Anna's Life as a Mom & Chemical Engineer

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan ini adalah membuat wine dengan bahan sari buah-buahan.

1.2 Latar Belakang
Fermentasi oleh organisme yang dikehendaki memberi flavor, bentuk yang bagus (bouquet) dan tekstur bahan pangan yang telah difermentasi. Untuk hidup, semua organisme membutuhkan sumber energi-energi yang diperoleh dari metabolisme bahan pangan di mana organisme berada di dalamnya. Bahan baku energi yang paling banyak digunakan di antara mikroorganisme adalah glukosa. Dengan adanya oksigen, beberapa mikroorganisme mencerna glukosa dan menghasilkan air, karbondioksida, dan sejumlah besar energi (ATP) yang digunakan untuk tumbuh ini merupakan metabolisme tipe aerobik (Buckle, 1987).
Banyak keuntungan yang bisa diambil dari produk makanan yang difermentasi baik dari sifat-sifat organoleptik (indrawi), peningkatan nilai gizi ataupun sanitasi. Keunggulan dari makanan fermentasi antara lain memberikan penampakan, dan cita rasa yang khas, misalnya pada tempe, oncom, tauco, berbeda dari penampakan atau rasanya dengan bahan aslinya kedelai. Lantas memunyai aroma yang lebih menyenangkan dengan terbentuknya asam, alkohol, ester, dan senyawa pembentuk aroma lainnya pada produk bir, yoghurt, keju, kecap, anggur, acar, tape, tauco, brem (Ta`gayuh, 2007).
Percobaan ini dilakukan pada tiga jenis sari buah agar dapat diketahui mana yang dapat berhasil fermentasinya. Adapun kegunaan dari proses fermentasi dalam bahan pangan selain menghasilkan bahan pangan yang tahan lebih lama (awet) juga mutu yang dihasilkan menjadi lebih baik. Selain itu agar praktikan dapat memanfaatkannya untuk hasil senyawa-senyawa penentu rasa.
 
BAB II DASAR TEORI

Kebanyakan zat alamiah, yang terdiri dari atom karbon, hidrogen, oksigen dan/atau nitrogen dapat diragikan pada kondisi anaerob. Persyaratan untuk dapat diragikan, ialah adanya kemungkinan bahwa sebagian substrat dapat dioksidasi dengan pemecahan intramolekul dalam suatu reaksi eksergon. Yang dapat diragikan misalnya polisakarida, heksosa, pentosa, tetrosa dan poliol; asam-asam organik (diantaranya asam-asam gula, glukonat, malat, tatrat dst); asam-asam amino (kecuali yang aromatik, yang hanya dapat diragikan dengan persyaratan tertentu); purin, dan pirimidin (Schlegel, 1994).
Secara umum proses fermentasi berkenaan dengan reaksi biokimia, aktivitas mikroorganisme, dan enzimnya. Proses fermentasi sering diartikan sebagai proses pemecahan karbohidrat dan asam amino secara anaerobik, yaitu tanpa memerlukan oksigen. Pola fermentasi mikrobial mempunyai kisaran luas dalam aplikasi industri, seperti produksi beer, anggur, produk susu, monosodium glutamat, dan asam-asam organik lainnya (Lim, 1998).
Fermentasi dibedakan dalam dua tipe, yaitu tipe fermentasi sekali unduh (batch fermentation) dan fermentasi kontinyu (continous fermentation). Fermentasi sekali unduh terjadi secara diskontinyu dan fermentor sesudah sekali fermentasi lalu dibersihkan, lalu preparasi lagi mulai dari awal memproduksi produk. Fermentasi kontinyu dilakukan secara terus-menerus, media ditambahkan sesuai kebutuhan nutrien oleh mikrobia pada kecepatan tertentu. Fase pertumbuhan mikrobia selalu dalam fase logaritma. Produk diunduh secara kontinyu, sehingga kemungkinan terjadi kontaminasi, tapi sangat populer dalam proses industri (Suharni, 2008).
Fermentasi bahan pangan terjadi sebagai hasil kegiatan beberapa jenis mikroorganisme diantara beribu-ribu jenis bakteri, khamir, dan kapang yang telah dikenal. Mikroorganisme yang memfermentasikan bahan pangan untuk menghasilkan perubahan yang dapat dibedakan dari mikroorganisme-mikroorganisme yang menyebabkan kerusakan dan penyakit yang ditularkan melalui makanan. Beberapa mikroorganisme yang bersifat menguntungkan diantaranya dapat menghasilkan produk-produk makanan. Disamping itu mikroorganisme dapat pula sebagai makanan tambahan bagi manusia dan hewan (Pelczar, 1998).
Di antara mikroorganisme, etanol merupakan produk peragian gula yang paling tersebar luas. Bahkan pada tumbuh-tumbuhan dan banyak fungi pada kondisi anaerob terjadi penimbunan alkohol (etanol). Produsen utama alkohol ialah ragi terutama dari stam Saccharomyces cerevisiae. Ragi-ragi, seperti juga kebanyakan fungi merupakan organisme bernafas aerob dalam lingkungan terisolasi dari udara, organisme ini meragikan karbohidrat menjadi etanol dan karbon dioksida. Juga pada beberapa bakteri anaerob dan anaerob fakultatif, pada peragian heksosa dan pentosa terjadi alkohol sebagai produk utama atau produk samping. Ragi merupakan obyek penelitian terpilih, untuk meneliti alur metabolisme dasar yang telah diuraikan. Sudah sejak Gay-Lussac (1815) telah dirumuskan pengubahan glukosa menjadi etanol, dalam bentuknya sekarang:
C6H12O6 → 2 CO2 + 2 C2H5OH
Peragian glukosa menjadi etanol dan karbon dioksida oleh ragi (Saccharomyces cerevisiae) terjadi melalui alur fruktosa difosfat (Schlegel, 1994).
Organisme yang memfermentasikan bahan pangan yang paling penting adalah bakteri pembentuk asam laktat dan beberapa jenis khamir penghasil alkohol. Mikroorganisme yang mengakibatkan perubahan-perubahan merupakan flora normal pada bahan yang akan difermentasi atau dapat ditambahkan sebagai biakan semula. Ion flourida menghambat proses fermentasi yang berakibat mengakumulasinya 3-P asam gliserat dan 2-P asma gliserat. Iodoasetat yang dikenal sebagai zat penghambat, menyebabkan tertimbun fruktosa 1,6-di-fosfat (Pelczar, 1998).
Jalur pemecahan glikosa maka glukosa–fosfat yang ada atau terbentuk dalam sel diubah menjadi asam laktat. Selama perubahan itu terjadilah pambebasan energi. Ditinjau dari segi penghasil energi, jalur pemecahan tersebut tidak efisien oleh karena hasil limbahnya yaitu asam laktat masih banyak mengandung energi. Energi yang diperoleh jasad hidup dan pemecahan glukosa-fosfat melalui jalur glikolitik tidak banyak. Demikian halnya jika glukosa fosfat atau glukosa dipecah melalui jalur fermantasi alkohol (Cappuccino,1983).
Tahapan reaksi jalur glikolisa dan fermentasi alkohol adalah sebagai berikut:
Glukosa-6-P → Fruktosa-6-P
ATP + Fruktosa-6-P → Fruktosa-1,6-di-P + ADP
Fruktosa 1,6-di-P → Dihidroksi aseton P + Gliseraldehide-3-P
Dihidroksi aseton P → Gliseraldehide-3-P
P + NAD + Gliseraldehida-3-P → 1,3-di-P Asam Gliserat + NADH
1,3-di-P Asam-Gliserat + ADP → 3-P Asam gliserat + ATP
3-P Asam gliserat → 2-P Asam gliserat
2-P Asam gliserat → Fosfo-enol piruvat
ADP + Fosfo-enol piruvat → Asam piruvat + ATP
NADH + Asam piruvat → Asam laktat + NAD+
Asam piruvat → Asetaldehida + CO2
NADH + Asetaldehida → Etanol + NAD+
Jika reaksi dalam tahapan ini dijumlahkan maka diperoleh hasil sebagai berikut:
Glikolisa :
C6H12O6 + 2Pa +ADP → 2CH3CHOHCOOH + 2ATP +2H2O
Fermentasi Alkohol :
C6H12O6 + 2Pa + 2ADP → 2CH3CH2OH + 2CO +2ATP + 2H2O
(Lim, 1998).
Khamir sejak dulu berperan dalam fermentasi yang bersifat alkohol dimana produk utama dari metabolisme adalah etanol. Saccharomyces cerevisiae adalah jenis utama yang berperan dalam produksi minuman berakohol seperti bir dan anggur dan juga digunakan untuk fermentasi adonan dalam perusahaan roti. Kapang jenis–jenis tertentu digunakan dalam persiapan pembuatan beberapa macam keju dan beberapa fermentasi bahan pangan Asia seperti kecap dan tempe. Jenis-jenis yang tergolong Aspergillus, Rhizopus dan Penicillium sangat penting dalam kegiatan tersebut (Buckle, 1987)
Sejarah wine sebenarnya dimulai dari buah anggur yang ditumpuk dan mengalami fermentasi secara alami dari jamur yang menempel pada buah anggur tersebut. Proses pembuatan anggur wine ternyata berbeda-beda untuk setiap jenis wine. Misalnya untuk proses pembuatan red wine, tahap yang harus dilalui adalah crushing - penambahan ragi ke dalam must - fermentasi - pressing - racking, finning & stabilization - storage dan bottling. Bandingkan dengan proses pembuatan sparkling wine: pressing - penambahan ragi ke dalam juice - primary fermentation yang menghasilkan base wine - clarification - blending atau assemblage - penambahan liqueur de tirage dan ragi untuk memulai secondary fermentation - remuage dan degorgement - dossage dan bottling (Herry, 2007).
 
BAB III METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat
Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah erlenmeyer, beaker glass, selang, gabus, pH meter, kompor listrik, termometer, blender, sudip, dan lilin (malam).

3.2 Bahan
Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah sari buah apel, sari buah anggur, sari buah pisang, kapur, akuades, dan fermipan.

3.3 Prosedur Kerja
3.3.1 Pembuatan Starter
1. Dihaluskan buah yang banyak mengandung glukosa (apel, anggur, dan pisang), kemudian disaring.
2. Diambil ekstrak 100 mL dan ditambahkan dengan 400 mL aquadest dalam beaker glass.
3. Dipanaskan campuran ekstrak tersebut hingga suhu 80oC, kemudian didinginkan sampai suhunya 30oC. Pemanasan diulang sebanyak dua kali.
4. Diambil 50 mL campuran di atas dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer untuk starter. Sedangkan 450 mL sisanya disimpan.
5. Diukur pH larutan starter (dalam incase).
6. Ditambahkan ragi pasar sebanyak 2,5 gram (dalam incase).
7. Ditutup erlenmeyer dengan proof yang telah dilubangi sebagai tempat termometer, lalu diinkubasi selama 4 jam.

3.3.2 Fermentasi
1. Dimasukkan starter ke dalam sisa campuran ekstrak buah 450 mL. Lalu dipindahkan ke dalam erlenmeyer 500 mL.
2. Ditutup erlenmeyer dengan gabus. Gabus tersebut diberi lubang untuk selang, pada bagian ujung selang yang lain dimasukkan ke dalam air kapur, bagian sambungan bibir erlenmeyer dan gabus ditutup dengan lilin malam.
3. Diukur pH campuran (dalam incase) dan dilakukan pengamatan pada bau, warna, dan rasa.
4. Didiamkan selama 7 hari.
5. Diukur pH campuran (dalam incase) dan dilakukan pengamatan pada bau, warna, dan rasa.
 
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan
Tabel 4.1 Variabel Pengamatan
No Bahan PH Aroma Warna Rasa
Awal Akhir Awal Akhir Awal Akhir Awal Akhir
1 Anggur 4 4 Anggur busuk
Asam Cokelat
kemerahan Cokelat muda Manis Jambu Sepat
2 Apel 4 4 Apel busuk
Menyengat Basi Cokelat
kekuningan Kuning kecokelatan Tawar Hambar
beralkohol
3 Pisang 5 4 Pisang Pisang busuk Cream Cream kekuningan Tawar Sepat hambar

Tabel 4.2 Buah yang digunakan dalam fementasi
NO Gambar Keterangan
1
Anggur Segar
Warna : Merah hati
Berat : 100 gram

2
Apel Segar
Warna : Merah
Berat : 100 gram

3
Pisang Segar
Warna : Kuning
Berat : 100 gr

Tabel 4.3 Ekstrak buah sebelum dan sesudah fermentasi
NO Gambar Keterangan
Sebelum Sesudah
1

Anggur

Anggur
a. Sebelum
Berwarna cokelat kemerahan.

b. Sesudah
Lebih jernih di bagian atas.
Menjadi berwarna cream kekuningan.
2


Apel


Apel
a. Sebelum
Warna larutan coklat kekuning-kuningan

b. Sesudah
Berubah menjadi jernih, warna kuning kecoklat-coklatan

3

Pisang

Pisang
a. Sebelum
Warna larutan cream keruh dan kental

b. Sesudah
Berubah lebih jernih dan warna
Cream kekuningan

Tabel 4.4 Starter yang digunakan
NO Gambar Keterangan
1

Starter Anggur
Volume 50 ml
Warna coklat kemerahan
2

Starter Apel
Volume 50 ml
Warna coklat
3

Starter Pisang
Volume 50 ml
Warna Cream Keruh

4.2 Pembahasan
Fermentasi merupakan sebuah proses pemecahan karbohidrat dan asam amino secara anaerobik atau tanpa memerlukan oksigen. Fermentasi pada percobaan ini merupakan suatu cara pengawetan yang menggunakan mikroba tertentu yang menghasilkan asam dan mikroba lain. Mikroorganisme yang digunakan untuk fermentasi makanan terdiri dari jenis khamir, kapang, sampai bakteri. Hasil dari fermentasi merupakan hasil metabolisme mikroba yang berperan di dalamnya.
Percobaan fermentasi ini bertujuan untuk membuat wine dari sari buah-buahan. Buah-buahan yang digunakan adalah buah anggur, pisang dan apel. Sebelum melakukan proses fermentasi, mula-mula membuat larutan starter. Starter adalah zat yang dapat mempercepat jalannya proses fermentasi. Starter ini penting dibuat agar fermentasi tidak memerlukan waktu yang terlalu lama dan lebih cepat dalam mendapatkan hasil fermentasi. Adapun fungsi dari pembuatan starter tersebut juga untuk mengatahui pH, karena pada proses fermentasi wine keadaannya harus asam sebab khamir atau mikroorganisme yang membantu proses fermentasi ini dapat tumbuh baik pada keadaan asam.
Pada pembuatan starter menggunakan ekstrak buah yang dipanaskan hingga suhu 80oC selama 10 menit yang dilakukan sebanyak dua kali. Kemudian mengukur pH starter tersebut yang diupayakan harus dalam keadaan asam. Starter tersebut kemudian ditambahkan fermipan untuk membantu proses fermentasi, kemudian ditutup dengan gabus dan diinkubasikan selama 4 jam pada suhu 37-38oC. Fungsi penambahan fermipan ini adalah sebagai zat yang bekerja pada proses fermentasi adalah enzim yang dibuat oleh sel-sel ragi tersebut.
Kemudian starter tersebut dicampurkan pada sisa campuran ekstrak dalam erlenmeyer. Wine adalah produk fermentasi berupa minuman beralkohol yang terbuat dari sari buah-buahan yang banyak mengandung glukosa. Sedangkan aerasi digunakan dalam proses ini, yaitu memperbanyak diri dan adaptasi mikroorganisme. Karena fermentasi merupakan suatu proses yang tidak membutuhkan oksigen, fermentasi harus berada dalam keadaan terisolasi dari udara luar (anaerob). Untuk mencegah terjadinya proses oksidasi, dalam percobaan ini dilakukan penutupan mulut erlenmeyer dengan gabus yang dilapisi lilin (malam) dan dihubungkan dengan selang yang menyambung pada geles beker yang berisi air kapur. Air kapur digunakan sebagai indikator yang menunjukkan adanya aktivitas mikroba. Air kapur yang semula keruh, setelah proses fermentasi menjadi bening. Hal ini menunjukkan adanya pelepasan gas CO2 oleh mikroba yang terdapat di dalamnya, sehingga proses fermentasi dapat dikatakan berhasil dengan adanya perubahan ini.
Pengamatan yang dilakukan pada percobaan ini adalah pengamatan terhadap rasa, bau, warna dan pH terhadap bahan sebelum dan sesudah proses fermentasi. Semua hal yang diamati menunjukkan perubahan sebelum fermentasi berlangsung dan setelah fermentasi. Sebelum fermentasi, dilihat pada pH anggur dan apel tetap yaitu 4, sedangkan pada pisang setelah fermentasi mengalami perubahan dari 5 menjadi 4 menyatakan semakin asam. Pada warna, ketiga jenis buah tersebut cenderung berubah warna dari keruh menjadi lebih cerah/jernih. Dari rasa pada pisang dan apel mengalami perubahan dari tawar menjadi hambar sedangkan pada anggur dari rasa manis jambu menjadi sepat. Kemudian dari aroma, pada anggur dan apel terasa aroma busuk menjadi aroma asam dan basi.
Dari hasil pengamatan ini dapat disimpulkan bahwa proses fermentasi yang dilakukan ini mencapai titik keberhasilan dalam pembuatan wine pada anggur bila dilihat pada deskripsi perubahan yang telah terjadi. Hal ini dikarenakan ketiga buah tersebut memiliki kandungan glukosa dengan kadar yang berbeda-beda yang mempengaruhi proses pemecahan/glikolisis. Fermentasi berlangsung ditandai dengan terbentknya CO2 di samping alkohol, seperti reaksi fermentasi sebagai berikut:
n C6H12O6 2n C2H5OH + 2CO2
Persamaan reaksi di atas menunjukkan bahwa fermentasi yang terjadi merupakan suatu perombakan glukosa menjadi alkohol dan karbon dioksida. Perombakan glukosa ini dilakukan oleh khamir yang terdapat dalam fermipan yang digunakan. Mikroorganisme yang berperan pada proses fermentasi ini adalah Saccharomyces cerevisiae. Jenis mikroorganisme ini dapat memecah kandungan glukosa yang terdapat dalam bahan menjadi alkohol (etanol). Khamir ini dapat memecah bahan dasar berupa karbohidrat dan bahan bergula dan menghasilkan alkohol dan minuman dalam proses fermentasi. Buah anggur adalah salah satu bahan bergula yang memiliki kandungan glukosa cukup tinggi bila dibandingkan dengan pisang dan apel.
 
BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan
Kesimpulan dari percobaan ini adalah :
1. Fermentasi merupakan proses pemecahan karbohidrat dan asam amino secara anaerob (tanpa oksigen).
2. Wine terbentuk dari fermentasi sari buah-buahan yang banyak mengandung glukosa.
3. Starter pada pembuatan wine digunakan untuk mempercepat reaksi dalam proses fermentasi.
4. Mikroorganisme yang berperan dalam proses fermentasi adalah khamir jenis Saccharomyces cerevisiae.
5. Proses fermentasi dapat mengakibatkan perubahan warna, bau, rasa, dan pH.

5.2 Saran
Saran yang dapat diberikan pada percobaan ini adalah sebaiknya bahan yang digunakan diperbanyak, termasuk bahan yang tidak mengandung glukosa untuk menunjukkan proses fermentasi dapat berlangsung atau tidak.

 
DAFTAR PUSTAKA

Buckle, K.A. 1987. Ilmu Pangan. Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta.

Cappucino, J.G & Sherman. 1983. Microbiology a Laboratory Manual, Addison Weshley Publishing Company. New York.

Herry, 2007. Fermentasi Anggur.
http://ngelamunista.blogspot.com/2007/01/blog-gak-pertama.html
Diakses tanggal 22 November 2010.

Lim, D. 1998. Microbiology. WCB McGraw-Hill. Missouri.

Pelczar. MJ dan ECS. Chan. 1988. Dasar-Dasar Mikrobiologi jilid II, Penerbit Universitas Indonesia (UI-Press), Jakarta.

Schlegel, Hans G.1994. Mikrobiologi Umum. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Suharni, Theresia Tri dkk. 2008. Mikrobiologi Umum. Penerbit Universitas Atma Jaya. Yogyakarta.

Ta`gayuh, Gilang Gozali. 2007. Fermentasi.
http://ptp2007.wordpress.com/2007/10/08/fermentasi/
Diakses tanggal 22 November 2010.

semoga manfaat