WAKTU FERMENTASI TERHADAP PEMBUATAN ALKOHOL DARI PATI GADUNG (Dioscorea hispida dennst)
SKRIPSI OLEH: ZULHANI PURBA
060305014 / TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
SKRIPSI OLEH: ZULHANI PURBA
060305014 / TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Pertanian di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
Judul Skripsi : Mempelajari Pengaruh Konsentrasi Ragi Instan dan Waktu Fermentasi terhadap Pembuatan Alkohol dari Pati Gadung
(Dioscorea hispida dennst)
Nama : Zulhani Purba
NIM : 060305014
Departemen : Teknologi Pertanian Program Studi : Teknologi Hasil Pertanian
Disetujui Oleh, Komisi Pembimbing
Ir. Rona J Nainggolan, SU Ir. Setyohadi, M.Sc Ketua Anggota
Mengetahui :
Rona J Nainggolan, SU dan Ir. Setyohadi M.Sc
Salah satu usaha dalam merealisasikan terobosan baru adalah pemanfaatan gadung bahan penghasil alkohol. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari pengaruh konsentrasi ragi instan dan waktu fermentasi terhadap pembuatan alkohol dari pati gadung. Penelitian dilakukan pada bulan Maret-Juni 2010 di Laboratorium Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan, menggunakan rancangan acak lengkap dengan dua faktor, yakni konsentrasi ragi instan (A) : (6, 8, 10 dan 12%) dan lama fermentasi (R) : (36, 72, 108 dan 144 jam). Parameter analisa adalah total padatan terlarut, rendemen alkohol, berat kering sel dan kadar alkohol.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi ragi instan dan lama fermentasi berpengaruh sangat nyata terhadap semua parameter. Interaksi konsentrasi ragi instan dan waktu fermentasi berpengaruh sangat nyata terhadap total padatan terlarut, rendemen alkohol, kadar alkohol dan berat kering sel. Konsentrasi ragi instan 12 % dan waktu fermentasi 144 jam menghasilkan rendemen dan mutu alkohol dari pati gadung yang terbaik.
Kata Kunci :, Pati Gadung, Alkohol, Lama fermentasi, Ragi instan
ABSTRACT
ZULHANI PURBA : A Study on the Effect of Instant Yeast Concentration and Fermentation Time in Producing Alcohol from Wild Yam Starch Supervised Ir. Rona J Nainggolan, SU dan Ir. Setyohadi M.Sc
One effort in realizing a new breakthrough is the utilization of Wild Yam Starch (Dioscorea hispida Dennst) in producing alcohol. This research was performed in Maret-Juni 2010 at Laboratory of Food Technology, Agriculture Faculty, North Sumatera University, Medan by using factorial completely randomized design with two factors i.e : instant yeast concentration (A) : (6, 8, 10 and 12%) and fermentation time (R) : (36, 72, 108 and 144 hours). Parameters analysed were total soluble solid, yield of alcohol, weight of dry cell and alcohol content.
The result showed that both the instant yeast concentration and the fermentation time had highly significant effect on all parameters. The interaction of yeast concentration and fermentation time had highly significant effect on total soluble solid, yield of alcohol, alcohol content and weight of dry cell. The 12% instant yeast concentration and 144 hours fermentation time produced the highest yield and the best quality of alcohol from Wild Yam Starch.
Zulhani Purba “Mempelajari Pengaruh Konsentrasi Ragi instan dan Waktu Fermentasi terhadap Pembuatan Alkohol dari Pati Gadung (Dioscorea hispida dennst)” dibimbing oleh Ir. Rona J Nainggolan, SU. selaku ketua komisi pembimbing dan Ir. Setyohadi, M.Sc selaku anggota komisi
pembimbing.
Penelitian dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap
(RAL) faktorial dengan dua faktor, yaitu faktor Konsentrasi Ragi Instan (A) dan
Lama Fermentasi (R). Konsentrasi Ragi Instan terdiri dari 4 taraf, yaitu 6 % ;
8 % ; 10 % ; 12 %. Lama Fermentasi (R) terdiri dari 4 taraf, yaitu 36 jam ;
72 jam ; 108 jam ; 144 jam.
Hasil penelitian yang dianalisa secara statistik menghasilkan kesimpulan
sebagai berikut :
Total Soluble Solid (oBrix)
Konsentrasi ragi memberi pengaruh yang berbeda sangat nyata (p<0,01)
terhadap total soluble solid (TSS) pembuatan alkohol setelah fermentasi. TSS
tertinggi diperoleh pada konsentrasi ragi instan 6 % (A1) sebesar 12.31 (oBrix) dan
Total Soluble Solid (TSS) terendah diperoleh pada konsentrasi ragi instan 12 %
(A4) sebesar 9.38 (oBrix).
Lama fermentasi memberi pengaruh berbeda sangat nyata (p<0,01)
terhadap total soluble solid (TSS) pembuatan alkohol setelah fermentasi.
Total soluble solid (TSS) tertinggi diperoleh pada lama fermentasi 36 jam (R1)
sebesar 11.71 oBrix dan Total Soluble Solid (TSS) terendah diperoleh pada lama
Interaksi konsentrasi ragi instan dan lama fermentasi memberi pengaruh
yang berbeda sangat nyata (p<0,01) terhadap Total Soluble Solid (TSS)
pembuatan alkohol setelah fermentasi. Total Soluble Solid (TSS) tertinggi
diperoleh pada interaksi A1R1 yaitu konsentrasi ragi instan 6% dan lama
fermentasi 36 jam sebesar 13.55 oBrix dan terendah diperoleh pada interaksi
A4R4 yaitu konsentrasi ragi instan 12%dan lama fermentasi 144 jam sebesar 8.05
o Brix.
Rendemen Alkohol
Konsentrasi ragi memberi pengaruh yang berbeda sangat nyata (p<0,01)
terhadap rendemen alkohol. Rendemen alkohol tertinggi diperoleh pada
konsentrasi ragi instan 12 % (A4) sebesar 50.843 % dan rendemen alkohol
terendah diperoleh pada konsentrasi ragi instan 6 % (A1) sebesar 30.791 %.
Lama fermentasi memberi pengaruh yang berbeda sangat nyata (p<0,01)
terhadap rendemen alkohol. Rendemen alkohol tertinggi diperoleh pada lama
fermentasi 144 jam (R4) sebesar 40.875 % dan rendemen alkohol terendah
diperoleh pada lama fermentasi 36 jam (R1) sebesar 37.186 %.
Interaksi konsentrasi ragi instan dan lama fermentasi memberi pengaruh
yang berbeda sangat nyata (p<0,01) terhadap rendemen alkohol yang dihasilkan.
Rendemen alkohol tertinggi diperoleh pada interaksi A4R4 yaitu konsentrasi ragi
instan (12%) dan lama fermentasi 144 jam sebesar 54.04 % sedangkan rendemen
alkohol terendah diperoleh pada interaksi A1R1 konsentrasi ragi instan (6%) dan
Berat Kering Sel
Konsentrasi ragi memberi pengaruh yang berbeda sangat nyata (p<0,01)
terhadap berat kering sel. Berat kering sel tertinggi diperoleh pada konsentrasi
ragi instan 12 % sebesar 71.761 gr/ 5 ml dan berat kering sel terendah diperoleh
pada konsentrasi ragi instan 6 % (A1) sebesar 16.950 gr/ 5 ml.
Lama fermentasi memberi pengaruh yang berbeda sangat nyata (p<0,01)
terhadap berat kering sel. Berat kering sel tertinggi diperoleh pada lama
fermentasi 144 jam (R4) sebesar 60.005 dan berat kering sel terendah diperoleh
pada lama fermentasi 36 jam (R1) sebesar 22.435.
Interaksi konsentrasi ragi instan dan lama fermentasi memberi pengaruh
berbeda sangat nyata (p<0,01) terhadap berat kering sel yang dihasilkan, terhadap
rendemen alkohol yang dihasilkan. Berat kering sel tertinggi diperoleh pada
interaksi A4R4 yaitu konsentrasi ragi instan (12%) dan lama fermentasi 144 jam
sebesar 97.710 %. sedangkan berat kering sel terendah diperoleh pada interaksi
A1R1 konsentrasi ragi instan (6%) dan lama fermentasi 36 jam sebesar 7.195 %.
Kadar Alkohol
Konsentrasi ragi memberi pengaruh yang berbeda sangat nyata (p<0,01)
terhadap kadar alkohol. Kadar alkohol tertinggi diperoleh pada konsentrasi ragi
instan 12 % (A4) sebesar 43.493 % dan Kadar alkohol terendah diperoleh pada
konsentrasi ragi instan 6 % (A1) sebesar 24.681 %.
Lama fermentasi memberi pengaruh sangat nyata (p<0,01) terhadap kadar
sebesar 45.281 % dan kadar alkohol terendah diperoleh pada lama fermentasi 36
jam (R1) sebesar 22.736 %.
Interaksi konsentrasi ragi instan dan lama fermentasi memberi pengaruh
sangat nyata (p<0,01) terhadap kadar alkohol yang dihasilkan. Kadar alkohol
tertinggi diperoleh pada interaksi konsentrasi ragi instan (12%) A4 dan lama
fermentasi 108 jam R3 sebesar 52.105 % dan kadar alkohol terendah diperoleh
pada interaksi konsentrasi ragi instan (6%) A1 dan lama fermentasi 36 jam R1
ZULHANI PURBA dilahirkan di Desa Sipispis, Kecamatan Sipispis, Kabupaten Serdang Bedagai pada tanggal 04 Agustus 1987 dari ayahanda Ahmad
Bakri Purba dan Ibunda Siti Aisyah Damanik. Penulis merupakan putri Pertama
dari empat bersaudara.
Tahun 2006 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Sipispis dan pada tahun yang
sama masuk ke Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara melalui jalur
Pemandauan Minat dan Prestasi ( PMP ). Penulis memilih program studi
Teknologi Hasil Pertanian, Departemen Teknologi Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai Sekretaris Agriculture
Technology Moslem ( ATM ) Departemen Teknologi Pertanian, Sebagai
Bendahara Umum Ikatan Mahasiswa dan Pemuda Islam Sipispis, Sebagai Wakil
Ketua Bidang Kemuslimahan dan Bendahara di Bidang Kaderisasi di Badan
Kenaziran Musholla Al Mukhlisin Fakultas Pertanian, Pernah Menjadi Anggota
SAHIVA USU
Prestasi yang pernah diraih adalah sebagai salah satu pemenang dalam
Program Kreativitas Mahasiswa PKM Penelitian tahun 2009 dan Finalis (PKM)
Artikel Ilmiah dari DIKTI, selain itu pernah menjadi finalis pada program Student
Enterpreneur Center (SEC) USU.
Penulis melaksanakan kegiatan Praktek Kerja Lapang ( PKL ) di Pabrik
Biodiesel PT. Pamina Adolina- Ganesha Energy Perbaungan- Serdang Bedagai
Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Adapun judul penelitian ini adalah“ Mempelajari Pengaruh Konsentrasi
Ragi instan dan Waktu Fermentasi terhadap Pembuatan Alkohol dari Pati Gadung
(Dioscorea hispida dennst)”, yang disusun sebagai salah satu syarat untuk dapat
meraih gelar sarjana di Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara, Medan.
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Ir.
Rona J Nainggolan , SU. selaku ketua komisi pembimbing dan Bapak Ir.
Setyohadi, M.Sc selaku anggota komisi pembimbing yang telah banyak
memberikan arahan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Kepada kedua orang tua yang tercinta Ayahanda Ahmad Bakri Purba dan
Ibunda Siti Aisyah Damanik yang telah memberikan dukungan penuh dan yang
telah banyak membantu team asisten Laboratorium Teknologi Pangan serta
teman-teman stambuk 2006 yang telah memberikan dukungannya.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini belum sempurna, oleh karena itu
penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan
skripsi ini dan semoga skripsi ini bermanfaat bagi pihak-pihak yang
membutuhkan, akhir kata penulis mengucapkan terima kasih, wasalam.
Medan, Juni 2010
Hal
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... i
RINGKASAN ... ii
RIWAYAT HIDUP ... iii
KATA PENGANTAR... iv
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR GAMBAR... vii
DAFTAR LAMPIRAN ... viii
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 4
Kegunaan Penelitian ... 4
Hipotesa Penelitian ... 4
TINJAUAN PUSTAKA Tinjauan Umum Tentang Gadung... 5
Komposisi Kimia Gadung... 12
Hidrolisis ... 14
Fermentasi Alkohol ... 15
Jenis Alkohol ... 15
Sumber Mikroba ... 17
Ragi ... 21
Penyulingan Alkohol... 23
Karakteristik Alkohol... 24
BAHAN DAN METODA PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian ... 27
Bahan Penelitian ... 27
Reagensia ... 27
Alat Penelitian... 27
Metoda Penelitian ... 28
Model Rancangan... ... 29
Penentuan Rendemen... 31
Penentuan Kadar Alkohol ... 31
Efisiensi Fermentasi Pengukuran Total Soluble Solid... 32
Penentuan Berat Kering Sel Metode Langsung ... 32
SKEMA PENELITIAN Proses Pembuatan Pati ... 33
Proses Hidrolisis……… 34
Proses Pembuatan Starter……… 35
Proses Fermentasi ... 35
HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh Konsentrasi Ragi Instan terhadap Parameter yang diamati ... 36
Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Parameter yang diamati ... 38
Total Soluble Solid (TSS)………. 39
Pengaruh Konsentrasi Ragi Instan terhadap TSS (oBrix)... 41
Pengaruh Lama Fermentasi terhadap TSS (oBrix) ... 46
Pengaruh Interaksi Konsentrasi Ragi Instan dan Lama Fermentasi terhadap TSS (oBrix) ... 46
Rendemen Alkohol ... 48
Pengaruh Konsentrasi Ragi Instan terhadap Rendemen Alkohol (%) . 48 Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Rendemen Alkohol (%)... 49
Pengaruh Interaksi Konsentrasi Ragi Instan dan Lama Fermentasi terhadap Rendemen Alkohol (%) ... 50
Berat Kering Sel ... 51
Pengaruh Konsentrasi Ragi Instan terhadap Berat Kering Sel (g/5 ml)... 53
Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Berat Kering Sel (g/ 5 ml) ... 54
Pengaruh Interaksi Konsentrasi Ragi Instan dan Lama Fermentasi terhadap (g/ 5 ml) ... 55
Kadar Alkohol ... 56
Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Kadar Alkohol (%) ... 56
Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Kadar Alkohol (%) ... 58
Pengaruh Interaksi Konsentrasi Ragi Instan dan Lama Fermentasi terhadap Kadar Alkohol (%) ... 59
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 69
Saran ... 69
DAFTAR PUSTAKA ... 70
LAMPIRAN ... 73
DAFTAR TABEL
No. Judul Hal
1. Komposisi Kimia Gadung (per 100 gram bahan kering) ... 12
2. Sifat Fisik Etanol... 21
3 Pengaruh Konsentrasi Ragi Instan terhadap Parameter yang diamati 31
4 Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Parameter yang diamati ... 32
5 Uji LSR Efek Utama Pengaruh Konsentrasi Ragi Instan terhadap TSS (oBrix) ... 33
6 Uji LSR Efek Utama Pengaruh Lama Fermentasi terhadap TSS (oBrix) ... 35
7. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Interaksi Konsentrasi Ragi Instan dan Lama Fermentasi terhadap TSS (oBrix)... 36
8. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Konsentrasi Ragi Instan terhadap Rendemen Alkohol (%)... 38
9. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Rendemen Alkohol (%)... 40
10. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Interaksi Konsentrasi Ragi Instan dan Lama Fermentasi terhadap Rendemen Alkohol (%) ... 41
11 Uji LSR Efek Utama Pengaruh Konsentrasi Ragi Instan terhadap Berat Kering Sel (g/5 ml) ... 43
12 Uji LSR Efek Utama Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Berat Kering Sel (g/5 ml)... 45
13 Uji LSR Efek Utama Pengaruh Konsentrasi Ragi Instan terhadap Kadar Alkohol (%) ... 48
14 Uji LSR Efek Utama Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Kadar Alkohol (%)... 50
No. Judul Hal
1. Skema Proses Pembuatan Pati ... 28
2 Skema Hidrolisis Pati gadung ... 29
3. . Skema Pembuatan Alkohol dari Pati Umbi gadung... 30
4. Grafik Pengaruh Konsentrasi Ragi Instan terhadap TSS (oBrix) ... 33
4. Grafik Pengaruh Lama Fermentasi terhadap TSS (oBrix) ... 35
5. Grafik Pengaruh Interaksi Konsentrasi Ragi Instan dan Lama Fermentasi terhadap TSS (oBrix)... 37
6. Grafik Pengaruh Konsentrasi Ragi Instan terhadap Rendemen Alkohol (%) ... 39
7. Grafik Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Rendemen Alkohol (%)... 40
8. Grafik Pengaruh Interaksi Konsentrasi Ragi Instan dan Lama Fermentasi terhadap Rendemen Alkohol (%) ... 42
9. Grafik Pengaruh Konsentrasi Ragi Instan terhadap Berat Kering sel (g / 5 ml)... 44
10. Grafik Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Berat Kering sel (g / 5 ml) ... 45
11. Grafik Pengaruh interaksi konsentrasi ragi dan lama fermentasi terhadap berat kering sel (g/5 ml)... 47
12 Grafik Pengaruh Konsentrasi Ragi Instan terhadap Kadar Alkohol (%) ... 49
13 Grafik Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Kadar alkohol (%) ... 50
No. Judul Hal
1. Data Pengamatan Analisis Total Soluble Solid (oBrix) ... 62
2. Data Pengamatan Analisis Rendemen Alkohol (%) ... 63
3. Data Pengamatan Analisis Berat Kering Sel (g/5 ml)... 64
4. Data Pengamatan Analisis Kadar Alkohol (%)... 65
5. Specific Gravity of Ethanol 20 oC ... 66
6. Gambar Proses Penelitian ... 71
Rona J Nainggolan, SU dan Ir. Setyohadi M.Sc
Salah satu usaha dalam merealisasikan terobosan baru adalah pemanfaatan gadung bahan penghasil alkohol. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari pengaruh konsentrasi ragi instan dan waktu fermentasi terhadap pembuatan alkohol dari pati gadung. Penelitian dilakukan pada bulan Maret-Juni 2010 di Laboratorium Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan, menggunakan rancangan acak lengkap dengan dua faktor, yakni konsentrasi ragi instan (A) : (6, 8, 10 dan 12%) dan lama fermentasi (R) : (36, 72, 108 dan 144 jam). Parameter analisa adalah total padatan terlarut, rendemen alkohol, berat kering sel dan kadar alkohol.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi ragi instan dan lama fermentasi berpengaruh sangat nyata terhadap semua parameter. Interaksi konsentrasi ragi instan dan waktu fermentasi berpengaruh sangat nyata terhadap total padatan terlarut, rendemen alkohol, kadar alkohol dan berat kering sel. Konsentrasi ragi instan 12 % dan waktu fermentasi 144 jam menghasilkan rendemen dan mutu alkohol dari pati gadung yang terbaik.
Kata Kunci :, Pati Gadung, Alkohol, Lama fermentasi, Ragi instan
ABSTRACT
ZULHANI PURBA : A Study on the Effect of Instant Yeast Concentration and Fermentation Time in Producing Alcohol from Wild Yam Starch Supervised Ir. Rona J Nainggolan, SU dan Ir. Setyohadi M.Sc
One effort in realizing a new breakthrough is the utilization of Wild Yam Starch (Dioscorea hispida Dennst) in producing alcohol. This research was performed in Maret-Juni 2010 at Laboratory of Food Technology, Agriculture Faculty, North Sumatera University, Medan by using factorial completely randomized design with two factors i.e : instant yeast concentration (A) : (6, 8, 10 and 12%) and fermentation time (R) : (36, 72, 108 and 144 hours). Parameters analysed were total soluble solid, yield of alcohol, weight of dry cell and alcohol content.
The result showed that both the instant yeast concentration and the fermentation time had highly significant effect on all parameters. The interaction of yeast concentration and fermentation time had highly significant effect on total soluble solid, yield of alcohol, alcohol content and weight of dry cell. The 12% instant yeast concentration and 144 hours fermentation time produced the highest yield and the best quality of alcohol from Wild Yam Starch.
Latar Belakang
Peradaban manusia yang semakin berkembang serta diimbangi dengan
pertumbuhan penduduk yang semakin tahun semakin meningkat, menuntut
adanya suatu terobosan-terobosan baru yang berguna bagi kelangsungan hidup
manusia di muka bumi. Salah satu usaha dalam merealisasikan terobosan tersebut
adalah pemanfaatan Gadung sebagai bahan pangan dan bahan penghasil bioetanol
yang Berkualitas.
Berdasarkan data yang diperoleh diketahui bahwa Indonesia merupakan
negara pengimpor produk pati termodifikasi. Pada tahun 2002 Indonesia
mengimpor produk modifikasi pati sebanyak 80.000 ton sedangkan impor produk
dekstrin diperkirakan sekitar 55-65 % dari total import modifikasi pati. Kisaran
harga dekstrin adalah US $425 per ton untuk dekstrin putih dan US $450 per ton
untuk dekstrin kuning. Tingginya nilai impor indonesia akan produk pati
termodifikasi atau dekstrin maupun produk modifikasi lainnya menggambarkan
tingginya tingkat kebutuhan Indonesia akan produk tersebut terutama bagi industri
pangan maupun nonpangan. Sedangkan potensi dan peluang pati dari sumber
karbohidrat umbi-umbian sangatlah besar dan tersebar di seluruh pelosok
Indonesia .
Umbi Dioscorea hispida merupakan bahan makanan cadangan pada saat
paceklik. Senyawa alkaloida dioscorin merupakan senyawa racun yang terdapat
pada umbi cukup tinggi. Diperlukan keahlian dan waktu cukup lama untuk
diiris tipis-tipis, dicuci dengan air segar atau direbus beberapa kali dengan air
garam, atau direndam dalam air mengalir. Umbinya dapat diekstrak menjadi
tepung dan digunakan untuk berbagai keperluan industri dan masakan. Seringkali
ekstrak umbinya digunakan untuk racun binatang (antara lain ikan), atau pengusir
hama pada tanaman. Kadangkala tumbukan umbinya digunakan secara eksternal
sebagai antiseptik dan air rebusannya dan dapat diolah menjadi alkohol.
Alkohol dapat dihasilkan dari bahan baku tanaman yang mengandung pati
dengan mengubahnya menjadi glukosa seperti ubi kayu, ubi jalar, umbi gadung,
jagung dan sagu yang dikenal dengan bioetanol. Pembuatan bioetanol dari limbah
ubi kayu dapat meningkatkan nilai tambah dan menjadi produk yang bernilai
ekonomi tinggi. Oleh karena itu, penulis berkeinginan melakukan penelitian
dengan judul “Mempelajari Pengaruh Konsentrasi Ragi Instan dan Waktu
Fermentasi terhadap Pembuatan Alkohol dari pati gadung (Dioscorea hispida
dennst).
Gadung mengandung karbohidrat (pati) yang cukup tinggi. Komponen
yang merugikan pada gadung yaitu terdapat zat beracun berupa Asam Sianida
(HCN). Asam sianida dengan rumus kimia HCN, secara alami terdapat pada
umbi-umbian, selain gadung, singkong, talas, dan bengkuang juga mengandung
HCN. Sebagai sumber karbohidrat alternatif, sebetulnya produk olahan gadung
tidak ada masalah untuk dikonsumsi, meski kandungan karbohidratnya lebih
rendah dibanding beras. Lain jika sudah diolah menjadi gaplek kandungan
karbohidratnya meningkat sekitar 82 persen, yang berarti melebihi beras giling.
Semakin sering mengkonsumsi gadung, kemungkinan terkena racun asam sianida
(HCN) semakin besar.
Gadung yang mempunyai nama latin Dioscorea hispida merupakan
tumbuhan perambat, berumur menahun (perenial), panjang bisa mencapai 10 m.
Batang berkayu, silindris, membelit, warna hijau, bagian dalam solid, permukaan
halus, berduri. Daun majemuk, bertangkai, beranak daun tiga (trifoliolatus),
warna hijau, panjang 20 - 25 cm, lebar 1 - 12 cm. Gadung tergolong tanaman
umbi-umbian yang sudah popular walaupun kurang mendapat perhatian dari
masyarakat maupun industri untuk dimanfaatkan sebagai bahan pangan yang
mempunyai kualitas yang baik
Indonesia merupakan negara yang sangat kaya dengan hasil bumi.
Indonesia memiliki tanah-tanah pertanian yang subur. Dengan pengelolaan yang
baik, tanah itu akan menghasilkan produksi pertanian yang optimal. Umbi-umbian
merupakan bahan pertanian yang potensial, selain sebagai bahan pangan,
umbi-umbian juga merupakan bahan baku industri yang bermanfaat bagi kehidupan
manusia..
Di samping itu, pengguna bahan bakar minyak bumi saat ini ternyata
berkualitas rendah (memiliki kandungan sulfur yang tinggi) sehingga
menimbulkan polusi udara. Hal ini mengharuskan usaha pencarian alternative
sumber energi ke sumber energi yang ramah lingkungan..
Bahan bakar alternative tersebut, terutama Bioethanol belum dikenal masyarakat
luas. Bioethanol sangat menarik untuk dibahas.
Kandungan gula sebagai substrat dan lama fermentasi berpengaruh
menghambat pertumbuhan mikrobia dan gula lebih banyak dirombak menjadi
alkohol dibanding dengan pembentukan sel. Pada fase logaritmik produksi sel
akan mencapai maksimum, bila fase ini terlewati massa sel akan berkurang. Oleh
karena itu perlu dilakukan penelitian tentang pengaruh konsentrasi gula dalam
substrat dan lama fermentasi yang optimum terhadap produksi biomassa sel
Saccharomyces cereviseae.
Tujuan Penelitian
- Mempelajari pengaruh konsentrasi ragi instan dan waktu fermentasi terhadap pembuatan alkohol dari pati gadung (Dioscorea hispida dennst).
- Mempelajari potensi pati gadung dalam pembuatan alkohol.
Kegunaan Penelitian
- Untuk memperoleh data dalam penulisan skripsi di Departemen
Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara,Medan.
- Sebagai sumber informasi di dalam mempelajari pengaruh konsentrasi
ragi instan dan waktu fermentasi terhadap pembuatan alkohol dari pati
gadung
Hipotesa Penelitian
- Diduga ada pengaruh konsentrasi ragi instan terhadap pembuatan alkohol
dari pati gadung
- Diduga ada pengaruh waktu fermentasi terhadap pembuatan alkohol dari
pati gadung
- Diduga ada pengaruh interaksi konsentrasi ragi instan dan waktu
Tinjauan Umum Tentang Gadung
Secara taksonomi gadung dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
Taksonomi umbi gadung
Kingdom
Subkingdom
Superdivision
Division
Class
Subclass
Order
Family
Genus
Species
Gamba
(Wikipedia1, 2009).
Berdasarkan data yang diperoleh diketahui bahwa Indonesia merupakan
negara pengimpor produk pati termodifikasi. Pada tahun 2002 Indonesia
mengimpor produk modifikasi pati sebanyak 80.000 ton sedangkan impor produk
harga dekstrin adalah US $425 per ton untuk dekstrin putih dan US $450 per ton
untuk dekstrin kuning. Tingginya nilai impor indonesia akan produk pati
termodifikasi atau dekstrin maupun produk modifikasi lainnya menggambarkan
tingginya tingkat kebutuhan Indonesia akan produk tersebut terutama bagi industri
pangan maupun nonpangan. Sedangkan potensi dan peluang pati dari sumber
karbohidrat umbi-umbian sangatlah besar dan tersebar di seluruh pelosok
Indonesia (Triyono, 2007).
Di kawasan Asia tropis umbi D. hispida merupakan bahan makanan
cadangan pada saat paceklik. Senyawa alkaloida dioscorin merupakan senyawa
racun yang terdapat pada umbi cukup tinggi. Diperlukan keahlian dan waktu
cukup lama untuk mempersiapkan umbi tsb sebagai bahan pangan, dengan cara
seperti umbi diiris tipis-tipis, dicuci dengan air segar atau direbus beberapa kali
dengan air garam, atau direndam dalam air mengalir. Umbinya dapat diektrak
menjadi tepung dan digunakan untuk berbagai keperluan industri dan masakan.
Seringkali ekstrak umbinya digunakan untuk racun binatang (a.l. ikan), atau
pengusir hama pada tanaman. Kadangkala tumbukan umbinya digunakan secara
eksternal sebagai antiseptik dan air rebusannya.(Gaman and Sherrington, 1992).
Bagi yang belum tahu cara memasaknya, jenis umbi ini memang tak akan
enak. Bahkan bisa beracun. Namun bagi yang sudah mengerti, bisa menjadi
penganan gurih nan renyah jika dibikin kripik. Kripik gadung, demikian nama
penganannya. Bahan penganan ini memang berasal dari gadung Sejenis
umbi-umbian yang banyak tumbuh di Pulau Jawa. Terutama di wilayah Kota Solo dan
sekitarnya. Di sinilah gadung bisa menawarkan solusi. Umbi tanaman merambat
Karena berbahan alami, racun tikus jenis ini bersifat mudah terurai
(biodegradable) di alam, sehingga tak bakal mencemari lingkungan
(Harahap, F. dan S. Ginting, 1984).
Bioethanol merupakan energy alternative BBM yang bersumber dari
bahan baku tanaman yan mengandung karbohidrat atau pati seperti singkong, ubi
jalar, tebu, jagung, gandum, serta limbah pertanian seperti jerami. Bioethanol
didapatkan dari hasil fermentasi singkong dengan menggunakan yeast
saccaromises cerevisiae sehingga menghasilkan alcohol. Kemudian
dilakukan proses distilasi untuk mencapai kemurnian 95 %. Energi alternative ini
memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan BBM yang ada saat ini, yaitu
dapat diperbaharui, ramah lingkungan, terjangkau masyarakat luas, serta
konsumsinya pun lebih irit dibandingkan dengan premium. Bioethanol sangat
cocok untuk diterapkan di Indonesia. Hal tersebut dikarenakan Negara Indonesia
memiliki wilayah agraris yang subur. Tanaman gadung pun sangat mudah
ditanam. Bioethanol ini adalah salah satu aplikasi dari teori 2 larutan yang
bercampur sebagian. (Tim Nasional Pengembangan BBN,2007).
Kadar glukosa dan alkohol dari umbi akar M.esculenta jenis SPP (sao
pedro petro) lebih besar dari kadar glukosa dan alkohol dari umbi akar jenis biasa.
Glukosa ditetapkan kadarnya dengan metode enzimatis 600-PAP. Kadar glukosa
untuk M.esculenta jenis biasa adalah 8,36 g % 1,11 g %.Untuk jenis SPP kadarnya
17,6 g % 0,43 g %. Etanol ditetapkan kadar dengan metode bobot jenis, kadar
alkohol untuk M.esculenta jenis biasa 2,24 % v/v 0,31 % v/v dan 2,40 % b/b 0,39
% b/b.Jenis SPP kadar alkoholnya 5,39 % v/v 0,51 % v/v dan 4,27 % b/b 0,375
dan falavonoid ini dari tumbuh-tumbuhan. Prinsip dasarnya adalah menghambat
terjadinya reaksi antara substrat linamarin dan metillinamarin dengan enzim
linamarase. Perendaman irisan umbi gadung dalam larutan garam 8 persen selama
tiga hari, mampu mengurangi racun sianida dengan residu yang terbentuk relatif
rendah. Sebaliknya, jika terlalu lama (lebih dari dua hari), tepung yang dihasilkan
akan berwarna cokelat muda, berbau, bahkan terasa masam.Usaha pembuatan
tepung lokal memiliki prospek pasar yang cerah. Usaha ini bisa dikembangkan di
daerah-daerah sentra produksi umbi, buah, dan serealia. Pengembangan usaha ini
diharapkan bisa berperan dalam meningkatkan pendapatan petani di pedesaan,
membuka lapangan pekerjaan baru, sekaligus meningkatkan ketahanan pangan
nasional (Sudarmadji dkk, 1989).
Umbi Dioscorea Hispida Dennst dikenal di Indonesia dengan nama
gadung (Jawa) dan Umbili (Sumatera Utara). Umbi Dioscorea Hispida Dennst
tidak efisien digunakan untuk bahan pangan tetapi lebih baik digunanakan untuk
bahan non pangan seperti pengental getah oleh masyarakat perkebunan karet,
sebagai insektisida, dan lain-lain. Pada umbi ini masih mengandung senyawa
beracun HCN yang cukup tinggi, sehingga jika diolah menjadi bahan pangan
dapat menyebabkan kepala pusing, untuk itu sebaiknya umbi ini diolah untuk
pembuatan biogas yaitu dengan teknologi bioproses agar umbi ini dapat
termanfaatkan secara efektif. Pelaksanaan penelitian ini dilatar belakangi karena
banyaknya ditemukan spesies ini di Sumatera Utara yang kurang termanfaatkan
oleh masyarakat karena minimnya pengetahuan tentang pengolahannya menjadi
Karena diketahui umbi ini mempunyai kandungan pati dan karbohidrat
yang tinggi, maka umbi dapat juga digunakan sebagai alternatif bahan sebagai
sumber pati serta umbi ini dapat menjadi bahan pengganti amoniak yaitu berupa
pengental getah yang dilakukan dengan beberapa perlakuan yaitu dengan melihat
titik isoelektrik protein dari komponen getah umbi tersebut yaitu (USDA, 2008).
Bioethanol adalah alkohol yang berasal dari bahan baku tanaman. Untuk
membuat alkohol dilakukan melalui proses fermentasi dari bahan baku tumbuhan
yang mengandung karbohidrat tinggi, seperti singkong, ubi jalar, tebu, jagung,
sagu, gandum, serta limbah pertanian seperti jerami.
Selama ini, alkohol selalu diasosiasikan dan diidentikkan dengan minuman keras
(miras). Padahal fungsi alkohol itu sangat beragam. Secara umum bioethanol
dapat digunakan sebagai bahan baku industri turunan alcohol, campuran untuk
miras, bahan dasar industri farmasi, bahkan sebagai bahan bakar untuk kendaraan
bermotor.(wikipedia 1, 2010).
Opini yang mengaitkan makan gadung atau ubi dengan rawan pangan
amat kontradiktif dengan upaya diversifikasi yang sudah digelar 30 tahun lalu.
Bukankah gadung sebagai sumber karbohidrat. Gerakan diversifikasi pangan
hanya kebijakan di atas kertas. Pasalnya konsumsi beras bukan menurun malah
menaik. Jika tahun 1967 konsumsi beras 110 kg/kapita/tahun, sekarang meningkat
menjadi 135 kg/kapita/tahun. Sayang, Indonesia yang dikenal memiliki banyak
umbi-umbian sebagai sumber karbohidrat, ternyata tak cukup ampuh mengalihkan
ketergantungan konsumsi rakyat terhadap beras. Nasib berbagai jenis
salah sangka sebagai makanan tak bergizi, dan acap didakwa membawa
malapetaka (Hidayat, N., 2007).
Umbi-umbian yang banyak tumbuh di lahan kering ternyata banyak
mempunyai berbagai keunggulan, yaitu,: 1) mempunyai kandungan karbohidrat
yang tinggi sebagai sumber tenaga, 2) daun ubi kayu dan ubi jalar kaya akan
vitamin A dan sumber protein penting, 3) menghasilkan energi yang lebih banyak
per hektare dibandingkan beras dan gandum, 4) dapat tumbuh di daerah marjinal
di mana tanaman lain tidak bisa tumbuh, 5) sebagai sumber pendapatan petani
karena bisa dijual sewaktu-waktu, dan 6) dapat disimpan dalam bentuk tepung dan
pati. Sumber daya hayati umbi-umbian yang beraneka ragam jenisnya di Tanah
Air ini belumlah dimanfaatkan secara optimal untuk memenuhi kecukupan
pangan, khususnya sebagai sumber karbohidrat. Potensi dari komoditas tersebut
belum didukung (Wikipedia 2, 2010).
Pada prinsipnya pengolahan pati dari umbi gadung adalah dengan cara
pemecahan dinding sel, sehingga butir pati yang terdapat di dalamnya dapat
keluar. Hal ini dapat dilakukan dengan jalan pemarutan dan dapat dibantu dengan
alat pengepres. Dengan cara tersebut tidak semua pati yang ada dalam ubi dapat
terlepas, sekitar 70 – 90 % dapat keluar sedang selebihnya tertinggal di dalam
ampas pemerasan. Ampas pemerasan mengandung kadar tepung relatif tinggi
karena teknologi yang ada sekarang ini tidak memungkinkan seluruh pati terpisah
dari ampasnya. Di beberapa tempat ampas dikeringkan dalam bentuk bulatan dan
digiling menjadi tepung asia yang umumnya digunakan sebagai bahan obat
Pati merupakan cadangan karbohidrat dalam tutumbuh-tumbuhan dan
merupakan karbohidrat utama yang dikonsumsi manusia di seluruh dunia.
Komposisi amilosa dan amilopektin pada setiap jenis berbeda. Amilopektin pada
umumnya terdapat dalam jumlah lebih besar. Sebagian besar pati mengandung
antara 15 % dan 35 % amilosa. Dalam butiran pati, rantai-rantai amilosa dan
amilopektin tersusun dalam bentuk semi kristal, yang menyebabkannya tidak larut
dalam air dan memperlambat proses pencernaannya oleh amilase pankreas. Bila
dipanaskan dengan air, struktur kristal rusak dan rantai polisakarida akan
mengambil posisi acak. Hal inilah yang menyebabkannya mengembang dan
memadat (gelatinisasi). Cabang-cabang yang terletak pada bagian amilopektinlah
yang terutama sebagai penyebab terbentuknya gel yang cukup stabil. Proses
pemasakan pati di samping menyebabkan terbentuknya gel juga dapat
melunakkan dan memecah sel,sehingga mempermudah proses pencernaan. Dalam
proses pencernaan semua bentuk pati akand ihidrolisa yang sebagian besar
menghasilkan glukosa (Afrianti,.2004).
Dalam proses gelatinasi, bahan baku ubi kayu, ubi jalar, atau jagung
dihancurkan dan dicampur air sehingga menjadi bubur, yang diperkirakan
mengandung pati 27-30 persen. Kemudian bubur pati tersebut dimasak atau
dipanaskan selama 2 jam sehingga berbentuk gel. Proses gelatinasi tersebut dapat
dilakukan dengan 2 cara, yaitu:
1. Bubur pati dipanaskan sampai 130oC selama 30 menit, kemudian didinginkan
sampai mencapai temperature 95oC yang diperkirakan memerlukan waktu sekitar
¼ jam. Temperatur 95oC tersebut dipertahankan selama sekitar 1 ¼ jam, sehingga
2. Bubur pati ditambah enzyme termamyl dipanaskan langsung sampai mencapai
temperatur 130oC selama 2 jam.
Gelatinasi cara pertama, yaitu cara pemanasan bertahap mempunyai
keuntungan, yaitu pada suhu 95oC aktifitas termamyl merupakan yang paling
tinggi, sehingga mengakibatkan yeast atau ragi cepat aktif. Pemanasan dengan
suhu tinggi (130oC) pada cara pertama ini dimaksudkan untuk memecah granula
pati, sehingga lebih mudah terjadi kontak dengan air enzym. Perlakuan pada suhu
tinggi tersebut juga dapat berfungsi untuk sterilisasi bahan, sehingga bahan
tersebut tidak mudah terkontaminasi.
Gelatinasi cara kedua, yaitu cara pemanasan langsung (gelatinasi dengan
enzyme termamyl) pada temperature 130oC menghasilkan hasil yang kurang baik,
karena mengurangi aktifitas yeast. Hal tersebut disebabkan gelatinasi dengan
enzyme pada suhu 130oC akan terbentuk tri-phenyl-furane yang mempunyai sifat
racun terhadap yeast. Gelatinasi pada suhu tinggi tersebut juga akan berpengaruh
terhadap penurunan aktifitas termamyl, karena aktifitas termamyl akan semakin
menurun setelah meningkat (Wasito, 1981)
Komposisi Kimia Gadung
Umbi Dioscorea hispida merupakan bahan makanan cadangan pada saat
paceklik. Senyawa alkaloida dioscorin merupakan senyawa racun yang terdapat
pada umbi cukup tinggi. Diperlukan keahlian dan waktu cukup lama untuk
mempersiapkan umbi tersebut. Sebagai bahan pangan, dengan cara seperti umbi
diiris tipis-tipis, dicuci dengan air segar atau direbus beberapa kali dengan air
garam, atau direndam dalam air mengalir. Umbinya dapat diekstrak menjadi
ekstrak umbinya digunakan untuk racun binatang (antara lain ikan), atau pengusir
hama pada tanaman. Kadangkala tumbukan umbinya digunakan secara eksternal
sebagai antiseptik dan air rebusannya
(Wikipedia 3, 2010).
Adapun komposisi kimia Gadung dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Komposisi Kimia Gadung (per 100 gram bahan kering)
Komponen Jumlah
Kalori (Kal) 102
Protein (gram) 2,0
Lemak (gram) 0,2
Karbohidrat (gram) 23,3
Kalsium (mg) 20
Fosfor (mg) 50
Besi (mg) 0,6
Air (gram) 62,5
Sumber : Wikipedia 4, 2010
Kandungan HCN pada gadung bervariasi, namun diperkirakan ratarata
dalam gadung yang menyebabkan keracunan di atas 50 mg/kg. HCN dihasilkan
oleh gadung jika gadung tersebut dihancurkan, dikunyah, diiris, atau diolah. Jika
dicerna HCN sangat cepat terserap oleh alat pencernaan masuk ke dalam saluran
darah dan terikat bersama oksigen. Bahaya HCN pada kesehatan terutama pada
sistem pernapasan, di mana oksigen dalam darah terikat oleh senyawa HCN dan
terganggunya sistem pernapasan (sulit bernapas). Tergantung jumlah yang
dikonsumsi, HCN dapat menyebabkan kematian jika pada dosis 0,5-3,5 mg
HCN/kg berat badan (Winarno, 1997).
Syarat-syarat ragi :
1. Cepat berkembang biak
3. Tahan terhadap suhu tinggi
4. Cepat beradaptasi terhadap media fermentasi
Faktor-faktor yang mempengaruhi kehidupan ragi Nutrisi (Zat gizi) Untuk
tumbuh dan berkembang biak antara lain :
Unsur C : pada karbohidrat,Unsur N : pada pupuk N,ZA,Urea,Amonia dsb dan
Unsur P : pada pupuk fosfat dari NPK,TSP DSP dll, Mineral. Vitamin, dan
Keasaman (pH) 4,8 – 5,0erat badan (Winarno, 1997).
Penggunaan pupuk ZA ( Amonium sulfat) dan NPK yaitu sebagai sumber
nitrogen dan sangat berpengaruh terhadap penurunan pH cairan fermentasi dan
juga disebabkan oleh ionisasi H+ , khamir mengkonsumsi senyawa ini untuk
membentuk massa sel dalam bentuk R-NH3 dimana R adalah rantai karbon dan
peningkatan NH3 akan melepaskan H kelingkungannya dan selama fermentasi ion
H+ akan menurun sehingga pH juga menurun ( Fardiaz, 1989 ).
Hidrolisis
Hidrolisis onggok dapat dilakukan oleh asam atau enzim. Jika onggok
dipanaskan dengan asam akan terurai menjadi molekul-molekul yang lebih kecil
secara berurutan dan hasil akhirnya adalah glukosa.
(C6H10O5)n + n-1 H2O n C6H12O6
Pati Air Glukosa
Hidrolisis onggok dapat dilakukan dengan cara hidrolisis dengan katalis
asam, kombinasi asam dan enzim serta kombinasi enzim dengan enzim. Pada
hidrolisis onggok dengan asam, diperlukan suhu yang tinggi. Semakin lama
hidrolisis asam akan memecah molekul onggok secara acak dan gula pereduksi
Fermentasi Alkohol
Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan
anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk
respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang
mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik .Gula
adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi
adalah etanol, asam laktat, dan hidrogen. Akan tetapi beberapa komponen lain
dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam butirat dan aseton. Ragi dikenal
sebagai bahan yang umum digunakan dalam fermentasi untuk menghasilkan
etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol lainnya (Wikipedia, 2010 ).
Beberapa organisme seperti Saccharomyces dapat hidup, baik dalam
kondisi lingkungan cukup oksigen maupun kurang oksigen. Organisme yang
demikian disebut aerob fakultatif. Dalam keadaan cukup oksigen, Saccharomyces
akan melakukan respirasi biasa. Akan tetapi, jika dalam keadaan lingkungan
kurang oksigen Saccharomyces akan melakukan fermentasi.Dalam keadaan
anaerob, asam piruvat yang dihasilkan oleh proses glikolisis akan diubah menjadi
asam asetat dan CO2. Selanjutnya, asam asetat diubah menjadi alkohol. Proses
perubahan asam asetat menjadi alkohol tersebut diikuti pula dengan perubahan
NADH menjadi NAD+. Dengan terbentuknya NAD+, peristiwa glikolisis dapat
terjadi lagi. Dalam fermentasi alkohol ini, dari satu mol glukosa hanya dapat
dihasilkan 2 molekul ATP. Fermentasi alkohol, secara sederhana berlangsung :
Ringkasan reaksi :
C6H12O6 —————> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi
Fermentasi merupakan kegiatan mikrobia pada bahan pangan sehingga
dihasilkan produk yang dikehendaki. Mikrobia yang umumnya terlibat dalam
fermentasi adalah bakteri, khamir dan kapang. Beberapa contoh proses fermentasi
diantaranya adalah pembuatan tempe, onggok dan sebagainya. Mikroba yang
banyak terlibat pada fermentasi alkohol adalah Saccharomyces cerevisiae
sedangkan dalam pembuatan tempe salah satunya adalah (Rhizopus sp) dan
Monascus purpureus sering digunakan pada pembuatan onggok. Fermentasi dapat
dilakukan dengan menggunakan kultur murni ataupun alami serta dengan kultur
tunggal ataupun kultur campuran. Fermentasi menggunakan kultur alami
umumnya dilakukan pada proses fermentasi tradisional yang memanfaatkan
mikroorganisme yang ada di lingkungan. Salah satu contoh produk pangan yang
dihasilkan dengan fermentasi alami adalah gatot dan growol yang dibuat dari
singkong (Hidayat, 2007).
Pemilihan sel khamir didasarkan pada jenis karbohidrat yang digunakan
sebagai medium untuk memproduksi alkohol dari pati dan gula digunakan
Saccharomyces cerevisiae. Suhu yang baik untuk proses fermentasi berkisar
antara 25-30oC. Derajat keasaman (pH) optimum untuk proses fermentasi sama
dengan pH optimum untuk proses pertumbuhan khamir yaitu pH 4,0-4,5. Etanol
pada proses fermentasi alkoholik terbentuk melalui beberapa jalur metabolisme
bergantung jenis mikroorganisme yang terlibat. Untuk Saccharomyces serta
sejumlah khamir lainnya, etanol terbentuk melalui jalur Embden Meyernof Parnas
(EMP), reaksinya sebagai berikut (Rizani, 2000)
Proses fermentasi dalam pembuatan alkohol terkadang tidak dapat
tergantung dari kemampuan ragi untuk merubah karbohidrat ke dalam alkohol.
Dalam pemilihan ragi yang akan digunakan merupakan bagian yang paling
penting dalam proses penyulingan alkohol. Ragi telah lama digunakan dalam
proses penyulingan misalnya dalam proses pembuatan bir. Persiapan inokulasi
ragi sering terkontaminasi oleh bakteri yang dibawa pada saat penyimpanan atau
transportasi, sehingga kualitas alkohol yang dihasilkan harus disterilkan terlebih
dahulu (Briggs, et al., 1981).
Alkohol sebagai hasil fermentasi tipe anaerobik dari aktivitas khamir.
Semua organisme membutuhkan energi untuk hidupnya yang diperoleh dari hasil
perombakan bahan pangan yang mengandung gula. Dengan adanya oksigen
beberapa mikroorganisme mencerna glukosa, karbon dioksida dan sejumlah besar
energi (ATP) yang digunakan untuk tumbuh (Buckle, et al., 1987).
Jenis-jenis alkohol dan reaksi alkohol
Metanol dan etanol
Dua alkohol paling sederhana adalah
H H H | | | H-C-O-H H-C-C-O-H | | | H H H metanol etanol
Dalam peristilahan umum, "alkohol" biasanya adalah etanol atau grain
alcohol. Etanol dapat dibuat dari
Etanol sangat umum digunakan, dan telah dibuat oleh manusia selama ribuan
tahun. Etanol adalah salah sat
bersenang-senang) yang paling tua dan paling banyak digunakan di dunia. Dengan
toksi
menguraikannya dengan cepat ( Wikipedia, 2010 ).
Pada beberapa mikroba peristiwa pembebasan energi terlaksana karena
asam piruvat diubah menjadi asam asetat + CO2 selanjutaya asam asetat diabah
menjadi alkohol. Dalam fermentasi alkohol, satu molekul glukosa hanya dapat
menghasilkan 2 molekul ATP, bandingkan dengan respirasi aerob, satu molekul
glukosa mampu menghasilkan 38 molekul ATP.
Reaksinya :
1. Gula (C6H12O6) ————> asam piruvat (glikolisis)
2. Dekarboksilasi asam piruvat.
Asampiruvat asetaldehid + CO2.
piruvat dekarboksilase (CH3CHO)
Asetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alkohol (etanol).
2 CH3CHO + 2 NADH2 2 C2HsOH + 2 NAD.
alkohol dehidrogenase
Ringkasan reaksi :
C6H12O6 —————> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi
( Wikipedia, 2010 ).
Tahapan-tahapan proses perubahan pati menjadi alkohol adalah sebagai
berikut:
1. Hidratasi pati : umbi-umbian digiling dan serbuk umbi-umbian diberi air
sehingga terjadi dispersi.
2. Gelatinisasi pati : ditentukan oleh tipe dari pati, hubungan antara suhu dan waktu,
tergantung dari tipe pati yang digunakan. Tahap ini merupakan pemula (precursor)
penting untuk proses.
3. Hidrolisis pati : konversi pati untuk menghasilkan maltosa dan dekstrin yang tidak
terfermentasi terjadi karena hidrolisis enzimatis. Reaksi ini akan mencapai
keseimbangan bila telah tercapai rasio antara maltose-dekstrin yang dikendalikan
oleh komposisi kimia dari pati. Komposisi kimia pati adalah amilosa dan
amilopektin. Amilosa sebagai polimer dari glukosa yang merupakan rantai lurus
dan secara kuantitatif dapat dihidrolisis menghasilkan maltosa, sedangkan
amilopektin terhidrolosis sebagian.
4. Konversi gula menjadi alkohol dengan cara fermentasi : gula sangat disukai oleh
hampir semua makhluk hidup sebagai sumber energi. Khamir dapat
memfermentasi glukosa, mannosa dan galaktosa dan tidak dapat memecah
pentosa. Disakarida seperti sukrosa dan maltosa difermentasi dengan cepat oleh
khamir karena mempunyai enzim sukrase atau invertase dan maltase untuk
mengubah maltosa menjadi heksosa (Hidayat, dkk., 2006).
Sumber Mikroba
Klasifikasi khamir Saccharomyces cereviseae adalah sebagai berikut :
Class : Ascomycetes
Sub Class : Hemiascomycetidae
Ordo : Endomycetales
Famili : Saccharomycoideae
Genus : Saccharomyces
Species : Saccharomyces cereviseae
makanan, sebagai ragi roti dan ragi tape. Ragi pangan dan ragi pakan yang banyak
digunakan adalah Torulopsis utilis, Candida utilis, Saccharomyces cereviseae,
Saccharomyces fragii (Tjokroadikoesoemo, 1986).
Ragi
Kata ragi dipakai untuk menyebut adonan atau ramuan yang digunakan
untuk pembuatan berbagai makanan dan minuman. Ragi mempunyai arti yang
penting dalam makanan yang diolah secara fermentasi seperti dalam pembuatan
brem, tape dan lain sebagainya . yeast merupakan tumbuhan mikroskopik bersel
satu dan merupakan golongan fungi, tidak bercabang dan tidak mempunyai
klorofil serta memperbanyak diri dengan cara budding (pertunasan). Yeast
memfermentasi gula untuk menghasilkan etanol dan O2 dan produk samping
lainnya. Yeast atau ragi yang digunakan dalam pangan adalah Saccharomyces
cereviceae yang pada umumnya dinamakan ragi roti. Fermentasi gula oleh yeast
terjadi pada proses anaerob dan keseluruhan reaksinya (Dwijoseputro, 1984).
Perkataan "ragi" berasal dari Sansekerta 'yas' berarti "untuk bergolak atau
mendidih". Ragi adalah makhluk hidup dan berada di udara sekitar kita. Ia adalah
anggota dari keluarga jamur bersel satu dan terdapat sekitar 160 spesies yang
berbeda. Ragi roti serta ragi bir termasuk species Saccharomyces cerevisiae.
Menurut Louis Pasteur (1850), ragi segar adalah berwarna gading
kekuning-kuningan, lunak dan basah, harus mudah hancur, berbau segar dan tidak ada
warna gelap atau bagian yang kering. Ragi kering adalah ragi segar yang
dikompres dan kering hingga kadar air hanya sekitar 8%.Butiran-butiran itu
kering adalah memiliki ragi segar dengan konsentrasi tinggi dan tidak perlu
didinginkan (Jaworski, 2008).
Ragi adalah suatu inokulum atau starter untuk melakukan fermentasi
dalam pembuatan produk tertentu.Ragi ini dibuat dari tepung beras, yang
dijadikan adonan ditambah ramuan-ramuan tertentu dan dicetak dengan. diameter
± 2 – 3 cm, digunakan untuk membuat arak, tape ketan, tape ketela (peuyeum),
dan brem di Indonesia. Secara tradisional bahan-bahan seperti laos, bawang
putih, tebu kuning atau gula pasir, ubi kayu, jeruk nipis dicampur dengan tepung
beras, lalu ditambah sedikit air sampai terbentuk adonan. Adonan ini kemudian
didiamkan dalam suhu kamar selama 3 hari dalam keadaan terbuka, sehingga
ditumbuhi khamir dan kapang secara alami. Setelah itu adonan yang telah
ditumbuhi mikroba diperas untuk mengurangi airnya, dan dibuat bulatan-bulatan
lalu dikeringkan. Berdasarkan beberapa penelitian yang terdahulu bahwa pada
ragi tape yang di jual di pasar traditional terdapat 2 macam isolat mikroba, yaitu
isolat kapang dari dan khamir.Sesuaikandungan yang terdapat padaragi, maka
proses fermentasi dibagi menjadi dua tahap yaitu perubahan pati menjadi gula
sederhana.
Jenis-jenis ragi antara lain adalah:
- ragi instant/ragi dadak (misalnya: Fermipan, Mauripan), yang langsung
dicampurkan pada bahan lainnya
- ragi koral atau Active Dry Yeast, yang untuk mengaktifkannya harus direndam
dulu dalam air hangat
- ragi segar/ragi padat atau Compressed Yeast, yang penggunaannya sama dengan
Penggunaan ragi yang terlalu banyak akan menyebabkan adonan
mengembang terlalu cepat dan aroma raginya tajam, akibatnya roti beraroma
asam. Penggunaan air juga sebaiknya jangan terlalu panas karena akan membunuh
ragi, akibatnya adonan tidak akan mengembang.
( Nurhayani, 2000 ).
Ada 2 jenis ragi yang ada di pasaran yaitu ragi padat dan ragi kering. Jenis
ragi kering ini ada yang berbentuk butiran kecil-kecil dan ada juga yang berupa
bubuk halus. Jenis ragi yang butirannya halus dan berwarna kecokelatan ini
umumnya digunakan dalam pembuatan roti sedangkan ragi padat yang bentuknya
bulat pipih sering digunakan dalam pembuatan tapai sehingga banyak orang
menyebutnya dengan ragi tapai. Ragi ini dibuat dari tepung beras, bawang putih
dan kayu manis yang diaduk hingga halus, lalu disimpan dalam tempat yang gelap
selama beberapa hari hingga terjadi proses fermentasi. Setelah tumbuh jamur yang
berwarna putih susu kemudian ragi ini dijemur kembali hingga benar-benar
kering. Ragi padat memiliki aroma yang sangat tajam dengan aroma alkohol yang
sangat khas (Wikipedia2 , 2009 )
Penyulingan Alkohol
Penyulingan atau distilasi pertama kali ditemukan oleh kimiawan Yunani
sekitar abad pertama masehi yang perkembangannya dipicu terutama oleh
tingginya permintaan akan spritus. Hypathia dari Alexandria dipercaya telah
menemukan rangkaian alat untuk distilasi dan Zosimus dari Alexandria-lah yang
telah berhasil menggambarkan secara akurat tentang proses distilasi pada sekitar
abad ke-4 Bentuk modern distilasi pertama kali ditemukan oleh ahli-ahli kimia
ini menjadi semacam inspirasi yang memungkinkan rancangan distilasi skala
mikro yang disebut
tentang ua
peralatan dan proses kimia yang bahkan masih banyak dipakai sampai saat kini.
Kemudian teknik penyulingan diuraikan dengan jelas oleh
(Wikipedia 3, 2009)
Distilasi fraksi alkohol bertujuan untuk memperoleh alkohol berkadar
tinggi melalui pembuatan alat penyulingan fraksi dengan pemberian arang
tempurung kelapa dan kapur sebagai penyerap. Alat penyulingan terdiri dari
tempat penangas air, tangki pemanas, kolom fraksi, pipa pendingin, tangki
pendingin dan tempat penampung distilat. Hasil pengujian terhadap kinerja alat
penyulingan fraksi menunjukkan bahwa kecepatan kondensasi sampai berhenti
penetesan distilat adalah 3 jam. Rendemen yang diperoleh sekitar 19 % dengan
tingkat kemurnian antara 82 % Sampai 90 %. Hasil ini melebihi kandungan
alkohol 40 % yang dihasilkan dari alat penyulingan tradisional
(Suryanto, dkk., 2008).
Karakteristik Alkohol
Etanol atau etil alkohol yang di pasaran lebih dikenal sebagai alkohol
merupakan senyawa organik dengan rumus kimia C2H5OH. Dalam kondisi
kamar, etanol berwujud cairan yang tidak berwarna, mudah menguap, mudah
terbakar, mudah larut dalam air dan tembus cahaya. Etanol adalah senyawa
gugus hidroksil. Reaksi yang dapat terjadi pada etanol antara lain dehidrasi,
dehidrogenasi, oksidasi, dan esterifikasi (Rizani, 2000).
Etanol (disebut juga etil-alkohol atau alkohol saja), adalah
paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Karena sifatnya yang tidak
industri
memilki bau yang khas. Bahan ini dapat memabukkan jika diminum. Etanol
sering ditulis dengan rumus EtOH. Rumus molekul etanol adalah C2H5OH atau
rumus empiris C2H6O (Wikipedia3, 2009).
Pembuatan alkohol dapat dilakukan dengan berbagai proses, antara lain
produksi alkohol dengan cara fermentasi dan proses pembuatan alkohol dari tetes.
Pada proses pembuatan alkohol dengan cara fermentasi bisa diproduksi dari 3
macam karbohidrat yaitu :
1. Bahan–bahan yang mengandung gula atau disebut juga substansi sakarin
yang rasanya manis.
2. Bahan yang mengandung pati
3. Bahan yang mengandung selulosa
4. Gas–gas hidrokarbon
(Hamidah, 2003).
Etanol merupakan produk fermentasi yang dapat dibuat dari substrat yang
mengandung karbohidrat (gula, pati atau selulosa). Etanol merupakan nama
IUPAC untuk “etil alkohol” (C2H5OH) , sering pula disebut sebagai
“grain alcohol” atau alkohol saja. Bentuknya berupa cairan yang tidak berwarna
dalam air dan eter dan mempunyai panas pembakaran 328 Kkal. Penggunaan
etanol yang terbanyak adalah sebagai pelarut sebanyak 40 %, untuk membuat
asetaldehid sebanyak 36 % (Judoamidjojo, dkk., 1992).
Tabel 1. Sifat Fisik Etanol
Massa molekul relative 46,07 g/mol
Titik beku -114,1oC
Titik didih normal 78,32oC
Dentitas pada 20 oC 0,7893 g/ml
Kelarutan dalam air 20oC sangat larut
Viskositas pada 20oC 1,17 cP
Kalor spesifik, 20oC 0,579 kal/goC
Kalor pembakaran, 25oC 7092,1 kal/g
Kalor penguapan 78,32oC 200,6 kal/g
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret sampai Juni 2010 di
Laboratorium Teknologi Pangan, Departemen Teknologi Pertanian Fakultas
Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Bahan
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah gadung yang dibuat
menjadi pati terlebih dahulu yang diperoleh dari di Desa Sipispis, Kecamatan
Sipispis Kabupaten Serdang Bedagai Provinsi Sumatera Utara. Ragi instan (ragi
roti) yang diperoleh dari Pajak Sore, Padang Bulan, Medan.
Reagensia
Reagensia yang digunakan pada penelitian ini adalah aquadest, CaCO3 3%
NaOH, H2SO4 (0,6 M), pupuk ZA, pupuk NPK (15:15:15), dan Ca(OH)2
Alat
Adapun peralatan yang terlibat dan digunakan pada penelitian ini adalah
pisau,parutan, kain saring, oven, mortal, ayakan 80 mesh, Blender,Wadah, Kain
saring, autoclave, beaker glass, cawan, desikator, alat destilasi, centrifuge,
erlenmeyer, fleaker, gelas ukur, handrefractometer, kertas saring, kompor gas,
oven, pompa vakum, pendingin balik, penangas air, indikator-pH, piknometer,
pipet skala, pipet tetes, pipet volume, spatula, toples, water bath ,Hot plate.
Metode Penelitian
Penelitian dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap
(RAL), dengan dua faktor, yang terdiri dari:
Faktor I : Konsentrasi ragi (A) yang terdiri dari 4 taraf, yaitu :
A1 = 6 %
A2 = 8 %
A3 = 10 %
A4 = 12 %
Faktor II : Lama fermentasi (R) yang terdiri dari 4 taraf, yaitu :
R1 = 36 jam
R2 = 72 jam
R3 = 108 jam
R4 = 144 jam
Kombinasi perlakuan (Tc) = 4 × 4 = 16, dengan jumlah minimum perlakuan (n)
adalah :
Tc (n-1) ≥ 15
16 (n-1) ≥ 15
16n - 16 ≥ 15
16n ≥ 31
n ≥ 1,93...dibulatkan menjadi n = 2
Model Rancangan (Bangun, 1991)
Penelitian ini dilakukan dengan model Rancangan Acak Lengkap (RAL)
faktor dengan model :
Ŷijk = µ + αi + βj + (αβ)ij + ε ijk
Dimana :
Ŷijk : Hasil pengamatan dari faktor A pada taraf ke-i dan faktor R pada taraf
ke-j dengan ulangan ke-k
µ : Efek nilai tengah
αi : Efek faktor A pada taraf ke-i
βj : Efek faktor R pada taraf ke-j
(αβ)ij : Efek interaksi faktor A pada taraf ke-i dan faktor R pada taraf ke
εijk : Efek galat faktor A pada taraf ke-i dan faktor R pada taraf ke-j dalam
ulangan ke-k
Pelaksanaan Penelitian
Umbi gadung (Dioscorea hispida) Dennst yang sudah tua diperoleh dari
Desa Sipispis, Kecamatan Sipispis, Kabupaten Serdang Bedagai. Pada awalnya
dilakukan sortasi, kemudian dikupas kulit umbi dan dikikis sampai ketebalan kulit
2 mm, dibilas dengan air bersih dan diiris tipis. perendaman dengan CaCO3 3%
selama 12 jam kemudian dibilas dengan air selama 30 menit, selanjutnya
pencucian atau pembilasan dengan air sampai bersih. Umbi diblender sampai
halus, disaring dengan kain saring dan ditambah NaOH 0,05 M, dienapkan
kemudian disimpan selama 3 hari didalam lemari es, dikeluarkan cairannya dan
dikeringkan ke dalam oven 50 °C selama 48 jam. Pati yang telah kering
masing-masing 60 gr sebanyak 16 perlakuan dan dimasukkan air kedalam beaker glass
sampai volumenya 200 ml lalu digelkan dengan pemanasan pada autoclave
selama 15 menit yaitu pada suhu 80-100 oC . Pati gadung yang telah digelkan
dihidrolisis dengan H2SO4 (0,6 M) dengan perbandingan(1 g : 2 ml) yaitu pati 60
gr dan H2SO4 120 ml . Seletah itu, dimasukkan ke dalam autoclave selama 3 jam
dan pada suhu 120 oC. Kemudian disaring dengan menggunakan pompa vakum,
jika cairan gula tersebut pH nya masih 3 maka dilakukan dengan menambahkan
Ca(OH)2 sehingga diukur pH-nya hingga 4 – 4,5 yaitu agar khamir tumbuh
secara optimal, Selanjutnya disaring lagi hingga endapan Ca(OH)2 terpisah
dengan cairan gula. Cairan gula yang telah disaring didapatkan masing-masing
300 ml. Setelah itu diukur total soluble solid (TSS) cairan gula tersebut. Lalu
disamakan konsentrasi pengenceran hingga 18 oBrix (oleh karena itu perlu
diadakan pengenceran lebih dahulu untuk mendapatkan kadar gula yang optimum
pada proses fermentasi ). Dipasteurisasi cairan gula menggunakan penangas air
pada suhu 67 oC selama + 30 menit. Diambil cairan sebesar (100 ml dari cairan
gula 300 ml) untuk dijadikan starter. Dibuat starter dengan penambahan ZA 0.3
gr per liter dan NPK 0,08 gr per liter bahan. Ditambahkan ragi instan sesuai
perlakuan (6, 8, 10, 12 %) yaitu persen konsentrasi ragi dikali dengan cairan gula
sebesar 100 ml. Starter difermentasikan didalam stoples kaca selama 1 x 24 jam
dalam ruang tertutup. Setelah 1 x 24 jam, diambil starter 10 % dari 100 ml cairan
gula lalu dituangkan ke dalam cairan sisanya (200 ml) yang telah dipasteurisasi.
Selanjutnya dilakukan proses fermentasi pada suhu kamar dan waktu fermentasi
terdiri dari 36, 72, 108 dan 144 jam. Hasilnya disaring dan filtratnya didistilasi
(berat piknometer + destilat) – berat piknometer kosong (berat piknometer + aquades) – berat piknometer kosong Rendemen = 100%
a b
distilasi. Dilakukan distilasi yang kedua untuk pemurnian selama 4 jam dan
dilakukan analisis terhadap parameter :
1. Rendemen (%)
2. Kadar alkohol (%)
3. Efisiensi fermentasi (TSS)
4. Berat kering sel dengan menggunakan metode langsung.
Parameter Penelitian Penentuan Rendemen (%)
Rendemen dihitung berdasarkan rumus sebagai berikut :
Dimana : a = Berat cairan fermentasi (gr) b = Berat alkohol (gr)
Penentuan Kadar Alkohol (Skoog, 1985)
Cairan hasil destilasi akhir diambil sebanyak 50 ml dan cairan Hasil
sulingan dimasukkan ke dalam piknometer sebanyak 25 ml yang dilengkapi
dengan termometer (yang telah ditimbang berat kosongnya). Piknometer
dimasukkan ke dalam air pendingin sehingga suhu cairan dalam piknometer
mencapai 20 oC (konstan). Permukaan luar piknometer dikeringkan dengan kertas
tissue dan ditimbang beratnya. Perhitungan berat jenis dihitung sebagai berikut :
Berat Jenis(g/ml) =
Dengan mengetahui berat jenis, kadar alkohol pada suhu 20 oC dapat dicari dari
Efisiensi fermentasi pengukuran Total Soluble Solid (TSS)
Diambil bahan hasil fermentasi yang telah disaring sebanyak 1 - 2 tetes
dan diamati dengan menggunakan Handrefraktometer, nilai TSS dapat langsung
dibaca dengan alat tersebut. TSS dinyatakan dengan oBrix.
Penentuan Berat Kering Sel Metode Langsung (Judoamidjojo, et al., 1992)
Diambil cairan hasil fermentasi sebanyak 5 ml. Dilakukan pemusingan
dengan centrifuge dengan kecepatan 3000 rpm selama 10 menit sehingga akan
terpisah cairan dan biomassanya. Dicuci biomassa menggunakan aquades.
Dipindahkan dalam beaker glass yang bersih dan sudah diketahui beratnya.
Dikeringkan dengan oven pada suhu 50° C selama 24 jam. Dihitung selisih berat
kering total dengan berat gelas arloji merupakan biomassa yang terbentuk.
Perhitungan dihitung sebagai barikut :
Pengupasan
Pengirisan
Perendaman dengan CaCO3 3 % selama 12 jam
Penyaringan dan Penambahan NaOH 0,05 M
Pati Pemblenderan
Pengeringan dalam oven 50 0C selama 48 jam Gadung
Pengenapan selama 3 hari dalam lemari es
Proses Pembuatan Pati
Gambar 1. Skema Pembuatan Pati
Pati Gadung
Ditambah H2SO4 0,6 M
H2SO4:Pati, 2 ml :1 gr
Digelkan dengan Pemanasan + 15 menit pada suhu 80-100 oC
Di dihidrolisis dalam autoclave + 3 jam sampai suhu 120 oC
Cairan Gula akhir Ditambah
Ca(OH)2
Gel pati
Proses Hidrolisis
Gambar 2. Skema Hidrolisis Pati Gadung
Pengenceran 18 oBrix
Cairan gula pH 4-4,5 disaring dengan pompa vakum
Cairan gula hasil hidrolisis pH 3
dengan beberapa perlakuan
Cairan gula di pasteurisasi pada suhu 60-70 OC selama 30 menit
Cairan gula diambil masing-masing 100 ml untuk dijadikan starter
Difermentasi selama 24 jam
Ditambah ragi masing-masing Konsentrasi ragi:
A1 = 6 % dari 100 ml A2 = 8 % dari 100 ml A3 = 10 % dari 100 ml A4 = 12 % dari 100 ml
ZA 0,3 gr dan NPK 0,08 gr
starter
Proses Fementasi
Gambar 2. Skema Pembuatan Alkohol dari Pati Gadung
Didestilasi 2 x masing-masing 6 jam
Dilakukan Analisa :
1. Rendemen (%)
2. Kadar Alkohol (%) 3. Berat Kering Sel
Alkohol Cairan gula masing-masing 200 ml beberapa perlakuan dimasukkan ke dalam stoples kaca
Ditambah ragi masing-masing Konsentrasi ragi:
A1 = 6 % dari 100 ml A2 = 8 % dari 100 ml A3 = 10 % dari 100 ml A4 = 12 % dari 100 ml
ZA 0,3 gr dan NPK 0,08 gr Dimasukkan starter
masing-masing 10 % dari 100 ml kedalam cairan gula pada stoples kaca yang berisi cairan gula
Dilakukan proses fermentasi pada suhu kamar
Waktu fermentasi masing-masing :
R1 = 36 Jam R2 = 72 Jam R3 = 108 Jam R4 = 144 Jam
Cairan Hasil Fermentasi Analisa efisiensi
fermentasi diukur Total Soluble Solid ( o Brix )
Hasil penelitian pengaruh konsentrasi ragi instan dan lama fermentasi
terhadap parameter yang diamati dapat dijelaskan sebagai berikut :
Pengaruh Konsentrasi Ragi instan terhadap Parameter yang diamati.
Khamir atau ragi instan memerlukan medium dan lingkungan yang sesuai
untuk pertumbuhan dan perkembangbiakannya . Beberapa unsur yang merupakan
dasar kehidupan seperti karbon, hidrogen, oksigen, fosfor, potassium, zat besi dan
magnesium. Hal ini sesuai dengan pernyataan prescott dan Dunn ( 1981) yang
menyatakan bahwa Unsur karbon terutama diperoleh dari gula yaitu sebagai
sumber utama pada fermentasi dan gula juga sebagai sumber utama unsur
nitrogen pada amonia, amonium, peptida , nitrat dan urea dan senyawa ini
tergantung pada khamir, fosfor juga menjadi unsur utama pada pembentukan
alkohol dari gula.
Dari hasil penelitian dan analisis statistika yang telah dilakukan diperoleh
bahwa konsentrasi ragi instan memberikan pengaruh terhadap total soluble solid
(TSS) yaitu dengan semakin meningkatnya konsentrasi ragi maka TSS menurun,
dan sebaliknya pada rendemen alkohol, berat kering sel dan kadar alkohol
semakin meningkat dengan penambahan ragi instan, dapat dilihat pada Tabel 2 :
Tabel 2. Pengaruh Konsentrasi Ragi instan terhadap Parameter yang diamati
Konsentrasi Ragi
(%)
Total Soluble Solid (TSS) sisa
Dari Tabel 2 dapat dilihat bahwa TSS tertinggi diperoleh pada
penambahan konsentrasi sebesar 6 gr yaitu pada perlakuan A1 dan terendah pada
penambahan konsentrasi ragi 12 gr yaitu perlakuan A4. Sedangkan pada
Rendemen alkohol, Berat kering sel dan kadar alkohol tertinggi diperoleh pada
penambahan konsentrasi ragi sebesar 12 gr yaitu pada perlakuan A4 dan terendah
pada penambahan konsentrasi ragi sebesar 6 gr yaitu pada perlakuan A1.
Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Parameter yang diamati.
Dari hasil penelitian dan analisis statistika yang telah dilakukan diperoleh
bahwa lama fermentasi memberikan pengaruh terhadap TSS, rendemen alkohol,
berat kering sel dan kadar alkohol yaitu semakin lama fermentasi maka TSS
semakin menurun dan lama fermentasi pada rendemen alkohol, berat kering sel
dan kadar alkohol akan semakin meningkat maka pengaruh lama fermentasi
terhadap parameter yang diamati dapat dilihat pada Tabel 3 :
Tabel 3. Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Parameter yang diamati
Lama fermentasi akan mempengaruhi produk fermentasi yang dihasilkan.
Waktu fermentasi yang terlalu pendek akan menghasilkan produk yang sedikit
karena substrat tidak seluruhnya terdegradasi sedang waktu fermentasi yang lama,
asam asetat akan teroksidasi menjadi karbondioksida dan air hal ini sesuia dengan
pernyataan (Soeharto, 1986). Proses fermentasi yang optimum berkisar pada
jangka waktu 12 hari dan menghasilkan asam asetat 3,5 %. Lama
Fermentasi (Jam)
Total Soluble Solid (TSS) sisa
