Marina Chimica Acta, April 2003, hal. 12 - 16 Jurusan Kimia FMIPA, Universitas Hasanuddin
Vol. 1 No. 1 ISSN 1411-2132
PERANAN KULIT KAYU BULI Sonneratia sp. DALAM FERMENTASI NIRA AREN MENJADI MINUMAN BERALKOHOL Firdaus dan Len Sinda Jurusan Kimia FMIPA Universitas Hasanuddin Kampus Tamalanrea Makassar ABSTRACT An investigation of the role of Sonneratiaceae sp. tree bark, optimum duration, and concentration of the tree bark powder in fermentation process of sugar palm sap to produce alcoholic drink has been carried out. The role of Sonneratiaceae sp. was studied by comparing the volume of ethanol produced from the fermentation with and without additional tree bark of bark Sonneratiaceae sp.. The content of ethanol was analyzed by gas chromatography method with spiking technique. It is clear from the results that the tree bark of Sonneratiaecea sp. inhibit the oxidation of ethanol to acetic acid. By plotting the fermentation time and the concentration of tree bark powder to the produced volume of ethanol, it was found that optimum fermentation time and concentration of tree bark of Sonneratiaecea sp. were 5 days and 2.1 g/L respectively. Keywords : Sonneratiaceae, fermentation, tree bark, concentration
ini telah digunakan untuk berbagai tujuan. Mangrove telah digunakan sebagai kayu bakar, pembuatan arang, perlindungan ikan dalam tambak ikan, tiang pancang, tiang sanggah terowongan, dan makanan ternak. Beberapa tetumbuhan mangrove telah digunakan sebagai obat-obatan (jamu). Di kalangan masyarakat Sulawesi-Selatan khususnya masyarakat Kabupaten Tanah Toraja dan Kabupaten Luwu, kulit batang kayu Sonneratia sp. (nama daerah : kayu Buli) digunakan sebagai bahan pencampur nira aren dalam proses fermentasi nira aren menjadi minuman beralkohol, dengan tujuan untuk mendapat minuman beralkohol berkualitas baik dengan aroma yang khas. Disamping itu, keberadaan kulit kayu tersebut dalam sistem fermentasi nira aren meyebabkan minuman beralkohol hasil fermentasi lebih bertahan lama. Nira adalah bahan yang mudah sekali mengalami kerusakan. Penyebab utama rusaknya nira adalah akibat adanya kontaminasi oleh mikroorganisme khususnya khamir dan bakteri. Jenis mikroorganisme tersebut adalah Saccharomycess sp. dan Acetobacter sp. (Lutony, 1993). Nira yang telah terkontaminasi oleh mikroorganisme, akan mengalami proses fermentasi atau perombakan terhadap senyawasenyawa penyusunnya. Karena fermentasi tersebut maka sukrosa yang terdapat dalam nira akan berubah menjadi alkohol dan selanjutnya berubah menjadi asam cuka. Bertolak dari kenyataan di atas, diadakan penelitian fungsi penambahan kulit batang Sonneratia sp. pada fermentasi nira aren menjadi minuman beralkohol.
PENDAHULUAN Tetumbuhan Sonneratia sp. adalah salah satu spesies tetumbuhan pembentuk hutan mangrove. Mangrove tersebar luas di dalam daerah tropis dan subtropik (Kokpol, et al., 1990). Teluk dan delta yang tenang dan dangkal adalah tempat bagi mangrove untuk tumbuh sempurna (Steenis, 1987). Luas hutan mangrove di Indonesia mencapai 3,6 juta hektar yang tersebar di sepanjang pesisir pantai, 24 ribu hektar berada di Wilayah Sulawesi Selatan (Soegiarto dalam Teas, 1984). Mangrove adalah pepohonan dan tumbuhan perdu yang tumbuh dalam kawasan air asin di sepanjang garis pantai. Sistem akar-akarnya biasanya tergenang oleh air. Wilayah mangrove biasanya berlumpur dan penuh dengan zat-zat organik, dan juga unsur-unsur mineral yang dapat digunakan oleh tetumbuhan dan hewan-hewan yang hidup dalam lingkungan ini. Mangrove adalah salah satu sumber alam yang penting. Mangrove sebagai sumber produk kayu dan makanan laut, demikian pula sebagai pelestari ekosistem (Cruz, 1978). Spesies utama tetumbuhan mangrove meliputi famili Rhizophoraceae, Avicenniaceae, dan Sonneratiaceae (Arroyo, 1977). Di Indonesia komposisi hutan mangrovenya terdiri dari asosiasi Sonneratia sp. di pantai, yang kemudian diikuti oleh asosiasi Rhizophora sp., dan asosiasi Bruguira sp., sementara itu Nypa (bunyuk) yang merupakan batas hutan bakau dengan hutan rawa ada di belakangnya. Susunan formasi dari masing-masing asosiasi di atas sangat dipengaruhi oleh kadar garam yang semakin ke darat semakin berkurang (Arief, 1994). Tetumbuhan 12
Firdaus & Lensinda
Mar. Chim Acta
metode kromatografi gas. Presedur yang sama dilakukan pada setiap hari selanjutnya terhadap bagian fermentasi yang tersisa hingga hari ketujuh. Untuk tujuan (c), diambil 18 liter nira aren dan dibagi menjadi 9 bagian (tiap-tiap bagian sebanyak ½ liter), masing-masing ditambahkan 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 6,0; dan 8,0 gram serbuk kulit kayu Sonneratia sp. dan difermentasi selama 4 hari. Hasil fermentasi selanjutnya diperlakukan seperti dalam proses (a) di atas.
TUJUAN PENELITIAN Penelitian ini bertujuan : 1. Mempelajari peranan kulit kayu Sonneratia sp. dalam fermentasi nira aren menjadi minuman beralkohol melalui perbandingan volume alkohol hasil fermentasi nira aren yang menggunakan kulit kayu dengan tanpa kulit kayu Sonneratia sp.. 2. Menentukan waktu dan konsentrasi optimum serbuk kayu Sonneratia sp. dalam proses fermentasi nira aren menjadi minuman beralkohol. BAHAN DAN METODE
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini meliputi tahap pengambilan dan perlakuan kulit kayu Sonneratia sp., pengambilan nira aren dan apilikasi serbuk kulit kayu dalam fermentasi nira aren, distilasi dan identifikasi etanol hasil fermentasi, serta analisis hasil.
Pengaruh penambahan serbuk kulit batang Sonneratia sp. pada fermentasi nira aren dipelajari dengan melihat perbandingan volume etanol hasil yang diperoleh dari setiap fermentasi penambahan serbuk kulit batang Sonneratia sp. dengan volume etanol dari fermentasi tanpa penambahan serbuk kulit batang Sonneratia sp. sebagaimana disajikan dalam Tabel 1.
1. Pengambilan kulit kayu Sonneratia sp.,- Kulit kayu dan contoh tanaman Sonnetaria sp. diambil dari daerah Dusun Pengkasalu Desa Wara Kecamatan Belopa, Kabupaten Luwu, Sulawesi Selatan. Kulit kayu diambil dari batang pohon yang telah berbuah, dikeringkan di bawah sinar matahari, dan dibuat serbuk dengan cara penumbukan. Contoh tanaman ini telah diidentifikasi di Laboratorium Botani Jurusan Biologi FMIPA UNHAS.
Tabel 1. Volume Etanol Hasil dengan Variasi Waktu Fermentasi.
Lama Fermentasi (Hari)
2. Pengambilan nira aren,- Nira aren segar diambil langsung dari petani di Wilayah Kecamatan Masamba Kabupaten Luwu Sulawesi Selatan. 3. Aplikasi serbuk kulit kayu Sonneratia sp.,Aplikasi serbuk kulit kayu ke dalam fermentasi nira aren mempunyai dua tujuan, yaitu (a) untuk mengetahui pengaruh penambahan kulit kayu Sonneratia sp. pada fermentasi nira aren menjadi minuman beralkohol, (b) untuk mencari waktu optimum fermentasi nira aren dengan adanya serbuk kayu Sonneratia sp., dan (c) untuk menentukan konsentrasi optimum serbut kulit kayu Sonneratia sp. dalam fermentasi nira aren menjadi minuman beralkohol.
Volume Etanol Hasil Destilasi (mL) Penambahan Serbuk Sonneratia sp.
Tanpa Penambahan Serbuk Sonneratia sp.
I
4,0
6,0
II
4,8
3,0
III
5,0
3,0
IV
5,0
3,0
V
5,8
2,4
VI VII
4,4 4,0
2,4 1,6
Dari Tabel 1 di atas terlihat bahwa etanol yang diperoleh dari fermentasi tanpa penambahan serbuk kulit kayu Sonneratia sp. secara keseluruhan menurun dengan bertambahnya waktu fermentasi, sedangkan fermentasi dengan penambahan serbuk kulit kayu Sonneratia sp. terjadi peningkatan dari hari pertama sampai hari kelima, dan setelah itu turun perlahanlahan. Hal ini lebih jelas bila dialurkan antara lama fermentasi dengan volume atanol hasil, sebagaimana terlihat terlihat dalam Gambar 1. Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa kulit kayu Sonneratia sp. mampu menghambat reaksi pembentukan asam cuka sebagaimana yang lazim terjadi di dalam jalur fermentasi fosfoketolase.
Untuk tujuan (a) dan (b), diambil sebanyak 7 liter nira aren dan dibagi menjadi 14 bagian (tiap-tiap bagian terdiri daripada ½ liter nira aren). Tujuh dari 14 bagian tersebut di tambahkan serbuk kayu Sonneratia sp. sebanyak 0,5 gram tiap wadah. Setelah 1 hari fermentasi berlangsung, hasil fermentasi dari 1 bagian nira yang mengandung serbuk kayu Sonneratia sp. dan 1 bagian nira fermentasi tanpa serbuk kayu Sonneratia sp. masing-masing direfluks dengan CaO selama 1 jam, kemudian etanol hasil fermentasi didistilasi fraksinasi. Kemurnian distilat etanol dianalisis dengan 13
Vol. 5 No. 1
Glukosa
Peranan Kulit Kayu Buli Sonneratia Sp. …
NAD
2 NADP
2 ADP P
Piruvat
Asetat CO
2
NADH
H
2 NADPH
H
2 ATP
Sedangkan reaksi pembentukan etanol masih tetap berjalan. Glukosa NAD
ADP Pi
Piruvat e tan ol CO 2 NADH H
ATP
7 2
y = -0,1476x + 1,181x + 2,9429
Volum e etanol hasil ferm entasi (m L)
6
5
4
3
2
1
0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
Lam a ferm entasi (hari)
Gambar 1. Grafik volume etanol hasil fermentasi lawan waktu fermentasi Catatan : = fermentasi nira aren tanpa serbuk kulit kayu sonneratia sp. ■ = fermentasi nira aren dgn penambahan kulit kayu sonneratia sp.
Proses penghambatan reaksi pembentukan asam cuka oleh kulit kayu Sonneratia sp. dimungkinkan melalui satu atau keduanya dari dua mekanisme. Kemungkinan pertama adalah komponen-komponen kimia yang ada dalam kulit kayu Sonneratia sp. membunuh bakteri Acetobacter yang menurut Lutony (1993) bakteri tersebut bertanggung jawab dalam fermentasi pembentukan asam cuka dari nira; atau yang kedua adalah komponen-komponen yang ada dalam kulit kayu Sonneratia sp. bersifat anti oksidan sehingga proses oksidasi etanol menjadi terhambat. Kemungkinan yang kedua ini diperkuat dengan fakta perolehan etanol pada hari pertama fermentasi di mana etanol yang diperoleh dari fermentasi tanpa kulit kayu Sonneratia sp. lebih banyak daripada hasil fermentasi
dengan penambahan kulit kayu Sonneratia sp.. Meskipun demikian, hal tersebut masih perlu pembuktian dengan penelitian lebih lanjut. Melalui analisis statistik, kurva parabol di dalam Gambar 1 yang dihasilkan dari aluran lama fermentasi dengan volume etanol hasil fermentasi penambahan kulit kayu Sonneratia sp. sesuai dengan persamaan : Y 0,1476X 2 1,181X 2,9429. Titik balik maksimum yang diperoleh dari persamaan di atas adalah (4,00 , 4,98). Jadi dapat dikatakan bahwa lama fermentasi yang tepat untuk pembuatan minuman beralkohol dari nira aren dengan penambahan serbuk Sonneratia sp. adalah 5 hari. Volume etanol hasil yang diperoleh dari fermentasi dalam beberapa macam konsentrasi serbuk kulit kayu Sonneratia sp. dapat dilihat dalam Tabel 2. 14
Firdaus & Lensinda
Mar. Chim Acta
Tabel 2. Volume etanol dengan beberapa macam Konsentrasi serbuk Sonneratia sp.
KONSENTRASI SERBUK Sonneratia sp. (g/L)
VOLUME ETANOL (mL)
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 6,0 8,0
5,2 5,8 7,2 6,9 12,4 8,2 3,0 2,0 1,5
Dengan mengalurkan antara konsentrasi serbuk kulit kayu Sonneratia sp. terhadap volume etanol hasil dari setiap fermentasi maka diperoleh sebuah aluran berbentuk kurva (Gambar 2), yang mana dengan analisis statistik garis tersebut sesuai dengan persamaan : Y 0 ,1989 X 2 0 ,8332 X 6 , 2282 . Titik balik maksimum dari persamaan di atas adalah (2,10 , 7,82). Jadi konsentrasi serbuk Sonneratia sp. yang tepat untuk menghasilkan volume etanol terbesar adalah 2,10 gram/L.
14
Volume etanol hasil fermentasi (mL)
12
10
8
2
y = -0.1989x + 0.8332x + 6.2282 6
4
2
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Konsentrasi serbuk kulit kayu Sonneratia sp. (g/L)
Gambar 2. Grafik konsentrasi serbuk kulit kayu Sonneratia sp. lawan volume etanol hasil
2. Waktu fermentasi yang tepat untuk fermentasi nira aren dengan penambahan kulit batang Sonneratia sp. adalah 5 hari.
KESIMPULAN Analisis kandungan alkohol yang dihasilkan pada fermentasi nira aren dengan pe1nambahan kulit batang Sonneratia sp. menunjukkan bahwa :
3. Konsentrasi serbuk Sonneratia sp. untuk menghasilkan volume etanol terbesar adalah 2,10 gram/L.
1. Kulit batang Sonneratia sp. mampu menghambat proses fermentasi nira aren menjadi asam asetat.
15
Vol. 5 No. 1
Peranan Kulit Kayu Buli Sonneratia Sp. …
DAFTAR PUSTAKA Arief, A., 1994., Hutan, dan Pengaruhnya Terhadap Lingkungan, Yayasan Obor Indonesia, Jakarta. Arroyo, C. A., Vegetation Structure of Mangrove Swamp, Proc. Natl. Symp. And Workshop on Mangrove Res. and Dev. Phill. Council for Agriculture and Resources Reserch, Los Banos, Laguna, Philippines, 1977. Cruz de la, A. A., The Use of Mangrove and Mangrove Vegetation Product, Proc. Intl. Symp. Mangrove and Estuar. Veg. of S. E. Asia University Pertanian, Serdang Malaysia, 1978. Kokpol, U., D.H. Miles, A.M. Payne, dan V. Chittawong, Chemistry Constituen and Bioactive Componen From Mangrove Plant - in Rahman ur, A., 1990, Studies in Natural Products Chemistry, Volume 7, Structure and Chemistry (Part A), Elsevier Science Publisher, Amsterdam. Lutony, T.L, 1993, Tanaman Sumber Pemanis, Penebar Swadaya, Jakarta. Soegiarto, A., Physiologi and Managenent of Mangrove - in Teas, H.J, 1984, The Mangrove Ecosystem in Indonesia, Its Problems and Management, Dr W. Junk Publisher, Netherland. Steenis and C. G. G. J. van., 1987, Flora, Pradnya Paramita, Jakarta.
16
