laporan sementara cuka apel
Post on 07-Dec-2014
117 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
LAPORAN SEMENTARA
PRAKTIKUM TEKNIK BIOPROSES
IDENTITAS PRAKTIKAN
Nama : Elisabeth Sonisora Wau
NIM : 03101003025
Kelompok : Lima (5) / Jumat Jam 08.00-10.00
I. JUDUL PERCOBAAN : PEMBUATAN CUKA APEL
II. TUJUAN PERCOBAAN :
1. Mengetahui cara pembuatan cuka apel dengan proses fermentasi
2. Mengetahui manfaat apel dan cuka apel
3. Mengetahui mikroba dalam fermentasi cuka apel
III. DASAR TEORI
3.1. Cuka
Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk
hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup
(enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.
Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun
yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti,
maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk
menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan
reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi di masa lalu
dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun
masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna.
Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur.
Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara
massal. Berikut akan kami bahas mengenai salah satu bentuk bioteknologi yaitu
Fermentasi (Darma, 2010).
Fermentasi adalah bentuk tertua dari bioteknologi minuman beralkohol
(bir, anggur, tuak). Makanan fermentasi (keju, yoghurt, tape, tempe, petis, terasi).
Orang Somaria dan Babilon kuno sudah minum bir sejak 6000 th sebelum
Masehi. Orang Mesir sudah membuat adonan kue asam sejak th 4000 sebelum
Masehi. Sedangkan di Eropa, minuman anggur sudah dikenal jauh dimasa lalu
dengan proses fermentasi perkembangan bioteknologi jaman sebelum Louis
Pasteur. Tujuan fermentasi adalah untuk menghasilkan suatu produk (bahan
pakan) yang mempunyai kandungan nutrisi, tekstur, biological availability yang
lebih baik, disamping itu juga menurunkan zat anti nutrisinya (Darma, 2010).
Vinegar (cuka) berasal dari kata vinaigre (bahasa Perancis) yang artinya
anggur yang telah asam, merupakan suatu produk yang dihasilkan dari fermentasi
bahan yang mengandung gula atau pati menjadi alkohol, yang kemudian
difermentasi lebih lanjut menjadi vinegar yang mempunyai kandungan asam
asetat minimal 4 gram/100mL (Kwartiningsih dan Mulyati, 2005). Jenis jenis
vinegar antara lain:
1. Cider vinegar à. (Apple vinegar) ini dibuat dari sari buah apel yang
difermentasi sampai diperoleh kadar asam asetat sebesar 4 gram/100mL, kadar
gula reduksi maksimum 50 % dan jumlah padatan total sebesar 1,6 %.
2. Wine Vinegar à . Bahan yang digunakan ialah sari buah anggur. Vinegar ini
mengandung jumlah padatan total lebih dari 1 gram dan abu sebesar 0,13
gram setiap 100mL. Kadar asam asetat minimum 4 gram/100 mL.
3. Spirit/Distilled/Grain Vinegar à. Vinegar ini diperoleh dari hasil fermentasi
asam asetat dengan menggunakan substrat alkohol hasil distilasi yang telah
diencerkan. Kadar asam asetat minimum 4 gram/100 mL.
4. Malt Vinegar à. Vinegar yang diperoleh dari fermentasi tanpa melalui proses
distilasi dari biji-bijian yang mengandung tepung yang sebelumnya telah
dikecambahkan. Seperti vinegar lainnya, vinegar jenis ini juga mengandung
asam asetat minimum 4 gram/100 mL.
5. Sugar Vinegar à. Vinegar yang diperoleh dari hasil fermentasi asam asetat
dari sirop molase dengan kadar asam asetat minimum 4 gram/100 mL.
6. Glucose Vinegar à. Vinegar yang diperoleh dari hasil fermentasi asam asetat
dari larutan glukosa dan dekstrosa dengan kadar asam asetat minimum 4
gram/100 mL.(Waluyo S., 1984 dalam Kwartiningsih dan Mulyati, 2005).
Cuka sudah dikenal orang sejak peradaban manusia, seperti halnya anggur.
Perkataan vinegar, nama asing dari cuka, berasal dari kata vinegre yang berarti
anggur asam. Jika anggur dibiarkan selama beberapa hari di udara akan
mengalami fermentasi menjadi asam cuka. Nama lain dari asam cuka adalah
acetum. Dari perkataan acetum lalu timbul turunan-turunannya di dalam bahasa
Inggris : acetic dan di dalam bahasa Indonesia adalah asetat (Tjokroadikoesoemo,
1993 dalam Ananda, 2010).
3.2. Cuka Apel
Buah apel sangat efektif membunuh virus. Kandungan asam klorogenik,
vitamin C, pectin dan sorbitol (zat pencahar) di dalamnya dapat menghalangi
pembentukan sel-sel kanker. Kandungan potasium didalam apel efektif
memelihara kesehatan tulang. Selain itu, zat sorbitol pada apel membantu
pembuangan zat yang tidak berguna pada tubuh, sehingga memperlancar buang
air besar.
Kita juga mengenal adanya cuka apel atau Apple Cider. Khasiat cuka apel
juga besar karena kandungan maltic acid (suatu komponen alami dalam apel),
membantu menstimulasi proses pencernaan. Karena bahan ini dibuat lewat proses
fermentasi, cuka apel juga kaya kalium, yaitu mineral yang mampu menciptakan
antiseptik dalam sel tubuh yang penuh lemak. Hal ini menyebabkan ia dapat
memperkuat metabolisme alami dan mempercepat proses oksidasi.
Meminum segelas air dicampur cuka apel dan sedikit madu setiap hari
dapat membantu menghancurkan dan melepaskan deposit lemak yang menumpuk
didalam tubuh. Sehingga, cuka apel sangat efektif untuk diet. Pembuatan cuka
apel merupakan usaha sampingan pada industri pengepakan apel dengan
memanfaatkan apel-apel sisa sortiran. Cuka buah atau cuka organik dapat
dgunakan sebagai cuka meja atau sebagai bahan untuk membuat acar, saos tomat,
saos cabai dan saos yang digunakan dalam pengalengan ikan. Cuka dapat dibuat
dari bahan makanan yang mengandung gula atau pati dengan cara fermentasi
alkohol, diikuti dengan fermentasi asam cuka. Setiap buah yang mengandung gula
lebih dari 9 % dapat dikonversi menjadi cuka yang mengandung lebih dari 4 gram
asam cuka per 100 ml larutan.
Minuman khas AS ini cocok diminum panas ataupun dingin. Dibuat
dengan memfermentasikan cairan dari jenis buah apel dalam dua tahap. Pertama,
gula dari cairan apel ini dirubah oleh ragi yang biasa dipakai untuk membuat
sampanye, menjadi minuman beralkohol dengan kadar kira-kira 5 %. Mula-mula
rasanya manis, lalu sedikit getir, kemudian aroma buahnya muncul sempurna.
Kadar cider ini dipakai sebagai ganti minuman anggur dalam berbagai resep.
Kalau tetap ingin menjadi Cider, pasteurisasikan minuman ini secara cepat
pada suhu 77oC dan simpan dalam kulkas. Tapi kalau ingin menjadikan cuka,
biarkan saja cider ini pada suhu 21oC selama 5 minggu. Bakteri Acetobacter akan
merubah minuman ini menjadi cuka. Cuka apel ini produk serba guna, biasa
dipakai untuk pengawet makanan, atau dipakai dalam resep dressing sampai
dessert.
Gula terlibat dalam pengawetan dan pembuatan aneka ragam produk-
produk makanan. Beberapa diantaranya yang biasa dijumpai termasuk selai, jeli,
marmalade, sari buah pekat, sirup buah-buahan, buah-buahan bergula, umbi dan
kulit, buah-buahan beku dalam sirup, acar manis, chutney, susu kental manis,
madu.
Kadar gula yang tinggi bersama dengan kadar asam yang tinggi (pH
rendah), perlakuan dengan pasteurisasi secara pemanasan, penyimpanan pada
suhu rendah, dehidrasi dan bahan-bahan pengawet kimia (seperti belerang
dioksida, asam benzoat) merupakan teknik-teknik pengawetan pangan yang
penting. Apabila gula ditambahkan ke dalam bahan pangan dalam konsentrasi
yang tinggi (paling sedikit 40 % padatan terlarut) sebagian dari air yang ada
menjadi tidak tersedia untuk pertumbuhan mikroorganisme dan aktivitas air (aw)
dari bahan pangan berkurang.
Walaupun demikian, pengaruh konsentrasi gula pada aw bukan merupakan
faktor satu-satunya yang mengendalikan pertumbuhan berbagai mikroorganisme
karena bahan-bahan dasar yang mengandung komponen yang berbeda-beda tetapi
dengan nilai aw yang sama dapat menunjukkan ketahanan yang berbeda-beda
terhadap kerusakan karena mikroorganisme. Produk-produk pangan berkadar gula
yang tinggi cederung rusak oleh khamir dan kapang, yaitu kelompok
mikroorganisme yang relatif mudah dirusak oleh panas (seperti dalam
pasteurisasi) atau dihambat oleh hal-hal lain.
Pada dasarnya cuka apel adalah suatu zat dibuat dari senyawa-senyawa
yang berada dalam buah apel yang kemudian difermentasi oleh mikroba, dan
beberapa jenis dari mikroba yang bisa merubah sari buah apel menjadi cuka apel
adalah Saccharomyces cerevisiae dan Zymomonas mobilis. Yang dimaksud cuka
dalam bahasa kimia adalah sejenis asam asetat yang sering digunakan oleh para
ibu-ibu untuk memasak, namun dalam hal ini cuka yang digunakan oleh ibu-ibu
adalah merupakan cuka campuran dengan komposisi 70% air cuka dan 30%
adalah air.
Alkohol, etanol khususnya, dapat dibuat dari berbagai hasil pertanian.
Secara umum bahan-bahan tersebut dapat dibagi dalam 3 golongan yaitu :
a. bahan yang mengandung turunan gula, antara lain: molase, gula tebu, gula bit
dari buah yang biasanya adalah sari buah anggur
b. bahan-bahan yang mengandung pati, antara lain: biji-bijian (gandum
misalnya), kentang, tapioka
c. bahan yang mengandung selulosa, antara lain: kayu dan beberapa limbah
pertanian.
Bahan-bahan yang mengandung monosakarida (C6H12O6 sebagai glukosa)
langsung dapat difermentasi, akan tetapi disakarida, pati ataupun karbohidrat
kompleks harus dihidrolisa terlebih dahulu menjadi komponen sederhana,
monosakarida . Oleh karena itu agar proses fermentasi berjalan dengan optimal,
bahan-bahan tersebut di atas harus mengalami perlakuan pendahuluan sebelum
masuk ke dalam proses fermentasi. Disakarida seperti gula pasir (C12H22O11) harus
dihidrolisis menjadi glukosa.
Secara kimiawi prosesnya dapat ditulis sbb :
C12H22O11 + 6H2O → 2C6H12O6
Pati merupakan komponen yang lebih kompleks daripada disakarida . oleh
karena itu proses pendahuluannya tidak sesederhana disakarida. Tahap pertama
adalah pemecahan dengan menggunakan enzim amilase (banyak terdapat dalam
gandum yang berkecambah) menjadi komponen disakarida yaitu maltosa.
(C6H12O6)n + 1/2n H2O → 1/2n C12H22O11
dengan menggunakan enzim lain yaitu maltase, maltosa akan dihidrolisa menjadi
glukosa .
1/2n C12H22O11 + 1/2n H2O → 1/2n C6H12O6
Terbentuknya glukosa berarti proses pendahuluan telah berakhir dan bahan
selanjutnya siap untuk difermentasi. Bila digunakan selulosa sebagai bahan baku
(kayu misalnya) maka bahan tersebut harus dimaserasi dengan asam terlebih
dahulu agar bahan selulosa dihidrolisa menjadi disakarida. Kemudian dengan
suatu enzim, disakarida kembali diubah menjadi monosakarida.
Fermentasi adalah proses pemecahan senyawa yang kompleks menjadi
senyawa yang lebih sederhana secara anaerob. Bahan makanan yang difermentasi
biasanya menghasilkan suatu produk baru yang lebih mudah dicerna, aroma yang
baik serta rasa yang lebih sedap. Dalam proses mikrobiologi fermentasi ini
dilakukan oleh mikroba tertentu yang menghasilkan atau mempunyai enzim yang
sesuai dengan proses tersebut.
Proses fermentasi ada dua :
1. Fermentasi non-alkoholis
Yaitu fermentasi yang tidak menghasilkan alkohol sebagai produk akhir
selain bahan lainnya. Misal: antibiotik, SCP, tempe, dan lain-lain.
2. Fermentasi alkoholis
Yaitu fermentasi yang menghasilkan alkohol sebagai produk akhir disamping
produk lainnya. Misal: pembuatan wine, cider, tape, dan lain-lain.
Proses fermentasi menjadi cuka adalah suatu proses yang panjang yang
diawali oleh senyawa berbahan dasar jenis gula (karbohidrat) melalui proses yang
disebut dengan glikolisis yang kemudian diubah menjadi produk akhir adalah :
Piruvat → asetalaldehid → alkohol → cuka
Kandungan Gizi apel :
1. Provitamin A, Vit. B dan Vit. C
2. Mineral besi, kalsium, fosfor dan potassium (kalium)
3. Zat anti kanker
4. Pektin
5. Serat
Manfaat apel:
1. Menuruntkan kadar kolesterol
2. Menurunkan tekanan darah
3. Menstabilkan gula darah
4. Membunuh virus infeksi
5. Melancarkan pencernaan
6. Merawat kulit, rambut dan kuku
7. mencegah kanker usus
Secara kimiawi, reaksi dalam fermentasi ini berjalan cukup panjang, karena
terjadi suatu deret reaksi yang masing-masing dipengaruhi oleh enzim khusus.
Tetapi secara sederhana dapat diikhtisarkan dengan reaksi sbb :
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Hasil fermentasi sangat dipengaruhi oleh teknologi produksi yang dipakai.
Pertimbangan yang digunakan untuk memilih suatu teknik, biasanya berdasarkan
suatu kondisi ekonomi saat itu, skala produksi yang dipakai dan kemantapan
teknik itu sendiri. Skala produksi yang besar dengan sistem sinambung tahap-
tahap operasinya dapat lebih sederhana, kebutuhan tenaga kerja kan lebih sedikit
dan pengaturan energinya lebih efisien dan lebih baik.
Pemilihan mikroorganisme biasanya didasarkan pada jenis karbohidrat
yang digunakan sebagai medium. Sebagai contoh untuk memproduksi alkohol
dari pati dan gula digunakan Saccaromyces cerevisiae dan kadang-kadang
digunakan juga Saccaromyces ellipsoides sedangkan untuk bahan-bahan laktosa
dari Whey (air yang tertinggal setelah susu dibuat keju) menggunakan Candida
pseudotropicalis. Seleksi tersebut bertujuan agar didapatkan mikroorganisme
yang mampu tumbuh dengan cepat dan mempunyai toleransi terhadap konsentrasi
gula yang tinggi, mampu menghasilkan alkohol dalam jumlah banyak dan tahan
terhadap alkohol tersebut.
Tahap pertama pada operasi fermentasi secara komersil adalah persiapan
persiapan starter. Sejumlah sampel yang kecil dan mengandung sedikit kultur
khamir digunakan untuk inokulasi suatu batch kecil yang terdiri dari campuran
molase yang berisi nutrisi, dan kontrol pH seperti amonium sulfat dan asam sulfat.
Untuk batch yang lebih besar, tahap ini diulang-ulang sehingga dicapai jumlah
khamir yang besar untuk campuran dalam tanki fermentasi. Tahap terakhir adalah
memasukkannya ke dalam tanki fermentasi yang biasanya terbuat dari baja tahan
karat dan volumenya 50.000 galon (per batch). Untuk satu batch fermentasi yang
sempurna diperlukan waktu 48 jam.
Untuk membuat alkohol mutlak, yaitu etanol 100% air yang 4,5% dapat
diikat dengan CaO. Cara yang lebih maju adalah penyulingan azeotrop. Pada
alkohol 95,5% ditambahkan benzena dan disuling. Mula-mula menuling
campuran alkohol, benzena dan air (64,85 C) kemudian benzena dan alkohol pada
suhu 68,25 C dan terakhir alkohol mutlak pada suhu 78,3 C. Alkohol mempunyai
bermacam-macam kegunaan, salah satu diantaranya adalah bahan baku dalam
pembuatan senyawa-senyawa organik lain seperti asam asetat. Alkohol juga
digunakan dalam minuman seperti bir 4%, anggur (12-15%), whisky 30%, brendi
60%, arak, brem. Dalam dunia kedokteran alkohol digunakan sebagai bahan anti
beku dan disenfektan.
Alkohol merupakan pelarut pada pembuatan pernis, juga pelarut bagi
bahan organik lainnya seprti minyak wangi iodium tnetur, kamper spirtus, brand
spirtus. Di laboratorium digunakan untuk melarutkan senyawa yang bersifat polar
tetapi tidak diharapkan terjadinya hidrolisa. Kegunaan lainnya adalah sebagai
bahan bakar, setelah terlebih dahulu didenaturasikan yaitu ditambahkan metanol
yang racun dan piridina yang baunya busuk serta suatu zat pewarna, sehingga
alkohol tersebut tidak dapat diminum dan harganya menajdi lebih ekonomis.
3.3. Gula
Gula adalah suatu istilah umum yang sering diartikan bagi setiap
karbohidrat yang digunakan sebagai pemanis, tetapi dalam industri pangan
biasanya digunakan untuk menyatakan sukrosa, gula yang diperoleh dari bit/tebu .
Pemanis lain yang digunakan dalam industri pangan termasuk :
1. Madu , suatu produk yang dibuat dari madu tanaman oleh lebah madu,
2. Sirup glukosa yang dibuat melalui hidrolisa pati,
3. Glukosa kristal,
4. Fruktosa,
5. Maltosa yang terdapat dalam sirup glukosa,
6. Gula invert yang dibuat melaui hidrolisa sukrosa,
7. Sorbitol, manitol,
8. Laktosa, yang terdapat dalam susu,
9. Gliserin,
10. Pemanis buatan, siklamat dan sakarin
3.4. Fungsi Gula
Meskipun rasa manis adalah ciri gula yang paling bayak dikenal ,
penggunaanya yang luas dalam industri pangan juga tergantung pada sifat-sifat
lain. Bagaimanapun juga rasa manis selalu ada pada produk yang mengandung
gula dan akan mempunyai pengaruh yang paling berarti pada penerimaan dari
produk tersebut. Gula banyak digunakan dalam pengawetan buah-buahan dan
sayuran dan sebagai bumbu untuk produk-produk daging. Penggunaannya untuk
tujuan diatas termasuk bahan pangan setengah kering , produk yang dilapisi gula
dan sirup untuk produk-produk dalam kaleng. Sukrosa, glukosa, gula invert dan
madu semuanya dapat dipakai dalam berbagai teknik pengawetan bahan pangan.
Daya larut yang tinggi dari gula , kemampuan mengurangi keseimbangan
kelembapan relatif (ERH) dan mengikat air adalah sifat-sifat yang menyebabkan
gula dipakai dalam pengawetan bahan pangan.
Gula terlibat dalam pengawetan dan pembuatan aneka ragam produk-
produk makanan . Beberapa diantaranya yang biasa dijumpai termasuk selai, jeli,
marmalade, sari buah pekat, sirup buah-buahan, buah-buahan bergula, umbi dan
kulit, buah-buahan beku dalam sirup, acar manis, chutney, susu kental manis,
madu . Walaupun gula sendiri mampu memberi stabilitas mikroorganisme pada
suatu produk makanan jika diberikan dalam konsentrasi yang cukup (di atas 70%
padatan terlarut biasanya dibutuhkan), ini pun umum bagi gula untuk dipakai
sebagai salah satu kombinasi dari teknik pengawetan bahan pangan. Kadar gula
yang tinggi bersama dengan kadar asam yang tinggi (pH rendah), perlakuan
dengan pasteurisasi secara pemanasan, penyimpanan pada suhu rendah, dehidrasi
dan bahan-bahan pengawet kimia (seperti belerang dioksida, asam benzoat)
merupakan teknik-teknik pengawetan pangan yang penting.
Apabila gula ditambahkan ke dalam bahan pangan dalam konsentrasi yang
tinggi (paling sedikit 40 % padatan terlarut) sebagian dari air yang ada menjadi
tidak tersedia untuk pertumbuhan mikroorganisme dan aktivitas air (aw) dari
bahan pangan berkurang. Walaupun demikian, pengaruh konsentrasi gula pada aw
bukan merupakan faktor satu-satunya yang mengendalikan pertumbuhan berbagai
mikroorganisme karena bahan-bahan dasar yang mengandung komponen yang
berbeda-beda tetapi dengan nilai aw yang sama dapat menunjukkan ketahanan
yang berbeda-beda terhadap kerusakan karena mikroorganisme.
Produk-produk pangan berkadar gula yang tinggi cenderung rusak oleh
khamir dan kapang , yaitu kelompok mikroorganisme yang relatif mudah dirusak
oleh panas (seperti dalam pasteurisasi) atau dihambat oleh hal-hal lain.
Monosakarida lebih efektif dalam menurunkan aw bahan pangan dibanding dengan
disakarida atau polisakarida pada konsentrasi yang sama, dan digunakan dengan
sukrosa dalam beberapa produk seperti selai. Bahan-bahan kimia adalah satu
kelompok dari sejumlah besar bahan-bahan kimia yang baik ditambahkan dengan
sengaja ke dalam bahan pangan atau ada dalam bahan pangan sebagai akibat dari
perlakuan prapengolahan, pengolahan atau penyimpanan .
IV. ALAT DAN BAHAN
4.1. Alat :
1. Pisau
2. Kompor
3. Panci
4. Kain saring
5. Baskom
6. Pisau / cutter
4.2. Bahan:
1. Apel ½ kg
2. Gula 125 gr
3. Air 1,5 liter
4. Yeast (ragi) / Fermipan
V. PROSEDUR PERCOBAAN
1. Apel dicuci bersih kemudian diiris tipis-tipis.
2. Rebus irisan apel tersebut dengan air sampai mendidih.
3. Kecilkan api kompor kemudian tambahkan gula. Biarkan selama 30 menit
agar aroma buah apel keluar.
4. Pisahkan sari apel dari buahnya lalu setelah dingin sari apel dimasukkan
kedalam botol.
5. Masukkan ragi / yeast kedalam sari apel tersebut. Tutup dengan kain saring.
Fermentasi sari apel selama 1-2 minggu akan membentuk alkohol
top related