TINJAUAN PUSTAKA. Sekilas Tentang Tanaman Kakao (Theobroma cacao L.) Linnaeus pada tahun Tempat alamiah dari genus Theobroma adalah di bagian

TINJAUAN PUSTAKA

Sekilas Tentang Tanaman Kakao (Theobroma cacao L.) Theobroma cacao adalah nama biologi yang diberikan pada pohon kakao oleh Linnaeus pada tahun 1753. Tempat alamiah dari genus Theobroma adalah di bagian hutan tropis dengan banyak curah hujan, tingkat kelembaban tinggi, dan teduh. Dalam kondisi seperti ini Theobroma cacao jarang berbuah dan hanya sedikit menghasilkan biji (Spillane, 1995). Berdasarkan daerah asalnya kakao tumbuh dibawah naungan pohon-pohon yang tinggi. Habitat seperti itu masih dipertahankan dalam budi daya kakao dengan menanam pohon pelindung. Kakao mutlak membutuhkan naungan sejak tanam sampai umur 2 - 3 tahun. Tanaman muda yang kurang naungan pertumbuhannya akan terlambat. Tanaman ini juga tidak tahan angin kencang sehingga tanaman pelindung (penaung) dapat berfungsi sebagai penahan angin (Poedjiwidodo, 1996). Penaung kakao sangat diperlukan dalam mengatur intensitas penyinaran sinar matahari, tinggi suhu, kelembaban udara, menahan angin, menambah unsur hara dan organik, menekan tumbuhan gulma, dan memperbaiki struktur tanah. Intensitas sinar matahari untuk tanaman muda yang berumur 12 - 18 bulan sekitar 30 – 60 %. Sedangkan untuk tanaman

yang sudah produktif, intensitas penyinaran adalah

50 – 75 % (Susanto, 1994).

Universitas Sumatera Utara

Sistematika tanaman kakao secara lengkap adalah sebagai berikut. Divisi

: Spermatophyta

Anak divisi

: Angiospermae

Kelas

: Dicotyledoneae

Bangsa

: Malvales

Famili

: Sterculiaceae

Genus

: Theobroma

Spesies

: Theobroma cacao, L.

(Poedjiwidodo, 1996). Kakao (Theobroma cacao, L.) merupakan satu-satunya spesies diantara 22 jenis dalam genus Theobroma yang diusahakan secara komersial. Tanaman ini diperkirakan berasal dari lembah Amazon di Benua Amerika yang mempunyai iklim tropis. Colombus dalam pengembaraan dan petualangannya di benua menemukan dan membawanya ke Spanyol (Poedjiwidodo, 1996). Tanaman kakao terdiri dari 2 (dua) tipe yang dibedakan berdasarkan atas warna bijinya, warna putih termasuk ke dalam grup Criollo, sedangkan biji tanaman ungu termasuk grup Forastero. Walaupun spesies tanaman yang ada cukup banyak, pada umumnya kakao dibagi 2 (dua) tipe antara lain: a. Criello

: 1. Criello Amerika Tengah 2. Criello Amerika Selatan

b. Forastero

: 1. Forastero Amazone 2. Trinitario (merupakan hibrid Criollo dan Forastero)

(Nasution, 1976).


Kakao dibawa oleh orang Spanyol ke Indonesia sekitar tahun 1560 melalui Filipina ke daerah Minahasa, Sulawesi Utara. Di daerah itu kakao ditanam sebagai tanaman campuran di pekarangan, dan baru dikembangkan secara luas pada tahun 1820. Pada tahun 1845 tanaman ini terserang penggerek buah kakao (PBK) dan karena ditanam tanpa naungan maka umur tanaman hanya mencapai 12 tahun (Poedjiwidodo, 1996). Wood, (1987) menyatakan bahwa varietas dari hasil persilangan secara alamiah Criollo dan Trinitario dijumpai di Jawa, Sumatera, Suriname, Costa Rica, Panama, Venezuela, Timur, dan Granada. Dari tipe Trinitario inilah maka dikembangkan sebagai klon,

sehingga lahirlah klon-klon DR ( Djati Runggo).

Dengan penemuan klon-klon DR ini, maka perkebunan di Jawa Tengah kini berkembang sampai ke Jawa Timur, Sumatera dan daerah lainnya. Jenis Criello dan Trinitario serta persilangan keduanya dikenal sebagai penghasil

kakao mulia (fine cacao). Pada biji kakao jenis ini tidak ditemukan

pigmen ungu, setelah difermentasi dan dikeringkan, biji berwarna cokelat muda, dan bila disangrai memberi aroma yang kuat. Jenis Forastero dikenal sebagai penghasil biji kakao lindak (bulk cacao) atau kakao curah. Biji buah segar berwarna ungu, setelah mengalami proses fermentasi dan pengeringan biji berwarna cokelat tua dan bila disangrai aromanya kurang kuat bila dibandingkan dengan

kakao

mulia

(Hudayah, 1985). Biji kakao sangat diperlukan dalam berbagai macam industri karena sifatnya yang khas, yaitu : (1) biji kakao mengandung lemak yang cukup tinggi (55 %), dimana lemaknya mempunyai sifat yang unik yaitu membeku pada suhu kamar,


akan tetapi mencair pada suhu tubuh, (2) bagian padatan biji kakao mengandung komponen flavor dan pewarna yang sangat dibutuhkan dalam industri makanan (Djatmiko dan Wahyudi, 1986). Produk-produk industri kakao dibuat berdasarkan pemanfaatan kedua sifat biji kakao tersebut, yang umumnya berupa bubuk kakao (cocoa powder) atau lemak kakao (cocoa butter). Kedua produk ini terutama lemak kakao adalah bahan yang sangat diperlukan pada industri makanan, farmasi, dan kosmetika (Viskil, 1980). .Penggunaan biji kakao dalam industri makanan juga mempunyai keuntungankeuntungan karena flavor khas kakao sangat digemari konsumen dan flavor kakao dapat dikombinasikan dengan flavor lain yang kurang enak (De Zaan, 1975). Dalam hal ini kakao mulia mempunyai keunggulan-keunggulan dibanding dengan lindak. Menurut Minifie, (1999) kakao lindak yang merupakan tipe Forestero dari Afrika Barat dan Brazillia mempunyai rasa pahit dan kasar. Kakao mulia dari Jawa, Somoa, dan Amerika Tengah mempunyai flavor yang enak dan warna yang lebih cerah, dan biasanya dijadikan pencampur untuk memperoleh makanan cokelat yang bermutu tinggi. Buah Kakao dan Komposisi Kimia Bijinya Pada dasarnya buah kakao terdiri atas 4 bagian yakni : kulit, placenta, pulp, dan biji. Buah kakao masak berisi 30-40 biji yang diselubungi oleh pulp dan placenta. Pulp merupakan jaringan halus yang berlendir yang membungkus biji kakao, keadaan zat yang menyusun pulp terdiri dari 80-90% air dan 8-14% gula


sangat baik untuk pertumbuhan mikroorganisme yang berperan dalam proses fermentasi (Bintoro, 1977). Adapun mutu biji kakao menurut Standar Nasional Indonesia adalah sebagai berikut: I. Bentuk biji : Bulat,lonjong penuh, tebal 1 cm, panjang 1,5 cm dan lebar 1,5 cm Warna : Cokelat rata dan cerah, Bau : Khas coklat, % ka (b/b) maksimal : 8 % , kadar lemak (b/b) min : 55%. II. Bentuk biji : sedikit berlekuk-lekuk, warna : Cokelat rata dan cerah atau coklat

muda, Bau : Khas cokelat, % ka (b/b) maksimal : 8 %, kadar

lemak (b/b) minimal 55%. III. Bentuk biji : Keriput, warna : Cokelat rata dan cerah, Bau : Khas coklat, % ka (b/b) maksimal : 8 %, kadar lemak (b/b) minimal 55%. (SNI 01 – 2323 - 2000). Komposisi kimia pulp biji kakao ditunjukkan pada Tabel 1. Tabel 1. Komposisi Kimia Pulp Biji Kakao Komponen Air Albuminoid, bahan-bahan yang pahit Glukosa Sukrosa Pati Asam tidak menguap Besi oksida Garam-garam

Persen(%) 0,5 - 0,7 8 - 13 0,4 - 1,0 trance 0,2 - 0,4 0,03 0,4 - 0,45

Sumber : Nasution (1976)


Berbeda dengan pulp, pada biji kakao kandungan airnya sangat rendah, komponen utama penyusun biji kakao adalah lemak. Biji kakao mengandung bermacam-macam

senyawa

kimia

termasuk

diantaranya

senyawa-senyawa

pembentuk flavor, seperti pada Tabel 2 dan 3. Tabel 2. Komposisi Kimia Biji Kakao Afrika Barat yang Tidak Difermentasi. Komponen

Persen

Kulit biji Kecambah Keping biji Lemak Air Nitrogen Total N Protein N Amonia N Amida N Theobromine Kafein Karbohidrat Glukosa Pati Pektin Serat Selulosa Pentosa Gum Tanin Asam organik Asetat Oksalat

9,63 0,77 53,05 3,65 2,28 1,50 0,028 0,188 1,71 0,085 0,30 6,10 2,25 2,09 1,92 1,27 0,38 7,54 0,014 0,29

Sumber: Nasution (1976).


Tabel 3. Komposisi Kimia Biji Kakao yang Difermentasi. Komponen Kulit biji Kecambah Keping biji Lemak Air Abu Nitrogen Total N Protein N Theobromine Kafein

Persen(%) 9,63 0,77 54,7 2,1 2,7 2,2 1,3 1,4 0,07

Karbohidrat Glukosa Pati Pektin Serat Selulosa Pentosa Gum Tanin

0,1 6,1 4,1 2,1 1,9 1,2 1,8 6,2

Asam organik Asetat Oksalat Sitrat

0,1 0,3 0,7

Sumber: Minifie, (1999). Cokelat mempunyai alkoloid seperti theobromin dan phenethylamin yang memiliki efek fisiologi tubuh manusia yaitu aphrodisial (rasa senang). Selain itu juga mengandung Fflavanoid apicatelin dan asam galat yang dapat mencegah penyakit jantung dan memiliki aktivitas anti oksidan sehingga dapat mencegah oksidasi LDL, sebagai anti karsinogen kandungan asam palmitat yang diserap sangat lambat, asam stearat dan asam oleat dibuktikan tidak dapat meninggikan level LDL kolesterol.


Lemak kakao merupakan jenis lemak yang paling sesuai untuk makanan cokelat, karena memiliki karakterisitk khas yang tidak dimiliki oleh lemak lain. Lemak kakao bewarna kuning pucat , bersifat padat dan rapuh pada suhu di bawah 20° C, mulai melunak pada suhu 30 - 32° C dan mencair pada suhu sekitar 35° C. Berikut ini kandungan asam lemak yang terdapat pada lemak kakao : Tabel 4. Asam Lemak pada Lemak Kakao Asam lemak

Atom karbon

Miristat Palmitat Palmitoleat Stearat Oleat Linoleat Arakidat

14 16 16 : 1 18 18 : 1 18 : 2 20

Ikatan rangkap

%

0 0 1 0 1 2 0

0,1 25,8 0,3 34,5 35,3 2,9 1,1

Sumber : Minifie, (1999). Bubuk Kakao Berdasarkan Peraturan Menteri Perindustrian Nomor 45/2009

disebutkan

bahwa yang dimaksud dengan kakao bubuk adalah produk kakao berbentuk bubuk yang diperoleh dari kakao massa setelah dihilangkan sebagian lemaknya dengan atau tanpa perlakuan alkalisasi. Alkalisasi adalah proses penambahan suatu bahan alkalis yang sesuai dengan biji kakao dengan tujuan untuk mengatur keasaman agar mencapai tingkat yang diinginkan. Fermentasi dan penyangraian biji mengakibatkan sifat-sifat citarasa bubuk cokelat berbeda-beda misalnya intensitas cocoa flavor, rasa pahit, astringent dan keasaman. Acidifikasi biji kakao oleh asam asetat selama fermentasi berlangsung


sangat penting untuk pengembangan flavor/citarasa. Perubahan-perubahan ini termasuk peptida-peptida dan asam-asam amino. Fermentasi juga menyebabkan berkurangnya polifenol terlarut dan pada tahap ini juga terjadi pengurangan/ pengeluaran theobromin dan kafein serta komponen-komponen volatil (alkohol, ester dan aldehid). Penyangraian menyebabkan pengembangan aroma spesifik cokelat dengan adanya reaksi Maillard, karamelisasi gula, degradasi protein dan pembentukan komponen volatil seperti pyrazin yang merupakan salah satu komponen flavor yang diinginkan (Anonimousa, 2008). Biji kakao baik yang difermentasi maupun tidak difermentasi dan dikeringkan kemudian disangrai dan selanjutnya digiling untuk menghasilkan pasta cokelat dan pasta cokelat dipres untuk membuat lemak dan bungkil kakao. Kemudian bungkil kakao digiling dan diayak sehingga dihasilkan bubuk cokelat. Proses penyangraian biji kakao yang difermentasi maupun yang tidak difermentasi diduga mempengaruhi mutu dan citarasa bubuk cokelat (Anonimousb, 2008). Bubuk cokelat dari biji yang difermentasi termasuk bubuk natural yang memberika nwarna cenderung lebih terang daripada bubuk cokelat dari biji non fermentasi. Bubuk cokelat natural cocok digunakan dalam industri roti; sementara bubuk dengan pH di atas 6,0 biasanya digunakan untuk pembuatan minuman, puding, dan es krim (Anonimous, 2005).


Flavor Flavor kakao terutama terbentuk setelah biji mengalami proses fermentasi dan diikuti dengan proses pengeringan. Dua tipe reaksi biokimia yang bertanggung jawab untuk memproduksi prekusor flavor adalah reaksi hidrolisis saat fermentasi dan reaksi oksidasi selama pengeringan biji kakao. Untuk menghasilkan pengembangan flavor yang baik, kedua reaksi tersebut harus diikuti dalam urutan yang benar dan tepat (Lopez, 1986). Dengan

melakukan

pemeriksaan

dengan

kromotografi

kertas

yang

menunjukkan bahwa gula yang terdapat dalam ekstrak biji kakao yang difermentasi terdiri dari glukosa dan fruktosa, sedangkan gula dari biji yang tidak difermentasi hanya mengandung sukrosa. Rohan, (1964) berpendapat bahwa gula reduksi merupakan faktor penting dalam pembentukan aroma kakao. Saat ini sudah ditemukan sekitar 200 macam senyawa komponen aroma kakao (Minifie, 1999). Diantaranya terdapat 30 macam senyawa pyrazine, 10 pyrole dan 15 furan (Reneccius et al., 1972). Terdapatnya senyawa ini menunjukkan bahwa selama penyangraian terjadi juga reaksi browning non enzimatis, yaitu reaksi Maillard. Reaksi Maillard dapat berlangsung apabila gula pereduksi bereaksi dengan senyawasenyawa yang mempunyai gugus NH2 (protein, asam amino, peptida, amonium) dan bahan dipanaskan atau didehidrasi (Winarno, 1997). Menurut De Zaan (1979), flavor kakao terbentuk dari 2 kelompok besar bedasarkan komponen penyusunnya, yaitu yang mudah menguap dan yang tidak mudah menguap. Kelompok yang mudah menguap terdiri atas 400 senyawa kimia, kelompok yang tidak mudah menguap termasuk diantaranya theobromin dan kafein


sebagai penyebab rasa pahit dan tannin sebagai penyebab rasa sepat. Biehl, (1984) menyatakan, meskipun lebih dari 50 tahun penelitian dibidang fermentasi kakao, tetapi masih sedikit ditetapkan senyawa yang paling khas pada flavor. Diantara prekusor flavor kakao yang paling sering mendapat perhatian para peneliti adalah asam amino dan gula reduksi. Reaksi-reaksi pembentukan flavor kakao dari asam amino dan gula reduksi terjadi selama penyangraiaan dan salah satu senyawa yang dihasilkan adalah pyrazin (Reymon, 1978). Fermentasi Biji Kakao Proses Fermentasi Salah satu proses pengolahan kakao yang umumnya harus dilakukan adalah fermentasi. Fermentasi adalah suatu reaksi oksidasi dan reduksi dalam sistem biologi yang menghsilkan energi, dimana sebagai gugusan aseptor dan donor elektron adalah gugusan organik yang pada umumnya adalah gula (Winarno dan Fardiaz, 1979). Proses fermentasi biji kakao berlangsung dengan bermacam-macam cara, misalnya ditumpuk diatas alas tertentu, dimasukkan kedalam keranjang, dimasukkan ke dalam peti atau bak dan diletakkan di atas rak. Pada perusahaan perkebunan umumnya fermentasi kakao dilakukan di dalam peti fermentasi yang disusun beberapa baris sesuai dengan waktu proses fermentasi dan frekuensi pengadukan (Nasution, et al., 1985). Misnawi, (2005) menyatakan bahwa, fermentasi merupakan tahapan pengolahan yang sangat penting untuk menjamin terbentuknya cita rasa cokelat yang baik. Perubahan-perubahan ini antara lain menyebabkan; perubahan bentuk dan


warna keping biji, meningkatkan aroma dan rasa serta memperbaiki konsistensi keping biji kakao. Tujuan lain proses fermentasi ini adalah untuk melepaskan pulp dari keping biji, sehingga setelah proses pengeringan, biji kulit tersebut mudah dilepaskan dari keping biji (Rohan, 1963). Perubahan kimiawi dan biologis yang terjadi selama proses fermentasi mengakibatkan pulp hancur dan mencair, biji mati dan terbentuk enzim-enzim tertentu. Proses fermentasi juga dapat menurunkan kadar bahan bukan lemak, sehingga secara relatif

kadar lemak akan meningkat

(Yusianto, et al., 1997). Ketika buah pecah, pulp segera akan terkontaminasi oleh mikroorganisme yang ada di udara sekitarnya, sehingga proses fermentasi pulp akan segera terjadi. Proses fermentasi ini akan menyebapkan dua perubahan besar pada pulp yaitu: (1) Peragian gula menjadi alkohol sebagai hasil kerja beberapa jenis ragi dan bakteri asam laktat, (2) peragian alkohol menjadi asam asetat oleh bakteri asam asetat (Yufnal, 1985). Bersamaan waktunya dengan peragian gula menjadi alkohol, sel pulp akan terurai atau hancur dan cairan yang dikandungnya akan mengalir keluar peti fermentasi secara lambat. Cairan ini dikenal dengan sweating, yang volume dan komposisinya berubah setiap hari dan terus menerus terfermentasi. Cairan ini terlihat menetes dari peti fermentasi, berwarna kuning kecoklatan, agak keruh serta mempunyai bau seperti sari apel (Yufnal, 1985). Yufnal, (1985) menyatakan bahwa volume sweating yang terbesar dijumpai pada 24 jam pertama dan sangat kaya akan gula, sedang pada akhir penetesan sweating tersebut telah mengandung alkohol dan asam asetat.


Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan proses fermentasi biji kakao tergantung pada jumlah pigmen ungu yang terdapat dari biji segar. Makin besar jumlah

pigmen

ini,

makin

lama

proses

fermentasi

yang

dibutuhkan

(Nasution, et al., 1985). Waktu fermentasi kakao jenis Criollo jauh lebih singkat daripada waktu fermentasi kakao jenis Forastero sebagai akibat jumlah pigmen ungu pada kakao jenis Criollo jauh lebih sedikit daripada jumlah pigmen ungu pada kakao jenis Forastero. Hardjosuwito, et al., (1986) mengatakan bahwa kakao mulia lama fermentasinya 3 - 4 hari dan kakao curah 6 - 7 hari, karena selaput lendir pada biji kakao curah berwarna ungu, sedang kakao mulia putih. Beberapa faktor lain yang juga mempengaruhi waktu proses fermentasi antara lain ; tebal pulp biji, varietas kakao, dan jumlah biji yang diolah dalam musim selama pengolahan tersebut. Forsyth dan Quesnel, (1963) mengatakan bahwa flavor tidak akan terbentuk sebelum biji mati, namun demikian periode fermentasi sebelum biji mati penting untuk menghasilkan panas dan asam asetat melalui fermentasi pulp dalam mengatur kematian dan keasaman biji. Periode ini dapat dipersingkat melalui aerasi kuat pada pulp yang mempercepat produksi asam asetat dan pembentukan panas (Biehl, 1984). Pada saat pulp teraerasi, pH menurun sampai 4,5 dan tidak banyak berubah selama metabolisme yeast. Produksi asam didominasi oleh bakteri asam asetat dan bakteri asam laktat. Bilamana substrat pulp ini digunakan oleh mikroorganisme sampai habis, pH akan naik. Perubahan ini dapat ditandai dengan warna kulit biji kakao yang gelap dan terjadi perubahan bau. Biehl, (1984) mengatakan bahwa konsentrasi maksimal asam asetat pada pulp dijumpai lebih tinggi selama aerasi kuat dibandingkan dengan aerasi lemah.


Pada permulaan proses fermentasi tumpukan biji mengandung kadar gula yang tinggi, pH dan oksigen rendah sehingga merupakan media yang cocok bagi pertumbuhan ragi. Beberapa mikroorganisme berperan aktif selama proses fermentasi, terutama proses pemecahan gula menjadi alkohol dan perubahan alkohol menjadi asam asetat. Nasution, (1976) mengatakan bahwa selama tahap awal fermentasi kakao, aktivitas ragi sangat kuat dan lebih dari 90 % total mikroorganisme yang terdapat pada tahap ini adalah ragi. Pada hari pertama proses fermentasi ragi memegang peranan pada proses pemecahan gula menjadi alkohol. Jenis ragi yang umum terdapat pada tumpukan biji kakao

selama

fermentasi

adalah

Saccharomyces

cerevisiae,

Saccharomyces theobromae, Saccharomyces ellipsoides, Saccharomyces apiculatus dan Saccharomyces apimulus (Nasution, et al,. 1985). Selanjutnya pada hari kedua proses fermentasi terjadi pemecahan alkohol menjadi asam asetat yang dipengaruhi oleh aktivitas bakteri asam asetat. Jumlah dan jenis mikroorganisme yang terdapat pada fermentasi biji kakao bervariasi, tergantung pada waktu fermentasi. Bakteri pemecah alkohol menjadi asam asetat pada hari-hari selanjutnya pada proses fermentasi ini adalah Acetobacter xylinum, Acetobacter ascendens, Bacterium xylinum dan Bacterium orleanse. Pembentukan asam asetat merupakan faktor yang sangat penting dari proses kematian biji kakao, asam asetat terbentuk sebesar 0,7 % sampai 1,2 % setelah waktu fermentasi 37 jam dan biji telah mati (Rohan, 1963). Bakteri asam asetat lebih banyak dan lebih cepat tumbuh pada bagian atas tumpukan biji kakao selama proses fermentasi. Hal ini disebabkan oleh karena


pada proses permulaan fermentasi aliran udara lebih cepat di bagian atas, sehingga menghambat pertumbuhan bakteri asam laktat dan perubahan pH lebih cepat pada bagian ini (Nasution, 1976). Fermentasi yang sempurna menentukan cita rasa biji kakao dan produk olahannya, termasuk juga karena buah yang masak dan sehat serta pengeringan yang baik. Fermentasi sempurna yang dimaksud adalah fermentasi selama 5 hari sesuai dengan penelitian Sime - Cadbury. Jika fermentasi yang dilakukan kurang atau tidak sempurna, selain citarasa khas cokelat tidak terbentuk, juga sering kali dihasilkan cita rasa ikutan yang tidak dikehendaki, seperti rasa masam, pahit, kelat, sangit, dan rasa tanah (Atmawinata, et al., 1998). Tempat Fermentasi Tempat fermentasi dapat berupa kotak-kotak yang memiliki lubang-lubang untuk mengeluarkan cairan dan sirkulasi udara. Dapat pula mempergunakan keranjang dari bambu yang dilapisi dengan daun-daun pisang untuk mengurangi aerasi. Kemudian kotak harus ditutup dengan karung goni, dan sebaiknya kotak fermentasi tidak dibuat dari bahan logam atau besi, karena dapat bereaksi dengan zat tanin dan menimbulkan noda-noda biru hitam pada biji kakao (Susanto, 1994). Kapasitas biji kakao yang dapat difermentasi adalah 2,5 kg, 5 kg, dan 7,5 kg. Untuk peti fermentasi dengan kapasitas 2,5 kg, peti luarnya berukuran (250 x 250 x 250)mm dan peti bagian dalam berukuran (200 x 200 x 200)mm. Jarak antara dinding bagian dalam dan bagian luar 15 mm. Setiap sisi kubus pada peti fermentasi bagian dalam dilengkapi lubang dengan diameter 12 mm dengan jarak yang sama dari setiap titik lubang. Lubang-lubang ini dimaksudkan untuk


keluar-masuknya udara yang terdapat dalam kedua dinding tersebut sehingga panas yang diperlukan selama proses fermentasi dapat terkendali (Poedjiwidodo, 1996). Suhu optimal dalam proses fermentasi adalah 48 - 50o C. Untuk mencapai suhu tersebut diperlukan ketebalan biji tertentu. Untuk fermentasi skala kecil (<100 kg) dengan menggunakan metode Sime - Cadbury ketebalan biji antara 30 - 40 cm. Apabila ketebalan lebih dari 40 cm menyebapkan suhu bagian tengah terlalu tinggi, karena aerasi udara kurang sehingga kegiatan organisme terganggu (Poedjiwidodo, 1996). Pengadukan dan Lama Fermentasi Agar fermentasi terjadi secara merata pada seluruh biji diperlukan pengadukan. Pengadukan biasanya diadakan 2 atau 3 kali tergantung tebal lapisan biji. Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa untuk mendapatkan hasil fermentasi yang optimal dilakukan pengadukan pada 12 jam pertama, kemudiaan setiap 2 hari sekali selama 6 hari. Pengadukan yang dilakukan hanya sekali akan menyebabkan tumbuhnya jamur pada bagian atas yang dapat menyebabkan slaty. Sebaliknya, bila pengadukan berlebihan akan menyebabkan kulit biji berwarna gelap, biji tengik, dan rapuh (Poedjiwidodo, 1996). Fermentasi merupakan kunci keberhasilan pengolahan biji kakao, maka waktu fermentasi harus tepat agar mendapatkan hasil yang baik. Waktu fermentasi yang terlalu cepat akan menghasilkan biji kakao yang bermutu rendah yaitu slaty, biji yang teksturnya seperti keju. Sedangkan bila terlalu lama akan biji yang rapuh dan timbul cita rasa yang tidak baik. Semua itu tergantung juga pada macam kakaonya, tetapi


pada umumnya lama fermentasi sekitar 5 - 7 hari untuk kakao lindak, sedangkan kakao mulia sekitar 3 - 4 hari (Susanto, 1994). Penambahan ragi tape sebanyak 0,05 % - 0,1 % pada biji sebelum fermentasi akan mempercepat proses fermentsi. Di samping itu, juga akan memperbaiki mutu biji dan menekan pertumbuhan jamur pda fermentasi skala kecil (Susanto, 1994). Kemasakan buah akan mempengaruhi aktivitas mikroorganisme, dan buah yang masak kandungan gulanya tinggi sehingga aktivitas mikroorganisme lebih tinggi. Disamping itu, buah yang masak juga mempengaruhi tingkat rendemen biji kering, kenampakan biji, dan kualitas biji kering (Susanto, 1994). Di dalam fermentasi akan terjadi pula perubahan pH. Pada pulp pH - nya akan naik dari 3,6 menjadi 4,5 dalam waktu 2 hari. Hal ini akan terus meningkat menjadi 6,5 bila fermentasi sampai hari ke - 7. Sedangkan pH pada keping biji dari 6,5 akan menurun menjadi 4,5 dalam waktu 2 hari, selanjutnya akan naik lagi. Apabila pH baru mencapai 5 pada akhir fermentasi, hal ini berarti fermentasi tidak sempurna (Susanto, 1994). Tanda-tanda bahwa proses fermentasi sudah dapat diakhiri adalah sebagai berikut: Biji kakao sudah tampak kering/lembab, berwarna cokelat dan berbau asam cuka, lendir yang melekat pada biji sudah mudah dikupas, bila dipotong melintang, penampang biji tampak seperti cincin berwarna cokelat untuk kakao mulia, dan warna ungu sudah mulai hilang pada kakao lindak (Susanto, 1994).


Penyangraian Penyangraian bertujuan untuk membentuk rasa dan citarasa khas cokelat dari biji kakao serta untuk memudahkan untuk mengeluarkan lemak dari dalam biji. Melalui proses fermentasi dan pengeringan yang tepat, biji kakao akan mengandung cukup banyak senyawa pembentuk citarasa dan aroma khas cokelat, antara lain asam amino dan gula reduksi. Selama penyangraian, kedua senyawa tersebut akan bereaksi membentuk senyawa Maillard. Senyawa gula non reduksi (sukrosa) akan terhidrolisis oleh air membentuk senyawa gula reduksi dan kemudian akan melanjutkan reaksi Maillard. Selain ditentukan oleh keberadaan senyawa calon pembentuk aroma dan cita rasa, kesempurnaan reaksi sangrai juga dipengaruhi oleh panas, waktu, dan kadar air (Mulato, et al., 2004). Selama proses penyangraian, air akan menguap dari biji, kulit yang menempel dipermukaan inti biji terlepas, inti biji menjadi cokelat, dan beberapa senyawa akan menguap, antara lain asam, aldehid, furan, pirazin, alkohol, dan ester. Pengolahan Biji Kakao Pada dasarnya tahap pengolahan biji kakao untuk memperoleh biji kakao kering bermutu tinggi terdiri atas: Sortasi Buah Menurut Nasution, et al., (1985), buah yang telah dipanen lalu dikumpulkan dan dilakukan sortasi. Adapun sortasi itu dibedakan atas dua tingkatan yakni: a. Sortasi kebun pertama : pemisahan buah dengan kematangan yang seragam dan sehat.


b. Sortasi kebun kedua : pemisahan buah yang terkena serangan penyakit, buah busuk, kurang masak, terkupas dan tercampur kotoran. Pengupasan Pengupasan buah kakao dapat dilakukan dengan mempergunakan pisau, arit pemukul dari kayu. Pengupasan harus terhindar dari kontaminasi alat pengupas yang terbuat dari besi, karena hal itu dapat menimbulkan warna hitam pada biji. Fermentasi Fermentasi adalah suatu proses reaksi oksidasi-reduksi di dalam sistem biologi yang menghasilkan energi dimana sebagai donor dan akseptor elektron digunakan bahan organik, biasanya dipakai glukosa dengan bantuan enzim dimana glukosa diubah menjadi alkohol dan asam asetat (Winarno, 1997). Menurut Nasution, (1976), proses fermentasi biji kakao terdiri atas 2 (dua) bagian : 1. Proses fermentasi secara mikrobiologis (Eksternal Fermentation). 2. Proses fermentasi secara enzimatis (Internal Fermentation) Menurut Siregar, (1964), dua perubahan besar terjadi selama proses fermentasi. Pertama adalah berubahnya gula yang terdapat pada daging buah menjadi alkohol

dan

CO2

oleh

ragi

(Saccharomyces

cerevisiae

dan

Saccharomyces theobromae), yang kedua adalah alkohol tersebut diubah menjadi asam asetat oleh bakteri Acetobakter sp. Panas dan asam yang timbul oleh aktivitas mikroorganisme akan memecah sel-sel pulp menjadi cair .


Reaksi eksoterm dapat menyebabkan kenaikan temperatur di dalam peti-peti fermentasi oleh adanya aktifitas mikrobia, yang memungkinkan proses fermentasi selesai lebih cepat, karena kematian biji segera terjadi. Naiknya temperatur tumpukan biji terjadi karena timbulnya panas yang berasal dari perubahan reaksi: - Gula

Ethanol + CO2

+ 18 kal

Ehanol

As. Asetat

+ 235 kal

- As. Asetat

H 2O

+ H2O + CO2

+ 419 kal

(Lopez, 1986). Perendaman dan Pencucian Biji yang telah selesai difermentasi ada yang direndam dan dicuci dengan air bersih, tetapi ada pula yang langsung dijemur. Biji akan kelihatan bersih, tetapi lebih rapuh dan mudah pecah. Disamping itu, biji akan mengalami penrunan berat antara 10 – 15 %. Sedang biji yang tidak dicuci, selain memiliki rendemen yang tinggi dan tidak rapuh, aroma yang dihasilkan juga lebih baik, tetapi warnanya kurang menarik. Untuk itu pencucian sebaiknya jangan terlalu bersih (Poedjiwidodo, 1996). Tujuan dari perendaman biji adalah untuk menghentikan proses fermentasi, memperbaiki penampakan biji, mengurangi asam cuka yang timbul, dan mengurangi warna hitam pada biji. Perendaman dilakukan selama 2 - 3 jam, kemudian dilakukan pencucian. Pencucian dapat dilakukan dengan cara manual dengan tangan ataupun dengan mesin (Susanto, 1994).


Pengeringan Tahap pengolahan selanjutnya baik untuk biji yang dicuci ataupun tidak dicuci adalah pengeringan. Pengeringan biji kakao dapat dilakukan secara alami ataupun buatan.. Adapun tujuan umum pengeringan adalah untuk menurunkan kadar air biji kakao dari sekitar 60 % menjadi 6 – 7 %, dan juga agar aman dari serangan cendawan. Pada tahap ini terjadi perubahan-perubahan kimia untuk menyempurnakan pembentukan aroma dan warna yang baik (Wood, 1987). Pengeringan yang baik umumnya terdiri dari 3 (tiga) fase, yaitu: 1. Pengeringan lambat pada permukaan sampai pengurangan kadar air secukupnya sekedar menghalangi pertumbuhan jamur. 2. Fase oksidasi, pada fase ini berlangsung proses pembentukan aroma dan lanjutan tanin, yaitu penghilangan rasa sepat yang disebapkan kandungan tanin masih tinggi. 3. Pengeringan cepat untuk menguapkan sisa air, sampai kadar air menjadi 6 – 7 %. (Siregar, 1964). Pengeringan langsung dapat dilakukan dengan alat pengering buatan yaitu oven dengan temperatur awal 35 - 45o C selama 24 jam dan sisanya dilakukan selama 24 jam dilakukan dengan menaikkan suhu menjadi 46 - 50o C sampai kadar air 6 – 7 % (Susanto, 1994). Menurut Winarno (1997), kestabilan optimum bahan makanan dapat tercapai jika kadar air bahan berkisar 3 – 7 %, karena pada keadaan tersebut bahan makanan


tidak mudah terserang oleh ketengikan (oksidasi) dan lebih tahan terhadap serangan mikroorganisme seperti bakteri, kapang, dan khamir. Penyangraiaan dan Pembuatan Bubuk Kakao Biji kakao yang sudah kering dengan kadar air sekitar 6 – 7 % digoreng sangan (tanpa menggunakan minyak). Lamanya penyangraian selama 40 menit. Selanjutnya biji dikupas dengan tangan atau dengan menggunakan alat. Setelah bersih, biji kakao tersebut ditumbuk dengan alat penumbuk tradisional atau dengan menggunakan

mesin

penggiling

sehingga

biji

menjadi

halus

(Widyotomo, et al., 2004). Selanjutnya hasil tumbukan dipres, dengan tujuan untuk memisahkan lemak dan tepung. Pengepres minyak kakao sistem hidrolis dengan tekanan 35 Mpa ini mampu mengeluarkan minyak kakao dari biji yang masih panas yaitu suhu 70o C. Kakao hasil pres dapat dibuat tepung cokelat, sedangkan minyak kakao dapat dijual. (Indarti, 2007). Tepung yang masih mengandung lemak berkadar rendah ini selanjutnya dikeringkan lagi secara alami dengan sinar matahari atau dengan oven. Setelah kering kemudian diayak untuk mendapatkan tepung yang halus. Akhirnya diperoleh bubuk kakao yang bagus. Bubuk kakao inilah yang dimanfaatkan sebagai bahan campuran minuman, kue, serta untuk membuat permen coklat (Susanto, 1994).


Standar Mutu Bubuk Kakao Pengujian bubuk kakao berdasarkan pada Standar Nasional Indonesia mengenai syarat mutu bubuk kakao SNI. 01 – 3747-1995 adalah sebagai berikut: Tabel 5. Standar Mutu Bubuk Kakao Indonesia No 1. 2. 3. 4.

Komponen

Air (maksimal) Abu (dari bahan kering, bebas lemak (maksimal) Lemak cocoa (dari bahan kerin) Kealkalian ml NaOH/ 100 gr (dari bahan kering bebas lemak) (maksimal) 5. Serat kasar (maksimal) 6. lolos ayakan ukuran 70 mesh (maksimal) 7. Pati asing 8. Logam berbahaya Hg Pb As 9. Jamur/ kapang 10. Bakteri E.coli 11. Pasir (maksimal) 12. Benda-benda Asing (maksimal)

Satuan 5% 8% 15-22% 120 5% 80 mes negatif 5 ppm 5 ppm 1 ppm <50 koloni/ gr negatif 0,3 % 2%


TINJAUAN PUSTAKA. Sekilas Tentang Tanaman Kakao (Theobroma cacao L.) Linnaeus pada tahun Tempat alamiah dari genus Theobroma adalah di bagian

Recommend Documents