LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA II
I. Nomor Percobaan : 9
II. Nama Percobaan : Cuka Apel
III. Tujuan Percobaan : Mengetahui proses fermentasi yang terjadi dalam pembuatan cuka apel.
IV. Landasan Teori :
Kebanyakan orang mengonsumsi apel dalam bentuk buah segar. Ada juga yang mengolahnya menjadi jus, ditambah sirop atau perasa tambahan lainnya. Yang lain, ada yang mengolahnya menjadi cuka.
Beberapa kandungan nutrisi, vitamin dan mineral dalam cuka apel adalah sebagai berikut: 1. Asam Amino
2. Kalium (potasium) 3. Magnesium
4. Kalsium
5. Vitamin & Beta karoten 6. Zat Asam
7. Enzim & pektin
Cuka apel merupakan sejenis senyawa ataupun larutan yang dihasilkan dari sari apel yang kemudian difermentasikan menggunakan sejenis ragi. Namun, agar apel tersebut menghasilkan hasil sari ekstrak yang banyak dan juga bagus, ada beberapa syarat yang harus dimiliki apel tersebut. Terutama kandungan zat-zat yang terdapat di dalamnya. Ada beberapa syarat kandungan yang harus dimiliki apel tersebut agar menghasilkan sari cuka apel yang berkualitas tinggi dan bagus. Selain,tampilan luar dari pada apel yang harus segar, bersih, dan tampak mulus. Ada beberapa syarat lain, yaitu :
1. Kandungan Pektin
Asam pektinat ini bersama gula dan asam pada suhu tinggi akan membentuk gel seperti yang terjadi pada pembuatan selai. Pada Asam pektat, gugus karboksil Asam galakturonat dalam ikatan polimernya tidak teresterkan. Asam pektat dalam jaringan tanaman terdapat sebagai Kalsium (Ca) atau Magnesium pektat. Pektin mempunyai sifat terdispersi dalam air, dan seperti halnya asam pektat. Dalam bentuk garam, Pektin berfungsi dalam pembuatan jeli dengan gula dan asam. Pektin dengan kandungan metoksil rendah adalah Asam pektinat yang sebagian besar gugusan karboksilnya bebas tidak teresterkan. Pektin dengan metoksil rendah ini dapat membentuk gel dengan ion-ion bervalensi dua. Untuk membentuk gel pektin, harus ada senyawa pendehidrasi (biasanya gula) dan harus ditambahkan asam dengan jumlah yang cocok.
2. Kandungan glukosa
Glukosa, suatu gula Monosakarida, adalah salah satu karbohidrat terpenting yang digunakan sebagai sumber tenaga bagi hewan dan tumbuhan. Glukosa merupakan salah satu hasil utama fotosintesis dan awal bagi respirasi. Bentuk alami (D-glukosa) disebut juga Dekstrosa, terutama pada industri pangan.
Gambaran proyeksi Haworth struktur glukosa (α-D-glukopiranosa)
Glukosa (C6H12O6, berat molekul 180.18) adalah Heksosa, Monosakarida yang mengandung enam
atom karbon. Glukosa merupakan aldehida (mengandung gugus -CHO). Lima karbon dan satu oksigennya membentuk cincin yang disebut "cincin piranosa", bentuk paling stabil untuk aldosa berkabon enam. Dalam cincin ini, tiap karbon terikat pada gugus samping hidroksil dan hidrogen kecuali atom ke limanya, yang terikat pada atom karbon ke enam di luar cincin, membentuk suatu gugus CH2OH. Struktur cincin ini berada dalam kesetimbangan dengan bentuk yang lebih reaktif, yang
proporsinya 0.0026% pada pH 7. Glukosa merupakan sumber tenaga yang terdapat di mana-mana dalam biologi. Glukosa tidak seperti fruktosa, begitu banyak digunakan. Glukosa dapat dibentuk dari formaldehida pada keadaan abiotik, sehingga akan mudah tersedia bagi sistem biokimia primitif. 3. Kandungan vitamin dan mineral
Dipandang dari sisi enzimologi (ilmu tentang enzim), vitamin adalah kofaktor dalam reaksi
kimia yang dikatalisasi oleh enzim. Pada dasarnya, senyawa vitamin ini digunakan tubuh
untuk dapat bertumbuh dan berkembang secara normal. Secara garis besar, vitamin dapat dikelompokkan menjadi 2 kelompok besar, yaitu vitamin yang larut dalam air dan vitamin yang larut dalam lemak. Hanya terdapat 2 vitamin yang larut dalam air, yaitu B dan C, sedangkan vitamin lainnya, yaitu vitamin A, D, E, dan K bersifat larut dalam lemak. Vitamin yang larut dalam lemak akan disimpan di dalam jaringan adiposa (lemak) dan di dalam hati. Berbeda dengan vitamin yang larut dalam lemak, jenis vitamin yang larut dalam air hanya dapat disimpan dalam jumlah sedikit dan biasanya akan segera hilang bersama aliran makanan. Saat suatu bahan pangan dicerna oleh tubuh, vitamin yang terlepas akan masuk ke dalam aliran darah dan beredar ke seluruh bagian tubuh. Apabila tidak dibutuhkan, vitamin ini akan segera dibuang tubuh bersama urin. Oleh karena hal inilah, tubuh membutuhkan asupan vitamin larut air secara terus-menerus. Terdapat 13 jenis vitamin yang dibutuhkan oleh tubuh untuk dapat bertumbuh dan berkembang dengan baik. Vitamin tersebut antara lain vitamin A, C, D, E, K, dan B (tiamin, riboflavin, niasin, asam pantotenat, biotin, vitamin B6, vitamin B12, dan folat).
Empat hal ini merupakan kriteria yang wajib dipenuhi dalam sebuah cuka apel, yaitu : 1. Harus berwarna keruh kecoklatan. Hal ini menunjukkan cuka apel benar-benar
terbuat dari buah apel murni yang matang pohon. Kematangan apel ini sangat berpengaruh terhadap manfaat dan kekhasiatan dari cuka apel itu sendiri. Jadi jika Anda beroleh cuka apel yang bening, itu berarti kandungan apelnya sedikit dan manfaatnya pun bisa dibilang hampir tidak ada.
2. Harus memiliki aroma khas apel dan berbau seperti tape. Menunjukkan proses fermentasi berjalan secara alami, yaitu kurang lebih 35 hari. Jika Anda menemui cuka apel yang berbau pecing, agak busuk atau aroma apelnya kurang terasa, itu berarti proses fermentasi yang terjadi kurang sempurna.
4. Bersifat pekat dan tidak bisa diminum langsung. Jadi, cara minumnya harus diencerkan dulu dengan air matang. Cuka apel yang siap saji boleh dikonsumsi, tapi tentu berbeda manfaatnya dengan yang murni.
Beberapa kandungan nutrisi, vitamin dan mineral dalam cuka apel adalah asam amino, kalium (potasium), magnesium, kalsium, vitamin dan beta karoten, zat asam serta enzim dan pektin. Komponen cuka apel kaya serat dan mengandung potasium yang berfungsi menjaga keseimbangan tingkat potasium (sodium dalam tubuh). Cuka apel mengandung banyak nutrisi menyehatkan, seperti beta karoten (sejenis antioksidan penengkal kanker), boron (bekerja seperti estrogen untuk mencegah hilangnya mineral dari tulang, membantu pendayagunaan vitamin D), kalsium (menjaga tulang dan gigi tetap kuat dan sehat, membantu mengatur kerja jantung), berbagai enzim (membantu pencernaan makanan), zat besi (memainkan peran di dalam sistem kekebalan tubuh dan penting untuk kemampuan mengingat), magabesa (penting untuk menjaga tingkat kolesterol), karbohidrat dan asam amino (mencegah pikun). Cuka apel membantu menjaga keseimbangan asam/alkali dalam tubuh. Asam hidroklorit pada cuka apel dapat membantu pencernaan.
3) Kecilkan api kompor,tambahkan gula pasir dan biarkan selama 30-45 menit hingga aroma apel keluar
4) Kemudian dilakukan penyaringan sehingga di peroleh sari buah apel.
5) Masukkan sari buah apel kedalam toples kemudian tutup rapat agar tidak terkontaminasi udara luar.
6) Biarkan sari apel didalam toples sampai dingin, kemudian tambahkan ragi dan toples di tutup kembali
7) Fermentasi sari apel selama 1-2 minggu hingga terbentuk alkohol.
8) Jika alkohol sudah keluar, tutup toples dibuka masukan induk cuka dan tutup diganti dengan kain kasa. Fermentasi kembali selama kurang lebih 2 minggu sehingga terbentuk cuka dan pH mencapai 3-4 (semakin lama fermentasi maka cuka akan semakin bagus)
9) Setelah cuka siap dipanen, ambil cuka dari toples dan dipasteurisasi (dipanaskan) untuk mematikan mikroba pembentuk asam.
VII. Hasil Pengamatan
Buah apel hijau diiris tipis-tipis lalu dihaluskan dengan menggunakan blender, kemudian ditambahkan air dan direbus sampai mendidih. Dari hasil pemanasan diperoleh sari buah apel yang berwarna kuning kecoklatan dan beraroma asam, kemudian gula dimasukkan dan diaduk-aduk selama 30 menit. Reaksinya adalah seabagai berikut : Gula Etanol Cuka apel.
Setelah didinginkan, sari buah apel yang berwarna kuning kecoklatan dan berasa asam disaring atau dipisahkan dari rebusan apelnya. Sari apel dimasukkan dalam botol, diberi ragi ± 1 gram.
Sebelum fermentasi :
Kegiatan Kondisi Hasil pegamatan
Perebusan irisan apel yang halus Hingga suhu mendidih Aroma apel mulai tercium Penambahan gula pasir Kompor dimatikan Larutan berbau menyengat
Penambahan ragi roti Suhu kamar Ragi mengendap didasar botol
cuka apel fermentasi I (2minggu)
VIII. Persamaan Reaksi
Persamaan reaksi kimianya:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP (Energi yang dilepaskan : 118 kJ/mol)
Fermentasi pada cuka apel dilakukan dengan 2 tahap yaitu, fermentasi alkohol dan fermentasi asam asetat (asetilasi). Pada fermentasi alkohol, beberapa mikroba mengalami peristiwa pembebasan energi karena asam piruvat diubah menjadi asam asetat dan CO2 selanjutnya asam asetat diubah menjadi alkohol. Reaksinya:
a. Gula (C6H12O6) → asam piruvat (glikolisis)
b. Dekarboksilasi asam piruvat : Asam piruvat → asetaldehid + CO2. c. Asetaldehid oleh alkohol dehidrogenase diubah menjadi alkohol (etanol).
2 CH3CHO + 2 NADH2 → 2 C2H5OH + 2 NAD
Reaksi diatas menjadi :
C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + ATP
Pada fermentasi asam asetat, berlangsung dalam keadaan aerob. Fermentasi ini dilakukan oleh bakteri asam cuka (Acetobacter aceti) dengan substrat etanol. Energi yang dihasilkan 5 kali lebih besar dari energi yang dihasilkan oleh fermentasi alkohol secara anaerob. Jika diberikan oksigen yang cukup, bakteri-bakteri ini dapat memproduksi cuka dari sari buah apel. Reaksinya adalah sebagai berikut :
C6H12O6 →2 C2H5OH 2 CH3COOH + H2O + 116 kal
Bakteri Asam Asam Cuka
Glukos a
Proses fermentasi menjadi cuka adalah suatu proses yang panjang yang diawali oleh senyawa berbahan dasar jenis gula (karbihidrat) melalui proses yang disebut dengan glikolisis yang kemudian diubah menjadi produk akhir adalah :
Piruvat → Asetalaldehid →Alkohol → Cuka
IX. Pembahasan
Pada percobaan kali ini adalah mengenai cuka apel. Pemilihan buah apel yang baik untuk diolah menjadi cuka apel adalah jenis apel yang berwarna hijau dan rasanya lebih asam. Hal ini bertujuan agar rasa dan aroma khas dari buah apel lebih dominan sehingga tidak meninggalkan cita rasa buah apel aslinya. Ragi yang digunakan pada proses pembuatan cuka apel adalah ragi roti. Ragi roti yang digunakan mengandung mikroorganisme agar proses fermentasi dapat terjadi. Mikroorganisme yang digunakan adalah Saccharomyces Sp.
Cuka apel ini dibuat dari sari buah apel yang ditambahkan dengan gula dan ragi roti. Sari buah apel disini dibuat dari buah apel yang diiris tipis-tipis yang kemudian dihaluskan dan ditambahkan dengan aquadest yang kemudian dipanaskan diatas kompor. Proses pemanasan apel dilakukan hingga mendidih, proses ini dilakukan untuk mengambil sari atau kandungan yang terdapat dalam buah apel sampai aroma khas dari buah apel dapat dirasakan oleh indra penciuman. Larutan ini harus sering diaduk agar lebih banyak sari apel yang terlarut. Setelah mendidih, sari buah apel ini kemudian ditambahkan dengan gula dan dipanaskan lagi sampai tercium aroma apelnya. Gula ini harus benar-benar larut dalam larutan. Gula yang ditambahkan bertujuan agar proses fermentasi dapat berjalan lebih efektif pada saat penambahan mikroba sehingga aroma apel dapat keluar lebih banyak. Selain itu juga dibutuhkan dalam proses fermentasi, dimana glukosa akan diubah menjadi etanol dan selanjutnya diproses untuk membentuk asam asetat (cuka apel).
yang tidak berubah menjadi larutan dapat diambil. Proses penyaringan menggunakan kain saring dan didapat sari apel yang kita inginkan.
Sari apel dimasukkan ke dalam botol dan diberi ragi. Bakteri yang terdapat diragi adalah Saccharomyces cereviseae. Botol harus ditutup rapat-rapat agar proses fermentasi tidak terkontaminasi udara bebas atau zat lain pada lingkungan sekitar, karena proses ini merupakan proses anaerob (tidak memerlukan oksigen) yang menghasilkan gas CO2. Hal inilah yang menyebabkan terbentuknya gelembung-gelembung gas kecil yang merupakan gas CO2 setelah penambahan ragi roti pada larutan sari apel ini. Proses pembuatan cuka apel adalah fermentasi anaerob, maka proses penutupan untuk pembuatan cuka apel ini ditutup rapat sehingga dipakailah tutup yang rapat sebagai penutup botol tempat cuka apel berada.
Ada beberapa kriteria yang wajib dipenuhi dalam cuka apel, yaitu harus berwarna keruh kecoklatan, memiliki aroma khas apel dan berbau seperti tape, harus memiliki endapan " mother " dibawah botol serta bersifat pekat dan tidak bisa diminum langsung. Kriteria yang pertama adalah arus berwarna keruh kecoklatan. Hal ini menunjukkan bahwa cuka apel benar-benar terbuat dari buah apel murni yang matang dipohon. Kematangan apel ini sangat berpengaruh terhadap manfaat dan kekhasiatan dari cuka apel itu sendiri. Jadi jika cuka apel yang dihasilkan bening, itu berarti kandungan apelnya sedikit dan manfaatnya pun bisa dibilang hampir tidak ada. Kriteria yang kedua adalah harus memiliki aroma khas apel dan berbau seperti tape. Menunjukkan proses fermentasi berjalan secara alami, yaitu kurang lebih 35 hari. Jika cuka apel yang dihasilkan berbau pecing, agak busuk atau aroma apelnya kurang terasa, itu berarti proses fermentasi yang terjadi kurang sempurna. Kriteria yang ketiga adalah harus memiliki endapan (mother) dibawah botol. Endapan (mother) ini mutlak harus ada. Karena ini adalah biang cuka apel. Disinilah banyak terkandung unsur sehat yang sangat bermanfaat untuk menggempur berbagai penyakit. Kriteria yang keempat yaitu bersifat pekat dan tidak bisa diminum langsung, sehingga cara minumnya harus diencerkan dulu dengan air matang. Cuka apel yang siap saji boleh dikonsumsi, tapi tentu berbeda manfaatnya dengan yang murni.
panas atau dengan mengkukus alat-alat yang akan digunakan. Hal ini dilakukan agar larutan tidak mengandung mikroorganisme lain yang dapat mengganggu jalannya proses fermentasi dan bila ada salah satu yang tidak steril, maka proses fermentasi ini tidak akan berhasil.
X. Kesimpulan
1. Cuka apel adalah salah satu produk yang dihasilkan dari buah apel melalui proses fermentasi menggunakan Saccharomyses cerevisiae.
2. Dalam proses pembuatan asam asetat dari apel ini melalui tahapan glukosa menjadi alkohol kemudian dikonversi menjadi asam asetat.
3. Apel yang bagus untuk dibuat menjadi cuka apel adalah apel yang mengandung banyak kandungan glukosa atau yang mengandung banyak kandungan gula, misalnya apel Malang.
4. Proses fermentasi pada percobaan ini harus terhindar dari lingkungan sekitar dan dengan suhu rendah/suhu kamar. Sehingga tidak akan mengganggu ataupun juga bisa membunuh bakteri pada ragi yang dapat menyebabkan proses fermentasi menjadi gagal.
5. Fermentasi yang dilakukan termasuk dalam fermentasi anaerob karena setelah penambahan mikroba, cuka apel ditutup dengan rapat untuk mengkondisikan agar tidak ada oksigen.
6. Penambahan gula pasir bertujuan untuk membantu agar proses fermentasi dapat berlangsung lebih efektif pada saat penambahan mikroba, dimana glukosa akan diubah menjadi etanol dan selanjutnya diproses agar terbentuk asam asetat (cuka apel).
DAFTAR PUSTAKA
Dahlan, H.M.Hatta. 2011. Penuntun praktikum Teknologi Bioproses. Laboratorium Teknologi Bioproses: Universitas Sriwijaya.
Prawirahartono, S. 1991. Pelajaran SMA Biologi. Erlangga: Jakarta.
Ratna Djuita. 1990. Penuntun praktikum Mikrobiologi. Laboratorium Mikrobiologi : Fakultas Teknik Unsri.
