air dan tembus cahaya. Etanol adalah senyawa organik golongan

alkohol primer. Alkohol komersial pada umumnya mengandung 95 persen

etanol dan 5 persen air. Etanol dalam kehidupan sehari-hari dikenal sebagai

bahan yang dapat digunakan untuk pelarut, bahan anti septik, bahan baku

pembuatan eter serta minuman.

Sifat fisik dan kimia etanol bergantung pada gugus hidroksil. Reaksi

yang dapat terjadi pada etanol antara lain dehidrasi, dehidrogenasi, oksidasi,

dan esterifikasi (Rizani, 2000). Sifat fisik etanol dapat dilihat pada Tabel

berikut ini.

Tabel 2. Sifat Fisik Etanol

Sifat Jumlah

Massa molekul relatif g/mol 46,07

Titik beku °C -114,1

Titik didih normal °C 78,32

Dentitas pada 20°C g/ml 0,7893

Kelarutan dalam air 20°C sangat larut

Viskositas pada 20°C cP 1,17

Kalor spesifik, 20°C kal/g°C 0,579

Kalor pembakaran, 25°C kal/g 092,1

Kalor penguapan 78,32°C kal/g 200,6

Sumber: Rizani (2000)

Etanol atau alkohol dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, antara lain:

1) Pelarut dalam industri, contoh industri farmasi, kosmetika dan plastik 2)

Bahan baku industri atau senyawa kimia, contoh industri minuman beralkohol,

industri asam asetat dan asetaldehid. 3) Bahan desinfektan, contoh peralatan

kedokteran, rumah tangga dan peralatan di rumah sakit.

Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi jumlah etanol yang dihasilkan

adalah mikroorganisme dan media yang digunakan, adanya komponen media

yang dapat menghambat pertumbuhan serta kemampuan fermentasi

mikroorganisme dan kondisi selama fermentasi (Astuty, 1991). Faktor lain

10

adalah pemilihan khamir, konsentrasi gula, keasaman, ada tidaknya oksigen

dan suhu.

Pemilihan sel khamir didasarkan pada jenis karbohidrat yang digunakan

sebagai medium untuk memproduksi alkohol dari pati dan gula digunakan

Saccharomyces cerevisiae. Suhu yang baik untuk proses fermentasi berkisar

antara 25-30°C. Derajat keasaman (pH) optimum untuk proses fermentasi

sama dengan pH optimum untuk proses pertumbuhan khamir yaitu pH 4,0-4,5.

Etanol dihasilkan dari gula yang merupakan hasil aktivitas fermentasi sel

khamir. Khamir yang digunakan untuk menghasilkan etanol adalah dari genus

Saccharomyces. Agar dapat menghasilkan jumlah etanol yang banyak

diperlukan suatu khamir yang mempunyai laju fermentasi dan laju

pertumbuhan cepat, tahan terhadap konsentrasi etanol dan glukosa tinggi,

tahan terhadap konsentrasi garam tinggi, pH optimum fermentasi rendah,

temperatur optimum fermentasi sekitar 25-30°C. Menurut Fardiaz (1992),

fermentasi etanol meliputi dua tahap yaitu 1) Pemecahan rantai karbon dari

glukosa dan pelepasan paling sedikit dua pasang atom hidrogen melalui jalur

EMP (Embden-Meyerhoff-Parnas), menghasilkan senyawa karbon lainnya

yang lebih teroksidasi daripada glukosa. 2) Senyawa yang teroksidasi tersebut

direduksi kembali oleh atom hidrogen yang dilepaskan dalam tahap pertama,

membentuk senyawa-senyawa hasil fermentasi yaitu etanol.

E. Mutu Organoleptik

Mutu Organoleptik adalah pengujian secara subjektif yaitu penerimaan

selera makanan yang didasarkan atas uji keragaman dan analisa perbedaan.

Syarat-syarat yang diperlukan dalam pengujian organoleptik adalah

lingkungan yang bersih dan tenang, peralatan yang bebas bau, panelis yang

terlatih. Dengan demikian dapat diketahui mutu produk yang dihasilkan.

(Soekarto, 1985). Metode yang digunakan dalam metode ini adalah metode

hedonik yaitu untuk mengetahui sejauh mana tingkat kesukaan terhadap suatu

produk, bentuk sekala hedonik meliputi penilaian yang sangat suka, agak suka

dan sangat tidak suka terhadap rasa warna, aroma dan tekstur (Rahayu, 1998).

11

Tape merupakan makanan rakyat yang terbuat dari bahan-bahan yang

mengandung banyak karbohidrat misalnya ketela pohon, beras (beras putih

dan beras hitam) dan sorgum atau cantel. Tape yang dibuat dari beras ketan

(tape ketan) dari singkong (tape singkong). Citarasa tape ubi kayu yang manis

dan sedikit asam dibentuk melalui serangkaian proses. Mula-mula pati dalam

ubi kayu dipecah oleh enzim menjadi dextrin dan gula-gula sederhana. Gula-

gula yang terbentuk ini selanjutnya dihidrolisis menjadi alkohol. Pada

fermentasi yang lebih lanjut, alkohol dioksidasi menjadi asam-asam organik.

Asam-asam organik dari alkohol membentuk ester, yang merupakan

pembektuk komponen cita rasa tape ubi kayu.

Tape menurut penilaian organoleptik di Jawa Tengah, tekstur tape yang

sangat disukai adalah tape yang agak lembek, sedangkan di Jawa Barat tape

yang memiliki tekstur kering dan agak keras (Suliantari dan Winiarti, 1990).

Lama fermentasi yang dibutuhkan dalam proses fermentasi adalah 2-3 hari

(Astawan dan Mita, 1991), waktu yang sesuai akan menghasilkan tape yang

rasanya manis dengan sedikit asam serta adanya aroma alkohol. Rasa manis

karena perubahan karbohidrat menjadi glukosa sebagai karbohidrat yang lebih

sederhana, sedangkan rasa asam karena dalam proses fermentasi terbentuk

asam, sehingga semakin lama pemeraman maka akan terjadi peningkatan total

asam. • Suhu Pemeraman • Jenis Ragi • Jumlah ragi • Jumlah Onggok • Proses Pemasakan • Sumber Onggok

F. Kerangka Konsep

Tape Onggok Ketela Pohon Lama fermentasi (0, 1, 2, 3, dan 4 hari)

* Kadar glukosa * Kadar alkohol * Citarasa

Ket :

Variabel yang dikendalikan

Variabel pengaruh (independen)

Variabel terpengaruh (dependen)

Gambar 2 Kerangka Konsep

12

G. Hipotesa

Ada pengaruh lama fermentasi terhadap kadar glukosa, kadar alkohol dan

citarasa tape onggok pada fermentasi 3 hari.

13