12

1. hasil pengamatan1.1. Tabel Pengukuran Biomassa, Total Asam, pH dan Absorbansi dari Vinegar Apel

Hasil pengamatan pengujian pengukuran biomassa, total asam, pH dan absorbansi dari vinegar apel hasil fermentasi sari apel dengan S.cerevisiae dapat dilihat di Tabel 1.Tabel 1. Pengukuran Biomassa, Total Asam, pH dan Absorbansi dari Vinegar Apel.KelPerlakuanWaktu MO tiap petakRata-rata/ MO tiap petakRata-rata/ MO tiap ccOD (nm)pHTotal Asam (mg/ml)

1234

Sari Apel + S. cerevisiaeN0881358,53,4 x 1070,16763,2513,248

N242231691121961757 x 1080,74163,2213,248

D1N484352583847,451,91 x 1080,85073,2214,208

N723410812652803,2 x 1081,33753,3316,704

N96801001109195,253,8 x 1080,81993,3413,824

Sari Apel + S. cerevisiaeN0104648,53,4 x 1070,17543,2412,864

N247752825967,52,7 x 1080,63553,1313,440

D2N48651007611087,753,51 x 1080,79813,4614,016

N7293114103105103,754,15 x 1080,99433,2416,320

N965590975273,52,94 x 1080,70903,3414,784

Sari Apel + S. cerevisiaeN037696,252,5 x 1070,16973,2312,672

N241931223326,251,05 x 1080,80413,1913,248

D3N483640127101763,04 x 1080,86653,2813,440

N7214586109141120,254,81 x 1080,77283,2616,512

N9689222520391,56 x 1081,37683,3714,400

Sari Apel + S. cerevisiaeN076375,752,3 x 1070,17053,2313,056

N2421271113187,2 x 1070,78113,2013,440

D4N484255666657,252,29 x 1080,77723,2614,400

N7211696103100103,754,15 x 1080,72523,2715,936

N964457565653,252,13 x 1080,63533,3413,440

Sari Apel + S. cerevisiaeN055745,252,1 x 1070,17543,2212,864

N248488766377,753,11 x 1080,61083,2113,440

D5N4872846975753 x 1081,08263,314,400

N726589687574,252,97 x 1081,20073,3116,320

N9672584755582,32 x 1080,92833,3414,208

Pada Tabel 1. dapat dilihat hasil percobaan pembuatan cuka apel menggunakan apel malang dengan penambahan S.cerevisiae. Pengamatan dilakukan selama 5 hari berturut-turut dengan menghitung jumlah mikroorganisme tiap petak, rata-rata MO tiap petak dan tiap cc, OD, pH dan total asam. Pada data pengukuran rata-rata MO tiap petak, hasil yang diperoleh hampir seluruh kelompok cenderung mengalami kenaikan tiap harinya dan mengalami penurunan pada hari ke-5 kecuali pada kelompok D5 yang mulai mengalami penurunan pada hari ke-4 dan hasil kelompok D1 yang mengalami penurunan pada hari ke-3 dan kembali naik pada hari ke-4. Pola yang sama juga ditemukan pada data rata-rata MO tiap cc. Pada data OD, data yang diperoleh pada hampir seluruh kelompok cenderung naik kemudian turun pada hari ke-5 kecuali kelompok D3 yang turun pada hari ke-4 namun naik kembali pada hari ke-5 dan kelompok D4 yang mulai turun pada hari ke-3. Untuk data pH, hasil yang diperoleh hampir setiap kelompok cenderung turun pada hari ke-2 lalu kembali naik hingga hari ke-5 kecuali hasil kelompok D2 dan D3 yang mengalami turun lalu naik kemudian turun dan naik kembali. Sedangkan pada data total asam, perolehan semua kelompok cenderung naik dan kemudian turun pada hari ke-5.1.2. Hubungan OD dengan WaktuHubungan antara OD dengan waktu inkubasi dari vinegar apel hasil fermentasi sari apel malang dapat dilihat di grafik 1.Grafik 1. Hubungan OD dengan Waktu.

Grafik 1 menunjukkan hubungan antara OD dengan waktu inkubasi. Kecenderungan dari data grafik menunjukkan peningkatan seiring waktu inkubasi namun terjadi penurunan pada hari terakhir kecuali D3. Hasil OD terendah diseluruh kelompok seluruhnya terdapat di hari inkubasi pertama atau N0. Sedangkan untuk OD tertinggi sebagian kelompok terdapat pada hari N72 kecuali D4 yang berada pada hari N24 dan D3 yang berada di N96.

1.3. Hubungan Jumlah Sel dengan WaktuHubungan antara jumlah sel dengan waktu inkubasi dari vinegar apel hasil fermentasi sari apel malang dapat dilihat di grafik 2.

Grafik 2. Hubungan Jumlah Sel dengan Waktu.

Grafik diatas menunjukkan hubungan antara jumlah sel dengan waktu inkubasi. Data jumlah sel menunjukkan kenaikan seiring waktu inkubasi dan kemudian terjadi penurunan kecuali D1 yang mengalami naik, turun dan naik. Dalam grafik jumlah sel terendah diseluruh kelompok seluruhnya terdapat di hari inkubasi pertama atau N0. Sementara untuk data jumlah sel tertinggi sebagian kelompok terdapat pada hari N72 kecuali kelompok D1 dan D5 yang berada berada pada hari N24.1.4. Hubungan Jumlah Sel dengan pHHubungan antara jumlah sel dengan pH vinegar apel hasil fermentasi sari apel malang dapat dilihat di grafik 3.

Grafik 3. Hubungan Jumlah Sel dengan pH.

Grafik 3 diatas menampilkan hasil grafik hubungan antara jumlah sel dengan pH dari vinegar. Grafik menunjukkan adanya fluktuasi data dari hubungan antara jumlah sel dengan kenaikan pH pada vinegar apel. Data pH terendah terdapat pada jumlah sel awal dihampir seluruh kelompok sedangkan data pH tertinggi berada pada jumlah sel hari terakhir kecuali milik D2 yang berada di hari ke-3.1.5. Hubungan Jumlah Sel dengan ODHubungan antara jumlah sel dengan OD dari dari vinegar apel hasil fermentasi sari apel malang dapat dilihat di grafik 4.

Grafik 4. Hubungan Jumlah Sel dengan OD.

Grafik 4. Menjelaskan hubungan antara jumlah sel dengan OD dari vinegar apel. Hasil menunjukkan jika OD mengalami kenaikan dan penurunan seiring dengan kenaikan dan penurunan jumlah sel. Pola tersebut tidak berlaku untuk kelompok D1 yang mengalami penurunan OD meski mengalami kenaikan jumlah sel. Pada grafik, data OD terendah dimiliki oleh jumlah sel hari ke-1 sementara data OD tertinggi mayoritas terdapat pada hari ke-4 yang.1.6. Hubungan Jumlah Sel dengan Total AsamHubungan antara jumlah sel dengan total asam dari vinegar apel hasil fermentasi sari apel malang dapat dilihat di grafik 5.

Grafik 5. Hubungan Jumlah Sel dengan Total Asam.

Pada grafik 5, ditampilkan hubungan antara jumlah sel dengan total asam dari vinegar apel hasil fermentasi sari apel malang. Grafik menunjukkan jika total asam sebagian besar akan mengalami kenaikan dan penurunan seiring dengan peningkatan dan penurunan jumlah sel kecuali pada kelompok D1 yang mengalami penurunan total asam ketika jumlah sel meningkat. Data terendah terdapat pada jumlah sel hari ke-1 sementara data total asam tertinggi mayoritas terdapat pada hari ke-4 yang.2. pembahasan

Laporan teknologi fermentasi ini akan membahas mengenai kinetika fermentansi dalam produksi minuman vinegar apel menggunakan apel malang. Produk yang dibuat dalam praktikum menurut Sharma & Caralli (1998) adalah fermentasi sari apel menggunakan yeast atau disebut juga dengan nama cider. Gula yang ada pada sari apel akan difermentasi oleh yeast sehingga dihasilkan larutan berkadar alkohol sekitar 10-15%. Proses produksi cider berlangsung dalam dua tahap yaitu konsumsi gula oleh yeast sehingga dihasilkan etanol dan CO2 dan dilanjutkan dengan dekarboksilasi malat oleh bakteri malolactic menjadi asam laktat dan CO2. Zubaidah (2010) menambahkan jika prinsip dari pembuatan cuka atau vinegar adalah fermentasi asam asetat dan alkohol dengan melibatkan yeast jenis Saccharomyces cerevisiae yang akan mengkonversi gula sederhana menjadi alkohol.Proses pembuatan cuka apel ini dimulai dengan menghancurkan sekitar 4 kg apel malang menggunakan juicer hingga diperoleh 1,5 L sari apel. Penghancuran apel malang tersebut menurut Ikhsan (1997) bertujuan untuk mengeluarkan gula yang ada di dalam sari buah apel. Sari apel kemudian disaring menggunakan kain saring dan dimasukkan ke Erlenmeyer masing 250 ml per kelompok untuk sterilisasi di autoclave selama 1 jam pada suhu 1210C. Sterilisasi ini menurut Frazier & Westhoff (1994) berfungsi untuk membunuh semua mikroorganisme yang ada pada sari apel sehingga tidak menimbulkan kontaminasi. Setelah sterilisasi, sari apel kemudian didiamkan hingga cukup dingin yang menurut Potter & Hotchkiss (1996) dilakukan agar pertumbuhan Saccharomyces cerevisiae tidak terhambat karena panas setelah sterilisasi. Setelah dingin sari apel didalam erlenmeyer kemudian ditambahkan 30 ml kultur yeast secara aseptis di dalam Laminar Air Flow (LAF) lalu ditutup dengan plastik. Menurut Fardiaz (1992) penutupan tersebut bertujuan agar proses fermentasi sari apel berlangsung anaerob sehingga mengubah glukosa menjadi CO2 dan alkohol.

Gambar 1. Penghancuran Apel Gambar 2. Penyaringan Sari Apel

Gambar 3. Pengukuran Sari ApelGambar 4. Penuangan Sari Apel ke Botol

Gambar 5. Penutupan Botol KacaGambar 6. Sterilisasi Sari ApelSari apel kemudian dinkubasi menggunakan shaker pada suhu ruang 25-30oC selama 5 hari. Said (1987) menyatakan jika inkubasi dilakukan pada shaker dikarenakan pengadukan dengan shaker akan menyebabkan media bergerak sehingga menimbulkan aerasi sebagai suplai oksigen bagi media untuk membantu proses pertumbuhan mikrorganisme secara aerobik. Selain itu Stanburry & Whitaker (1984) menambahkan jika pengadukan dapat menurunkan ukuran gelembung udara yang didapat area antar permukaan untuk transfer oksigen dan mengurangi difusi serta mempertahankan kondisi lingkungan yang stabil di dalam wadah.

Gambar 7. Inokulasi dengan yeast.

Gambar 8. Inkubasi pada Shaker.Langkah berikutnya adalah pengukuran tingkat pertumbuhan sel yeast dengan 4 jenis pengujian setiap 24 jam sekali selama 5 hari dengan mengambil 30 ml sampel secara aseptis. Pengujian pertama adalah uji kepadatan sel yeast dengan alat Haemocytometer. Chen & Chiang (2011) menjelaskan jika Haemocytometer merupakan alat untuk membantu perhitungan jumlah sel dalam media cair. Pada Haemocytometer terdapat dua ruang dengan garis mikroskopis yang tergores pada permukaan kaca. Alat ini dibagi atas 9 kotak besar yang dibatasi 3 garis di setiap sisi serta terdapat kotak kecil yang dibatasi 1 garis sebanyak 16 buah. Sel yang berada dalam 4 kotak besar yang berdekatan merupakan sel yang terhitung. Setelah menghitung jumlah sel dalam 4 kotal, hasil perhitungan dirata-rata sehingga diperoleh rata-rata MO tiap petak dan hasil rata-rata MO tiap petak digunakan untuk perhitungan rata-rata MO tiap cc menggunakan rumus:

Gambar 9. Pengambilan Sampel untuk AnalisaGambar 10. Sampel untuk Analisa

Gambar 11. Perhitungan dengan HaemocytometerPengujian berikut adalah penentuan absorbansi menggunakan spektrofotometer. Dari sampel untuk uji sebelumnya diambil secukupnya kemudian diukur spektrofotometer pada panjang gelombang 660 nm. 660 nm digunakan sebagai panjang gelombang karena menurut Sevda & Rodrigues (2011) panjang gelombang tersebut sesuai untuk pengkuran absorbansi Saccharomyces cerevisiae.

Pengujian ketiga adalah pengujian pH dengan menggunakan pH meter namun dilakukan setelah uji lainnya selesai dilakukan. Pengujian keempat adalah perhitungan total asam yang dilakukan dengan titrasi vinegar sebanyak 10 ml dengan NaOH 0,1 dengan bantuan indikator PP sebanyak 3 tetes. Titik akhir titrasi tercapai apabila warna larutan berubah menjadi coklat kemerahan. Untuk menghitung total asam dengan data volume titran digunakan rumus.

Gambar 13. Pengukuran pH. Gambar 14. Proses Titrasi.Pada hasil pengamatan dapat dilihat jika jumlah mikroba yang awalnya sedikit mengalami peningkatan seiring dengan lamanya waktu inkubasi. Shuler (1989) menjelaskan jika hal tersebut terjadi karena yeast berada pada fase lag atau fase adaptasi saat diinokulasikan ke sari apel. Dalam fase lag, yeast membutuhkan waktu penyesuaian diri dengan kondisi lingkungan sekitar dan substrat sehingga dihasilkan biomassa dalam jumlah sedikit tanpa peningkatan jumlah maupun densitas sel. Setelah melewati fase lag, yeast akan mulai memasuki fase log dengan dimulainya pertumbuhan dan penggandaan sel secara cepat sehingga terjadi peningkatan eksponensial pada jumlah serta densitas dari sel.

Gambar 15. Pengukuran Hari ke-1.

Gambar 16. Pengukuran Hari ke-2.

Gambar 17. Pengukuran Hari ke-3.

Gambar 18. Pengukuran Hari ke-4.Namun pada hari-hari terakhir (N96) terjadi penurunan pada jumlah sel pada beberapa kelompok. Hal tersebut menurut Shuler (1989) dikarenakan yeast telah memasuki fase deselerasi berupa melambatnya pertumbuhan dari mikroorganisme hingga akhirnya memasuki fase stasioner dimana jumlah mikroorganisme stagnan (jumlah mikroorganisme yang tumbuh sama dengan jumlah mikroorganisme yang mati). Selain karena fase pertumbuhan, Thirumavalavan (2008) menambahkan jika pertumbuhan yeast dapat menurun jika terjadi penurunan asupan nutrisi bagi yeast.

Gambar 19. Pengukuran Hari ke-5.

Pada data OD dapat dilihat pada hasil pengamatan hampir seluruh kelompok terjadi peningkatan OD seiring lamanya waktu inkubasi dan peningkatan jumlah sel. Hal tersebut menurut Hoseney (1994) dikarenakan OD menunjukkan tingkat kekeruhan sampel akibat dari pertumbuhan mikroorganisme dimana tingginya pertumbuhan mikroorganisme akan menyebabkan kekeruhan sampel meningkat sehingga nilai OD (arsorbansi) akan semakin tinggi. Hal serupa diungkapkan oleh Anagnostopoulos et al (2010) bahwa semakin tinggi tingkat pertumbuhan mikroorganisme maka jumlah sel akan semakin tinggi sehingga semakin tinggi jumlah sel yang ada pada sampel semakin tinggi nilai absorbansi (OD). Jika dihubungkan dengan waktu inkubasi, maka nilai OD memiliki kaitan erat dengan waktu inkubasi dikarenakan fase-fase dari mikroorganisme yang tergantung dari waktu inkubasi. Namun pada hari terakhir pengukuran terjadi penurunan nilai OD serta menurunnya nilai OD meski jumlah sel mengalami peningkatan. Laily et al. (2004) menjelaskan jika fenomena tersebut terjadi karena mikroorganisme memasuki fase stasioner sehingga kekeruhan vinegar menurun disusul dengan menurunnya berat biomassa.Pada hasil pengukuran pH, data yang diperoleh cenderung fluktuatif dengan adanya naik turun pengukuran pH pada hampir setiap kelompok. Namun secara umum pengukuran pH pada hari terakhir akan mengalami kenaikan dari hasil pengukuran hari pertama. Samsuri et al. (2007) menjelaskan jika pH dalam cuka apel dapat naik dan turun karena adanya produksi senyawa asam (asam asetat, asam levilunat dan asam formiat) dari hasil fermentasi. Selain hasil fermentasi, asam juga dapat berasal dari kontaminasi bakteri lain seperti asam asetat dari Acetobacter maupun asam laktat dari bakteri Lactobacillus. Sementara untuk kenaikan di hari terakhir pengukuran hal tersebut terjadi karena waktu kerja optimum dari yeast yang hanya 48 jam sehingga aktivitas yeast telah menurun pada hari ke-5.Sedangkan untuk data hasil pengukuran total asam, hasil pengukuran seluruh kelompok mengalami kenaikan setiap harinya namun kemudian turun pada hari ke-5 pengukuran. Seperti yang telah dijelaskan oleh Samsuri et al. (2007) sebelumnya jika selama fermentasi akan dihasilkan berbagai senyawa asam seperti asam asetat, asam levilunat dan asam formiat. Dihasilkannya asam-asam tersebut akan menyebabkan total asam yang ada pada vinegar meningkat seiring bertambahnya jumlah sel pada vinegar apel. Sementara untuk penurunan total asam pada hari ke-5 sendiri terjadi karena penurunan aktivitas yeast yang hanya optimal pada 48 jam sehingga senyawa asam yang dihasilkan berkurang.

Gambar 17. Hasil Titrasi sampel Vinegar.3. kesimpulan

Fermentasi vinegar apel melibatkan mikroorganisme yeast jenis Saccharomyces cerevisiae. Fermentasi oleh yeast akan mengubah gula menjadi alkohol serta menyebabkan pembentukan asam asetat. Prinsip perhitungan jumlah sel menggunakan Haemocytometer adalah dengan menghitung jumlah sel pada 4 kotak besar berdekatan yang dibatasi 3 garis. Perhitungan total asam pada vinegar apel dilakukan dengan titrasi vinegar apel menggunakan NaOH 0,1 N dengan bantuan indikator PP. Waktu inkubasi berpengaruh pada jumlah sel dan OD dari vinegar apel. Seiring waktu inkubasi, jumlah sel dan kekeruhan dari vinegar apel akan bertambah.

Jumlah sel berpengaruh pada OD, pH dan total asam vinegar apel.

Peningkatan jumlah sel pada vinegar apel akan menyebabkan kekeruhan, pH dan total asam produk meningkat.

Masuknya yeast ke fase deselerasi dan stasioner akan menyebabkan penurunan jumlah sel sehingga berpengaruh pada kekeruhan, pH dan total asam vinegar apel.Semarang, 17 Juni 2015Praktikan:

Asisten Dosen:

Nama: Roderick Gunawan

- Bernardus Danie NIM: 12.70.0031

- Metta Meliani - Chaterine Meilani

4. Daftar pustaka

Anagnostopoulos, V. A., B. D Symeopoulos and M. J. Soupioni. (2010). Effect of Growth Conditions on Biosorption of Cadmium and Copper by Yeast Cells. Global NEST Journal, Vol. 12, No.3: pp. 288-295.Chen, Y. W. and P. J. Chiang. (2011). Automatic Cell Counting for Hemocytometers through Image Processing. World Academy of Science, Engineering and Technology, Vol. 58:pp.719-722.

Fardiaz, S. (1992). Mikrobiologi Pangan I. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Frazier, W. C. and D. C. Westhoff. (1994). Food Microbiology Fourth Edition. Kin Keong Printing Co. Pte. Ltd. Singapore.Hoseney, R. C. (1994). Pasta and Noodles Principles of Cereal Science & Technology Second Edition. American Association of Cereal Chemists. Minnesota.

Ikhsan, M. B. (1997). Pengaruh Media Starter dan Cara Penambahan Gula Terhadap Kualitas Anggur Pisang Klutuk. Stiper Farming. Semarang.

Laily, N., D. Atariansah, S. Nuraini, I. Istini, Susanti dan L. Hartono. (2004). Kinetika Fermentasi Produksi Selulosa Bakteri oleh Acetobacter pasterianum pada Kultur Kocok. IPB. Bogor.

Potter, N. N. & J. H. Hotchkiss. (1996). Food ScinceFifthEdition. CBS Publishers & Distributors. New Delhi.

Said, E. G. (1987). Bioindustri: Penerapan Teknologi Fermentasi. PT. Mediyatama Sarana Perkasa. Jakarta.

Samsuri M., M. Gozan, R. Mardias, M. Baiquini, H. Hermansyah, A. Wijanarko, B. Prasetya dan M. Nasikin. (2007). Pemanfaatan Sellulosa Bagas untuk Produksi Ethanol Melalui Sakarifikasi dan Fermentasi Serentak dengan Enzim Xylanase. Makara, Teknologi, Vol.11, No.1: 17-24

Sevda, S. and L. Rodrigues. (2011). Fermentative Behavior of Saccharomyces Strains During Guava (Psidium Guajava L) Must Fermentation and Optimization of Guava Wine Production. Journal Food Process Technol, Vol. 2,Issue.4: pp.1-9.

Sharma, J. L. and S. Caralli, (1998). A Dictionary of Food & Nutritions. CBS Publishers & Distributors. New Delhi.

Shuler, L. M. (1989). Bioprocess Engineering Basic Concepts. Prentice Hall International Inc. London.

Stanburry, P. F. and A. Whitaker. (1984). Principles of Fermentation Technology. Pergamon Press. New York.

Thirumalavan, K. (2008). Batch Fermentation Kinetics of Pullulan from Aureobasidium pullulans Using Low Cost Substrates. Biotechnology, Vol.7,No.2: pp.317-322.

Zubaidah, E. (2010). Kajian Perbedaan Kondisi Fermentasi Alkohol dan Konsentrasi Inokulum Pada Pembuatan Cuka Salak (Salacca zalacca). Jurnal Teknologi Hasil Pertanian Vol. 11 No. 2. 94 100.

5. lampiran

5.1. Perhitungan

Jumlah Sel per cc

Volume petak= 0,05 mm x 0,05 mm x 0,1 mm

= 0,00025 mm3

= 0,00000025 cc

= 2,5 x 10-7 ccD1

D2

D3

D4

D5

Total Asam

Hari 1

Hari 2

Hari 3

Hari 4

Hari 5

5.2. Laporan Sementara

5.3. JurnalGambar 12. Spektrofotometer

1

_1496179119.xlsChart1

0.16760.17540.16970.17050.1754

0.74160.63550.80410.78110.6108

0.85070.79810.86650.77721.0826

1.33750.99430.77280.72521.2007

0.81990.7091.37680.63530.9283

D1

D2

D3

D4

D5

Waktu Inkubasi

OD

Hubungan OD dengan Waktu

Sheet1

HariD1D2D3D4D5

N00.16760.17540.16970.17050.1754

N240.74160.63550.80410.78110.6108

N480.85070.79810.86650.77721.0826

N721.33750.99430.77280.72521.2007

N960.81990.70901.37680.63530.9283

To resize chart data range, drag lower right corner of range.

_1496179116.xlsChart1

3400000034000000250000002300000021000000

70000000027000000010500000072000000311000000

191000000351000000304000000229000000300000000

320000000415000000481000000415000000297000000

380000000294000000156000000213000000232000000

D1

D2

D3

D4

D5

Waktu Inkubasi

Jumlah Sel

Hubungan Jumlah Sel dengan Waktu

Sheet1

HariD1D2D3D4D5

N03400000034000000250000002300000021000000

N2470000000027000000010500000072000000311000000

N48191000000351000000304000000229000000300000000

N72320000000415000000481000000415000000297000000

N96380000000294000000156000000213000000232000000

To resize chart data range, drag lower right corner of range.