kinetika_sherly arga 12.70.0153_c5

KINETIKA FERMENTASI DALAM PRODUKSI MINUMAN VINEGAR

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM TEKNOLOGI FERMENTASI

Disusun oleh :

Nama : Sherly Arga TirtoatmojoNIM : 12.70.0153

Kelompok C5

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIANUNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATASEMARANGAcara I16

20151. HASIL PENGAMATAN1.1. Hasil Pengamatan kinetika didalam Produksi Minuman VinegarHasil pengamatan mengenai kinetika didalam produksi minuman vinegar dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Pengamatan Kinetika Fermentasi dalam Produksi Minuman Vinegar KelPerlakuanWaktu MO tiap petakRata-rata/ MO tiap petakRata-rata/ MO tiap ccOD (nm)pHTotal Asam

1234

C1Sari Apel + S. cerevisiaeN0548522104 x 1070,14643,387,68

N48487077496124,4 x 1070,54853,269,98

N72508375486425,6 x 1070,74513,2311,52

N96799372888333,2 x 1070,95523,1912,09

N12015315516012014758,8 x 1071,54143,0912,48

C2Sari Apel + S. cerevisiaeN021182817218,4 x 1070,15473,5411,52

N48304335443815,2 x 1070,58013,3711,52

N72547068566224,8 x 1070,52543,3111,90

N96596362686325,2 x 1070,62003,2111,90

N1209810488949638,4 x 1071,43913,1111,52


N48506056625722,8 x 1070,50223,3912,48

N72706855676526 x 1070,64033,2812,67

N96248164166140179,571,8 x 1070,72863,1913,44

N12065671118481,7532,7 x 1071,59113,3313,06

C4Sari Apel + S. cerevisiaeN01921232020,758,3 x 1070,15163,5513,82

N48544547344518 x 1070,64813,3112,67

Tabel 1. Lanjutan Pengamatan Kinetika Fermentasi dalam Produksi Minuman Vinegar KelPerlakuanWaktu MO tiap petakRata-rata/ MO tiap petakRata-rata/ MO tiap ccOD (nm)pHTotal Asam

1234

N72768079737730 x 1070,51753,2511,52

N9610596121133113,7545,5 x 1070,64633,2211,71

N120987211010796,7538,7 x 1071,02293,1910,94


N48483034323614,4 x 1070,37773,208,23

N723844363836,514,6 x 1070,73033,1812,56

N965045385246,2518,5 x 1070,76023,2711,90

N120258232182172212,585 x 1071,01513,4011,52

Berdasaarkan Tabel 1. diatas, dapat dilihat bahwa hasil fermentasi minuman vinegar tiap kelompok berbeda dan juga ada beberapa kelompok yang hasilnya naik turun. Pada parameter jumlah sel/petak dan jumlah sel/cc, untuk semua kelompok memiliki kecenderungan mengalami peningkatan dari waktu ke waktu selama fermentasi meskipun ada beberapa kelompok yang memiliki nilai berfluktuasi. Untuk parameter ini nilai tertinggi ada pada waktu fermentasi ke120, dimana nilai pada C1 yaitu 147 dan 58,8 x 107; pada kelompok C2 sebesar 96 dan 38,4 x 107; untuk kelompok C3, nilai tertingginya sebesar 81,75 dan 32,7 x 107; pada kelompok C4 sebesar 96,75 dan 38,7 x 107; dan terakhir pada kelompok C5 nilai tertingginya adalah sebesar 212,5 dan 85 x 107. Selanjutnya untuk parameter OD, pada kelompok C1, C3, dan C5 mengalami kenaikan dari waktu ke waktu sedangkan pada kelompok C2 dan C4 nilai OD nya berflutkuasi, dimana pada kelompok C1 nilai tertingginya adalah 1,5414; kelompok C3 nilai terbesarnya adalah 1,5911; dan untuk kelompok C5 nilai tertingginya adalah 1,0151. Kemudian untuk parameter pH, pada kelompok C1 dan C2 mengalami penurunan, sedangkan pada kelompok C3, C4, dan 6C5 nilainya berfluktuasi, dimana nilai tertinggi tinggi untuk kelompok C1 aadalah 3,38 dan pada kelompok C2 adalah 3,54. Terakhir, pada parameter total asam, pada kelompok C1 dan C3 menunjukkan hasil yang terus meningkat dari waktu ke waktu; untuk C4 mengalami penurunan nilai total asam; dan pada kelompok C2 dan C5 menunjukkan nilai yang berfluktuasi. 1.2. Grafik Pengamatan Kinetika Fermentasi didalam Produksi Vinegar1.2.1. Grafik Hubungan OD dan WaktuHasil pengamatan hubungan OD dan waktu dapat dilihat pada Grafik 1.

Grafik 1. Hubungan OD dan Waktu

Berdasarkan grafik diatas, dapat dilihat bahwa hubungan optical density (OD) dan waktu menunjukkan pola yang berbeda-beda. Pada kelompok C1 dan C4, menunjukkan peningkatan OD seiring bertambahnya waktu fermentasi. Kemudian untuk C2 dan C4 memperlihatkan nilai OD yang meningkat hingga waktu 48 jam, lalu menurun pada waktu 72 jam dan kemudian mulai meningkat lagi hingga waktu 120 jam. Terakhir pada kelompok C5 dengan bertambahnya waktu fermentasi, nilai OD akan terlihat banyak meningkat hingga waktu 72 jam, lalu pada waktu 96 jam hanya terlihat sedikit peningkatan dan kemudian lebih meningkat lagi pada waktu ke 120 jam.1.2.2. Grafik Hubungan Jumlah Sel dan WaktuHasil pengamatan jumlah sel dan waktu dapat dilihat pada Grafik 2.

Grafik 2. Hubungan Jumlah Sel dan Waktu

Berdasarkan Grafik 2. dapat dilihat bahwa pada kelompok C1, C2, dan C5 menunjukkan peningkatan jumlah sel seiring bertambahnya waktu fermentasi. Namun pada kelompok C1 pada waktu fermentasi 48 jam peningkatan jumlah sel relatif sedikit dibandingkan dengan waktu-waktu lainnya; untuk kelompok C2 pada waktu fermentasi ke 96 jam, peningkatan jumlah selnya relatif lebih sedikit; dan kelompok C5 peningkatan jumlah selnya relatif stabil dari waktu fermentasi 48 jam hingga 96 jam. Kemudian untuk kelompok C3 dan C4, peningkatan jumlah sel terjadi hingga waktu fermentasi 96 jam dan menurun ketika memasuki waktu fermentasi 120 jam.

1.2.3. Grafik Hubungan Jumlah Sel dan pHHasil pengamatan jumlah sel dan pH dapat dilihat pada Grafik 3.

Grafik 3. Hubungan Jumlah Sel dan pH

Berdasarkan grafik hubungan antara jumlah sel dan pH diatas, dapat dilihat bahwa hampir semua kelompok mengalami peningkatan jumlah sel seiring dengan meningkatnya nilai pH vinegar dari waktu ke waktu. Namun pada kelompok C4 terlihat penurun

1.2.4. Grafik Hubungan Jumlah Sel dan ODHasil pengamatan jumlah sel dan OD dapat dilihat pada Grafik 4.

Grafik 4. Hubungan Jumlah Sel dan OD

Berdasarkan hasil Grafik 4. dapat dilihat bahwa hubungan antara jumlah dengan nilai OD berfluktuasi. Pada kelompok C1, C2 dan C5 memiliki hubungan antara jumlah sel dan nilai OD yang berbandinng lurus, dimana dengan bertambahnya jumlah absorbansi akan meningkatkan nilai OD. Kemudian pada C3 dan C4 menunjukkan hubungan yang berbanding terbalik, dimana nilai OD mengalami penurunan seiring menurunnnya jumlah sel.

1.2.5. Grafik Hubungan Jumlah Sel dan ODHasil pengamatan jumlah sel dan OD dapat dilihat pada Grafik 5.

Grafik 5. Hubungan Jumlah Sel dan OD

Berdasarkan grafik diatas, diketahui bahwa hubungan antara jumlah sel dengan total asam menunjukkan grafik yang berfluktuasi. Pada kelompok C1, C2, dan C5 menunjukkan grafik yang terus meningkat, yang berarti dengan bertambahnya jumlah sel maka total asam juga akan meningkat. Kemudian pada kelompok C3 dan C5 menunjukkan grafik yang meningkat lalu menurun, dimana dengan menurunnya jumlah sel maka menurunkan total asam.

2. 3. PEMBAHASAN

Fermentasi dapat didefinisikan sebagai proses perubahan bahan organik dengan pemanfaatan agen biologis terkhusus enzim sebagai biokatalis dan juga mikroorganisme penghasil enzim sehingga akan menguabah struktur kimia dari bahan tersebut (Bailey & Ollis, 1987). Menurut Winarno at al (1980), fermentasi akan menghasilkan produk berupa CO2 dan alkohol dari hasil pemecahan gula oleh aktivitas bakteri sehingga akan terbentuk rasa yang lebih khas. Beliau juga menambahkan bahwa proses fermentasi dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti substrat, jenis mikroorganisme, dan proses metabolisme mikroorganisme tersebut.

Salah satu produk yang menggunakan aplikasi fermentasi adalah vinegar. Istilah vinegar berasal dari bahasa Perancis yaitu vinaigre yang artinya anggur yang telah asam. Ada beberapa jenis vinegar yang dikenal oleh masyarakat, yaitu 1. Cider vinegar (Apple vinegar)Vinegar ini terbuat dari buah apel yang mengalamai proses fermentasi hingga diperoleh kadar asam asetat sebesar 4 gram/100mL, kadar gula reduksi maksimum 50% dan jumlah padatan total sebesar 1,6 %. 2. Wine Vinegar Wine vinegar merupakan vinegar yang terbuat dari sari buah anggur. Vinegar jenis ini mengandung asam asetat minimal 4 g/100 mL, jumlah padatan total lebih dari 1 g/100 mL dan abu sebesar 0,13 g/ 100mL.3. Spirit/Distilled/Grain Vinegar Vinegar jenis ini diperoleh dari hasil fermentasi asam asetat dengan substrat alkohol distilasi yang sudah diencerkan. Kandungan minimum asam asetat dalam vinegar ini adalah 4 g/100 mL. 4. Malt VinegarDiperoleh dari hasil fermentasi biji-bijian yang mengandung tepung yang telah dikecambahkan maupun salt malt tanpa melalui distilasi. Kandungan minmum asam asetat jenis vinegar ini adalah 4 g/100 mL.5. Sugar Vinegar Sugar vinegar merupakan vinegar yang diperoleh dari hasil fermentasi molase. Adapun kandungan asam asetat vinegar ini minimum 4 gram/100 mL. 6. Glucose Vinegar Diperoleh dari hasil fermentasi larutan glukosa dan dekstrosa. Pada vinegar jenis ini kandungan minimum asam asetatnya adalah 4 g/100 mL.(Waluyo S., 1984).

3.1. Bahan dan Cara KerjaPada praktikum ini, digunakan bahan baku berupa apel malang. Bahan baku ini sudah sesuai dengan teori yang dikemukakan oleh Winarno et al (1980), bahwa apel merupakan buah yang mengandung gula tinggi sehingga cocok digunakan untuk substrat pada proses fernentasi. Menurut jurnal yang berjudul Aroma Composition and Polyphenol Content of Ciders Available in Latvian Market, cider yang akan dibuat pada praktikum ini menggunakan metode natural cider (tradisional) dimana pada prosespembuatannya tidak dilakukan penambahan gula maupun karbondioksida melainkan diperoleh dari pengepresan apel cider yang selanjutnya ditambahkan yeast Saccharomyces cerevisiae (Dolge et al., 2012).

Dalam pembuatan vinegar pada praktikum ini, mula-mula apel malang dicuci menggunakan air mengalir untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang menempel pada buah apel. Kemudian apel tersebut dipotong kecil-kecil dan dihancurkan dengan juicer hingga diperoleh sari apel sebanyak 250 ml tiap kelompok. Proses penghancuran menggunakan juicer ini bertujuan untuk mengeluarkan kandungan gula yang ada didalam buah apel (Ikhsan, 1997). Proses pemotongan dan penghancuran dapat dilihat pada Gambar 1 dan Gambar 2.

Gambar 2. Pengahancuran apelGambar 1. Pemotongan apelSetelah itu, dimasukkan ke dalam botol kaca dan ditutup menggunakan plastik. Lalu untuk disterilisasi menggunakan autoclave pada suhu 121 C selama 15 menit. Proses sterilisasi ini bertujuan untuk membunuh sebagian bakteri patogen dan untuk mengurangi perkembangan bakteri lain selama pemanasan dan saat penyimpanan. Tahapan sebelum di sterilisasi dan ketika disterilisasi sari apel dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3. Proses Sterilisasi menggunakan autoclave

Selanjutnya, sari apel yang sudah di sterilisasi tadi didinginkan hingga agak suam-suam kuku. Proses pendinginanan ini bertujuan untuk mencegah kematian khamir atau ragi yang ditambahkan ke dalamnya akibat panas dan untuk mengoptimalkan aktivasinya (Muljohardjo, 1988). Setelah itu ditambahkan kultur biakan yeast berupa Saccharomyces cereviceae menggunakan pipet volum dan dimasukkan ke dalam media pertumbuhan (sari apel). Penambahan kultur ini dilakukan secara aseptis dengan tujuan untuk mencegah resiko kontaminasi oleh mikroorganisme kontaminan (Dwidjoseputro, 1994). Kemudian dilakukan inkubasi pada suhu ruang (25C-30C) dengan perlakuan shaker. Proses inkubasi menggunakan shaker ini bertujuan untuk menyediakan oksigen bagi mikroba (Stanburry & Whitaker, 1984). Ditambahkan pula oleh Said (1987) bahwa dengan adanya penggoyangan (shaker) maka suplai oksigen pada substrat akan tercukupi dan pengunaan sumber karbonnya pun akan maksimal sehingga pertumbuhan mikroorganisme akan semakin cepat.

Selain menggunakan buah apel, vinegar dapat dibuat dari buah-buahan lainnya. Hal ini terbukti pada jurnal yang berjudul Kajian Perbedaan Kondisi Fermentasi Alkohol dan Konsentrasi Inokulum Pada Pembuatan Cuka Salak (Salacca zalacca). Pada pembuatan vinegar ini digunakan bahan baku berupa buah salak. Pada proses fermentasi ini digunakan kultur berupa Saccharomyces cereviceae dan Acetobacter acetii, dimana kultur Saccharomyces cereviceae yang digunakan sudah sama seperti yang dilakukan pada praktikum sehingga penambahan jenis kultur biakan pada praktikum kali ini sudah sesuai. Ditambahkan oleh teori Gaman & Sherrington (1994) bahwa Saccharomyces cereviceae ini mampu menguraikan bahan pangan berkarbohidrat tinggi menjadi alkohol dan CO2 pada proses fermentasi alkohol.

Kemudian untuk tahapan selanjutnya, adalah pengujian sampel vinegar. Sampel ini diuji setiap 24 jam selama 5 hari. Untuk pengujian sampel, mula-mula sampel diambil sebanyak 30 ml dengan pembagian 10 ml untuk uji biomassa menggunakan haemocytometer; 10 ml untuk uji total asam; dan 10 ml untuk uji pH dan OD. Pengambilan sampel ini dilakukan secara aseptis untuk mencegah adanya kontaminasi (Dwidjoseputro, 1994). Kemudian sisa sampel yang masih ada dalam botol tetap di shaker disuhu 25C-30C hingga 5 hari. Suhu inkubasi ini sudah sesuai dengan teori dari Fardiaz (1992) bahwa suhu optimum untuk pertumbuhan yeast berkisar antara 25C-30C. Pernyataan tersebut juga diperkuat oleh jurnal Damtew et al (2012) yang mana bahwa S.cereviceae lebih mampu bertahan hidup padasuhu 25C dibandingkan pada suhu 18C. Pada hasil penelitian tersebut juga menunjukkan bahwa faktor yang mempengaruhi total biomassa sel dan kinetika dari pertumbuhan mikroorganisme adalah jenis sumber nitrogen yang digunakan. Kecepatan pertumbuhan sel dan total biomassa dihasilkan pada proses fermentasi yang mediumnya ditambahkan ammonium sulfat 2% sebagai sumber nitrogennya. Pengambilan sampel untuk pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Pengambilan Sampel di ruang LAF

3.2. Metode Analisa3.2.1. Pengukuran Biomassa SelPengujian yang pertama adalah pengukuran biomassa dengan haemocytometer. Untuk pengujian ini, mula-mula alat haemocytometer dibersihkan menggunakan alkohol, kemudian diatas alat tersebut diteteskan sampel yang akan diuji (dari sampel 30 ml). Setelah itu, alat haemocytometer tersebut ditutup menggunakan kaca penutup yang sudah disemprot alkohol. Selanjutnya, haemocytometer diletakkan diatas mikroskop untuk diamati jumlah biomassa selnya. Pengukuran ini dilakukan mulai dari ke-0 (N0) hingga hari ke-5 (N120) dengan empat kali ulangan tiap pengujiannya. Penghitungan jumlah sel dalam haemocytometer menggunakan alat bantu handcounter. Tahapan ini sudah sesuai dengan teori dari Rostini (2007) bahwa sampel dari pipet yang sudah bersih diteteskan pada haemocytometer kemudian ditutup dengan kaca penutup dan dapat dilihat menggunakan mikroskop pada perbesaran 100-400 kali. Proses pengujian menggunakan haemocytometer dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5. Persiapan pengujian menggunakan Haemocytometer

Prinsip penggunaan haemocytometer adalah dengan menghitung jumlah sel yang terlihat didalam satu kotak ditengah plat haemocytometer, dimana plat tersebut dibatasi oleh tiga garis di keempat sisinya. Menurut Chen & Pei (2011) mengatakan bahwa haemocytometer merupakan plat kaca yang tebagi menjadi 2 bagian yang pada tiap bagiannya memliki garis mikroskopis yang sudah digores pada permukaannya. Haemocytometer memiliki 4 kotak besar dengan batas 3 garis besar disetiap sisinya sehingga terdapat 16 kotak kecil yang dibatasi dengan 1 garis. Alat haemocytometer dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 6. Haemocytometer

3.2.2. Penentuan Total AsamUntuk pengujian yang kedua adalah uji total asam. Mula-mula sebanyak 10 ml sampel diambil (dari sampel yang 30 ml), kemudian ditambahkan indikator PP sebanyak 3 tetes. Selanjutnya, sampel dititrasi menggunakan NaOH 0,1N hingga warnanya berubah menjadi lebih pekat. Penambahan indikator PP ini sesuai dengan teori dari Chang (1991) yang berpendapat bahwa ketika proses titrasi menggunakan titran berupa NaOH maka indikator yang digunakan adalah PP. Penghitungan total asam dilakukan dengan menggunakan rumus:

Total asam =

3.2.3. Penentuan nilai pHUji ketiga yang digunakan adalah uji pH, mula-mula sebanyak 10 ml sampel diambil dan dimasukkan didalam beaker glass. Kemudian pH sampel diukur menggunakan pH meter. Prinsip penggunaan pH meter adalah dengan mencelupkan probe ke dalam sampel, dimana probe tersebut terhubung dengan meteran elektronik yang akan mengukur dan menampilkan angka. Angka yang tertera pada layar tersebut dinyatakan sebagai nilai pH (Juwilda, 2000). pH meter yang digunakan untuk menentukan nilai pH sampel dapat dilihat pada Gambar 7.

Gambar 7. pH meter

3.2.4. Penentuan Nilai Optical Density (OD)Terakhir uji kepadatan sel menggunakan spektrofotometer. Sebanyak 10 ml sampel diambil, kemudian masukan ke dalam kuvet. Setelah itu ukur kekeruhan sampel pada panjang gel 660 nm. Kekeruhan yang terukur dinyatakan sebagai kepadatan sel dalam sampel. Penggunaan panjang gelombang ini sesuai dengan metode yang digunakan pada jurnal karya Sevda & Rodrigues (2011) bahwa untuk mengukur optical density dari yeast Saccharomyces cereviceae adalah 660 nm.

3.3. Hasil Pengujian dan Hubungan Parameter Pengujian 3.3.1. Hubungan Antara OD dengan WaktuMenurut teori dari Laily et al (2004), adanya kekeruhan pada vinegar menunjukkan bahwnegar tersebut terdapat pertumbuhan yeast sehingga dapat dikatakan hubungan antara keduanya berbanding lurus. Semakin tinggi nilai OD yang terbaca pada spektrofotometer maka pertumbuhan yeast semakin tinggi. Hal ini diperjelas dengan warna yang dihasilkan oleh vinegar, dimana semakin keruh warna vinegar maka semakin banyak yeast yang tumbuh dalam vinegar tersebut. Beliau juga menambahkan bahwa ketika mikroorganisme yang tumbuh pada fase lag maka nilai OD yang dihasilkan akan relatif stabil. Kemudian jika mikroorganisme tumbuh pada fase log ataupun eksponensial maka nilai OD akan meningkat sebab terjadi penambahan jumlah mikroba dalam vinegar tersebut. Selanjutnya, ketika pertumbuhan mikroorganisme berada pada fase stasioner, maka nilai OD yang dihasilkan akan menurun sebab bobot massa kering dari sel tersebut menurun. Hal serupa juga dikatakan oleh Hoseney (1994), dimana selama proses fementasi berlangsung maka warna sampel akan keruh dan kental karena adanya penurunan pH dan perubahan fase cair menjadi keruh.

Umumnya pertumbuhan yeast memasuki fase eksponensial pada saat menginjak masa inkubasi 24-48 jam, dimana selama fase tersbut yeast akan mengalami pertunasan dan bertambah populasinya. Namun ketika yeast memasuki fase stasioner yaitu pada waktu inkubasi lebih dari 48 jam, maka pertunasan yeast akan berhenti dan laju pembentukan alkohol akan berkurang. Hal ini disebab oleh habisnya ketersediaan nutrisi substrat yang digunakan yeast sehingga lama-kelamaan yeast akan mati (Triwahyuni et al., 2012). Selain itu, fase kematian ini juga dapat disebabkan karena adanya metabolit berupa alkohol yang dihasilkan (Mahreni & Sri, 2011). Dengan demikian dapat dikatakan bahwa yeast mengalami fase eksponensial pada jam ke 24 hingga 48, kemudian akan stabil pada jam ke 72, dan menurun akibat kematian pada jam ke 96.

Berdasarkan grafik hubungan antara nilai OD dengan waktu, terlihat hasil yang berfluktuasi. Pada kelompok C1 terlihat peningkatan nilai OD seiring dengan bertambahnya waktu fermentasi. Pada kelompok C2, pada jam ke 0 hingga ke 48 terlihat peningkatan nilai OD kemudian menurun pada jam ke 72 dan meningkat lagi hingga jam ke 120. Kemudian pada kelompok C3 menunjukkan nilai OD yang terus meningkat seiring dengan meningkatnya waktu fermentasi. Kemudian untuk kelompok C4, memperlihatkan grafik seperti kelompok C2, dimana pada jam ke 0 hingga ke 48 mengalami peningkatan kemudian menurun pada jam ke 72 dan meningkat lagi pada jam ke 96 hingga ke 120. Selanjutnya pada kelompok C5, grafik yang terlihat menunjukkan peningkatan nilai OD seiring dengan meningkatnya waktu fermentasi, namun pada jam ke 72 hingga jam ke 96 peningkatan nilai OD yang terbaca relatif sedikit.

Dari hasil-hasil tersebut, hasil yang ditunjukkan oleh kelompok C1 hingga C5 tidak memberikan kesesuaian hasil dengan teori yang ada, dimana seharusnya pertumbuhan yeast memiliki 3 fase pertumbuhan. Ketika yeast berada fase log, maka nilai OD yang terbaca seharusnya meningkat; kemudian ketika memasuki fase stasioner maka nilai OD yang terbaca akan relatif tetap atau sedikt mengalami perubahan; dan terakhir fase kematian yang mana nilai OD akan semakin menurun. Namun jika dibahas fase per fase, pada kelompok C1hingga C5 sudah sesuai teori dimana ketika jam ke 24 hingga ke 48, yeast sedang berada dalam fase pertunasan (fase lag) sehingga nilai OD yang terbaca semakin tinggi. Kemudian setelah itu, yeast berada dalam fase stasioner dimana pertumbuhan yeast relatif tetap sehingga nilai OD yang tebaca juga relatif stabil. Untuk fase ini, kesesuain teori terlihat pada kelompok C5 menunjukkan perubahan yang relatif sedikit. Terakhir pada fase kematian yeast sehingga nilai OD yang terbaca akan menurun. Untuk fase ini, pada semua kelompok tidak terdapat kesesuaian hasil dengan teori yang ada. Hasil-hasil yang tidak sesuai dengan teori ini, dikarenakan adanya katidaktepatan dalam penggunaan alat spektrofotometer seperti penggunaan cuvet yang tergores atau kotor, ukuran cuvet yang digunakan tidak sama, cuvet yang digunakan tidak tepat penempatannya, dan adanya penyiapan sampel yang tidak sempurna (Pomeranz & Meloan, 1994).

3.3.2. Hubungan Antara Jumlah Sel dengan WaktuMenurut Herrero et al (2006), selama proses fermentasi akan dihasilkan asam laktat dan asam asetat akibat adanya aktivitas yeast. Pertumbuhan yeast selama proses fermentasi sendiri disebabkan oleh adanya nutrisi pada media yang digunakan oleh yeast untuk tumbuh dan juga adanya kondsisi aerob yang mendukung pertumbuhan yeast (Campelo & Isabel, 2004). Ditambahkan pula oleh Noe et al (2009) yang dalam jurnalnya dikatakan bahwa pertumbuhan yeast juga dipengaruhi oleh beberapa faktor lain seperti suhu dan kandungan gula sebagai nutrient yang digunakan oleh yeast.

Pada praktikum pembuatan vinegar ini digunakan yeast berupa Saccharomyces cereviceae. Elevri & Surya (2006) mengatakan bahwa S. Cereviceae memiliki fase log yang singkat sebab media yang digunakan untuk pertumbuhan awal (media starter) merupakan media yang sama seperti media fermentasi. Pada fase pertumbuhannya, S.cereviceae akan mencapai pertengahan fase log ketika memasuki masa inkubasi 20 jam dan akan berada pada fase stasioner pada jam ke 30. Kemudian ditambahkan oleh Thontowi et al (2007) bahwa pada masa inkubasi ke 84 jam, proses fermentasi dapat dihentikan sebab S. cereviceae sudah memasuki fase kematian.

Berdasarkan hasil grafik yang diperoleh, pada kelompok C1 terjadi peningkatan jumlah sel pada masa inkubasi ke 48 dan relatif stabil ketika memasuki jam ke 72; kemudian meningkat lagi hingga jam ke 120. Pada kelompok C2, menunjukkan pola yang sama dengan kelompok C1, hanya saja kestabilan jumlah sel terdapat masa inkubasi ke 96 jam. Untuk kelompok C3, terjadi peningkatan jumlah sel pada masa inkubasi ke 48 jam kemudian relatif stabil ketika memasuki masa inkubasi ke 72, lalu meningkat ketika memasuki jam ke 96 dan menurun pada masa inkubasi ke 120 jam. Pada kelompok C4, terjadi peningkatan jumlah sel pada masa inkubasi ke 0 hingga 96 jam kemudian menurun pada masa inkubasi ke 120 jam. Terakhir pada kelompok C5, terjadi peningkatan pada masa inkubasi ke 48 jam dan stabil pada jam ke 72; kemudian meningkat lagi hingga masa inkubasi ke 120 jam. Pada Gambar 8. dapat dilihat jumlah sel yang dihitung mengguanakan alat haemocytometer.

Gambar 8. Hasil Pengamatan Jumlah Sel dengan Haemocytometer pada N0, N24, N48 (dari kiri ke kanan)

Gambar 8. Hasil Pengamatan Jumlah Sel dengan Haemocytometer pada N0, N24, N48 (dari kiri ke kanan)

Berdasarkan hasil-hasil tersebut, dapat dilihat bahwa peningkatan jumlah sel seiring dengan lamanya proses fementasi berfluktuasi. Jika disesuaikan dengan teori, seharusnya jumlah sel akan bertambah selama fase log, stabil ketika memasuki fase stasioner dan menurun secara drastic ketika mencapai fase kematian drastis (Fardiaz, 1992). Oleh karena itu, hanya ada 2 kelompok yang memiliki kesesuaian dengan teori yang ada yaitu kelompok C3 dan C4 dan ada beberapa kelompok yaitu kelompok C1, C3dan C5 tidak sesuai dengan dengan teori yang ada. Namun jika dilihat tahap per tahap fase pertumbuhan pada kelompok C1, C3, dan C5 masih ada sedikit kesesuaian dengan teori. Pada fase lag, dimana terdapat pertumbuhan mikroorganisme akan menunjukkan jumlah sel yang semakin banyak. Hal ini dapat dilihat pada semua kelompok bahwa ketika memasuki masa inkubasi ke 48, jumlah sel S.cereviceae semakin meningkat. Kemudian pada fase stasioner, jumlah sel S.cereviceae akan relatif stabil atau sedikit mengalami perubahan. Hal ini dapat dilihat pada kelompok C2, C3, dan C5 yang memiliki pertumbuhan sel relatif stabil pada jam ke 72 jam (kelompok C3 dan C5) dan jam ke 96 (kelompok C2). Kemudian fase kematian, dimana jumlah sel akan berkurang drastis. Hal ini terlihat pada kelompok C3 dan C4 yang masa akhir inkubasi (jam ke 120) menurun jumlah selnya. Untuk kelompok C1, C2, dan C5 menunjukkan peningkatan jumlah sel dikarenakan pada akhir masa inkubasi, masih terdapat substrat yang melimpah sehingga yeast masih berada pada fase log dimana S.cereviceae yang sering digunakan dalam fermentasi masih bisa melakukan penggandaan (Sevda & Rodrigues, 2011).

3.3.3. Hubungan Antara Jumlah Sel Dengan pHBerdasarkan grafik yang diperoleh, terlihat hasil yang berfluktuasi untuk tiap kelompoknya. Pada kelompok C1, C2, C4 terlihat bahwa seiring dengan bertambahnya jumlah sel maka nilai pH yang diperoleh akan semakin mnurun. Kemudian pada kelompok C3 menunjukkan grafik hubungan yang berfluktuasi, dimana pada masa fermentasi ke 120 jam terjadi kenaikan jumlah sel dan nilai pH. Selanjutnya pada kelompok C5, juga terlihat hasil yang naik turun, dimana pada masa fermentasi ke 96 jam dan 120 jam terjadi kenaikan nilai pH.

Menurut teori dari Susanto & Bags (2011), semakin bertambahnya waktu fermentasi yang berarti akan terjadi peningkatan jumlah sel hingga titik tertentu dan akhirnya menurun menyebabkan nilai pH akan menurun. Hal ini dikarenakan oleh aktivitas yeast yag memproduksi asam-asam organik seperti asam malat, asam tartarat, asam sitrat, asam asetat, asam butirat, dan juga asam propionat sebagai produk sampeingan hasil fermentasi selain etanol. Oleh karena itu, kesesuaian teori dengan hasil ditunjukkan oleh kelompok C1, C2, dan C4 dimana seiring bertambahnya waktu fermentasi akan menurunkan nilai pH sampel. Teori ini juga didukung oleh Wahono dan Bagus (2012) yang pada jurnalnya ditulis bahwa nilai pH akan semakin menurun ketika jumlah yeast semakin banyak sebab yeast akan menghasilkan etanol dan metabolit lainnya seperti asam-asam organik berupa asam malat, asam tartarat, asam sitrat, asam asetat, asam butirat dan asam alkohol. Untuk ketidaksesuaian hasil dengan teori pada kelompok C3 dan C5 dikarenakan pada proses pembuatan vinegar seharusnya juga ditambahkan kultur Acetobacter acetii yang akan menghasilkan asam asetat selama proses fermentasi vinegar sehingga akan menurukan pH lebih banyak (Kwartiningsih & Nuning, 2005).

3.3.4. Hubungan Antara Jumlah Sel Dengan ODBerdasarkan hasil yang didapat, terlihat bahwa pada hasil tiap kelompok berbeda-beda satu sama lain dan mengalami fluktuasi. Pada kelompok C1, C3, dan C5 menunjukkan hasil seiring dengan meningkatnya jumlah sel maka nilai OD yang terbaca juga akan meningkat. Kemudian pada kelompok C2, terlihat hasil yang hampir sama dengan kelompk C1, yaitu seiring dengan meningkatnya jumlah sel maka nilai OD juga akan meningkat namun pada waktu fermentasi ke 72 jam terjadi penurunan nilai OD dan kemudian meningkat lagi. Pada kelompok C4 memberikan hasil yang berfluktuasi meskipun pada grafik tidak begitu terlihat. Penurunanan nilai OD terlihat pada masa fermentasi ke 72 jam, sedangkan pada jam ke 0, 48 96, dan 120 menunjukkan kenaikkan nilai OD seiring bertambahnya jumlah sel.

Sesuai dengan teori Fardiaz (1992), bahwa jumlah sel yeast akan meningkat mencapai tingkat tertentu seiring dengan bertambahnya waktu fermentasi. Pengukuran jumlah sel mikrooganisme pada suatu sampel cair dapat dihitung dengan menggunakan alat yang disebut spektrofotometer dengan prinsip kerja Hukum Lambert-Beer. Hukum Lambert-Beer merupakan rasio antara intensitas yang diteruskan (I) dengan intensitas cahaya mula-mula (I0), yang kemudian akan disebut dengan persen transmitansi (%T) dimana nilainya akan berbanding terbalik dengan absorbansi (OD). Nilai absorbansi yang terbaca akan semakin tinggi ketika jumlah sel yeast semakin banyak yang ditandai dengan semakin keruhnya suspensi. Teori sesuai dengan hasil pada kelompok C1, C3, dan C5 dimana dengan betambahnya jumlah sel koloni yeast pada sampel vinegar maka nilai absorbansinya akan semakin tinggi. Untuk kelompok C2 dan C5 terdapat ketidaksesuaian hasil dengan teori. Hal ini dikarenakan ketika melakukan pengukuran nilai OD menggunakan spektrofotometri, kuvet yang digunakan kurang bersih, penempatan kuvet pada spektrofotometer kurang tepat, dan juga terdapat gelembung dalam larutan sampel (Sudarmadji & Suhardi, 2000). 3.3.5. Hubungan Jumlah Sel dan Total AsamBerdasarkan hasil yang diperoleh, pada kelompok C1 dan C3 menunjukkan kenaikan total asam seiring dnegan meningkatnya jumlah sel yeast. Kemudian pada kelompok C2, C4, dan C5 menunjukkan hasil pengukuran total asam yang berfluktuasi dimana pada kelompok C2 pada waktu fermentasi ke 120 jam mengalami penurunan nilai total asam meskipun jumla sel yeast meningkat; pada kelompok C4, juga mengalami penurunan nilai total asam pada pada waktu fermentasi ke 72 jam, 96 jam, dan 120 jam meskipun jumla sel yeast meningkat; dan pada kelompok C5 penurunan nilai total asam terjadi pada pada waktu fermentasi ke 96 jam dan 120 meskipun jumlah sel yeast meningkat. Hasil titrasi sampel mulai hari ke 1 hingga ke 4 Gambar 9 dan Gambar 10.

Gambar 9. Hasil titrasi hari ke 1 dan hari ke 2

Gambar 10. Hasil titrasi hari ke 3 dan hari ke 4

Menurut pendapat dari Susanto & Bags (2011) nilai pH dari vinegar akan semakin menurun dengan bertambahnya waktu fermentasi sebab semakin lama fermentasi maka akan terjadi pembentukan asam asetat akibat konversi etanol oleh bakteri Acetobacter acetii (Kwartiningsih & Nuning, 2005). Jika nilai pH menurun maka nilai total asam akan meningkat (Hardiningsih et al., 2006). Oleh karena itu jumlah sel tidak secara langsung mempengaruhi nilai total asam. Berdasarkan hasil yang diperoleh hanya kelompok C1 yang sesuai dengan teori, dimana ketika jumlah sel meningkat maka nilai pH akan semakin turun dan menyebabkan nilai total asam akan meningkat. Kemudian untuk ketidaksesuaian antara hasil da teori pada kelompok C2 hingga C5 dikarenakan pengukuran total asam menggunakan metode titrasi dimana penentuan perubahan warna bersifat subjektif sehingga hasil yang diperoleh juga tidak akurat.

154. KESIMPULAN

Vinegar adalah salah satu contoh produk fermentasi berbahan dasar buah. Vinegar termasuk dalam kelompok cider apel. Proses sterilisasi vinegar adalah untuk membunuh mikrooganisme patogen. Tahapan pembuatan vinegar meliputi pencucian buah, pemotongan buah, penghancuran buah, sterilisasi, pendinginan, penambahan yeast, inkubasi. Cider merupakan minuman fermentasi dengan kadar alkohol yang rendah. Yeast yang digunakan pada pembuatan vinegar ini adalah Saccharomyces cereviceae. S.cereviceae mampu mengubah karbohidrat sederhana menjadi alkohol dan CO2. Proses inkubasi vinegar dilakukan dengan cara shaker. Tujuan dari shaker adalah untuk aerasi, menjaga ketersediaan oksigen pada media dan sumber karbon. Hubungan antara waktu dengan jumlah yeast adalah berbanding lurus. Hubungan antara waktu dan nilai OD adalah berbanding lurus. Hubungan jumlah sel dengan pH adalah berbanding terbalik. Hubungan jumlah sel dengan total asam adalah berbanding lurus. Hubungan jumlah sel dan OD adalah berbanding terbalik. Jumlah sel mikroorganisme akan mengalami empat fase pertumbuhan yaitu fase lag, fase log, fase stasioner, dan fase kematian. Fase lag adalah fase dimana yeast akan berkembangbiak secara lambat atau dpat dikatakan sebagai fase adaptasi. Fase log adalah fase dimana yeast mampu berkembang biak dengan cepat. Fase stasioner adalah fase ketika jumlah sel yang hidup sama dengan jumlah sel yang mati. Fase kematian adalah fase dimana sudah tidak ada lagi pertumbuhan bagi yeast sehingga jumlah sel akan menurun. Ketidaksesuaian hasil yang didapat pada praktikum ini dikarenakan adanya penggunaan spektrofotometer yang tidak tepat dan proses titrasi yang bersifat subjektif.Semarang 13 Juni 2015Praktikan,Asisten Dosen, Benardus Daniel Metta Meliani Chaterine Meilani

Sherly Arga T12.70.01534. DAFTAR PUSTAKA

Campelo, A.F and Isabel, B.(2004). Fermentative Capacity of Bakers Yeast Exposed tto Hyperbaric Stress.

Chang, R. (1991). Chemistry. MC Graw Hill. USA.

Chen, Yu-Wei and Pei-Ju Chiang.(2011). Automatic Cell Counting for Hemocytometers through Image Processing.World Academy of Science, Engineering and Technology 58.

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.

Dolge, R. R.; Z. Kruma; and D. Karklina. (2012). Aroma Composition and Polyphenol Content of Ciders Available in Latvian Market.World Academy of Science, Engineering and Technology 67.

Dwijoseputro, D. (1994). Dasar-dasar Mikrobiologi. Djambatan. Jakarta.

Elevri, P.A dan Surya R.P. (2006). Produksi Etanol Menggunakan Saccharomyces cerevisiae yang Diamobilisasi dengan Agar Batang. Akta Kimia Indonesia 1(2) : 105-114.

Fardiaz, S. (1992). Mikrobiologi Pangan I. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

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

Hardiningsih, R; Rostiati N.R.N; dan Titin Y. (2006). Isolasi dan Uji Resistensi Beberapa Isolat Lactobacillus Pada pH Rendah. Biodiversitas 7(1) : 15-17.

Herrero, M., Garcia, L. A., and Diaz, M. (2006). Volatile Compounds in Cider: Inoculation Time and Fermentation Temperature Effects.

Hoseney, R. C. (1994). Pasta and Noodles Principles of Cereal Science & Technology Second Edition. American Association of Cereal Chemists. Minnesota.

Ikhsan, M. B. (1997). Pengaruh Media Starter dan Cara Penambahan Gula Terhadap Kualitas Anggur Pisang Klutuk. Stiper Farming. Semarang.

Juwilda. (2000). Pendidikan Biologi. Literatur. Trustees of Dartmouth College.

Kwartiningsih, E dan Ln. Nuning S.M. (2005).Fermentasi Sari Buah Nanas Menjadi Vinegar. Ekuilibrium 4(1) : 8-12.

Laily, N., Atariansah, D. Nuraini, S. Istini, I. Susanti, dan L. Hartono. (2004). Kinetika Fermentasi Produksi Selulosa Bakteri oleh Acetobacter pasterianum pada Kultur Kocok.

Mahreni dan Sri S. (2011).Kinetika Pertumbuhan Sel Sacharomyces cerevisiae dalam Media Tepung Kulit Pisang. Seminar Rekayasa Kimia dan Proses. ISSN:1411-4216.

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

Noe, F. A. L, Sandi O., Amparo Q., and Eladio B. (2009).Effects of Temperature, pH, and Sugar Concentration on the Growth Parameters of Saccharomyces cerevisiae, S. kudriavzevii and Their Interspecific Hybrid. International Journal of Food Microbiologu 131, 120-127.

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

Rostini, Iis. (2007). Kultur Fitoplankton (Chlorella sp. dan Tetraselmis chuii) pada Skala Laboratorium.

Said, E. G. (1987). Bioindustri: Penerapan Teknologi Fermentasi. PT. Mediyatama Sarana Perkasa. Jakarta.

Sevda SB and Rodrigues L. (2011). Fermentative Behavior of Saccharomyces Strains During Guava (Psidium Guajava L) Must Fermentation and Optimization of Guava Wine Production. Journal Food Processing and Technology 2(4) : 1-9.

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

Sudarmadji S. & B.H. Suhardi.(2000). Analisa Bahan Makanan dan Pertanian. Penerbit Liberty. Yogyakarta.

Susanto, W.H & Bagus R.S. (2011). Pengaruh Varietas Apel (Malus Sylvestris) dan Lama Fermentasi Oleh Khamir Saccharomyces cereviceae Sebagai Perlakuan Pra-Pengolahan Terhadap Karakteristik Sirup. Jurnal Teknologi Pertanian 2(3): 135-142.

Thontowi, A; Kusmiati; Sukma N. (2007). Produksi Glukan Saccharomyces cerevisiae dalam Media dengan Sumber Nitrogen Berbeda pada Air-Lift Fermentor. Biodiversitas 8(4) : 253-256.

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

Winarno, F.G.; S. Fardiaz dan D. Fardiaz. (1980). Pengantar Teknologi Pangan. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Zubaidah, E. (2010). Kajian Perbedaan Kondisi Fermentasi Alkohol dan Konsentrasi Inokulum Pada Pembuatan Cuka Salak (Salacca zalacca). Jurnal Teknologi Pertanian Vol. 11 No. 2, 94 100.

20

175. LAMPIRAN

5.1. Perhitungan

a. 19b. 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 cc

Kelompok C1

N0Jumlahsel/cc= = 4 x 107N48Jumlahsel/cc= = 24,4 x 107N72Jumlahsel/cc= = 25,6 x 107N96Jumlahsel/cc= = 33,2x 107N120Jumlahsel/cc= = 58,8 x 107Kelompok C2

N0Jumlah sel/cc = x 21= 8,4x107sel/ccN48Jumlah sel/cc = x 38= 15,2x 107sel/ccN72Jumlah sel/cc = x 62= 24,8 x 107sel/ccN96Jumlah sel/cc = x 63= 25,2 x 107sel/ccN120Jumlah sel/cc = x 96= 38,4x 107sel/cc

Kelompok C3

N0 Jumlah sel/cc= x 22 = 8,8 x 107N48Jumlah sel/cc= x 22 = 8,8 x 107N72Jumlah sel/cc = x 65= 26 x 107

N96Jumlah sel/cc = x 179,5= 71,8 x 107N120Jumlah sel/cc = x 81,75= 32,7 x 107

Kelompok C4

N0Jumlah sel/ cc = 20,75= 8,3 107N48Jumlah sel/ cc= 45= 18 107N72Jumlah sel/ cc= 77= 30,8 107N96Jumlah sel/ cc= 113,75= 45,5 107N120Jumlah sel/ cc= 96,75= 38,7 107Kelompok C5

N0Jumlah sel/cc = 11 = 4,4 x 107N48Jumlah sel/cc = 36 = 14,4 x 107N72Jumlah sel/cc = 36,5 = 14,6 x 107N96Jumlah sel/cc = 46,25 = 18,6 x 107N120Jumlah sel/cc = 212,5 = 85 x 107

c. Total AsamRumus :Total asam =

Kelompok C1

N0Total asam= = 7,68mg/mlN48Total asam= = 9,98mg/mlN72Total asam== 11,52mg/mlN96Total asam= = 12,09mg/mlN120Total asam= = 12,48mg/ml

Kelompok C2

N0Total Asam = = 11,52 mg/mlN48Total Asam = = 11,52 mg/mlN72Total Asam = = 11,90 mg/mlN96Total Asam = =11,90 mg/mlN120Total Asam = =11,52mg/ml

Kelompok C3

N0 = = 11,90 mg/mlN48 = = 12,48 mg/mlN72 = = 12,67 mg/mlN96 = = 13,44 mg/mlN120 = = 13,06 mg/ml

Kelompok C4

N0= = 13,82 mg/mlN48= = 12,67 mg/mlN72= = 11,52 mg/mlN96= = 11,71 mg/mlN120= = 10,94 mg/ml

Kelompok C5N0 = = 7,68 mg/mlN48= = 8,23 mg/ml N72= = 12,56 mg/mlN96= = 11,90 mg/mlN120= = 11,52 mg/ml

5.3. Laporan Sementara

5.4. Jurnal

kinetika_sherly arga 12.70.0153_c5

Documents