PENGARUH LAMA FERMENTASI ALAMI SECARA AEROB CAIRAN PULPA HASIL SAMPING FERMENTASI BIJI KAKAO TERHADAP KARAKTERISTIK CUKA FERMENTASI
SKRIPSI
Oleh : MADE PUSPA ARIDONA NIM : 1111205033
JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN 2015
PENGARUH LAMA FERMENTASI ALAMI SECARA AEROB CAIRAN PULPA HASIL SAMPING FERMENTASI BIJI KAKAO TERHADAP KARAKTERISTIK CUKA FERMENTASI
SKRIPSI
Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana
Oleh: MADE PUSPA ARIDONA 1111205033
JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA 2015 ii
Made Puspa Aridona. 1111205033. 2015. Pengaruh Lama Fermentasi Alami Secara Aerob Cairan Pulpa Hasil Samping Fermentasi Biji Kakao Terhadap Karakteristik Cuka Fermentasi di bawah bimbingan Dr. Ir. Ni Made Wartini, MP. dan I Wayan Arnata, S.TP, M.Si. ABSTRAK Telah dilakukan penelitian mengenai pengaruh lama fermentasi alami secara aerob cairan pulpa hasil samping fermentasi biji kakao terhadap karakteristik cuka fermentasi. Tujuan penelitian ini adalah 1) mengetahui pengaruh lama fermentasi alami secara aerob cairan pulpa hasil samping fermentasi biji kakao terhadap karakteristik cuka fermentasi. 2) menentukan lama fermentasi yang tepat untuk menghasilkan cuka fermentasi dengan karakteristik terbaik. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok dengan perlakuan lama fermentasi yang terdiri atas 11 taraf yaitu 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, dan 10 hari. Percobaan ini dikelompokkan menjadi 2 berdasarkan waktu pelaksanaan sehingga didapat 22 unit percobaan. Variabel yang diamati yaitu kadar asam asetat, pH, total padatan terlarut. Hasil penelitian menunjukkan bahwa lama fermentasi alami berpengaruh nyata terhadap kadar asam asetat, pH, total padatan terlarut dari cairan pulpa hasil samping fermentasi biji kakao. Perlakuan fermentasi alami selama 6 hari merupakan perlakuan yang tepat untuk menghasilkan cuka fermentasi dengan karakteristik terbaik yaitu kadar asam asetat 2,30% , derajat keasaman (pH) 3,27, dan total padatan terlarut 5,0 %.brix Kata kunci : asam asetat, cuka, cairan pulpa, waktu fermentasi
iii
Made Puspa Aridona. 1111205033. 2015. Effect time of Fermentation Sweating Naturally By Aerob Watery Against the Vinegar Fermentation Characteristics under the guidance of Dr. Ir. Ni Made Wartini, MP. and I Wayan Arnata, S.TP, M.Si. ABSTRACT It has conducted research on the effect of naturally fermentation of watery sweating on the fermented vinegar characteristics. The purpose of this study were 1) determine the influence of time of naturally of watery sweatings on fermented vinegar characteristics, 2) Determine the appropriate time of fermentation to produce vinegar fermentation with the best characteristics. This study used a Randomized Block Design with time of fermentation treatment which consists of 11 levels ie 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, and 10 days. This experiment grouped into two by the time implementation in order to get 22 experimental units. Observed variables were the levels of acetic acid, pH, total dissolved solids. The results showed that the naturally fermentation time significantly affect the levels of acetic acid, pH, total dissolved solids from the liquid pulp byproduct of fermentation of cocoa beans. Treatment natural fermentation for 6 days was the best treatment to produce fermented vinegar with the best characteristics was 2.30% acetic acid, acidity (pH) of 3.27, and total soluble solids 5.0 % brix. Keywords: acetic acid, vinegar, watery sweating, time of fermentation
iv
RINGKASAN
Kakao merupakan komoditas perkebunan andalan yang terus dipacu pengembangannya, terutama untuk meningkatkan ekspor non migas. Selain itu juga digunakan untuk memenuhi kebutuhan beberapa industri dalam negeri, seperti: industri makanan dan minuman, farmasi dan kosmetika. Pengolahan kakao pada esensinya adalah usaha untuk memproses buah kakao menjadi biji kakao kering yang memenuhi standar mutu dan dapat memunculkan karakteristik khas kakao, terutama cita rasa. Tahapan pengolahan yang dianggap paling dominan mempengaruhi mutu hasil biji kakao kering adalah fermentasi (Alamsyah, 1991). Fermentasi biji kakao bertujuan untuk menghancurkan pulpa dan mengusahakan kondisi untuk terjadinya reaksi biokimia dalam keping biji, yang berperan bagi pembentukan prekursor cita rasa dan warna coklat. Pulpa yang telah hancur akan mudah lepas dari biji, membentuk cairan pulpa (watery sweatings) yang menetes keluar tumpukan biji. Selama fermentasi dapat dihasilkan cairan pulpa 15-20% dari berat biji kakao yang difermentasi (Ganda Putra et al., 2008). Potensi cairan pulpa yang cukup besar tersebut selama ini hanya dibuang begitu saja disekitar tempat pengolahan, selain akan mengotori juga dapat berdampak buruk atau mencemari bagi lingkungan disekitarnya. Padahal asam asetat sebagai salah satu kandungan cairan pulpa mempunyai nilai ekonomis yang tinggi, diantaranya dapat digunakan sebagai bahan baku cuka makan. Cuka fermentasi didefinisikasikan sebagai produk cair yang mengandung asam asetat, diperoleh melalui fermentasi bahan-bahan yang mengandung gula v
atau alkohol dengan atau tanpa penambahan bahan tambahan makanan yang diijinkan (SNI 01-4371-1996). Cuka fermentasi selanjutnya dibuat menjadi cuka makan, yang diklasifikasikan menjadi cuka meja dan cuka dapur. Perbedaannya didasarkan atas kandungan asam asetat, yaitu cuka meja kadar asam asetat 4 12,5% dan cuka dapur kadar asam asetat minimal 12,5% (SNI 01-3711-1995). Kadar asam asetat pada cairan pulpa hasil samping fermentasi biji kakao dapat ditingkatkan dengan melakukan fermentasi pada cairan pulpa hasil samping fermentasi biji kakao. Dalam proses fermentasi asam asetat, lama proses fermentasi
akan berpengaruh terhadap kadar asam asetat. Selama ini belum
diketahui berapa lama fermentasi terbaik untuk menghasilkan karakteristik cuka makan terbaik. Hasil penelitian Hardoyo et al. (2007) menunjukkan fermentasi asam asetat pada media Hoyer dengan menggunakan bakteri Acetobacter aceti B166 pada kondisi fermentasi suhu 30oC dengan lama fermentasi 3-12 hari menghasilkan kadar asam asetat tertinggi pada hari ke-11. Pada lama fermentasi 12 hari terjadi penurunan kadar asam asetat yang dihasilkan. Lama fermentasi asam asetat terbaik didapat pada hari ke-11 dan apabila dilanjutkan konsentrasi asam asetat akan menurun. Percobaan ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan perlakuan lama fermentasi yang terdiri atas 11 taraf yaitu 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, dan 10 hari. Percobaan ini dikelompokkan menjadi 2 berdasarkan waktu pelaksanaan sehingga didapat 22 unit percobaan. Variabel yang diamati dalam penelitian ini yaitu kadar asam asetat (James, 1995), pH (Apriyantono et al., 1988), dan total padatan terlarut (Sudarmadji et al., 1989). vi
Hasil penelitian menunjukkan bahwa lama fermentasi berpengaruh terhadap karakteristik cuka fermentasi. Lama fermentasi 6 hari merupakan perlakuan terbaik untuk menghasilkan cuka fermentasi dengan karakteristik terbaik, dengan kadar asam asetat 2,30 %, derajat keasaman (pH) 3,27 dan total padatan terlarut 5,0 % brix.
vii
Skripsi ini telah mendapat persetujuan pembimbing
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Ir. Ni Made Wartini, MP. NIP. 19640824 198903 2 001
I Wayan Arnata, S.TP, M.Si. NIP. 19780620 200501 1 002
Mengesahkan, Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana
Dr. Ir. I Dewa Gde Mayun Permana, M.S. NIP. 19591107 198603 1 004
Tanggal lulus: ........................................
RIWAYAT HIDUP viii
Made Puspa Aridona dilahirkan di Singaraja, Kabupaten Buleleng pada tanggal 24 November 1993. Penulis merupakan anak kedua dari lima bersaudara dari pasangan Ketut Merta dan Ketut Murtini Penulis memulai pendidikan di SDN 3 Kaliuntu pada tahun 1999 dan menyelesaikannya pada tahun 2005, lalu melanjutkan pendidikan di SMPN 4 Singaraja dan menyelesaikannya pada tahun 2008. Pada tahun 2011 penulis menyelesaikan pendidikan di SMKN 1 Sukasada. Sejak tahun 2011 penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana. Selama menjalani perkuliahan, penulis aktif sebagai panitia pelaksana maupun panitia pengarah pada kegiatan-kegiatan kemahasiswaan dan sebagai fungsionaris organisasi kemahasiswaan di lingkungan Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana.
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul “Pengaruh Lama Fermentasi Alami Secara Aerob Cairan Pulpa Hasil Samping Fermentasi Biji Kakao Terhadap Karakteristik Cuka Fermentasi”. Penulisan skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana. Pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya dan penghargaan yang setulus-tulusnya kepada: 1.
Ibu Dr. Ir. Ni Made Wartini, MP., selaku dosen pembimbing I dan Bapak I Wayan Arnata, S.TP, M.Si., selaku dosen pembimbing II yang tidak pernah lelah memberikan bimbingan, arahan dan solusi dalam penyelesaian skripsi ini.
2.
Kepada penyandang dana Hibah Penelitian Unggulan Perguruan Tinggi yang diketuai oleh Bapak Prof. Dr. Ir. G.P. Ganda Putra, MP., yang telah mendanai penelitian ini.
3.
Bapak Dr. Ir. Dewa Gede Mayun Permana, M.S., selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana, atas fasilitas yang diberikan.
4.
Ibu Ir. Amna Hartiati, MP., selaku Ketua Jurusan Teknologi Industri pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana.
x
5.
Bapak/Ibu dosen beserta pegawai di lingkungan Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana, atas fasilitas dan dukungan selama menempuh kuliah hingga penyusunan skripsi ini.
6.
Keluarga besar yang tercinta, Bapak, Ibu, Kakak, Adik beserta keluarga besar yang telah mendukung untuk menyelesaikan pendidikan dan tugas akhir ini.
7.
Dewa Ayu Putu Indah Suciantari yang selalu memberikan semangat dan motivasi dalam penyelesain tugas akhir ini.
8.
Kawan-kawan FTP khususnya TIP 2011 yang selalu saling mendukung satu sama lain untuk mencapai cita-cita dan impian masing-masing. Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa membalas
semua budi baik ini dengan balasan yang lebih baik. Penulis telah berupaya optimal untuk menyelesaikan tugas akhir dengan baik, namun dengan terbuka penulis sangat menghargai segala saran dan kritik yang membangun dalam rangka penyempurnaannya. Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca. Bukit Jimbaran,
Agustus 2015
Penulis
xi
DAFTAR ISI
Halaman JUDUL
.............................................................................................................. i
HALAMAN PERSYARATAN ........................................................................... ii ABSTRAK ......................................................................................................... iii RINGKASAN ...................................................................................................... v HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... viii RIWAYAT HIDUP ............................................................................................. ix KATA PENGANTAR ......................................................................................... x DAFTAR ISI ...................................................................................................... xii DAFTAR TABEL ............................................................................................. xiv DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xv DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xvi I. PENDAHULUAN .......................................................................................... 1 1.1. Latar Belakang ....................................................................................... 1 1.2. Rumusan Masalah .................................................................................. 4 1.3. Hipotesis ................................................................................................ 5 1.4. Tujuan Penelitian ................................................................................... 5 1.5. Manfaat Penelitian ................................................................................. 5 II. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................. 6 2.1. Tanaman Kakao ..................................................................................... 6 2.2. Buah Kakao ............................................................................................. 6 2.3. Pengolahan Kakao .................................................................................. 8 xii
2.4. Mekanisme Fermentasi Kakao .............................................................. 10 2.5. Penghancuran Pulpa .............................................................................. 14 2.6. Cairan Pulpa Hasil Samping Fermentasi Biji Kakao ............................ 15 2.7. Asam Asetat, Cuka Fermentasi dan Cuka Makan ................................ 18 III. METODE PENELITIAN ............................................................................. 21 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian .............................................................. 21 3.2. Bahan ................................................................................................... 21 3.3. Alat ....................................................................................................... 21 3.4. Rancangan Percobaan ........................................................................... 21 3.5. Pelaksanaan Penelitian .......................................................................... 22 3.6. Variabel yang Diamati .......................................................................... 22 3.6.1. Analisis Kadar Asam Asetat ....................................................... 22 3.6.2. Analisis pH................................................................................. 24 3.6.3. Total Padatan Terlarut................................................................. 24 3.6. Analisis Data ......................................................................................... 24 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................... 25 4.1. Kadar Asam Asetat ............................................................................... 25 4.2. Derajat Keasaman (pH) ......................................................................... 26 4.3. Total Padatan Terlarut........................................................................... 27 V. KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................... 29 5.1. Kesimpulan .......................................................................................... 29 5.2. Saran ..................................................................................................... 29 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 30 LAMPIRAN ....................................................................................................... 34 xiii
DAFTAR TABEL
No.
Judul
Halaman
1. Perubahan Komposisi Pulpa (Case, 2004) ...................................................... 11 2. Nilai rata-rata kadar asam asetat, pH, dan total padatan terlarut. .................. 25
xiv
DAFTAR GAMBAR
No.
Judul
Halaman
1. Proses perubahan glukosa menjadi asam piruvat (Lehninger, 1982) .............. 17 2. Proses perubahan asam piruvat menjadi etanol (Anonimous, 2012) .............. 17 3. Proses perubahan etanol menjadi asam asetat (Anonimous, 2009) ................ 18 4. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Kadar Asam Asetat (Hardoyo et al., 2007)..................................................................................... 20 5. Diagram Alir Pelaksanaan Percobaan ............................................................. 23 6. Perubahan Kadar Asam Asetat Selama Proses Fermentasi............................. 26 7. Perubahan Ph Selama Proses Fermentasi... ..................................................... 27 8. Perubahan Total Padatan Terlarut Selama Proses Fermentasi. ....................... 27
xv
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Judul
Halaman
1. Analisis Kadar Asam Asetat ........................................................................... 34 2. Analisis pH ...................................................................................................... 39 3. Analisis Total Padatan Terlarut ....................................................................... 44
xvi
