ANALISIS KUANTITATIF TERHADAP ETANOL HASIL FERMENTASI SUSU KERBAU LUMPUR DENGAN KROMATOGRAFI GAS

ANALISIS KUANTITATIF TERHADAP ETANOL HASIL FERMENTASI SUSU KERBAU LUMPUR DENGAN KROMATOGRAFI GAS (A Quantitative Analysis on the Ethanol from Fermentation of Swamp Buffalo Milk by Gas Chromatography) Masykuri Fakultas Perternakan Universitas Diponegoro, Semarang

ABSTRAK Dadih adalah makanan khas dari Sumatera Barat yang terbentuk karena fermentasi alami pada susu kerbau lumpur. Etanol (CH3CH2OH) merupakan salah satu hasil peruraian (katabolisme) laktosa pada fermentasi susu kerbau lumpur menjadi dadih. Analisis kuantitatif etanol dengan kromatografi gas pada proses fermentasi susu kerbau lumpur perlu dilakukan karena etanol dapat memberikan rasa khas. Susu kerbau lumpur mengandung 3,600% laktosa. Apabila susu kerbau difermentasikan selama 0; 12; 24; 36; 48; 72; 96 dan 120 jam hasil analisis kuantitatif etanolnya masing-masing 0,073%; 0,259%, 0,801%; 0,896%; 1,404%; 1,693%; 1,777% dan 1,984%. Dadih komersial merupakan hasil fermentasi susu kerbau selama 36 jam. Implikasi dari hasil penelitian ini menyarankan bahwa apabila keberadaan etanol dapat memberikan kesukaan yang lebih meningkat pada konsumen, khamir tidak patogen (Candida blankii dan Torulaspora delbruckii) yang menguraikan laktosa menjadi etanol dapat diisolasi bersama-sama bakteri Pedioccus urinaeequi dan Bacillus subtilis sebagai pengganti renet dalam pembuatan bio-industri dadih. Kata kunci : etanol, fermentasi, susu kerbau lumpur, dadih, analisis kuantitatif, kromatografi gas ABSTRACT 'Dadih' is spesific food from west Sumatera formed by natural fermentation of swamp buffalo milk. Ethanol (CH3CH2OH) is one of product from lactose catabolism during fermentation of swamp buffalo milk into ‘dadih’. It was necessary to carry out a quantitative analysis on ethanol of the fermented swamp buffalo milk with gas chromatography was possible, because ethanol gives specific flavour to 'dadih'. The concentration of lactose in buffalo milk was 3.600%. When the buffalo milk were fermented for 0; 12; 24; 36 ; 48; 72; 96 and 120 hr, results of quantitative analysis on ethanol were 0.073%; 0.259; 0.801; 0.894; 1.404; 1.693; 1.777 and 1.984% respectively. Commercial ‘dadih’ for human comsumption was created by 36 hr fermentation of buffalo milk. The implication of the present results suggested that if the ethanol gives specific flavor to ‘dadih’, the non pathogen yeasts (Candida blankii and Torulaspora delbruckii) which catabolize lactose into ethanol were possible to be isolated together with Pediococcus urinaeequi and Bacillus subtilis. The latter microorganism could be used as a substitute for ‘renet’ in the bioindustry of ‘dadih’. Keywords : ethanol, fermentation, swamp buffalo milk, dadih, quantitative analysis, gas chromatography

An Analysis on the Ethanol from Fermentation of Buffalo Milk by Gas Chromatography (Masykuri)

71

PENDAHULUAN Dadih di Sumatera Barat diperoleh dari fermentasi (inkubasi) susu kerbau lumpur dalam tabung bambu pada suhu kamar 2 sampai 5 hari (Fauzan Azima, 1983). Etanol (CH3CH2OH) merupakan salah satu substrat hasil peruraian laktosa selama proses fermentasi alami susu kerbau lumpur menjadi dadih yang melibatkan mikroorganisme atau proses biokimia katabolisme seperti yang dikemukakan oleh Wood et al (1981) serta Conn dan Stump (1976) pada Ilustrasi 1.

Deteksi atau analisis keberadaan etanol dengan kromatografigas ('gas chromatography') perlu dilakukan karena etanol tersebut ikut memberikan sumbangan flavor (rasa) dadih yang khas. Preparasi sampel dikerjakan sesuai petunjuk Marsili et al (1981) dan Pirisino (1983).

MATERI DAN METODE Bahan yang dianalisis kadar etanolnya adalah susu kerbau lumpur segar yang mengandung

Laktosa

Glukosa

Galaktosa

Galaktosa-1P

Glukosa-6P

Glukosa-1P

Gliseraldehid-3P

Asam Piruvat Anaerob (fermentasi)

Produk Akhir: -

Asam Asetat

-

Asam laktat

-

Etanol

Ilustrasi 1. Katabolisme Laktosa Menjadi Etanol selama Fermentasi Susu Kerbau Lumpur

72

J.Indon.Trop.Anim.Agric.28(2) June 2003

laktosa 3,600% milik seorang petani pembuat dadih di Kabupaten Sawahlunto Sijunjung Sumatera Barat. Susu kerbau tersebut difermentasi (diinkubasi) selama 0; 12; 24; 36; 48; 72; 96 dan 120 jam pada tabung bambu Gigantochloa hasskarliana (bambu lengka teli). Preparasi sampel untuk analisis kadar etanol digunakan pelarut asetonitril/aquabides (80/ 20) seperti yang pernah dilakukan oleh Marsili et al (1981) dan Pirisino (1983). Sampel dari masing-masing periode inkubasi diambil sebanyak 2 gram ditambahkan 10 ml pelarut asetonitril/aquabides (80/ 20) dalam tabung sentrifug volume 50 ml. Kemudian digoyang selama 1 menit dan selanjutnya disentrifugasi dengan kecepatan 4000 rpm selama 20 menit pada suhu 40C. Supernatan diambil dan disaring dengan kertas Whatman nomor 42 dan ditampung dalam labu ukur volume 25 ml. Untuk mencapai volume 25 ml, filtrat dalam tabung sentrifug dibilas dengan pelarut asetonitril / aquabides (80/ 20), selanjutnya ditampung dengan labu ukur tersebut dengan melalui kertas Whatman nomor 42. Analisis etanol dilakukan dengan unit gas kromatografi GC-8A Shimadzu. Kolom yang digunakan Carbowax Chromosorb W.HP 80/100 mesh. Kondisi operasi : suhu mula-mula 550C, kemudian dinaikkan 40C/menit selama 3 menit. Selanjutnya dinaikkan lagi 320C/menit, sehingga suhu kolom menjadi 1200C. Tekanan gas pembawa (N2):):) 1,7 kg/cm2, tekanan gas pembawa (H2): 1,6 kg/cm2 dan tekanan udara : 0,19 kg/cm2. Injektor Hawlett Packard syringe 10 ml dengan volume injeksi 1 ml. Untuk menghitung kadar etanol dibuat kurva standar 0,02%, 0,03%, 0,05% dan 0,10% yang

masing-masing diinjeksi secara duplo. Analisis kadar etanol ini juga diperkuat dengan identifikasi mikroorganisme yang berperan (Masykuri, 2001).

HASIL DAN PEMBAHASAN Kadar etanol yang dinalisis serta perkembangan total populasi khamir yang membentuk etanol selama periode inkubasi pembuatan dadih dilihat pada Tabel 1. Keberadaan etanol 0,073% pada susu kerbau segar inkubasi 0 jam dapat dipastikan berasal dari tabung bambu penampung awal yang jarang dicuci karena sebagai sumber inokulan fermentasi, kemudian bersamasama dengan susu kerbau segar yang segera dimasukkan ke dalam bambu segar ikut teranalisis. Kadar etanol yang dianalisis dari periode jam inkubasi ke 0 sampai 120 menunjukkan kecenderungan meningkat karena keberadaan khamir yang diidentifikasi oleh Masykuri (2001) berupa species : Candida blankii dan Torulaspora delbruckii. Pembentukan etanol oleh khamir berlangsung, setelah laktosa terurai menjadi glukosa dan galaktosa oleh bakteri yang diidentifikasi oleh Masykuri (2001) berupa species : Pediococcus urinaeequi dan Enterobacter aerogenes. Glukosa yang terbentuk segera difermentasikan oleh Candida blankii maupun Torulaspora delbruckii menjadi etanol melalui jalur “Embden Meyerhof Parnas” setelah galaktosa ditransformasikan terlebih dahulu menjadi glukosa-6P (Wood et al., 1981; Conn dan Stumpf, 1976). Walaupun secara fisik bentuk dadih

Tabel 1. Kadar etanol serta perkembangan total populasi khamir Candida blankii dan Torulaspora delbruckii selama inkubasi dalam pembuatan dadih1 Inkubasi Etanol Total populasi khamir Candida blankii (Jam) (%) dan Torulaspora delbruckii (cfu / ml) 0 0,073 7,067 x 104 12 0,259 20,220 x 104 24 0,801 10,370 x 105 36 0,894 12,740 x 105 48 1,404 3,040 x 106 72 1,693 11,100 x 107 96 1,777 14,010 x 107 120 1,984 14,410 x 107 1) rata-rata 3 kali ulangan


73

Ilustrasi 2. Tipikal kromatogram analisis etanol pada pembuatan dadih fermentasi dengan GC (a) Larutan etanol standar (b) susu kerbau lumpur segar (inkubasi 0 jam (c) inkubasi 12 jam (d) inkubasi 24 jam (e) inkubasi 36 jam (f) inkubasi 48 jam (g) inkubasi 72 jam (h) inkubasi 96 jam dan (i) inkubasi 120 jam. Peak yang tergambar : 1. Etanol 2. Acetonitril. Kondisi operasi : kolom Chromosorb W HP 80/100 mesh, suhu kolom mula-mula 550C dinaikkan 320C/menit hingga mencapai suhu akhir 1200C. tekanan gas pembawa (N2) : 1,7 kg/cm2, tekanan gas pembawa (H2) : 1,6 kg/cm2, tekanan udara : 0,19 kg/cm2 dan volume injeksi 1 µl.

74


sudah bisa terbentuk dengan adanya Pediococcus urinaeegui yang menfermentasikan laktosa, glukosa dan galaktosa serta adanya Bacillus subtilis (Masykuri, 2001). Murray dan Prince (1970) yang dikutip Wiseman (1979) melaporkan bahwa mikroorganisme tersebut dapat digunakan sebagai pengganti renet dalam pembuatan keju, dimana secara fisik keju identik dengan dadih. Namun, apabila etanol yang terbentuk oleh khamir Candida blankii dan Torulaspora delbruckii dalam penelitian lebih lanjut apabila terbbukti menghasilkan dadih yang paling disukai konsumen, maka keberadaan khamir tersebut perlu dipertahankan. Terlebih lagi Vedamuthu (1982) menyatakan bahwa produk susu fermentasi kefir di pegunungan Kaukasus Rusia dan Koumiss di wilayah padang rumput Asiatik Rusia juga mengandung etanol dalam kisaran 1,0% hingga 2,5%. Selain itu, secara realita bahwa dadih siap konsumsi setelah melewati 36 jam inkubasi ternyata berkadar etanol masuk dalam kisaran kadar etanol produk susu fermentasi kefir dan koumiss. Keberadaan etanol selama waktu proses inkubasi yang dianalisis dengan alat kromatografi gas diperkuat dengan tipikal kromatogram yang muncul dilayar alat, seperi terpaparkan pada Ilustrasi 2. KESIMPULAN Hasil analisis kuantitatif etanol dengan kromatografi gas pada fermentasi susu kerbau lumpur menjadi dadih dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Pada inkubasi 0 jam hingga 120 jam menunjukkan kecenderungan meningkat yakni dari 0,073% hingga 1,984%. 2. Keberadaan etanol pada 0 jam inkubasi, karena berasal dari tabung bambu awal yang berperan sebagai sumber inokulan fermentasi. 3. Apabila keberadaan etanol pada dadih memberi rasa khas yang disukai konsumen, maka keberadaan khamir Candida blankii dan Torulaspora delbruckii perlu dipertahankan, disamping bakteri Pediococcus uriaeequi dan Bacillus subtilis.

UCAPAN TERIMA KASIH

1)

2)

3)

Ucapan terima kasih kepada : Dzakir Ulo seorang petani peternak pembuat dadih di Kabupaten Sawah lunto Sijunjung Sumatera Barat dan staf Laboratorium Mikrobiologi jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Andalas Padang Sumatera Barat. Dr. Ir. Djoko Wibowo dan Dr.Ir. R.B. Kasmidjo, MS yang telah membimbing dan mengarahkan penelitian ini. Seluruh kolega, yang tak dapat disebutkan satu persatu, yang telah membantu penelitian. DAFTAR PUSTAKA

Conn, E.E and P.K Stumpf. 1976. Anaerobic Carbohydrate Metabolism. Outlines of Biochemistry 4th ed. John Wiley and Sons, Inc. New York . p.279-315. Fauzan – Azima. 1983. Studi Tentang Dadih. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada Yogyakarta. Marsili, R.T., H. Ostapenko, R.E. Simons and D.E. Green. 1981 High performance liquid chromatograpic determination of organic acids in dairy Product. J. Food Sci. 46 : 52 – 57. Masykuri. 2001. Identifikasi Mikroorganisme yang Memfermentasikan susu kerbau lumpur menjadi dadih. J. Pengembangan Peternakan Tropis. Edisi Khusus Seminar Nasional Ruminansia : 297 – 306. Pirisino, J.F. 1983. High Performance liquid chromatographic in lactosa reduce milk. J. Food Sci. 48 : 742 – 744. Vedamuthu, E.R. 1982. Fermented milks. in A.H. Rose (Ed) Economic Microbiology volume 7 Fermented Foods. Academic Press, Inc. London. p.199-226.


75

Wiseman,A. 1979. Topics in Enzymes and Fermentation Biotechnology. Ellis Harwood Ltd. Publ. New York. p. 141 – 143. Wood, B.W., J.H. Wilson, R.M. Banbow and L.E. Hood. 1981. Biochemstry. A Problems Approach. The Benjamin/Cummings Publ. Co., Inc. California. p. 193 – 211.

76


ANALISIS KUANTITATIF TERHADAP ETANOL HASIL FERMENTASI SUSU KERBAU LUMPUR DENGAN KROMATOGRAFI GAS

Recommend Documents