1
MEMPELAJARI PERUBAHAN KANDUNGAN POLIFENOL BIJI KAKAO (Theobroma cacao L) DARI HASIL FERMENTASI YANG DIBERI PERLAKUAN LARUTAN KAPUR Oleh
ADYATI PAEMBONG G 611 07 020
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2012
2
MEMPELAJARI PERUBAHAN KANDUNGAN POLIFENOL BIJI KAKAO (Theobroma cacao L) DARI HASIL FERMENTASI YANG DIBERI PERLAKUAN LARUTAN KAPUR
Oleh
ADYATI PAEMBONG G 611 07 020
SKRIPSI Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Jurusan Teknologi Pertanian
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2012
3
HALAMAN PENGESAHAN
JUDUL
: MEMPELAJARI PERUBAHAN KANDUNGAN POLIFENOL BIJI KAKAO (Theobroma cacao L) DARI HASIL FERMENTASI YANG DIBERI PERLAKUAN LARUTAN KAPUR
NAMA
: ADYATI PAEMBONG
STAMBUK
: G 611 07 020
PROGRAM STUDI
: ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
JURUSAN
: TEKNOLOGI PERTANIAN
Disetujui, 1. Tim Pembimbing
Dr. Ir. Mariyati Bilang, DEA
Prof.Dr.Ir. Elly Ishak,M.Sc
NIP : 19540327 198302 2 001
NIP. 19430717 196903 2 001
Mengetahui,
2. Ketua Jurusan
Prof.Dr.Ir.Hj. Mulyati M.Tahir,MS NIP. 19570923 198912 2 001
Tanggal :
2012
3. Ketua Panitia Ujian Sarjana
Prof.Dr.Ir. Elly Ishak,M.Sc NIP. 19430717 196903 2 001
4
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus oleh karena berkat dan anugerah-Nya, maka penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan
judul
“Mempelajari Perubahan Kandungan Polifenol Biji Kakao (Theobroma Cacao L) dari Hasil Fermentasi Yang Diberi Perlakuan Larutan Kapur” yang disusun sebagai salah satu syarat penyelesaian studi dan meraih gelar sarjana pada Jurusan Teknologi Pertanian, Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Universitas Hasanuddin. Penulis menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan kepada Dr.Ir. Mariyati Bilang, DEA dan Prof. Dr.Ir. Elly Ishak, M.Sc yang dengan tulus ikhlas memberikan arahan dan petunjuk sejak dari penyusunan rencana sampai hasil penelitian dapat diwujudkan sebagai suatu karya ilmiah (skripsi) dengan maksud dan harapan agar tujuan dan manfaat penelitian dapat tercapai. Terima kasih dan penghargaan juga penulis sampaikan kepada Prof.Dr.Ir.H.Jalil Genisa, MS dan Dr.Ir.Jumriah Langkong,MP selaku penguji yang telah meluangkan waktunya guna memberikan masukan dan petunjuk menuju kesempurnaan dalam penyusunan skripsi ini. Melalui kesempatan yang berharga ini, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada : 1. Dekan Fakultas Pertanian dan para Pembantu Dekan, Karyawan dan Staf dalam lingkup Fakultas Pertanian atas segala bantuan yang bersifat akademis dan administratif.
5
2. Ketua jurusan beserta seluruh dosen dan staf Teknologi Pertanian yang telah membimbing dan memberikan pengetahuan kepada penulis selama penulis menempuh pendidikan. 3. Ketua panitia seminar dan ujian sarjana Prof.Dr.Ir. Elly Ishak, M.Sc atas waktunya dalam penyelesaian berkas-berkas ujian sarjana. 4. Ibu Hj.A.Nurhayati selaku laboran yang membantu penulis selama ini dalam penelitiannya. 5. Kawan-kawan Orator 07 dan keluarga besar tekpert unhas dan untuk kawan seperjuanganku Andi Nayla Oktavia, Nur Asma, Haryati, Maya Pongmasak, Amarilia
Harsanti yang banyak
membantu
penulis,
memberikan semangat dan doa yang tulus sampai penyusunan skripsi ini selesai. terima kasih kawan buat setiap senyum, canda tawa, suka dan duka yang telah kita alami. Penulis
menyadari
bahwa
skripsi
ini
tidak
lepas
dari
kekurangan karena keterbatasan penulis. oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik untuk penyempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis dan bagi kita semua. Amin . Makassar,
2012
Penulis
6
RIWAYAT HIDUP PENULIS
ADYATI PAEMBONG, lahir di Toraja tepatnya pada Tanggal 6 Agustus 1989, merupakan anak pertama dari dua bersaudara. Penulis dilahirkan dari pasangan D.D.Paembong S.pd dan Dina Siang, S.pd. Pendidikan formal yang pernah dijalani adalah : 1. Sekolah Dasar Negeri 121 Tongko, Tana Toraja (Tahun 1995-2001). 2. Sekolah
Lanjutan
Tingkat
Pertama
Negeri
2
Sangalla’,
Tana
Toraja
(Tahun 2001-2004). 3. Sekolah Menengah Atas Negeri 1 Makale, Tana Toraja (Tahun 2004-2007). 4. Pada Tahun 2007 penulis diterima di Perguruan Tinggi Negeri Universitas Hasanuddin Program Strata Satu (S1) dan tercatat sebagai mahasiswa Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin Makassar. .
Selama menempuh pendidikan di Universitas Hasanuddin, penulis pernah
ikut pada kegiatan diantaranya Orientasi Pengembangan Pola Pikir Mahasiswa (OP3M), Orientasi Pengembangan Kemampuan Lapangan (OPKL), Pelatihan Komputer, Pelatihan Internet (Planet 05). Penulis juga mengikuti KKN profesi di Desa Lonrong, Kecamatan Eremerasa, Kabupaten Bantaeng, penulis juga aktif mengikuti kegiatan seminar-seminar baik ditingkat Jurusan, Regional, Universitas dan tingkat Nasional.
7
ADYATI PAEMBONG (G61107020). Mempelajari Perubahan Kandungan Polifenol Biji Kakao (Theobroma Cacao L) dari Hasil Fermentasi yang diberi Perlakuan Larutan Kapur. Dibawah Bimbingan Mariyati Bilang and Elly Ishak.
RINGKASAN
Indonesia merupakan negara yang kaya akan hasil bumi. Salah satu komoditas hasil perkebunan yang besar di Indonesia adalah kakao. Sekitar 28,26% produksi kakao nasional dihasilkan dari Sulawesi Selatan. Biji kakao mengandung polifenol yaitu senyawa yang penting bagi kesehatan karena dapat bertindak sebagai antioksidan. Kandungan polifenol pada biji kakao dipengaruhi oleh proses pengolahan pasca panen, khususnya fermentasi. Proses fermentasi menyebabkan terjadinya peningkatan keasaman biji kakao. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisa perubahan kandungan polifenol pada biji kakao oleh perlakuan pencelupan dalam larutan basa (kapur sirih) untuk menaikkan pH biji. Perlakuan dalam penelitian ini adalah biji kakao tanpa pencelupan dalam larutan basa (B0), biji yang dicelup di hari kedua (B2), dan pencelupan di hari keenam (B6) dari enam hari waktu fermentasi. Parameter lain yang diteliti antara lain : kadar air, total asam, kadar lemak, asam lemak bebas, dan pH. Hasil penelitian memperlihatkan kandungan polifenol pada perlakuan pencelupan hari ke-2 (B2) berbeda nyata dengan perlakuan tanpa pencelupan (B0) dan pencelupan hari ke-6 (B6) dari 6 hari fermentasi. Secara umum, kadar lemak, kadar asam lemak bebas, total asam, dan pH dipengaruhi oleh kadar air biji kakao pada akhir fermentasi.
kata kunci : biji kakao fermentasi, polifenol, pencelupan, air kapur
8
ADYATI PAEMBONG G61107020). Study Of Polyfenol Changes In Cocoa Bean Fermented Which Treated By Lime Solution. Supervised By Mariyati Bilang and Elly Ishak.
ABSTRACT Indonesia is a country which is rich in agricultural products. One of the major commodity crops, in Indonesia is cocoa. Approximately 28,26% of the national cocoa production resulted from South Sulawesi. Cocoa beans contain polyphenols, these compounds are important in cocoa beans for health because it can act as an antioxidant. The content of polyphenols in cocoa beans is influenced by post-harvest treatment process, especially fermentation. The fermentation process causes an increase in the acidity of the cocoa beans. The aim of this study was to analyze the changes of polyphenols content in cocoa beans by immersion in a lime solution in order to raise the pH value. There were three treatments in this study. Firstly, the cocoa bean was not immersed in lime solution. Secondly, the beans were immersed after two days then were fermented up to sixth days. Lastly, the beans were immersed after six days of fermentation then immersed in lime solution. Other parameters included: water content, total acid, lipid, free fatty acids, and pH. The results showed that content of polyphenols in the treatment of second day immersion (B2) significantly different from treatment without immersion (B0) and immersion of the beans day six (B6) of six days fermentation. In general the levels of fat, free fatty acid levels, total acid, and pH were influenced by moisture content of cocoa beans at the end of fermentation.
Key words: cacao bean fermentation, polyfenol, immersion, lime solution,
9
DAFTAR ISI
Halaman DAFTAR TABEL ....................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR ................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................
xiii
I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang .............................................................
1
B. Rumusan Masalah .......................................................
3
C. Tujuan dan Kegunaan Penelitian .................................
4
II. TINJAUAN PUSTAKA A. Kakao (Theobroma cacao L.).......................................
5
B. Lemak Kakao ...............................................................
9
C. Fermentasi Kakao ........................................................
12
D. Kapur ..........................................................................
16
III. METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat .......................................................
17
B. Alat dan Bahan ............................................................
17
C. Prosedur Penelitian .....................................................
17
a.Penelitian Pendahuluan .......................................
17
b.Penelitian Utama .................................................
18
c.Prosedur kerja …………………………………………
18
D. Perlakuan Penelitian ....................................................
19
E. Parameter Pengamatan ...............................................
20
10
a.Analisa Total Fenol ..............................................
21
b.Analisa Asam Lemak Bebas ................................
21
F. Pengolahan Data .........................................................
22
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. pH biji kakao ................................................................
26
B. Kadar Polifenol.............................................................
28
C. Kadar Lemak................................................................
29
D. Asam Lemak Bebas .....................................................
30
E. Kadar Air…………………………………………………..
31
F. Total Asam ………………………………………………….
32
V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ..................................................................
34
B. Saran ...........................................................................
34
DAFTAR PUSTAKA .............................................................
34
LAMPIRAN ............................................................................
35-37
11
DAFTAR TABEL
NO
JUDUL
HALAMAN
1.Komposisi Pulp Biji Kakao ................................................................................. ..............6 2.Standar Nasional Kakao (SNI) ............................................................................ ..............7 3.Hasil Pengukuran Parameter Biji Kakao Fermentasi ......................................... ............40
12
DAFTAR GAMBAR
NO
JUDUL
HALAMAN
1.Pengaruh antara pencelupan larutan kapur dengan pH biji kakao yang dihasilkan ..........
26
2.Pengaruh antara pencelupan larutan kapur dengan Polifenol biji kakao yang dihasilkan .................................................................................................................. .........28
3.Pengaruh antara pencelupan larutan kapur dengan Kadar lemak yang dihasilkan ..........
4.Pengaruh antara pencelupan larutan kapur dengan asam lemak bebas yang dihasilkan .................................................................................................................. .........30
5.Pengaruh antara pencelupan larutan kapur dengan Kadar air yang dihasilkan ... .........31
6.Pengaruh antara pencelupan larutan kapur dengan total asam yang dihasilkan . .........32
29
13
DAFTAR LAMPIRAN
NO
JUDUL
HALAMAN
1.Perhitungan Persamaan Regresi ......................................................................... 36 2.Hasil Analisa Kadar Polifenol Biji Kakao dengan perlakuan Pencelupan air kapur jenuh ...................................................................................................................... 37 3.Hasil Analisa Asam Lemak Bebas Biji Kakao dengan perlakuan Pencelupan Air Kapur Jenuh ...................................................................................................................... 38 4.Hasil Pengukuran Parameter Biji kakao setelah 6 hari fermentasi ..................... 40
14
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Indonesia merupakan negara yang kaya akan hasil bumi. Salah satu komoditas hasil perkebunan yang besar di Indonesia adalah kakao. Sekitar 28,26% produksi kakao nasional dihasilkan dari Sulawesi Selatan. Produksi kakao di Sulawesi Selatan memberikan sumbangsih yang cukup besar pada produksi kakao nasional, sebab lahan Sulawesi Selatan yang mendukung untuk pertumbuhan tanaman kakao ini. Namun produksi kakao yang besar di Sulawesi Selatan, tidak diimbangi dengan mutu kakao yang baik pula. (Anonim, 2010a). Salah satu faktor yang mempengaruhi mutu kakao adalah penanganan pasca panen yang kurang tepat seperti proses fermentasi. Sedangkan proses fermentasi adalah titik berat pengolahan biji kakao. Pada proses ini akan terjadi pembentukan cita rasa khas kakao, pengurangan rasa pahit dan sepat, dan perbaikan kenampakan fisik kakao. Di samping proses fermentasi menentukan mutu biji kakao, fermentasi juga
mempermudah penghancuran lapisan pulp yang
melengket pada biji (Susanto, 1994). Biji kakao di samping mengandung lemak, karbohidrat, protein juga mengandung senyawa polifenol yaitu senyawa
yang
sangat
sepat,
yang
leukoantosianin,
katekin
dan
polifenol
terdiri
dari
komplek.
antosianin Selama
dan
proses
fermentasi polifenol teroksidasi oleh polifenol oksidase membentuk quinon dan diquinon. Selama fermentasi biji kakao juga mengalami perubahan. Perubahan ini dibantu oleh aktivitas enzim, enzim yang dapat
15
menghidrolisis : Polifenol menjadi antosianin, protein pada biji menjadi asam amino dan polipeptida lainnya, ada pula perubahan gula menjadi alkohol. Alkohol akan dikonversi selanjutnya menjadi asam organik, selain itu akan terbentuk kompleks flavonoid yang mengakibatkan warna coklat pada biji kakao, sedangkan antosianin sebagai hasil hidrolisis polifenol dapat mengubah warna biji menjadi ungu. Warna coklat pada biji kakao adalah hasil reaksi antara quinon dari turunan senyawa polifenol yang bereaksi dengan enzim polyphenoloxidase (ppo) dan asam-asam amino bebas (hasil aktivitas hidrolisa protein oleh enzim protease yang terdapat pada biji kakao (Biehl, 1984; Voigt,et al., 1994). Pada proses fermentasi ini terjadi sejumlah reaksi yang dapat membentuk prekursor aroma dan warna. Hubungan antara pembentukan prekursor aroma kakao, proteolisis protein, derajat pengasaman dan lama fermentasi berpengaruh meningkatkan kualitas kakao. Selama
beberapa
tahun
terakhir,
antioksidan
dipromosikan
mempunyai sifat yang baik pada kakao dan produk yang dihubungkan dengan kakao. Beberapa senyawa antioksidan pada biji kakao adalah polifenol. Polifenol secara umum terdistribusi pada tanaman atau makanan yang adalah juga antioksidan aktif polifenol. Flavonols dan procyanidins telah diidentifikasi sebagai antioksidan aktif dari kakao dan “dark
cocoa”.
Demikian
pula
berbagai
monomer
epikatekin,
cathechin,gallocatechin yang terdapat di dalam kakao menunjukkan aktivitas antioksidan yang kuat (Lee, Kim, Lee, & Lee, 2003). Sedangkan turunan lain dari polifenol seperti flavonoids dan antosianidin belum sepenuhnya diidentifikasi. Sifat antioksidan dari polifenol sederhana telah
16
banyak
dipelajari
dengan
cara
uji
in
vitro
DPPH
(Lee, Kim, Lee, & Lee, 2003; Othman, Ismail, Abdul Ghani, & Adenan, 2007). Dan demikian pula beberapa studi antioksidan dari flavonols dan procyanidins
kakao
menggunakan
metode
in
vitro
seluler
(Kenny et al., 2004; Zhu et al., 2005). Telah dipelajari pula pengaruh bioaktivitas polyfenolic kakao terhadap tumor jinak. Baru-baru ini aktivitas methanol fenolic dari ekstrak kakao dapat melindungi sel hati dari pencegahan sel kanker apoptosis (misalnya sel kanker pada kandungan) yang disebabkan oleh celecoxib (suatu zat anti inflammatory kanker, melalui mekanisme autophagic), (Arlorio et al., 2006). Demikian pula aksi positif dari antioksidan dari ekstrak kakao memperlihatkan efek perlindungan sel terhadap kekurangan O2 (modulated hyschemia) (Arlorio et al., 2005). Berdasarkan uraian di atas, maka diperlukan suatu penelitian untuk mengurangi keasaman yang terbentuk dalam biji kakao selama proses fermentasi dengan pencelupan dalam larutan kapur dan perubahan kandungan polifenol pada biji kakao selama fermentasi.
B. Rumusan Masalah Selama proses fermentasi diketahui bahwa akan terjadi perubahan keasaman atau pH biji kakao yang disebabkan oleh penetrasi hasil perombakan pulp biji kakao. pH biji yang terlalu rendah akan memberi efek terganggunya biosintesa aroma yang melibatkan enzim-enzim yang berperan
dalam
perombakan
asam-asam
amino.
Selama
proses
fermentasi diketahui juga terjadi perubahan kandungan polifenol pada biji
17
seiring dengan meningkatnya aroma biji kakao. Untuk itu bagaimanakah pengaruh perubahan kandungan polifenol biji kakao dari hasil fermentasi yang diberi perlakuan larutan kapur ? C. Tujuan dan Kegunaan Penelitian Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah : 1. Untuk mengurangi keasaman yang terbentuk dalam biji kakao selama proses fermentasi dengan pencelupan secara berkala : setelah hari pertama fermentasi kemudian setelah dua hari fermentasi dan seterusnya sampai hari ke enam. 2. Untuk menganalisa perubahan kandungan polifenol biji kakao akibat atau pengaruh dari perlakuan pencelupan dalam larutan kapur. Kegunaan dari penelitian ini adalah untuk menganalisa kadar polifenol pada fermentasi biji kakao yang dihasilkan dari perendaman larutan kapur serta dapat memberikan informasi pada masyarakat tentang bagaimana mengurangi keasaman pada fermentasi biji kakao dan menganalisa kandungan polifenol pada biji kakao yang dihasilkan dari pencelupan larutan kapur .
18
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Kakao (Theobroma cacao L) Kakao secara umum adalah tumbuhan menyerbuk silang dan memiliki sistem inkompatibilitas-sendiri. Walaupun demikian, beberapa varietas
kakao
mampu
melakukan
penyerbukan
sendiri
dan
menghasilkan jenis komoditi dengan nilai jual yang lebih tinggi. Buah tumbuh dari bunga yang diserbuki. Ukuran buah jauh lebih besar dari bunganya, dan berbentuk bulat hingga memanjang. Buah terdiri dari 5 daun buah dan memiliki ruang dan
di dalamnya terdapat biji.
Warna buah berubah-ubah. Sewaktu muda berwarna hijau hingga ungu. Apabila masak kulit luar buah biasanya berwarna kuning. Biji terangkai pada plasenta yang tumbuh dari pangkal buah, di bagian dalam. Biji dilindungi oleh salut biji (aril) lunak berwarna putih. Dalam istilah pertanian disebut pulp. Endospermia biji mengandung lemak dengan kadar yang cukup tinggi.
Dalam
pengolahan
pascapanen,
pulp
difermentasi selama tiga hari lalu biji dikeringkan di bawah sinar matahari. Klasifikasi kakao menurut Anonim (2010a) adalah sebagai berikut : Kerajaan : Plantae Divisi
: Magnoliophyta
Kelas
: Magnoliopsida
Ordo
: Malvales
Famili
: Malvaceae (Sterculiaceae)
Genus
: Theobroma
Spesies : Theobroma cacao
19
Buah
kakao
dipetik
atau
dipanen
setelah
masak
optimal.
Setelah 143 hari buah mengalami proses pemasakan, dan masak optimal setelah berumur 170 hari, ditandai dengan perubahan warna kulit buah kakao sesuai dengan varietasnya. Buah kakao yang masak berisi sekitar 30-40 biji yang terbungkus oleh lapisan lender (pulp). Berat biji kakao yang diperoleh dipengaruhi oleh curah hujan selama periode pemasakan buah. Pulp merupakan senyawa yang sebagian besar terdiri atas air. Komposisi pulp menurut Haryadi (1993) seperti disajikan pada di bawah ini : Tabel 1. Komposisi Pulp Biji Kakao Komponen
Kandungan Rata-Rata (%)
Air
80-90
Albuminoid, Astringents dsb
0,5-0,7
Glukosa
8-13
Sukrosa
0,4-1,0
Pati
-
Asam non-volatil
0,2-0,4
Besi oksida
0,03
Garam-garam
0,4-0,45
Asam-asam menguap
-
Alkohol
-
Sumber : Haryadi (1993).
20
Standar
nasional
untuk
biji
kakao
Indonesia
menurut
Anonim (2010b), adalah sebagai berikut : Tabel 02. Standar Nasional Indonesia (SNI) Biji Kakao (SNI 01 – 2323 –
Mutu
Mutu
Sub
I
II
Standar
Karakteristik
2000) No. 1.
Jumlah biji/100 gr
**
**
**
2.
Kadar air, %(b/b) maks
7,5
7,5
>7,5
3.
Berjamur, %(b/b) maks
3
4
>4
4.
Tak Terfermentasi %(b/b)
3
8
>8
3
6
>6
maks 5.
Berserangga, hampa, berkecambah, %(b/b) maks
6.
Biji pecah, % (b/b) maks
3
3
3
7.
Benda asing % (b/b) maks
0
0
0
8.
Kemasan kg, netto/karung
62,5
62,5
62,5
Sumber: Anonim (2010b). Kakao merupakan salah satu bahan baku yang dapat digunakan dalam bidang pangan. Wood, G.A.R.(1975), kakao dibagi tiga kelompok besar, yaitu criollo, forastero, Kadar lemak dalam biji criollo lebih rendah daripada forastero tetapi ukuran bijinya besar, bulat, dan memberikan citarasa khas yang baik. Lama fermentasi bijinya lebih singkat daripada tipe forastero Menurut (Djatmiko dan Wahyudi (1986), biji kakao sangat
21
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. Biji kakao mengandung polifenol, yaitu senyawa yang sangat sepat, yang terdiri dari antosianin dan leukoantosianin 3%, katekhin 3%, dan polifenol kompleks. Selama proses fermentasi, polifenol teroksidasi oleh polifenol oksidase membentuk quinon dan diquinon. Katekhin
dan
epikatekhin
selama
proses
fermentasi,
keduanya
menghasilkan warna cokelat yang khas (Susanto, 1994). Kakao merupakan salah satu jenis pangan yang mengandung senyawa polifenol, yang dapat bertindak sebagai antioksidan yang bermanfaat bagi kesehatan manusia. Kandungan total polifenol pada kakao lebih tinggi dibandingkan dari anggur, teh hitam, teh hijau. Kelompok senyawa polifenol yang banyak terdapat pada kakao adalah flavonoid golongan flavanol. Flavanol umumnya terdapat dalam bentuk senyawa tunggal seperti katekin dan epikatekin dan juga berbentuk senyawa oligomer seperti prosianidin.
Struktur Polifenol
22
Struktur kimia polifenol yang penting pada kakao :
(+) – Katekin
(+) – Gallokatekin
(-) – Epikatekin
(-) – Epigallokatekin
B. Lemak Kakao Sifat kimia dan fisik lemak kakao secara interinsik ditentukan oleh komposisi
trigliserida
(Trigilicerides,TAG)
dan
asam
lemak
yang
menyusunnya. Kelompok asam lemak tidak jenuh pada TAG, lemak kakao didominasi oleh asam oleat sebanyak 83%, dalam bentuk palmitatoleat-palmitan (POP), palmitat-oleat-stearat (POS), dan stearat-oleatstearat (SOS) yang menyumbang sebanyak 7—80% dari total TAG. TAG
23
did an TAG tri tidak jenuh menyusun lemak kakao sebanyak 14-23%, sedangkan TAG tri jenuh (triunsaturated) menyusun sebanyak 2-3% (Wahyudi dkk, 2008). Secara umum, asam lemak pada minyak atau lemak nabati terikat pada gugus gliserol dan membentuk triasilgliserol atau trigliserida. Lemak kakao yang baik mengandung sekitar 98% trigliserida, kurang 1,75% asam lemak bebas, 0,3-0,5% digliserida, 0,1% monogliserida, 0,2% sterol, 0,05-0,13% phosfolipid dan sejumlah kecil tocopherol. Susunan simetrik trigliserida pada lemak kakao memegang peran dalam menentukan sifat khas lemak kakao seperti karakteristik pencairan dan kristalisasinya. Asam lemak pada lemak kakao terikat pada gugus gliserol dengan susunan seperti berikut palmitat-oleat- stearat (POS) 36-42% stearat-oleat-stearat (SOS) 23-29% palmitat-oleat-palmitat (POP) 13-19% Kandungan asam stearat dan asam palmitat yang demikian tinggi pada lemak kakao diharapkan akan memberikan kontribusi pada karakteristik pencairan dan kristalisasi sehingga memberikan pencairan yang cepat pada suhu tubuh saat dikonsumsi (Minifie,1999). Lemak merupakan komponen termahal dari biji kakao sehingga nilai ini dipakai oleh konsumen sebagai salah satu tolok ukur penentuan harga. Selain oleh bahan tanam dan musim, kandungan lemak dipengaruhi oleh perlakuan pengolahan, jenis bahan tanaman dan faktor musim. Biji kakao yang berasal dari pembuahan musim hujan umumnya mempunyai kadar lemak lebih tinggi. Sedang, karakter fisik biji kakao pasca pengolahan, seperti kadar air, tingkat fermentasi dan kadar kulit, berpengaruh pada rendemen lemak biji kakao. Kisaran kadar lemak biji
24
kakao Indonesia adalah antara 49% - 52%. Lemak kakao adalah trigliserida yang merupakan senyawa gliserol dan tiga asam lemak. Lebih dari 70% dari gliserida terdiri dari tiga senyawa tidak jenuh tunggal yaitu oleodipalmitin (POP), oleodistearin (SOS) dan oleopalmistearin (POS).
Lemak kakao berwarna kuning tipis, berbentuk padat dan menunjukkan retakan nyata pada suhu dibawah 200C. Titik leleh yang sangat tajam adalah pada suhu 350C dengan peleburan atau pelunakan pada suhu sekitar 300C – 320C. Lemak kakao terdiri atas sejumlah gliserida dari asam-asam lemak lemak stearat, palmitat dan oleat serta sedikit linoleat. Lemak kakao mempunyai sifat berharga, yaitu volumenya mengerut pada saat pemadatan yang memungkinkan pencetakan blok-blok coklat menjadi lebih menarik. Lemak merupakan komponen termahal dari biji kakao, selain oleh bahan tanah dan musim kandungan lemak dipengaruhi oleh perlakuan pengolahan, jenis bahan tanaman dan faktor musim. Biji kakao yang berasal dari pembuahan musim hujan umumnya mempunyai kadar lemak tinggi. Sedangkan karakter fisik biji kakao pasca pengolahan seperti kadar air tingkat fermentasi dan kadar kulit berpengaruh pada rendemen lemak biji kakao. Kisaran lemak biji kakao Indonesia adalah antara 49%-52% (Mulato, 2005). Keberadaan asam lemak bebas di dalam lemak kakao harus dihindari karena hal itu merupakan salah satu indikator kerusakan mutu. Asam lemak bebas umumnya muncul jika biji kakao kering disimpan di gudang yang kurang bersih dan lembab. Kadar asam lemak bebas seharusnya kurang dari 1%. Biji kakao dianggap sudah mulai mengalami
25
kerusakan pada kadar asam lemak bebas di atas 1,3 %. Oleh karena Codex Allimentarius menetapkan toleransi kandungan asam lemak bebas di dalam biji kakao dengan batas maksimum 1,75 % (Anonim, 2009a). Menurut Yusianto dkk., (1997) serta Sulistyowati & Soenaryo (1988), kadar lemak biji kakao tanpa fermentasi lebih rendah 0,07-5,69% daripada yang difermentasi tergantung pada waktu fermentasinya. Fermentasi dapat menurunkan kadar bahan bukan lemak biji, sehingga secara relatif kadar lemak meningkat. Trigliserida merupakan senyawa hasil kondensasi satu molekul gliserol dengan tiga molekul asam lemak. Kandungan gliserida minyak mempunyai rantai pendek, sedangkan lemak mempunyai rantai panjang. C. Fermentasi Kakao Proses fermentasi merupakan hal yang penting pada pengolahan pasca panen dari biji kakao, karena proses fermentasi dapat memperbaiki mutu dari kakao. Proses fermentasi juga diperlukan untuk menghasilkan biji kakao yang memiliki prekursor warna aroma dan rasa sehingga dapat dijadikan sebagai bahan baku dalam bidang pengolahan pangan. Hansen (1998), fermentasi biji kakao akan menghasilkan prekursor cita rasa, mencokelat-hitamkan warna biji, mengurangi rasa-rasa pahit, asam, manis dan aroma bunga, meningkatkan aroma kakao (cokelat) dan kacang (nutty), dan mengeraskan kulit biji menjadi seperti tempurung. Biji yang tidak difermentasi tidak akan memiliki senyawa prekursor tersebut sehingga cita rasa dan mutu biji sangat rendah.
26
Proses fermentasi adalah penentu dari pengolahan biji kakao. Salah satu tolok ukur tidak sempurnanya fermentasi adalah dihasilkannya biji slaty. Yaitu biji yang memiliki tekstur seperti keju: pada kakao lindak warna ungu masih dominan dan tidak menghasilkan citarasa khas kakao. Biji kakao yang tidak difermentasi warnanya lebih pucat bila dibanding dengan
yang
terfermentasi
sempurna,
adapula
yang
mengalami
fermentasi warnanya keunguan, sedangkan yang mengalami fermentasi sempurna warnanya coklat dan bukan ungu (Susanto, 1994). Cita rasa khas kakao dibentuk oleh senyawa-senyawa kimia penyusunnya baik senyawa pembentuk aroma maupun senyawa penentu rasa. Pembentukan cita rasa ini didahului oleh pembentukan senyawa prekusor (calon) cita rasa selama fermentasi untuk selanjutnya dikembangkan menjadi cita rasa yang sebenarnya waktu penyangraian. Senyawa prekusor aroma diantaranya asam amino dan gula reduksi. Kedua senyawa tersebut terbentuk dari hidrolisis protein dan sukrosa yang terdapat dalam keping biji. Senyawa prekusor ini akan berkembang menjadi senyawa aroma melalui reaksi degradasi “stecker” pada proses pencoklatan non enzimatis (reaksi Maillard) waktu penyangraian (Putra, 1997). Fermentasi merupakan tahapan pengolahan yang sangat vital untuk menjamin dihasilkannya cita rasa cokelat yang baik. Fermentasi juga sangat berperan dalam perkembangan aroma dan rasa serta pengurangan rasa sepat dan pahit. Praktik fermentasi yang salah menyebabkan kerusakan cita rasa yang tidak dapat diperbaiki melalui modifikasi pengolahan selanjutnya. Biji kakao tanpa fermentasi sama
27
sekali tidak menghasilkan aroma khas cokelat dan memiliki rasa sepat dan pahit yang biasanya berlebihan (Wahyudi,dkk, 2008). Fermentasi merupakan proses produksi suatu produk dengan mikroba sebagai organisme pemroses. Fermentasi biji kakao merupakan fermentasi tradisional yang melibatkan mikroorganisme indigen dan aktivitas enzim endogen. Fermentasi biji kakao tidak memerlukan penambahan kultur starter (biang), karena pulp/daging kakao yang mengandung banyak glukosa, fruktosa, sukrosa dan asam sitrat sudah dapat mengundang terbentuknya pertumbuhan mikroorganisme sehingga terjadi fermentasi. Fermentasi kakao yang telah selesai biasanya ditandai atau dapat diketahui, antara lain ialah pulp mudah dibersihkan dari kulit biji, kulit biji berwarna coklat, dan bau asam cuka yang sangat jelas. Biji-biji kakao yang belum cukup mengalami fermentasi warna pulpnya putih, kulit biji belum berwarna coklat dan baunya masih berbau alkohol. Fermentasi berfungsi memberikan warna dan aroma yang lebih bagus jika dibandingkan kakao yang tanpa fermentasi (Bahri, 2002). Selama fermentasi, di dalam biji kakao akan terjadi penguraian senyawa polifenol, protein dan gula oleh adanya enzim yang akan menghasilkan senyawa calon aroma, perbaikan cita rasa dan perubahan warna. Selama fermentasi derajat keasaman (pH) mula–mula menurun sampai hari ketiga, stabil pada hari kelima dan meningkat dengan cepat atau meningkat sedikit demi sedikit sejak hari ketiga hingga hari kelima. Kadar polifenol mengalami penurunan, karena terjadinya difusi senyawa polifenol keluar dari keping biji. Komponen pembentuk polifenol adalah
28
antosianin, epikatekhin dan katekhin. Selama fermentasi antosianin dihidrolisa oleh enzim menjadi gula dan sianidin. Total asam mula–mula rendah, kemudian meningkat sampai hari kedua dan mengalami penurunan lagi. Gula pereduksi (glukosa dan fruktosa) mula–mula rendah dan cenderung meningkat sampai akhir fermentasi (Atmawijaya, 1993). Polifenol merupakan salah satu senyawa antioksidan yang berasal dari golongan flavonoid yang sangat bermanfaat bagi kesehatan. Komponen-komponen fenolik banyak terdapat pada pangan nabati atau sayuran dan buah-buahan. Senyawa tersebut mempengaruhi kualitas gizi pangan segar dan olahan. Selain itu senyawa fenol dapat berfungsi sebagai antioksidan primer karena mampu menghentikan reaksi rantai radikal bebas pada oksidasi lipid (Kochar dan Rossell, 1990). Polifenol adalah senyawa yang terdiri dari 2 gugus yaitu flavanoid dan turunan asam sinamat. Flavanoid adalah senyawa polyphenol yang banyak terdapat pada buah, sayuran, teh, anggur merah dan cokelat. Biji kakao banyak mengandung senyawa polyphenol, terutama pada biji kakao yang tidak difermentasi yaitu sekitar (2-18%). Polyphenol berfungsi
sebagai
antioksidan
dan
bermanfaat
untuk
kesehatan
manusia, seperti mencegah kanker, jantung dan penyakit-penyakit lainnya (Misnawi et al., 2002). Kakao mengandung senyawa flavonoid golongan flavanol, yang memberikan efek yang menguntungkan bagi tubuh. Selain itu juga bisa mengurangi resiko mortalitas dan mortiditas kardiovaskuler, kanker dan osteoporosis dan bisa mencegah penyakit neurodegenerative serta diabetes mellitus. Mengkonsumsi flavonoid dan prosianidin secara teratur
29
dapat meningkatkan konsentrasi epikatekin dan katekin di dalam plasma tetapi tidak menyebabkan oksidasi dan juga dapat mengurangi agregasi dan aktivitas platelet penyebab peradangan. Prosianidin kakao bermanfaat dalam modulasi respon imun dan inflamasi pada mamalia. Selain itu prosianidin kakao dari kakao cair ataupun kering terdapat dalam makanan, suplemen dan obat-obatan untuk modulasi produk gen sitokin dan kadar protein dan memberikan efek menguntungkan pada penderita penyakit asma, peradangan akibat virus atau resiko peradangan virus (Anonim,2010a). D.
Kapur Kapur adalah senyawa kimia dengan rumus kimia Ca(OH)2. Kalsium hidrokida dapat berupa kristal tak berwarna atau bubuk putih. Kalsium hidroksida dihasilkan melalui reaksi kalsium oksida (CaO)
dengan air.
Senyawa ini juga dapat dihasilkan dalam bentuk endapan melalui pencampuran larutan kalsium klorida (CaCl2) dengan larutan natrium hidroksida
(NaOH).
Kapur
tersebut
memiliki
sifat
basa
kuat
(Anonim, 2011b). Kapur berasal dari kulit kerang laut atau cangkang dari kerang yang telah dibakar. Kapur sirih biasa ditemukan berwarna putih baik dalam bentuk kering atau basah. Saat kering kapur sirih berumus molekul CaO,
sedangkan
saat
basah/larutan
berumus
molekul
Ca(OH)2
(Bayani, 2009). Kapur sirih (Ca(OH)2) yang dilarutkan dalam air akan terionisasi membentuk ion OH- yang bersifat basa dan dapat menetralkan suasana asam (Ismadi, 1993).
30
III. METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
ini akan dilaksanakan pada bulan Agustus sampai
Desember 2011 di Laboratorium Mikrobiologi dan Bioteknologi Pangan, serta Laboratorium Kimia Analisa dan Pengawasan Mutu Pangan, Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Jurusan Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin, Makassar. B. Alat dan Bahan Alat - alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah timbangan analitik, lumpang, wadah plastik, pisau, sendok, penangas, erlenmeyer, gelas kimia, labu takar, batang pengaduk, tabung reaksi, rak tabung, spektrofotometer, pipet mikro Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah buah kakao,larutan kapur jenuh pH 11,63, plastik klim, kloroform, aquadest, air bersih, tissue roll, aluminium foil, kain kasa, kertas saring, kertas label, Na2CO3, reagen Folin Ciocalteau, larutan asam tannat, alkohol netral, indikator pp, larutan NaOH. C. Prosedur Penelitian a. Penelitian Pendahuluan Penelitian yang dilakukan terbagi atas dua yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Pada penelitian pendahuluan berupa analisa pH, total asam, kadar air, kadar lemak telah dilakukan oleh peneliti lain (Nur Asma, 2011). Penentuan perlakuan terbaik yaitu pH
31
tertinggi yaitu pada sampel dengan perlakuan pencelupan pada hari kedua fermentasi B2 dan nilai pH keping biji kakao terendah selama proses fermentasi terdapat pada sampel dengan perlakuan pencelupan pada hari keenam fermentasi B6. Setiap sampel biji kakao yang diberi perlakuan
pencelupan,
analisanya
dilakukan
pada
hari
keenam
fermentasi. b. Penelitian Utama Penelitian utama dilakukan dengan mengambil perlakuan terbaik dari penelitian pendahuluan yaitu pH tertinggi pada sampel dengan
perlakuan
pencelupan
pada
hari
kedua
fermentasi
B2
yaitu 6,16% dan pH biji kakao terendah selama proses fermentasi yaitu pada sampel dengan perlakuan pencelupan pada hari keenam fermentasi B6 yaitu 4,94, dan mengambil sampel B0 sebagai kontrol. c. Prosedur Kerja Prosedur kerja pada penelitian ini adalah sebagai berikut : 1.
Kapur sirih ditimbang sebanyak 60 gram dengan menggunakan timbangan analitik, kemudian dilarutkan dengan aquadest sebanyak 1200 ml dengan menggunakan gelas erlenmeyer.
2.
Air kapur diaduk secara merata dengan menggunakan magnetik stirer selama ± 15 menit, kemudian disaring dengan menggunakan kertas saring.
3.
Air kapur jenuh yang telah disaring disimpan selama 1 hari di ruangan.
32
4.
Biji kakao dikeluarkan dari kulitnya kemudian ditimbang sebanyak
2 kg
dan ditempatkan dalam wadah dari anyaman bambu (besek) berbentuk kotak segi empat (25 x 25 x 15 cm) dengan penutup yang sama yang dilapisi daun pisang. 5.
Diukur pH biji, total asam biji, kadar air, dan kadar lemak sebelum difermentasi.
6.
Biji kakao dicelup ke dalam air kapur jenuh dengan pH 11,63 selama ± 10 menit sesuai variasi waktu pencelupan.
7.
Biji kakao yang telah dicelup kemudian ditiriskan selama ± 5 menit lalu dimasukkan ke dalam wadah dari anyaman bambu (besek) berbentuk kotak segi empat (25 x 25 x 15 cm) dengan penutup yang sama yang telah diganti daun pisangnya terlebih dahulu untuk menyempurnakan fermentasinya.
8.
Dilakukan pengadukan tiap 48 jam pada hari ke-2, ke-4 dan ke-6.
9.
Diferment asi selama 6 hari dan dilakukan analisa kimia setelah enam hari fermentasi.
D. Perlakuan Penelitian Perlakuan penelitian ini yaitu pencelupan biji kakao dengan larutan kapur jenuh yang difermentasi dengan variasi waktu pencelupan adalah sebagai berikut :
33
B0 : tanpa pencelupan B1 : pencelupan hari I B2 : pencelupan hari II B3 : pencelupan hari II B4 : pencelupan hari IV B5 : pencelupan hari V B6 : pencelupan hari VI E. Parameter Pengamatan Parameter pengamatan pada penelitian ini adalah mengambil perlakuan terbaik dari pH yang tertinggi dan terendah dan hari kontrol dilambangkan dengan B0, B2, B6 untuk pengukuran kadar polifenol, dan asam lemak bebas. a. Pembuatan Larutan Induk Asam Tannat Dilakukan penimbangan 10 mg asam tanat kemudian diencerkan dengan 10 ml aquadest. b. Pembuatan Larutan Na2CO3 Na2CO3 ditimbang sebanyak 2 gr lalu diencerkan dengan aquadest 10 ml. c. Pembuatan Kurva Kalibrasi Asam Tannat dengan Reagen FolinCiocalteau (Waterhouse A, 1999) 1. Asam tannat ditimbang sebanyak 10 mg lalu diencerkan dengan 10 ml aquadest sehingga diperoleh konsentrasi 1000 ppm. 2. Dari larutan induk dipipet 10, 15, 20, 25, 30 µl dan diencerkan dengan aquadest 5000 µl sehingga dihasilkan konsentrasi 50, 100, 150, 200, 250 ppm.
34
3. Masing-masing konsentrasi dipipet 10 µl lalu dimasukkan ke dalam labu takar 5 ml. 4. Dilakukan penambahan reagen Folin-cicalteau dan Na2CO3 20% masingmasing sebanyak 500 µl, dan aqaudest hingga tanda tera. 5. Dilakukan pengocokan hingga homogen dan didiamkan selama 1 jam. 6. Dilakukan pengukuran absorbansi dengan panjang gelombang 640 nm. 7. Hasil pengukuran masing-masing konsentrasi asam galat dibuat kurva kalibrasi hubungan antara konsentrasi asam tannat dengan absorban. d. Pengukuran
Total
Fenol
dengan
metode
Folin-Ciocalteu
(Orak,H.H, 2006) 1. Masing-masing sampel ekstrak kental ditimbang sebanyak 10 mg lalu dilarutkan dengan etanol 96% sebanyak 10 ml. 2. Masing-masing sampel dipipet 100 µl lalu dimasukkan ke dalam labu takar 5 ml. 3. Dilakukan penambahan reagen Folin-Ciocalteu sebanyak 500 µl dan aquadest hingga tanda tera. 4. Dilakukan pengocokan hingga homogen dan didiamkan selama beberapa menit. 5. Dilakukan
pengukuran
absorbansi
dengan
panjang
gelombang
640 nm. 6. Masing-masing sampel ditentukan total fenolnya melalui persamaan regresi dari kurva kalibrasi asam tannat. e.
Penentuan Asam Lemak Bebas (FFA) (Mehlenbacher), 1960 1. Bahan ditimbang 2 gram dalam erlenmeyer. ditambahkan 50ml alkohol netral yang panas dan 2 ml indikator pp
35
2. Dititrasi dengan larutan 0,1 N NaOH yang telah distandarisasi sampai warna merah jambu tercapai dan tidak hilang selama 30 detik. 3. ALB dinyatakan sebagai % FFA
f. Pengolahan Data Pengolahan
data
dilakukan
secara
deskriptif
kuantitatif
berdasarkan data hasil pengamatan terhadap parameter pengujian dengan dua kali ulangan.
36
Diagram Alir Pembuatan Larutan Kapur
Penimbangan kapur sirih sebanyak 60 gr
Pengisian ke dalam erlenmeyer
Penambahan aquadest sebanyak 1200 ml
Pengadukan magnetik selama 15 menit
Penyaringan
Pengendapan endapan Air Kapur Jenuh
37
Diagram Alir Penelitian: Mempelajari Perubahan Kandungan Polifenol Biji Kakao (Theobroma Cacao L) dari Hasil Fermentasi Yang Diberi Perlakuan Larutan Kapur Buah kakao jenis lindak
Pengupasan kulit buah
Penimbangan biji kakao sebanyak 2 kg
Penyimpanan dalam anyaman bambu (besek) berbentuk kotak segi empat( 25x25x10 cm)
B0, B1, B2, B3,B4, B5, B6
Pencelupan dalam larutan kapur jenuh selama 10 menit
Penirisan
Fermentasi selama 6 hari
Pencucian
Biji kakao
38
Pengeringan
Penggerusan
Analisa : pH, total asam, kadar air, kadar lemak, kadar polifenol, asam lemak bebas
DIAGRAM ALIR FERMENTASI BIJI KAKAO (Theobroma cacao L) DENGAN METODE BASAH
IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Penelitian Pendahuluan Penelitian yang dilakukan terbagi atas dua yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Pada penelitian pendahuluan yaitu berupa analisa pH, total asam, kadar air, kadar lemak telah dilakukan oleh peneliti lain (Nur Asma, 2011). Penentuan perlakuan terbaik yaitu pH tertinggi yaitu pada sampel dengan perlakuan pencelupan pada hari kedua fermentasi B2 dan nilai pH keping biji kakao terendah selama proses fermentasi terdapat pada sampel dengan perlakuan pencelupan pada hari keenam fermentasi B6. Setiap sampel biji kakao yang diberi perlakuan
pencelupan,
analisanya
dilakukan
pada
hari
keenam
fermentasi. B. Penelitian utama Penelitian utama dilakukan dengan mengambil perlakuan terbaik dari penelitian pendahuluan yaitu pH tertinggi pada sampel dengan perlakuan pencelupan pada hari kedua fermentasi B2 yaitu 6,16% dan pH biji kakao terendah selama proses fermentasi yaitu pada sampel dengan perlakuan pencelupan pada hari keenam fermentasi B6 yaitu 4,94, dan
39
mengambil sampel B0 sebagai kontrol untuk dilakukan analisa polifenol dan asam lemak bebasnya.
a. pH Biji Hasil analisa pH biji kakao yang difermentasi dengan perlakuan pencelupan dalam larutan kapur yaitu pada sampel B0 (kontrol), sampel B2 (perlakuan pencelupan pada hari kedua dan sampel B6 (perlakuan pencelupan pada hari keenam) dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 1. Pengaruh antara pencelupan larutan kapur dengan pH biji kakao yang dihasilkan
Berdasarkan hasil analisa pH biji kakao selama fermentasi yang telah dilakukan oleh peneliti lain (Nur Asma, 2011) berkisar 4,40-6,16,
nilai
pH
biji
kakao
tertinggi
terdapat
dengan perlakuan pencelupan pada hari kedua dan
pH
biji
kakao
terendah
selama
proses
pada
sampel
(B2) yaitu 6,16% fermentasi
terdapat
40
pada
sampel
(B6)
yaitu
dengan
4,94%.
perlakuan
Berdasarkan
pencelupan tabel
3
pada (tabel
hari
keenam
rekap)
dapat
dilihat bahwa pencelupan biji memberikan efek menaikkan pH. Dalam hal ini, pencelupan biji kakao hari kedua, pHnya meningkat dibandingkan
dengan
tanpa
pencelupan
dan
pencelupan
pada
hari keenam. Berdasarkan hasil analisa pH keping biji kakao selama fermentasi berlangsung menunjukkan bahwa biji kakao yang diberikan perlakuan pencelupan memiliki pH keping biji yang tinggi pada pencelupan hari kedua dibandingkan dengan biji kakao yang tanpa perlakuan pencelupan dan pencelupan pada hari keenam. Adanya perlakuan pencelupan air kapur terhadap biji kakao yang difermentasi menyebabkan peningkatan pH keping terhadap biji kakao pada hari kedua pencelupan. Hal ini sesuai dengan pernyataan Anonim (2011b), bahwa kapur sirih memiliki sifat basa kuat. Dimana air kapur memiliki sifat yang basa kuat sehingga mampu menetralkan sifat asam yang terdapat pada pulp biji kakao yang difermentasi. b. Kadar Polifenol Hasil analisa kadar polifenol pada biji kakao yang difermentasi dengan perlakuan pencelupan dalam larutan kapur yaitu pada sampel B0 (kontrol), sampel B2 (perlakuan pencelupan pada hari kedua fermentasi dan sampel B6 (perlakuan pencelupan pada hari keenam fermentasi) dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
41
Gambar 2. Pengaruh antara pencelupan larutan kapur dengan polifenol biji kakao yang dihasilkan
Berdasarkan gambar di atas dapat dilihat bahwa kadar polifenol pada sampel tanpa pencelupan larutan kapur 0(B0) adalah 4,27%, dan pada sampel dengan pencelupan larutan kapur hari kedua 2(B2) adalah 3,03%. Sedangkan pada sampel dengan pencelupan larutan kapur hari keenam 6(B6) adalah 5,31%. Hasil yang diperoleh dari ketiga sampel tersebut tidak jauh berbeda. Namun dapat diambil kesimpulan bahwa pada sampel dengan pencelupan larutan kapur pada hari keenam 6(B6) memiliki kandungan polifenol yang tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa selama proses fermentasi berlangsung, sampel biji kakao yang diberikan perlakuan pencelupan pada hari keenam memiliki kadar polifenol yang tinggi dibandingkan dengan sampel biji kakao yang tanpa perlakuan pencelupan dan pencelupan pada
hari
terhadap
kedua. sampel
Adanya biji
kakao
perlakuan yang
pencelupan difermentasi
air
kapur
menyebabkan
peningkatan kadar polifenol terhadap biji kakao diakhir fermentasi.
42
Pencelupan berpengaruh pada kadar polifenol dimana pencelupan hari keenam polifenolnya meningkat dibandingkan dengan pencelupan hari kedua yang dianalisa pada hari keenam fermentasi. c. Kadar Lemak
Gambar 3. Pengaruh antara pencelupan larutan kapur dengan kadar lemak yang dihasilkan
Berdasarkan hasil analisa kadar lemak yang telah dilakukan oleh peneliti lain (Nur Asma, 2011), kadar lemak biji kakao tertinggi selama proses fermentasi terdapat pada sampel dengan perlakuan pencelupan pada hari kedua yaitu 4,09%, sedangkan kadar lemak biji kakao terendah selama proses
fermentasi
terdapat
pada
sampel
dengan
perlakuan
tanpa
pencelupan yaitu 3,25%. Berdasarkan tabel 3 (Lampiran 4),kadar lemak pada dasarnya dipengaruhi oleh kondisi kadar air. Pada saat kadar air tinggi, komponen kadar lemak dan asam lemak bebas rendah.Tetapi pada saat kadar air rendah, komponen kadar lemaknya tinggi. Hal tersebut dapat disimpulkan bahwa selama proses fermentasi berlangsung menunjukkan bahwa biji
43
kakao yang diberikan perlakuan pencelupan memiliki kadar lemak tinggi pada pencelupan hari kedua dibandingkan dengan sampel biji kakao yang tanpa perlakuan pencelupan. Pada fermentasi hari pertama kadar lemak meningkat pada tiap sampel dan perlahan-lahan menurun hingga pada hari ketiga fermentasi. Pada hari keempat fermentasi kadar lemak tiap sampel yang diberikan perlakuan pencelupan meningkat hingga diakhir proses fermentasi. d. Asam Lemak Bebas
Gambar 4. Pengaruh antara pencelupan larutan kapur dengan asam lemak bebas yang dihasilkan.
Berdasarkan hasil analisa asam lemak bebas dapat diketahui bahwa asam lemak bebas dengan perlakuan tanpa pencelupan B0 adalah 2,02%, dan pada sampel dengan perlakuan pencelupan pada hari kedua B2 adalah 0,78%, sedangkan pada sampel dengan perlakuan pencelupan pada hari keenam B6 yaitu1,13% . Berdasarkan hasil tersebut, pada sampel dengan tanpa perlakuan pencelupan memiliki jumlah asam lemak bebas 2,02% sudah mengalami kerusakan . Hal ini sesuai dengan Codex Allimentarius
44
yang menetapkan toleransi kandungan asam lemak bebas di dalam biji kakao dengan batas maksimum 1,75%. Sedangkan pada perlakuan pencelupan biji kakao pada hari kedua fermentasi, kandungan asam lemak bebasnya masih bisa ditoleransi yakni 0,78%. Demikian pula dengan perlakuan pencelupan biji kakao pada hari keenam fermentasi. Sifat kimia dan fisik lemak kakao ditentukan oleh komposisi trigliserida dan asam lemak yang menyusunnya. Kelompok asam lemak tidak jenuh lemak kakao didominasi oleh asam oleat sebanyak 83% dalam bentuk palmitat-oleat-palmitan (Wahyudi dkk, 2008). Asam lemak pada minyak atau lemak nabati terikat pada gugus gliserol. Lemak kakao yang baik mengandung 98% trigliserida, kurang dari 1,75% asam lemak bebas. e. Kadar Air
Gambar 5.Pengaruh antara pencelupan larutan kapur dengan kadar air yang dihasilkan.
Pengukuran kadar air bertujuan untuk mengetahui kadar air biji kakao utuh dan biji kakao selama fermentasi (0-6 hari). Kadar air biji kakao yang difermentasi (0-6 hari) sangat mempengaruhi mutunya, dimana semakin
45
tinggi kadar air biji kakao maka daya awetnya akan menurun. Fermentasi mempengaruhi peningkatan kadar air. Berdasarkan hasil analisa kadar air biji kakao selama proses fermentasi menunjukkan bahwa biji kakao yang diberikan perlakuan pencelupan pada hari kedua memiliki kadar air yang tinggi yaitu 54,12%. Sedangkan biji kakao tanpa pencelupan memiliki kadar air 51,79% dan biji kakao yang diberi perlakuan pencelupan pada hari keenam memiliki kadar air 51,29%. Biji kakao yang diberikan perlakuan pencelupan pada hari kedua memiliki kadar air yang tinggi yaitu 54,12%. Hal ini disebabkan karena terganggunya proses penarikan air dari dalam biji oleh proses fermentasi karena pori-pori biji tertutup oleh air kapur yang digunakan untuk mencelup. f.
Total Asam
Gambar 6. Pengaruh antara pencelupan larutan kapur dengan Total Asam yang dihasilkan.
Berdasarkan hasil analisa total asam yang telah dilakukan oleh peneliti lain
(Nur Asma, 2011) berkisar
0,02 - 0,1%. Nilai total asam
tertinggi terdapat pada sampel dengan perlakuan pencelupan pada hari
46
keenam B6 yaitu 0,102% dan nilai total asam terendah terdapat pada sampel dengan perlakuan pencelupan pada hari kedua fermentasi
yaitu 0,02%.
Berdasarkan hasil analisa total asam selama fermentasi berlangsung menunjukkan bahwa sampel biji kakao yang diberikan perlakuan pencelupan memiliki total asam yang tinggi diakhir fermentasi dibandingkan dengan sampel biji kakao yang tanpa perlakuan pencelupan dan pencelupan hari kedua. Adanya perlakuan pencelupan air kapur terhadap sampel biji kakao yang difermentasi menyebabkan peningkatan total asam biji kakao diakhir fermentasi. Dimana air kapur memiliki sifat yang basa kuat sehingga mampu menetralisir keasaman pulp biji kakao yang difermentasi. Hal ini sesuai dengan Anonim (2011b), bahwa air kapur memiliki sifat basa kuat.
47
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini adalah : 1. Pencelupan biji kakao basah dalam larutan kapur di hari kedua, kandungan polifenolnya yang diamati setelah 6 hari fermentasi tinggi yaitu 5,31%. 2. Perlakuan pencelupan larutan kapur terhadap biji kakao basah selama fermentasi berpengaruh terhadap nilai pH biji kakao setelah 6 hari fermentasi. 3. Kadar lemak, asam lemak bebas, dan kadar polifenol dipengaruhi oleh kondisi kadar air di dalam biji. B. Saran Saran untuk penelitian selanjutnya sebaiknya semua parameter diantaranya kadar lemak, kadar air, pH, total asam diukur setelah biji kakao dikeringkan atau setelah kering bila memungkinkan cuaca/sinar matahari.
48
DAFTAR PUSTAKA
Anonim 2009a, Kandungan Cokelat. http://wartawarga.gunadarma.ac.id/2010/01/serba-serbi-tentangcokelat-coklat-atau-cocolate/.Akses tanggal 30 Maret 2010, Makassar. Anonim, 2010a. Kakao (Theobroma cacao). http://id.wikipedia.org/wiki/Kakao. Akses Tanggal 25 Oktober 2010, Makassar. ______, 2010b. Pengolahan Kakao. www.pustakadeptan.go.id/publikasi/wr284063.pdf. Akses Tanggal 25 Oktober 2010, Makassar. Anonim, 2011a. Pengolahan Kakao. www.pustakadeptan.go.id/publikasi/wr284063.pdf. Akses Tanggal 25 Oktober 2011, Makassar. Anonim, 2011b. Pengaruh Lama Perendaman Dengan Larutan Kapur Tohor Ca(OH)2 Pada Kulit Buah Manggis Terhadap Kualitas Kembang Gula Jelly. . http://www.gudangreferensi.com/ebook_detail.php?recordID=274 Akses Tanggal 14 November 2011, Makassar. Atmawijaya, 1993. Pengkajian terhadap Beberapa Parameter Biji Kakao Selama Waktu Fermentasi pada Proses Fermentasi Biji Kakao (Theobroma cocoa L.). Skripsi, Fakultas Teknik Pertanian Universitas Djuanda, Bogor. Bahri, Syamsul., 2002. Bercocok Tanaman Perkebunan Tahunan. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta. Bayani RM. 2009. Kanker Rongga Mulut Disebabkan oleh Kebiasaan Menyirih (Laporan Kasus) [Skripsi]. Medan : Fakultas Kedokteran Gigi, Universitas Sumatera Utara. Biehl, B., 1984. Cocoa Fermentation and Problems of Acidity, Over Fermentation and Low Cocoa Flavor. Proceedings of the Internatinal Comference of Cocoa and Coconut, Kualalumpur. No. 561-566. Haryadi, M. Supriyanto, 1991. Pengolahan Kakao Menjadi Bahan Pangan. Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi. Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.
49
Ismadi M. 1993. Biokimia : Suatu Pendekatan Berorientasi Kasus. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press. J. Serba Bonvehi, and F. Ventura Coll, 2002. Factors Affecting the Formation of Alkylpyrazines During Roasting Treatment in Natural and Alkalinized Cocoa Powder. J. Agric. Food Chem, 50, 3743-3750. Kochhar, S. P. dan J. B. Rossell. 1990. Detection, estimation, and evaluation of antioxidant in food systems. Di dalam: Hudson, B. J. F. (ed.) Food antioxidant. Elsevier Applied Science. London. Pp. 19-64. Lee,
SY.,Yoo,S.S.,Lee,M.J.,Kwon,I.B.dan Pyun,Y.R 2001. Optimization of Nib Roasting in Cocoa bean processing with lotte-better taste and color process.Food.Sci.Biotechnol.10,286-293.
Minifie, W. Beinard, 1999. Chocolate, Cocoa, and Confectionery Sains Technology. An Aspen Publication. London. Misnawi, S Jinap, B Jamilah, S Nazamid, 2004. Fermentation Sensory Properties of Cocoa Liquor as Affected by Polyphenol Concentration and Duration of Roasting. Food Quality and Preference 15(2004) 403-409 dalam Jurnal Industri Hasil Perkebunan, Journal of plantation Based Industry. Volume 4 no. 2 Desember 2009. 52-64 Muctadi, R. Tien., dan Sugiyono., 1992. Petunjuk Laboratorium Ilmu Pengetahuan Bahan Pangan. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi Institut Pertanian Bogor, Bogor. Mulato, Sri, Sukrisno Widyotomo, Misnawi, Edy Suharyanto., 2005. Pengolahan Produk Primer dan Sekunder Kakao. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia, Jember. Nur Asma, 2011. Studi Pengaruh Pencelupan Biji Kakao (Theobroma cacao L.) Basah dengan Air Kapur Secara Berkala Selama Fermentasi. Skripsi. Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin, Makassar. Orak, H.H, (2006) dalam Andayani Regina dkk.,2008. Penentuan Aktivitas Antioksidan, Kadar Fenolat Total dan Likopen Pada Buah Tomat (Solanum lycopersicum L). Fakultas Farmasi, Universitas Andalas, Padang setelah Waterhouse, A, 1999, Folin-Ciocalteau Micro Method For Total Phenol In Wine, Departement of Viticulture & Enology University of California, Davis 152-178.
50
Putra, G., 1997. Perubahan Aroma Bubuk Kakao Selama Fermentasi dan Hubungan dengan Tingkat Kesukaan. isjd.pdii.lipi.go.id/admin/jurnal/31973742.pdf. Sudarmadji, S., Haryono dan suhardi, 1997. Prosedur Analisa Untuk Bahan Makanan dan Pertanian. Penerbit Angkasa. Bandung. Sulistyowati dan Soenaryo. 1988 . Pengaruh lama fermentasi danperendaman terhadap mutu lemak kakao. Pelita Perkebunan 4 (2) : 73-80. Susanto, F.X., 1994. Tanaman Kakao Budidaya dan Pengolahan Hasil. Penerbit Kanisius, Yogyakarta. Voigt,J., Heinrichs, H., Voigt,G.& Biehl, B. 1994. Cocoa-specific aroma precursors are generated by proteolytic digestion of the vicilinlike globulin of cocoa seeds. J Food Chemistry 50 1994, p 177-184. Wahyudi, T, Pangabean dan Pujiyanto. 2008. Panduan Lengkap Kakao. Penebar swadaya. Jakarta. Wood, G.A.R, 1975, Cocoa Tropical Agriculture. Series, 3 Ed, London, Longmans. Woodroof, J.G., 1983. Peanut ; Production, Processing Products. The AVI pub. co.Inc. Wesport. Yusianto, H. Winarno dan T.Wahyudi, 1997. Mutu dab Pola Cita Rasa Biji Beberapa Klon Kakao Lindak. Pelita Perkebunan, 13, 171-187.
51
LAMPIRAN Lampiran 1. Perhitungan persamaan regresi
Data kurva standar Polifenol (ppm) (X)
Absorban (Y)
X2
Y2
XY
50
0.015
2500
0.00023
0.75
100
0.048
10000
0.0023
4.8
150
0.098
22500
0.0096
14.7
200
0.106
40000
0.01124
21.2
250
0.177
62500
0.03133
44.25
∑ y2=0.0547
∑ xy=85.7
∑ x=750 R² = 0.955575
Kurva standar
∑ y=0.444
∑ x2=137500
52
= (-0,0258) +
atau
=
(0,0258)
Lampiran 2. Hasil Analisa Kadar Polifenol Biji Kakao dengan Perlakuan
Pencelupan Air Kapur Jenuh Data Primer ulangan I Blangko (x)
Abs (y)
B0 (x1)
0,037
B2 (x2)
0,021
B6 (x3)
0,052
4,10995%
= 3,06%
Data Primer ulangan II Blangko (x)
Abs (y)
B0 (x1)
0,042
B2 (x2)
0,020
B6 (x3)
0,059
53
59,9476
110,9947
Lampiran 3. Hasil Analisa Asam Lemak Bebas Biji Kakao dengan Perlakuan Pencelupan Air Kapur Jenuh Ulangan 1 Untuk A0 :
Untuk A2 :
%FFA= 0,877%
54
Untuk A6 :
%FFA = 1,287%
Ulangan 2 : Untuk A0 :
%FFA = 1,705%
Untuk A2 :
%FFA = 0,701%
Untuk A6 :
55
%FFA = 0,979%
Lampiran 4. Tabel 3. Hasil Pengukuran Parameter Biji Kakao setelah 6 Hari Fermentasi Sampel B06
B26
B66
pH
5,06 ± 0,077
6,16 ± 0,070
4,94 ± 0,070
Total asam
0,051 ± 0
0,026 ± 0
0,102 ± 0
Kadar Lemak
2,755 ± 0,330
4,095 ± 0,021
3,995 ± 0,007
Asam Lemak Bebas
2,42 ± 0,107
0,78 ± 0,124
1,13 ± 0,081
Kadar Polifenol
4,27 ± 0,084
3,03 ± 0,042
5,31 ± 0,106
Kadar Air
51,79 ± 1,152
54,125 ± 0,685
51,29 ± 0,445
Parameter
Ket : B06 = tanpa pencelupan, analisa hari ke-6 B26 = pencelupan hari ke-2, analisa hari ke-6 B66 = pencelupan hari ke-6, analisa hari ke-6
