ACARA IV ACARA IV FERMENTAS
FERMENTASI I ALKOHOLALKOHOL
A.
A. TujuanTujuan
Tujuan dari praktikum Mikrobiologi Industri Aacara IV “Fermentasi Tujuan dari praktikum Mikrobiologi Industri Aacara IV “Fermentasi Alkohol” adalah sebagai berikut:
Alkohol” adalah sebagai berikut: 1.
1. Mengetahui beberapa produk fermentasi alkohol.Mengetahui beberapa produk fermentasi alkohol. 2.
2. Mengetahui pembuatanMengetahui pembuatan winewine secara sederhana. secara sederhana. 3.
3. Mengetahui kadar alkohol pada produk fermentasi alkohol.Mengetahui kadar alkohol pada produk fermentasi alkohol. B.
B. Tinjauan PustakaTinjauan Pustaka Wine
Wine merupakan minuman hasil fermentasi dari buah anggur yang merupakan minuman hasil fermentasi dari buah anggur yang sudah dikenal sejak sekitar 6000 tahun sebelum masehi.
sudah dikenal sejak sekitar 6000 tahun sebelum masehi. WineWine merupakan merupakan minuman yang berasal dari daerah Mesopotamia yang kemudian menyeba minuman yang berasal dari daerah Mesopotamia yang kemudian menyeba r ker ke berbagai
berbagai negara negara di di dunia, dunia, tidak tidak terkecuali terkecuali di di Indonesia.Indonesia. WineWine diproduksi diproduksi dengan melibatkan serangkaian proses biokimiawi yang kompleks. Proses ini dengan melibatkan serangkaian proses biokimiawi yang kompleks. Proses ini melibatkan peran sejumlah enzim dari beberapa mikroorganisme yang secara melibatkan peran sejumlah enzim dari beberapa mikroorganisme yang secara alami hidup pada buah anggur khususnya khamir, yang banyak berperan pada alami hidup pada buah anggur khususnya khamir, yang banyak berperan pada terbentuknya etanol melalui proses fermentasi primer.
terbentuknya etanol melalui proses fermentasi primer. WineWine adalah minuman adalah minuman beralkohol yang
beralkohol yang dibuat dari dibuat dari sari sari buah anggur buah anggur .Wine.Wine dibuat melalui fermentasi dibuat melalui fermentasi gula yang ada di dalam buah anggur yang kemudian akan diubah menjadi gula yang ada di dalam buah anggur yang kemudian akan diubah menjadi alkohol (Hawusiwa, 2015).
alkohol (Hawusiwa, 2015). Wine
Wine adalah hasil fermentasi khamir dan gula, glukosa dan fruktosa adalah hasil fermentasi khamir dan gula, glukosa dan fruktosa yang terdapat di dalam anggur atau jenis buah yang lain. Khamir anggur yang terdapat di dalam anggur atau jenis buah yang lain. Khamir anggur tumbuh dengan baik dengan keasaman tinggi (pH 3-4), dan dapat bertahan tumbuh dengan baik dengan keasaman tinggi (pH 3-4), dan dapat bertahan pada
pada kadar kadar alkolhol alkolhol lebih lebih dari dari 10% 10% dan dan SOSO22 yang ditambahkan untuk yang ditambahkan untuk menghambat bakteri pembusuk.
menghambat bakteri pembusuk. WineWine yang diperoleh dari buah anggur ada yang diperoleh dari buah anggur ada yang berwarna merah maupun berwarna putih (Muchtadi,
yang berwarna merah maupun berwarna putih (Muchtadi, 2014).2014). Wine
Wine adalah sejenis minuman yang mengandung alkohol 8-10 % dan adalah sejenis minuman yang mengandung alkohol 8-10 % dan dibuat dengan cara fermentasi sari anggur atau buah-buahan. Karakteristik dibuat dengan cara fermentasi sari anggur atau buah-buahan. Karakteristik dan mutu
perubahan-perubahan yang terjadi, baik alami atau disengaja dalam periode setelah fermentasi selesai. Apabila konsentrasi gulanya kurang dari 14%, harus ditambahkan gula untuk mengganti kekurangan kandungan gula. Selain karakteristik buah, nilai pH, kandungan nitrogen, faktor temperatur fermentasi, konsentrasi karbondioksida dan jenis yeast , hasil fermentasi terutama tergantung pada jenis substrat. Oleh karena itu pemilihan strain khamir yang tepat unuk konsentrasi substrat dan alkohol tinggi merupakan syarat utama untuk dapat meningkatkan hasil atau produk. Strain ragi Saccharomyces cereviseae adalah salah satu yang digunakan dalam pembuatan wine. Ragi ini sering digunakan karena mampu menghasilkan alkohol dengan randemen yang tinggi antara 16-18% pada media yang dirancang dengan baik (Ariyanto, 2013 ).
Wine buah adalah minuman beralkohol yang biasanya terbuat dari buah anggur atau buah lainnya sepertibuah persik, plum atau aprikot, pisang, elderberry atau blackcurrant . Buah-buah ini memiliki kadar alkohol berkisar antara 3-5 %. Wine buah difermentasi menjadi minuman beralkohol yang terbuat dari berbagai macam bahan dasar selain anggur yang ditambahan penambahan diambil dari buah, bunga, dan rempah. Jenis wine ini terbuat dari pir, apel, pisang, pepaya, mangga, jus nangka dll. Wine ceri diproduksi dari ceri, biasanya ceri tersebut ditambahkan keasaman yang cukup untuk produk wine. Wine tanaman diproduksi dari sari pohon seperti maple, birch, melon,semangka, dan tanaman kebun lainnya seperti rhubb, parsnips dan kelopak mawar. Wine kismis terbuat dari anggur kering (Swami, 2014).
Wine adalah produk hasil reaksi antara jamur, ragi dan bakteri yang dimulai dari anggur dan dilanjutkan dengan proses fermentasi sampai pengemasan. Wine merupakan salah satu produk bernilai tinggi yang dihasilkan dari buah-buahan. Selain itu juga dapat digunakan sebagai substrat pembuat cuka, yang merupakan produk sampingan pembuatan anggur
(Raja, 2012).
Minuman beralkohol terbagi menjadi dua kategori besar, yaitu wine dan bir. Wine terbuat dari jus buah dan bir dari biji-bijian sereal. Fermentasi
yang berlangsung merupakan fermentasi spontan, dengan inokulasi mikroba S. cereviseae ellippsoideus. Pisang dengan kandungan gula kompleks karbohidratnya yang tinggi, akan dapat menjadi substrat yang baik untuk Saccharomyces cereviseae, ellipsoideus maupun S. Calbergensis.Dalam proses pembuatan bir tradisional, jus pisang juga digunakan untuk menciptakan aroma tertentu pada bir dan bumbu pengembangan produk akhir. Keuntungan menggunakan ekstrak pisanguntukpembuatanbiradalah pisang mengandung karbohidrat, gula dan mineral yang tinggidanjugamemilikinilaipHlebih rendah. Pisang mengandung sebelas vitamin, Di antaranya adalahvitaminA,B1,B2, B6, B9, dan C. Meski kandungan lemak dan protein sangat banyak, pisang kaya akan beberapa mineral, terutama fosfor dan kalsium. Pisang yang cukup tinggi bahan serat dan pektin.Ekstraksi Jus pisang dilakukan dengan perlakuan massa pulpy (bulk) dengan enzim pektinase (Dhar, 2013).
Fermentasi dengan ragi (Saccharomyces cereviseae) telah lama digunakan dalam industri alkohol dan minuman beralkohol sebab memiliki kemampuan dalam memfermentasi glukosa menjadi etanol. Proses yang fermentasi etanol pada khamir terjadi secara anaerob. Keberadaan oksigen akan menghambat jalur fermentasi di dalam sel khamir sehingga sumber karbon yang ada akan digunakan melalui jalur respirasi (Afrianti, 2013).
Mikroorganisme yang sering digunakan untuk fermentasi alkohol adalah khamir karena khamir ( yeast ) mempunyai selektivitas tinggi dan mudah penanganannya dibandingkan dengan jenis bakteri. Salah satu spesies ragi yang dikenal mempunyai daya konversi gula menjadi etanol yang sangat tinggi ialah Saccharomyces cerevisae, khamir ( yeast ) ini dapat menghasilkan enzim hidrolase dan enzim invertase. Enzim hidrolase ialah dimana Saccharomyces cerevisae berfungsi sebagai pemecah sukrosa (disakarida) menjadi glukosa (monosakarida) dan enzim invertase dimana Saccharomyces cerevisae yang selanjutnya berfungsi mengubah glukosa menjadi etanol (Pawignya, 2010).
Kualitas buah anggur, serta kualitas wine, karakteristik rasa, kestabilan, dan sensorialnya tergantung pada kandungan dan komposisi senyawa dari buah anggurnya. Salah satu senyawanya adalah gula dan jumlah kadar alkohol dapat dihitung dalam wine setelah fermentasi. Komposisi gula buah beri memegang peran penting dalam kualitas wine, karena gula menentukan isi alkohol dari wine. Komposisi gula berry anggur dan konsentrasi berubah saat pematangan anggur dan dapat dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti pengelolaan lingkungan dan pemeliharaan anggur. Alkohol adalah senyawa volatil yang paling melimpah dalam anggur dan dapat memodifikasi persepsi sensorik atribut aromatik dan deteksi senyawa volatil. Akumulasi gula pada buah anggur merupakan fenomena penting yang memiliki dampak besar pada jumlah alkohol dalam wine. Gula utama yang ada dalam anggur adalah glukosa dan fruktosa (Jordao, 2015).
Sebagian besar strain ragi ( yeast ) dapat menghasilkan konsentrasi alkohol sekitar 10-15%. Inilah mengapa persentase darialkohol dalam wine dan bir biasanya berada dalam kisaran konsentrasi ini (10-15%). Namun, jenis ragi yang berbeda bisa menghasilkan jumlah alkohol yang berbeda pula. Oleh karena itu, dalam pembuatan bir dan pembuat wine, dapat memilih jenis ragi yang sesuai untuk menghasilkan alkohol yang diharapkan. Untuk minuman dengan konsentrasi alkohol yang lebih tinggi (seperti minuman keras), produk yang difermentasi harus disuling terlebih dulu (Lois et al, 2010).
Komponen utama yang merupakan syarat terbentuknya wine adalah gula yang difermentasi khamir menjadi etanol dan CO2. Gula secara alami di dalam bahan pangan biasanya tidak cukup tinggi untuk menghasilkan kadar etanol yang memenuhi syarat mutu wine, sehingga perlu ditambahkan dari luar. Banyaknya gula yang digunakan perlu diketahui sebab konsentrasi gula yang terlalu tinggi akan mengakibatkan kematian khamir sehingga proses fermentasi tidak akan berlangsung. Pada proses pembuatan wine, gula yang digunakan maksimum 30% (Gunam, 2009).
Nanas ( Ananas Comosus) merupakan anggota keluarga utama Bromeliaceae terdiri dari sekitar 2.000 spesies. Nanas mengandung proporsi gula yang baik yang membuatnya cocok untuk pembuatan wine. Wine adalah minuman beralkohol yang biasanya dibuat dari sari buah fermentasi. Setiap buah dengan proporsi gula yang baik dapat digunakan untuk memproduksi wine. Jenis wine yang akan diproduksi. Fermentasi adalah proses penggalian energi dari oksidasi senyawa organik. Selama fermentasi alkohol, biasanya dilakukan oleh ragi, piruvat kemudian diubah menjadi etanol dan karbon (Idise, 2012). C. Metodologi 1. Alat a. Baskom b. Blender c. Botol fermentor d. Botol kaca e. Kain saring f. Kompor g. Neraca h. Panci i. Pengaduk j. Pisau k. Plastik wrap l. Plastisin m. Refraktometer n. Selang plastik o. Termometer 2. Bahan a. Air b. Melon c. Nanas d. Pisang
e. Saccharomyces cereviseae f. Sukrosa
3. Cara kerja
Gambar 4.1 Proses Pembuatan Wine Buah nanas/melon/pisang
Pengupasan
Penimbangan 300 g
Penghancuran menggunakan blender
Pemanasan pada suhu 70oC-80oC selama 30 menit
Penyaringan menggunakan kain saring
Penambahan
Pemasakan selama 30 menit
Penambahan
Pemasukan dalam botol fermentasi
Inkubasi selama 7 hari
Wine 100 ml air
30 g sukrosa
D. Hasil dan Pembahasan
Tujuan dari praktikum acara IV Fermentasi alkohol adalah dapat mengetahui beberapa produk fermentasi alkohol, mengetahui pembuatan wine secara sederhana serta mengetahui kadar alkohol pada produk fermentasi alkohol. Prinsip kerja dalam praktikum fermentasi alkohol ini adalah yeast akan mengkonsumsikandungan gula menjadi alkohol dan CO2. Saccharomyces cerevisiae mempunyai sifat yang mampu mengadakan fermentasi.
Wine adalah hasil fermentasi khamir dan gula, glukosa dan fruktosa yang terdapat di dalam anggur atau jenis buah yang lain. Khamir anggur tumbuh dengan baik dengan keasaman tinggi (pH 3-4), dan dapat bertahan pada kadar alkolhol lebih dari 10% dan SO2 yang ditambahkan untuk
menghambat bakteri pembusuk. Wine yang diperoleh dari buah anggur ada yang berwarna merah maupun berwarna putih (Muchtadi, 2014).
Proses produksi wine pada praktikum yaitu awalnya buah yang akan dibuat untuk pembuatan wine ditimbang 300 gr, lalu dihaluskan dengan menggunakan blender dengan ditambahkan air sebanyak 100 ml untuk mempermudah dalam proses penghancuran buah. Setelah dihaluskan, kemudian dipanaskan selama 30 menit. Langkah selanjutnya adalah penyaringan sari buah yang sudah dipanaskan sebelumnya. Setelah disaring, dilakukan penambahan gula pasir sebanyak 30 gr lalu diaduk dan dipanaskan kembali hingga mendidih untuk mematikan mikroorganisme yang masih ada di dalam sari buah sekaligus untuk melarutkan gula yang dicampurkan ke dalam sari buah. Jika sudah mendidih, sari buah tersebut didinginkan terlebih dahulu. Selanjutnya dimasukkan ke dalam botol fermentor dan ditambahkan dengan starter yang akan digunakan dalam pembuatan wine. Lalu botol fermentor ditutup menggunakan plastik yang sudah diberi selang kecil sebelumnya, botol fermentor ditutup rapat hingga tidak ada celah untuk udara masuk ke dalam botol. Karena fermentasi yang digunakan adalah fermentasi anaerob yang tidak membutuhkan oksigen pada saat fermentasinya. Selang
bening dihubungkan ke dalam botol berisi air. Selanjutnya dilakukan proses fermentasi selama 7 hari pada suhu ruang.
Setiap bahan (buah) yang digunakan dalam pembuatan wine memiliki kadar gula yang berbeda-beda juga. Perbedaan jumlah gula akan menghasilkan kadar etanol yang berbeda, dimana gula akan diubah oleh khamir menjadi etanol dan CO2 selama fermentasi. Semakin banyak kandungan gula, maka semakin banyak pula kadar alkohol yang dihasilkan. Penambahan gula berpengaruh terhadap fermentasi untuk menghasilkan etanol karena jumlah bahan yang dapat diubah menjadi etanol ditentukan oleh jumlah gula dalam bahan. Semakin sedikit kadar gula yang ada dalam bahan, maka semakin rendah kadar alkohol yang dihasilkan dalam pembuatan wine tersebut (Gunam, 2009). Menurut Ariyanto (2014), apabila konsentrasi gulanya kurang dari 14% b/b, maka harus ditambahkan gula untuk mengganti kekurangan gula yang akan digunakan dalam proses fermentas i wine.
Wine diproduksi dengan melibatkan serangkaian proses biokimiawi yang kompleks. Proses ini melibatkan peran sejumlah enzim dari beberapa mikroorganisme yang secara alami hidup pada buah anggur khususnya khamir, yang banyak berperan pada terbentuknya etanol melalui proses fermentasi primer (Hawusiwa, 2015). Pada proses fermentasi wine, mikroba yang bersifat fermentatif dapat mengubah karbohidrat dan turunan – turunannya terutama menjadi alkohol, asam dan karbondioksida, misalnya fermentasi gula oleh khamir Saccharomyces cerevisiae menghasilkan etil alkohol (etanol) dan karbondioksida melalui reaksi :
C6H12O62 C2H5OH + 2CO2
Glukosa etanol karbondioksida
Fermentasi alkohol digambarkan sebagai rangkaian reaksi yang dinyatakan seperti persamaan diatas (Pawignya, 2010).
Pembuatan wine menggunakan proses anaerob karena, organisme yang digunakan dalam pembuatan wine merupakan Saccharomyces cereviceae. Itu merupakan salah satu organisme yang disebut khamir. Mempunyai ciri-ciri diantaranya yaitu bersel satu, berbentuk bulat atau batang, mesofilik (tahan
suhu 30-35oC), anaerobik dan tahan terhadap asam pada pH 4-5 (Santi, 2008). Selain itu menurut Afrianti (2013), keberadaan oksigen akan menghambat jalur fermentasi di dalam sel khamir. Perhitungan kadar alkohol yang dilakukan pada praktikum ini adalah dengan menggunakan refraktometer. Dengan cara membersihkan refraktometer dengan aquades lalu wine diteteskan ke refraktometer, selanjutnya dilihat angka yang ditunjukkan pada refraktometer tersebut. Angka tersebut merupakan kadar alkohol pada wine yang dibuat.
Tabel 4.1 Fermentasi Kadar Alkohol pada Wine
Kel Starter Jenis Wine % Alkohol
1 dan 2 THP A Ragi I Nanas 5 3 dan 4 THP A Melon 6,2 5 dan 6 THP A Pisang 6 7 dan 8 THP B Ragi II Melon 4,9 9 dan 10 THP B Pisang 10,5 11 dan 12 THP B Nanas 6,2
Sumber: Hasil Percobaan
Tabel 4.1 merupakan tabel fermentasi alkohol pada wine. Pada saat praktikum menggunakan tiga sampel buah yang akan dibuat wine yaitu nanas, melon dan pisang. Untuk straternya mengunakan ragi I dan ragi II. Shift A, menggunakan ragi I dan shift B menggunakan ragi II. Hasil kadar alkohol yang didapatkan pada shift A untuk wine nanas 5 % ; wine melon 6,2 % dan wine pisang 6 %. Pada shift B kadar alkohol untuk wine melon 4,9 % ; wine pisang 10,5 % dan wine nanas 6,2 %. Urutan kadar alkohol yang tertinggi
hingga terendah pada shift A yaitu melon, pisang dan nanas. Sedangkan pada shift B yaitu pisang, nanas dan melon. Urutan kadar alkohol untuk shift A dan shift B berbeda karena pada pembuatannya juga menggunakan starter yang berbeda, itu berpengaruh pada kadar alkohol yang dihasilkan. Menurut Ariyanto (2013), kadar alkohol dalam wine buah sekitar 8-10% tergantung bahan baku yang digunakan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi fermentasi wine diantaranya adalah komposisi bahan baku, proses fermentasi dan perubahan-perubahan yang terjadi baik alami atau disengaja dalam periode setelah fermentasi selesai.
Selain itu, karakteristik buah, nilai pH, kandungan nitrogen, suhu dan jenis yeast juga dapat mempengaruhi juga. Untuk hasil fermentasi, yang paling utama tergantung pada jenis substrat, mikroba yang digunakan dan lingkungan fermentasinya yang mempengaruhi pertumbuhan dan metabolisme mikroba tersebut. Oleh karena itu, diperlukan pemilihan strain khamir yang tepat untuk konsentrasi substrat dan alkohol yang tinggi merupakan syarat utama untuk dapat meningkatkan hasil atau produk (Ariyanto, 2013).
Selain buah anggur, wine sebenarnya bisa dibuat dari buah - buahan yang lain, seperti pisang, salak, apel, dan strawberry. Hal tersebut bisa dilakukan karena yang dibutuhkan untuk memproduksi minuman wine adalah bahan yang memiliki kandungan gula maupun bahan yang dapat
menghasilkan gula sebagai bahan dasar fermentasi. Salah satu bahan yang dapat menghasilkan gula adalah singkong, dimana singkong merupakan bahan yang mengandung pati dan dapat dihidrolisis untuk menghasilkan
glukosa sebagai bahan dasar fermentasi pembuatan wine (Hawusiwa, 2015). E. Kesimpulan
Kesimpulan yang didapat dari praktikum acara IV “Fermentasi Alkohol” adalah sebagai berikut:
1. Produk fermentasi alkohol atau biasa disebut dengan wine tidak hanya terbuat dari buah anggur. Selain buah anggur, winesebenarnya bisa dibuat dari buah - buahan yang lain, seperti pisang, salak, apel, dan strawberry. Biasanya wine dari buah-buahan
diberi nama sesuai dengan buah yang digunakan sebagai bahan dasarnya.
2. Pembuatan wine dapat dilakukan dengan beberapa tahap yaitu penghancuran buah, perebusan, penambahan gula, perebusan kembali, pemasukan ke dalam botol fermentor, penambahan ragi dan proses fermentasi. Fermentasi yang dilakukan adalah fermentasi anaerob.
3. Urutan kadar alkohol yang tertinggi hingga terendah pada shift A yaitu melon 6,2% ; pisang 6 % dan nanas 5%. Sedangkan pada shift B yaitu pisang 10,5% ; nanas 6,2 % dan melon 4,9 %.
DAFTAR PUSTAKA
Afrianti, Leni Herliani. 2013. Teknologi Pengawetan Pangan. Alfabeta. Bandung. Ariyanto, Hermawan Dwi., Furqon Hidayatulloh dan Joko Murwono. 2013. Pengaruh Penambahan Gula terhadap Produktivitas Alkohol dalam Pembuatan Wine Berbahan Apel Buang (Reject) dengan Menggunakan Nopkor MZ.11 . Jurnal Teknologi Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 4.
Dhar, Pabir et al. 2013. Production of Banana Alkohol and Utilization of Banana Residue. International Journal of Research in Engineering and Technology,
Vol. 2, No.10.
Gunam, Ida Bagus Wayan dan Luh Putu Wrassiati. 2009. Pengaruh Jenis dan Jumlah Penambahan Gula pada Karakteristik Wine Salak . Agrotekno,
Vol. 15, No. 1.
Hawusiwa, Eko Sutrisno., Agustin Krisna Wardani dan Dian Widya Ningtyas. 2015. Pengaruh Konsentrasi Pasta Singkong (Manihot esculentas) dan Lama Fermentasi pada Proses Pembuatan Minuman Wine Singkong .
Jurnal Pangan dan Agroindustri, Vol. 3, No. 1.
Idise and Emmanuel Okiemute. 2012. Studies of Wine Produced from Pineapple (Ananas Comosus). International Journal for Biotechnology and Molecular Biology Research, Vol. 3, No. 1.
Jordao, Antonio. M., Vilelaa, Alice and Cosme, fernanda. 2015. From Sugar of Grape to Alkohol of Wine: Sensorial Impact of Alkohol in Wine. Journal Beverages. Vol. 1.
Lois, Luisa, Alba et al. 2010. Yeast Fermentation and the Making of Beer and Wine. Nature Education, Vol. 3, No. 9.
Muchtadi, Tien R. dan Sugiyono. 2014. Prinsip & Proses Teknologi Pangan. Alfabeta. Bandung.
Pawignya, Harsa., Tunjung Wahyu Widayati., Datu Putra dan Putra Akbar. 2010. Tinjauan Kinetika Pembuatan Rose Wine. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia "Kejuangan" ISSN 1693-4393.
Raja, Karthik., Ezhilarasan V., Yazhini K.A., Sridhar S. and Chinnathambi V.. 2012. Comparative Evaluation of White Wine Produstion from Different Carbohydrate Rich Substrates Using Air-Lift Bio-Reactor . International Journal of Pharma and Bio Science, Vol. 3, No. 1.
Swami, Shrikant Baslingappa., N.J. Thakor and A.D. Divate. 2014. Fruit Wine Production: A Review. Journal of Food Research and Technology, Vol. 2, No. 3.
