STUDI TENTANG ASAM ASETAT DAN ASAM LAKTAT YANG DIHASILKAN SELAMA PROSES FERMENTASI PELURUHAN BUAH KAKAO.

(1)

LAKTAT YANG DIHASILKAN SELAMA PROSES

FERMENTASI PELURUHAN BUAH KAKAO

PENELITIAN

Disusun Oleh :

RIZKY DWI PUSPITA NINGRUM

NPM : 0531010029

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”

JAWA TIMUR

(2)

i

Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT yang mana telah

memberikan rahmat, karunia, serta kekuatan, sehingga kami selaku penulis dapat

menyelesaikan penyusunan penelitian dengan judul “Studi Tentang Asa, Asetat

Dan Asam Laktat Yang Dihasilkan Selama Proses Fermentasi Peluruhan Buah

Kakao“.

Penelitian merupakan mata kuliah wajib dan diajukan sebagai usaha untuk

memenuhi salah satu persyaratan penyelesaian program pendidikan Strata Satu

(S–1) Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas

Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.

Laporan ini dapat terselesaikan berkat bantuan petunjuk, pengalaman,

bimbingan, dan dorongan dari berbagai pihak. Melalui tulisan ini penulis

mengucapkan terima kasih kepada :

1. Ir. Sutiyono, MT, selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri, Universitas

Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.

2. Ir. Retno Dewati, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia, Fakultas

Teknologi Industri, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa

Timur.

3. Ir.Tutuk Harsini ,MT selaku Dosen Pembimbing Penelitian yang telah

memberikan pencerahan dalam menyelesaikan penelitian ini.

4. Ir. Lucky Indrati , MT selaku Dosen Penguji I Penelitian.

(3)

ii

selama menyelesaikan penelitian ini serta teman-teman yang telah mendukung

terselesaikannya penyusunan penelitian ini.

Dalam menyusun penelitian ini, kami menyadari masih memiliki

kekurangan. Diharapkan kritik dan saran dari saudara sekalian memicu kami

dalam penyempurnaan yang lebih baik. Semoga semua ini bermanfaat bagi

pengetahuan kita semua. Amin ya rabbal alamin...

Surabaya, Maret 2011

(4)

LEMBAR PENGESAHAN

KATA PENGANTAR ………...………... i

DAFTAR ISI ………...………... iii

DAFTAR GAMBAR ………...……….. v

DAFTAR TABEL… ………....………. vi

DAFTAR GRAFIK ... vii

INTI SARI ………...…………...………... viii

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang ………...…….……….... 1

I.2 Tujuan Penelitian ...…...………...……..… 3

I.3 Manfaat Penelitian ……...…...………...……. 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Teori Umum ... 4

II.2 Tanaman Kakao ... 5

II.2.1 Jenis – Jenis Kakao ... 6

II.2.2 Pemanenan ... 11

II.3 Pengolahan Buah Kakao Menjadi Biji Coklat ... 12

II.3.1 Pengolahan Buah Kakao Pada Kebun ... 12

II.3.2 Pengolahan Buah Kakao Di Pabrik ... 13

(5)

II.4.2 Hal yang Berpengaruh Terhadap Fermentasi ... 23

II.4.3 Fermentor ... 25

BAB III METODE PENELITIAN III.1 Bahan – Bahan yang Digunakan ..………....….…... 26

III.2 Alat – Alat yang Digunakan ... 26

III.3 Gambar dan Susunan Alat ... 26

III.4 Variabel yang Dijalankan ... 27

III.5 Metode Penelitian ... 27

III.6 Metode Analisa ... 27

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1 Tabel Hasil Pengamatan ... 28

IV.2. Pengamatan Asam Laktat ... 29

IV.3. Pengamatan Asam Asetat ... 30

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1 Kesimpulan .……...……….…. 31

V.2 Saran ...………... 31

(6)

Gambar 2.1 Buah Kakao

Gambar 2.2 Buah kakao jenis Criollo

Gambar 2.3 Buah kakao jenis Forastero

Gambar 2.4 Buah kakao jenis Trinitario

Gambar 2.5 Penampang buah kakao

Gambar 2.6 Alat fermentasi buah kakao

(7)

Tabel 2.1. Ciri – ciri buah kakao jenis Criollo dan Forastero

Tabel 2.2. Komposisi pulp (% berat segar)

(8)

Gambar 4.1 Hubungan antara kadar Asam Laktat terhadap Waktu Pengambilan

(9)

viii

Kakao merupakan salah satu komoditas andalan perkebunan yang

peranannya cukup penting bagi perekonomian nasional, khususnya sebagai

penyedia lapangan kerja, sumber pendapatan dan devisa negara. Salah satu

tahapan penting dalam penanganan pasca panen kakao adalah proses fermentasi.

Dalam proses fermentasi buah kakao menghasilkan limbah padat dan limbah cair.

limbah cair berupa air hasil pencucian terhadap biji kakao dan air hasil rembesan

selama proses fermentasi yang mengandung senyawa organik. Seiring dengan itu

dalam rangka untuk mengolah atau memanfaatkan air rembesan fermentasi, perlu

mengidentifikasi senyawa – senyawa organik yang terbentuk selama proses

fermentasi. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui kadar asam asetat dan laktat

pada air hasil fermentsai biji cacao. Kondisi operasi yang dipakai adalah buah

cacao, waktu pengadukan adalah 12 jam. Selain itu penelitian dilakukan pada

Tinggi unggun 15, 20, 25, dan 30 cm dan dengan variasi waktu pengambilan 12,

24,36, 48, dan 60 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi yang relaif

baik pada asam asetat terdapat pada waktu 36 jam dan tinggi unggun 15 cm

sebesar 5,7100 mg/l sedangkan asama laktat pada waktu 24 jam dan tinggi

(10)

Studi Tentang Asam Asetat Dan Asam Laktat Yang

Dihasilkan Selama Proses Fermentasi Peluruhan Buah Kakao 1

Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Indonesia merupakan salah satu negara pembudidaya tanaman kakao paling

luas di dunia dan termasuk negara penghasil kakao terbesar ketiga setelah Ivory

Coast dan Ghana, yakni dengan nilai produksi tahunannya mencapai 572 ribu ton.

Berdasarkan data dari Direktorat Jendral Perkebunan (2006), pada tahun 2003 luas

areal penanaman kakao telah mencapai 917 ribu hektar dan tersebar di seluruh

provinsi, kecuali DKI Jakarta. (T. Wahyudi dan P. Rahardjo)

Kakao merupakan salah satu komoditas andalan perkebunan yang

peranannya cukup penting bagi perekonomian nasional, khususnya sebagai

penyedia lapangan kerja, sumber pendapatan dan devisa negara. Disamping itu

kakao juga berperan dalam mendorong pengembangan wilayah dan

pengembangan agroindustri. Pada tahun 2002, perkebunan kakao telah

menyediakan lapangan kerja dan sumber pendapatan bagi sekitar 900 ribu kepala

keluarga petani yang sebagian besar berada di Kawasan Timur Indonesia (KTI)

serta memberikan sumbangan devisa terbesar ke tiga sub sector perkebunan

setelah karet dan minyak sawit dengan nilai sebesar US $ 701 juta.

(www.depprin.go.id)

Kegiatan penelitian kakao pada waktu lima tahun yang akan datang telah

(11)

Indonesia (PPKKI) yang meliputi lima program utama, yaitu peningkatan

produktivitas, peningkatan kualitas dan diversifikasi produk, konservasi dan

efisiensi sumber daya, pelestarian lingkungan, serta pemberdayaan perkebunan

rakyat. Program utama tersebut dijabarkan ke dalam program-program yang lebih

rinci.

Dalam pelestarian lingkungan di kawasan perkebunan kakao, pada

waktu-waktu yang akan datang, lingkungan dikawasan perkebunan kakao perlu dijaga

kelestariannya agar produk kakao dari Indonesia dapat berkelanjutan

(sustainable). Akhir-akhir ini, isu-isu lingkungan yang terkait dengan masalah

perkebunan kakao dirasakan semakin meningkat sehingga perlu disikapi dengan

sebaik-baiknya. Oleh karena itu, selain terhadap faktor – faktor biotik dan abiotik,

penelitian untuk pelestarian lingkungan di kawasan perkebunan kakao juga

diarahkan pada faktor – faktor sosial, ekonomi, dan budaya masyarakat di sekitar

perkebunan. (S. Abdoellah)

Salah satu tahapan penting dalam penanganan pasca panen kakao adalah

proses fermentasi. Tahapan ini sangat penting dilalui untuk mempersiapkan biji

kakao basah menjadi biji kakaokering bermutu tinggi dan layak dikonsumsi,

karena selama proses fermentasi biji kakao akan menumbuhkan cita rasa, aroma,

dan warna, karena selama fermentasi terjadi perubahan fisik, aroma, dan cita rasa

di dalam biji kakao. (www.primatani.litbang.deptan.go.id)

Pengolahan buah kakao menjadi biji kakao kering akan menghasilkan

limbah kakao yang apabila dibiarkan terus menerus dan tanpa pengolahan lebih

(12)

yang dijadikan tempat pembuangan limbah tersebut. Limbah dari pengolahan

buah kakao terdiri dari limbah padat dan limbah cair. Limbah padat berupa kulit

buah kakao, sedangkan limbah cair berupa air hasil pencucian terhadap biji kakao

dan air hasil rembesan selama proses fermentasi yang mengandung senyawa

organik.

Seiring dengan itu dalam rangka untuk mengolah atau memanfaatkan air

rembesan fermentasi, perlu mengidentifikasi senyawa – senyawa organik yang

terbentuk selama proses fermentasi.

I.2. Tujuan Penelitian

Untuk mengetahui asam asetat dan asam laktat yang terbentuk selama proses

fermentasi biji – buah kakao.

I.3. Manfaat Penelitian

1. Mengetahui asam asetat dan asam laktat yang terbentuk selama proses

fermentasi biji – buah kakao.

2. Dapat menginformasikan bahwa dengan mengetahui faktor – faktor yang

mempengaruhi selama fermentasi biji – buah kakao, dapat mengetahui

berapa banyak air rembesan dari pulp biji – buah kakao yang dihasilkan

dan mengetahui asam asetat dan asam laktat yang terbentuk sehingga

(13)

Dihasilkan Selama Proses Fermentasi Peluruhan Buah Kakao 4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Umum

Tanaman kakao berasal dari hutan-hutan tropis di Amerika Tengah dan di

Amerika Selatan bagian utara. Penduduk yang pertama kali mengusahakannya

sebagai bahan makanan dan minuman adalah suku Indian Maya dan suku Astek

(Aztec). Mereka mulai belajar menanam serta mengolah kakao menjadi makanan

dan minuman cokelat.(T.Wahyudi dan P.Rahardjo,2008)

Kakao diperkenalkan ke Eropa, tepatnya di Spanyol , pertama kali oleh

Christopher Columbus sekitar tahun 1502 sepulangnya ia dari pelayaran

terakhirnya di kepulauan Karibia. Dikarenakan manfaat dan flavornya yang khas,

cokelat menyebar dengan cepat di Eropa. Sepanjang abad ke 17 , coklat menyebar

di antara kaum elite Eropa, kemudian lewat proses yang demokratis harganya

menjadi cukup murah, dan pada akhir abad itu menjadi minuman yang dinikmati

oleh kelas pedagang. (http://miwingnurulwahyuni.wordpress.com)

Di Indonesia, tanaman kakao diperkenalkan oleh orang Spanyol pada

tahun 1560 di Minahasa, Sulawesi Utara. Ekspor dari pelabuhan Manado ke

Manila tahun 1825 hingga 1838 sebanyak 92 ton. Tahun 1919 Indonesia masih

mampu mengekspor sampai 30 ton, Menurut van Hall, pada tahun 1859 sudah

terdapat 10.000 – 12.000 tanaman kakao di Ambon. Dari pohon sebanyak itu

(14)

Tanaman kakao dapat tumbuh dengan subur di daerah tropis pada garis

lintang 10o LS - 10o LU dan pada ketinggian 0-600 m dari permukaan laut, untuk

pertumbuhan kakao yang optimal, kakao membutuhkan suhu dengan batasan

tertentu, yakni suhu minimum 18-21o C dan maksimum 30-32o C, dengan tingkat

kelembapan yang tinggi dan konstan, yakni di atas 80%. Kisaran curah hujan yang

ideal bagi pertumbuhan tanaman kakao adalah 1.500-2.500 mm per tahun

(A.Wibawa dan J.B.Baon,2008).

II.2. Tanaman Kakao

Kakao merupakan satu-satunya diantara 22 jenis marga Theobroma, suku

Sterculiaceae yang diusahakan secara komersial. Menurut Tjitrosoepomo (1988),

sistematika tanaman kakao adalah sebagai berikut :

Divisi : Spermatophyta

Anak devisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledoneae

Anak kelas : Dialypetalae

Bangsa : Malvales

Suku : Sterculiaceae

Marga : Theobroma

(15)

Gambar 2.1 Buah kakao

II.2.1. Jenis – jenis Kakao

Kakao dibagi tiga kelompok besar, yaitu criollo, forastero,dan trinitario.

1. Jenis Criollo,

a. merupakan jenis tanaman kakao yang menghasilkan biji cokelat yang :

mutunya sangat baik dan dikenal sebagai: cokelat mulia, fine flavour

cocoa, choiced cocoa, dan edel cocoa.

b. Buahnya berwarna merah atau hijau, kulit buahnya tipis berbintil-bintil

kasar dan lunak.

c. Biji buahnya berbentuk bulat telur dan berukuran besar dengan kotiledon

berwarna putih pada waktu basah.

d. Jumlahnya ± 7%, merupakan jenis edel yang dihasilkan di Ekuador,

Venezuela, Trinidad, Grenada, Jamaika, Srilanka, Indonesia, dan Samoa

(16)

Gambar 2.2 Buah kakao jenis Criollo

2. Jenis Forastero,

a. merupakan jenis tanaman kakao yang menghasilkan biji cokelat yang :

mutunya sedang atau bulk cocoa, atau dikenal juga sebagai ordinary

cocoa.

b. Buahnya berwarna hijau, kulitnya tebal.

c. Biji buahnya tipis atau gepeng dan kotiledon berwarna ungu pada waktu

basah.

d. Jumlahnya ± 93% dari produksi kakao dunia merupakan jenis bulk yang

dihasilkan dari Afrika Barat, Brasil dan Dominika.

(17)

Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur 3. Jenis Trinitario,

a. merupakan hybrida dari jenis Criollo dengan jenis Forastero secara alami,

sehingga kakao jenis ini sangat heterogen.

b. Kakao Trinitario menghasilkan biji yang termasuk fine flavour cocoa dan

ada yang termasuk bulk cocoa.

c. Buahnya berwarna hijau atau merah dan bentuknya bermacam-macam.

d. Biji buahnya juga bermacam-macam dengan kotiledon berwarna ungu

muda sampai ungu tua pada waktu basah

Gambar 2.4 Buah kakao jenis Trinitario

Poedjiwidodo (1996) menggambarkan perbedaan antara kakao criollo dan

forastero.

Tabel 2.1. Ciri – ciri buah kakao jenis Criollo dan Forastero

Ciri – ciri Criollo Forastero

Pertumbuhan tanaman Lemah Kuat

(18)

Ciri – ciri Criollo Forastero

Masa berbuah Lambat Cepat

Ketahanan terhadap

hama atau penyakit

Peka atau rentan Tahan atau toleran

Kulit buah Tipis, lunak, permukaan

kasar

Tebal, keras, permukaan

halus

Warna kulit buah Merah – oranye Hijau – merah

Alur pada kulit buah Dalam dan dangkal,

berselang – seling

Dalam

Ujung buah Tumpul agak bengkok,

tidak ada bottle neck

Bottle neck ada atau tidak

ada

Biji Bulat Gepeng

Warna endosperma Putih Ungun tua

Rasa Enak Kurang enak

Fermentasi Cepat Lambat

Bentuk buah dan warna kulit buah kakao sangat bervariasi, tergantung

pada kultivarnya. Namun hanya ada dua macam warna, yaitu:

1. Buah yang ketika muda berwarna hijau/ hijau agak putih, bila sudah masak

berwarna kuning, dan

2. Buah yang ketika masih muda berwarna merah, bila sudah masak berwarna

(19)

Biji kakao dibungkus oleh daging buah (pulpa) yang berwarna putih,

rasanya asam manis dan diduga mengandung zat penghambat perkecambahan.

Buah kakao akan masak setelah berumur 5-6 bulan. Pada saat buah masak,

ukuran buah yang terbentuk cukup beragam dan ukuran berkisar 10-30 cm,

diameter 7-15 cm. Di dalam buah, biji tersusun dalam 5 baris mengelilingi poros

buah, jumlahnya beragam antara 20-50 biji per buah. (A.A. Prawoto,2008)

Gambar 2.5 Penampang buah kakao

Komposisi pulp kakao segar disajikan dibawah ini :

Tabel 2.2. Komposisi pulp (% berat segar)

No. Bahan Kadar (%)

1 Air 84,5

2 Pentosa 2,7

(20)

4 Glukosa, Fruktosa 10,0

5 Protein 0,6

6 Asam – asam 0,7

7 Garam – garam anorganik 0,8

Sumber : Hardy (1960) dalam (Wood & Lass, 1985)

II.2.2. Pemanenan

Buah kakao umumnya dapat dipanen hampir sepanjang tahun. Selama

setahun, biasanya terdapat satu atau dua puncak panen dan yang terjadi 5 – 6

bulan setelah perubahan musim kemarau ke musim hujan dan musim hujan ke

musim kemarau. Buah kakao dapat dipanen apabila terjadi perubahan warna kulit

pada buah yang telah matang.

Buah matang dicirikan oleh perubahan warna kulit buah dan biji yang

lepas dari kulit bagian dalam (www.depprin.go.id). Kulit buah kakao matang

mempunyai warna kulit kuning atau oranye yang saat masih muda berwarna hijau

atau merah. Sebaliknya, panen buah yang terlalu tua sebaiknya dihindari untuk

mencegah biji mulai berkecambah. Hal ini akan menurunkan rendemen lemak dan

menambah prosentase biji cacat. Panen buah muda juga menimbulkan hal yang

sama, rendemen lemak rendah, prosentase biji pipih (flat bean) tinggi dan kadar

kulit bijinya juga cenderung tinggi. Selain itu, buah yang terlalu muda akan

(21)

II.3. Pengolahan Buah Kakao Menjadi Biji Coklat

II.3.1. Pengolahan buah kakao pada kebun

1. Pemetikan dan sortasi buah

Periode perkembangan buah kakao dari pembungaan sampai buah masak

adalah sekitar 5 – 6 bulan. Buah kakao hendaknya dipetik apabila sudah cukup

masak, yakni ditandai dengan adanya perubahan warna kulit buah.

Pemetikan terhadap buah muda atau lewat masak hendaknya dihindari

karena hanya akan menurunkan mutu biji keringnya, terutama meningkatnya

jumlah biji gepeng dan biji bercambah. Pemetikan buah dapat dilakukan

menggunakan gunting, sabit, atau alat tajam lainnya, asalkan tidak sampai

membuat buah atau bantalan buah rusak.

Buah hasil pemetikan harus dipisahkan antara yang baik dan yang jelek.

Buah jelek dapat berupa buah terserang hama atau penyakit, buah muda, atau

buah lewat masak. Pemanenan meliputi kegiatan pengambilan buah, dan

pengambilan (extract) biji kakao segar. Pada saat masak, warna kulit buah

berubah dari hijau menjadi kuning-jingga, atau dari merah menjadi jingga,

terutama pada lekukan kulit buah.

2. Pemecahan buah

Pemecahan buah dapat dilakukan dengan pemukul kayu, pemukul

berpisau, atau dengan pisau bagi yang sudah berpengalaman. Walaupun

pemecahan dengan pisau tidak direkomendasikan karena berisiko merusak biji,

tetapi pemecahan dengan cara ini paling umum dilakukan. Kerusakan biji segar

karena terpotong pisau dapat meningkatkan biji terserang jamur. Oleh karena itu,

(22)

pemecahan, dilakukan sortasi buah dan sortasi biji basah. Buah yang sulit dipecah

biasanya masih mentah dan buah mentah sebaiknya ditinggal di lapangan untuk di

kemudian waktu dapat diambil sebagai biji “lelesan”. Buah – buah yang busuk

atau diserang hama tikus biasanya menghasilkan biji – biji yang berwarna hitam.

Biji – biji demikian harus dipisahkan dari biji – biji yang baik atau superior.

Pemecahan kulit, plasenta, dan rantingnya juga harus dipisahkan dari biji superior.

Proses pemecahan biji harus dilakukan dengan terampil dan penuh

kehati-hatian agar biji tidak rusak. Proses pemecahan buah yang dilakukan mekanik

bukan tidak mungkin dapat diterapkan, tetapi masih banyak dijumpai kesulitan

dalam pengembanganya. Penelitian pembuatan mesin pemecah buah kakao telah

dilakukan oleh beberapa peneliti, tetapi tidak satu pun yang berhasil berkembang

menjadi alat yang komersial karena sulitnya bagian yang memisahkan antara biji

kakao segar dengan pemecahan kulit buah. Keberhasilan pemisahan biji superior

dari biji inferior serta kotoran – kotoran yang melekat di biji akan sangat

berpengaruh terhadap mutu biji kering.

II.3.2. Pengolahan buah kakao pada pabrik

1. Fermentasi

Fermentasi pada awal sejarahnya hanya digunakan untuk membebaskan

biji kakao dari pulp, mencegah pertumbuhan, memperbaiki kenampakan, dan

mempermudah pengolahan berikutnya di pabrikan cokelat. Namun, pada

(23)

dilakukan. Tujuannya agar diperoleh biji kakao kering yang bermutu baik dan

memiliki calon aroma serta cita rasa khas cokelat.

Biji kakao yang tidak difermentasi ditandai dengan ciri – ciri bertekstur

pejal, berwarna slaty (keabu – abuan), memiliki rasa sangat pahit dan sepat, serta

bercita rasa cokelat. Biji kakao yang difermentasi dengan baik akan bertekstur

agak remah atau mudah pecah, warna keping biji coklat sampai coklat dengan

sedikit warna ungu, cita rasa pahit dan sepat tidak dominant, dan tentunya

berkualitas baik. Biji kakao yang kurang fermentasi ditandai dengan ciri – ciri

berwarna ungu, bertekstur pejal, didominasi oleh rasa pahit dan sepat, serta sedikit

cita rasa cokelat. (Yusianto, T.wahyudi, dan Sulistyowati, 2008).

Proses fermentasi berlangsung secara alami oleh mikroba dengan bantuan

oksigen dari udara. Mikroba memanfaatkan senyawa gula yang ada di dalam

pulpa sebagai media tumbuh sehingga lapisan pulpa terurai menjadi cairan yang

encer dan keluar lewat lubang-lubang di dasar dan dinding peti fermentasi.

Oksigen, yang semula terhalang lapisan pulpa, dapat masuk ke dalam tumpukan

biji. Kondisi aerob (kaya oksigen) ini dimanfaatkan oleh bakteri aseto-bakteri

untuk mengubah alkohol menjadi asam asetat dengan mengeluarkan bau khas

yang menyengat. Proses oksidasi juga menghasilkan panas (eksotermis) yang

menyebabkan suhu tumpukan biji berangsur naik dan mencapai maksimum

mendekati 45-48 °C setelah hari ke tiga. Pada hari berikutnya, suhu biji cenderung

stabil dan bahkan sedikit menurun sampai hari ke lima (www.aped-project.org).

Waktu fermentasi bervariasi antara 2 – 7 hari sesuai dengan jenis kakao

(24)

hari, sementara kakao forastero 3 – 7 hari dan terkadang lebih lama (Yusianto,

dkk, 2008).

Berat biji untuk proses fermentasi sebaiknya tidak kurang dari 40 kg. Hal

ini terkait dengan kemampuan untuk menghasilkan panas yang cukup agar proses

fermentasi berjalan dengan baik.. Biji kakao dimasukkan ke dalam peti pertama

(tingkat atas) sampai ketinggian 40 cm dan kemudian permukaannya ditutup

dengan lembaran karung goni atau daun pisang. Proses fermentasi dibiarkan

selama 48 jam (2 hari), setelah itu biji kakao dibalik dengan cara dipindahkan ke

peti kedua sambil diaduk (www.aped-project.org).

Metode fermentasi bervariasi, tapi pada dasarnya ada dua metode utama

yaitu fermentasi dalam kotak dan dalam tumpukan. Selain dua metode tersebut,

terdapat metode fermentasi dalam keranjang yang juga kerap diterapkan oleh

petani kakao.

Fermentasi biji kakao tidak memerlukan penambahan kultur starter

(biang), karena pulp/daging buah kakao yang mengandung banyak glukosa,

fruktosa, sukrosa, dan asam sitrat sudah dapat mengundang terbentuknya

pertumbuhan mikroorganisme sehingga terjadi fermentasi.

Mikroorganisme yang berperan dalam fermentasi biji kakao yaitu khamir

(yeast), bakteri asam cuka dan bakteri asam asetat. Pada bagian pulp buah kakao

terjadi perombakan gula menjadi alkohol oleh khamir dan perombakan alkohol

menjadi asam cuka oleh bakteri asam asetat atau bakteri asam laktat. Pada awal

(25)

Fermentasi biji kakao terjadi dalam dua tahap yaitu fermentasi anaerob

dan fermentasi aerob. Keberadaan asam sitrat membuat lingkungan pulp menjadi

asam sehingga akan menginisiasi pertumbuhan ragi dan terjadi fermentasi

anaerob. Fermantasi aerob diinisiasi oleh bakteri asam laktat dan bakteri asam

asetat. Produk fermentasi yang dihasilkan berupa etanol, asam laktat, dan asam

asetat yang akan berdifusi ke dalam biji dan membuat biji tidak berkecambah.

Reaksi pembentukan asam asetat

C12H22O11 + H2O 2C6H12O6 + 18,8 KJ

sukrosa air glukosa

C6H12O6 2 C2H5OH + 2CO2 + 93,3 KJ

glukosa etanol karbon dioksida

C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O + 496 KJ

Etanol oksigen asam asetat air

Reaksi pembentukan asam laktat

C6H12O6 2C2H5OCOOH + Energi

Glukosa enzim laktose asam laktat

a. Fermentasi dalam kotak

Fermentasi ini melibatkan penggunaan kotak kayu yang kuat yang

(26)

pembuangan cairan fermentasi atau lubang untuk keluar masuknya udara (aerasi).

Biji dalam kotak fermentasi ditutup dengan daun pisang atau karung goni.

Tujuannya adalah untuk mempertahankan panas.

Metode fermentasi ini menggunakan kotak yang kedalamannya kurang

dari 42 cm, pengadukan cukup dilakukan sekali saja, yakni setelah dua hari

fermentasi. Metode fermentasi kotak ini menghasilkan biji dengan derajat

fermentasi yang baik dan tingkat keasaman yang lebih rendah dari kotak dengan

dengan kedalaman lebih dari 42 cm.

Gambar 2.6 Alat fermentasi buah kakao

b. Fermentasi dalam tumpukan

Metode fermentasi tumpukan dilakukan dengan cara menimbun atau

menumpuk biji kakao segar di atas daun pisang hingga membentuk kerucut.

Permukaan atas biji ditutup dengan daun pisang atau karung atau penutup lainnya Papan kayu berlubang

(27)

yang memungkinkan udara masuk. Penutupan berfungsi untuk mencegah

pembuangan panas yang terlalu besar.

Keuntungan metode fermentasi dalam tumpukan adalah penggunaannya

yang sederhana dan tidak membutuhkan wadah khusus sehingga mudah dilakukan

oleh petani. Namun, karena dilakukan hanya di atas daun pisang, fermentasi ini

harus dilakukan di tempat teduh dan terlindung dari hujan dan cahaya matahari

langsung serta perlu dijaga dari kemungkinan biji menjadi kotor oleh tanah.

c. Fermentasi dalam keranjang

Pada metode ini, biji segar hasil pemanenan di masukkan ke dalam

keranjang bambu atau rotan yang telah dilapisi daun pisang dengan kapasitas lebih

dari 20 kg. Permukaan biji ditutup dengan daun pisang atau karung. Keuntungan

penggunaan fermentasi dengan cara ini adalah wadah mudah didapat, pengadukan

mudah dilakukan, mudah dipindah-pindah, dan biji bias terhindar dari kotor akibat

(28)

Gambar 2.7 Tahapan pengolahan kakao

2. Perendaman dan Pencucian

Pencucian terhadap biji kakao dilakukan karena masih banyaknya pulpa

yang melekat pada kulit masih tebal sehingga menurunkan kadar kulit biji kering.

Biasanya sebelum pencucian dilakukan, terlebih dahulu dilakukan perendaman

selama kurang lebih 3 jam. Hal ini dilakukan untuk meningkatkan jumlah biji

bulat dengan penampilan menarik dan berwarna coklat cerah. Namun, proses ini

tidak mutlak dilakukan, tergantung dari kebiasaan dan permintaan konsumen.

Tujuan perendaman dan pencucian adalah menghentikan proses fermentasi dan

memperbaiki penampilan biji. Biji yang tidak di cuci cenderung memiliki

SIME-CADBURY

Panen

Penyimpanan buah

Pemecahan buah (manual)

Fermentasi (Peti dangkal – 2

(29)

penampilan yang kurang menarik, tetapi pencucian yang terlalu bersih berisiko

menyebabkan biji pecah dan mengurangi rendemen. Oleh karena itu, dianjurkan

untuk melakukan pencucian setengah bersih. Cara ini dapat memperbaiki

penampilan fisik biji kakao, mempercepat pengeringan, dan tidak terlalu banyak

mengurangi rendemen. Pencucian dapat dilakukan secara manual, yakni dengan

tangan atau menggunakan mesin cuci.

3. Pengeringan

Proses pengeringan adalah kelanjutan dari tahap oksidatif dari fermentasi

yang berperan penting dalam mengurangi kelat dan pahit. Tujuan utama

pengeringan adalah mengurangi kadar air biji dari sekitar 60% menjadi 6 – 7%

sehingga aman selama pengangkutan dan pengapalan menuju pabrikan. Selain itu,

proses pengeringan dilakukan untuk menghasilkan biji kakao kering yang

berkualitas baik, terutama dalam hal fisik, calon cita rasa, dan aroma yang baik.

Oleh karena tingkat pengeringan berpengaruh penting terhadap cita rasa

dan mutu biji kakao kering. Kecepatan pengeringan juga turut mempengaruhi biji

kering yang dihasilkan. Jika pengeringan terlalu lambat, hal ini bisa menjadi

berbahaya karena bisa menstimulan kehadiran jamur yang berkembang dan masuk

ke dalam biji. Sementara itu, pengeringan yang terlalu cepat juga bisa

mengganggu kesempurnaan reaksi oksidatif yang berlangsung dan dapat

menyebabkan tingkat keasaman berlebih. Hal ini terjadi karena reaksi asam asetat

sangat dipengaruhi oleh pengeringan.

Pengeringan biji kakao yang terlalu cepat tetap menghasilkan aroma asam

(30)

pabrik pengolahan cokelat ada proses conching yang berfungsi untuk menurunkan

tingkat keasaman. Peningkatan suhu pengeringan akan meningkatkan kelat dan

asamity sehingga suhuu pengeringan tidak lebih dari 65 – 70 °C. Pengeringan

artifisial meningkatkan kadar asam karena asam asetat dapat dihilangkan selama

proses pengeringan di pabrik.

Pengurangan pahit dan kelat adalah karena oksidasi polifenol menjadi

tanin yang tidak larut dengan bantuan enzim pofenoloksidase. Aktivitas enzim ini

berkurang secara nyata selama fermentasi, yakni sekita 10% dari konsentrasi

awal. Enzim tersebut berubah sesuai dengan tingkat suhu biji. Biji kakao yang

tidak terfermentasi, suhu optimum untuk aktivitas enzim ini adalah 31,5 °C, dan

aktivitas ini menurun dengan tajam pada suhu yang lebih tinggi atau lebih rendah.

Pada biji kakao yang difermentasi, suhu optimum enzim berubah menjadi 34,5

°C dan enzim kurang terpengaruh oleh perubahan temperatur. Disimpulkan bahwa

suhu biji kakao selama pengeringan yang optimal adalah tidak lebih dari 65°C.

sementara tingkat pH optimum polifenol oksidase belum diketahui dengan pasti,

tetapi diperkirakan antara 5,0 dan 6,0.

Pengeringan biji kakao dapat dilakukan dengan penjemuran, memakai alat

pengering, atau kombinasi keduanya. Cara pengeringan yang dianjurkan adalah

dengan melakukan penjemuran. Namun, bila keadaan tidak memungkinkan,

terutama dengan pengolahan skala besar, penjemuran dapat diganti dengan proses

penghembusan (aspiration) udara dengan suhu lingkungan selama 72 – 80 jam

(31)

Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur 4. Tempering

Tempering adalah proses penyesuaian suhu pada biji kakao dengan suhu

udara sekitarnya setelah dikeringkan. Tujuannya adalah agar biji kakao tidak

mengalami kerusakan fisik pada tahap pengolahan berikutnya (misalnya : sortasi

dan pengemasan) serta untuk menjaga stabilitas kadar air dan berat. Tempat

tempering biasa disebut gudang timbun sementara. Kapasitas gudang timbun

sementara ini umumnya adalah 330 kg biji kakao kering/m2. Gudang biasanya

didesain sedemikian rupa agar mampu menampung sekitar 30% jumlah produksi

tahunan. Untuk mempermudah penanganan, di dalam gudang biasanya disisakan

ruang kosong sekitar 20%.

5. Sortasi

Sortasi ditujukan untuk memisahkan biji kakao dari kotoran yang melekat

dan mengelompokkan biji menjadi berdasarkan kenampakan fisik dan ukuran biji.

Di Pulau Jawa, sortasi biasanya menggunakan cara manual yang dilakukan

dengan hasil/prestasi kerja sortasi sekitar 100 kg kering/orang/hari atau setara

dengan 300 kg biji kakao segar/orang/hari. Jika pada proses sortasi awal dengan

mesin, prestasi kerja dapat meningkat sampai 150 kg kering/hari atau setara

dengan 450 kg biji segar/orang/hari. Kapasitas mesin sortasi adalah sekitar 750

kg/jam. Sortasi sebaiknya segera dilakukan setelah biji kakao kering lebih dari 5

(32)

II.4. Landasan Teori

II.4.1. Fermentasi

Fermentasi merupakan tahapan pengolahan yang sangat vital untuk

menjamin dihasilkannya cita rasa cokelat yang baik. Fermentasi juga sangat

berperan dalam perkembangan aroma dan rasa serta pengurangan rasa sepat dan

pahit.

Kematian biji yang terjadi pada awal proses fermentasi sangat penting

dalam mengawali terjadinya reaksi – reaksi biokimia di dalam biji. Rusaknya

dinding sel dan bercampurnya senyawa – senyawa yang dikandungnya terjadi

sesaat setelah kematian biji. Cairan sel mengandung senyawa – senyawa bakal

calon pembentuk cita rasa kakao dan beberapa enzim penting untuk terjadinya

reaksi enzimatis pembentuk calon cita rasa. Etanol dan asam asetat yang

dihasilkan pada 48 jam pertama proses fermentasi bersama panas merupakan agen

penyebab kematian biji.

II.4.2. Hal – hal yang berpengaruh terhadap fermentasi

Berbagi macam metode fermentasi merupakan pembeda utama dan

merupakan cermin sejumlah besar faktor – faktor yang berpengaruh terhadap

proses fermentasi. Di antara faktor – faktor yang berpengaruh terhadap fermentasi

adalah sebagai berikut :

1. Kemasakan buah kakao

Biji dari buah yang tidak masak tidak dapat difermentasi dengan normal,

suhu fermentasi sekitar 35 °C, dan setelah beberapa waktu akan meningkat

(33)

Tingkat kemasakan tidak dapat didefinisikan dengan tepat, tetapi

menunjukkan bahwa buah kakao jauh sekali dari tingkat kemasakan, yaitu pada

tahap ketika pulp masih keras dan biji tidak dapat dilepaskan dari dinding kulit

buah.

2. Tipe kakao

Terdapat perbedaan mendasar perlakuan atau cara fermentasi antara kakao

jenis Criollo dan Forastero. Waktu fermentasi kakao Criollo relatif pendek, yakni

2 – 3 hari, sementara kakao Forastero 3 – 7 hari dan terkadang lebih lama.

Sebagai akibat perbedaan tersebut, fermentasi campuran kedua jenis kakao

tersebut sebaiknya dilakukan.

3. Periode fermentasi

Terdapat variasi sangat besar mengenai waktu fermentasi yang diterapkan,

yakni mulai 1,5 – 10 hari. Perbedaan utama terjadi karena varietas kakao,

utamanya biji kakao Criollo difermentasi selama 2 – 3 hari dan biji Forastero

selama 3 – 7 hari.

4. Pengadukan

Tujuan pengadukan massa biji kakao selama fermentasi adalah untuk

menjamin keseragaman. Adanya perbedaan antara bagian massa biji kakao yang

difermentasi menyebabkan pentingnya pengadukan selama berlangsungnya

fermentasi. Pengadukan dibutuhkan untuk mempermudah udara masuk ke dalam

biji. Terdapat beberapa variasi pada frekuensi pengadukan, yakni mulai dari tanpa

pengadukan sama sekali hingga pengadukan dua kali sehari pada fermentasi

(34)

Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur II.4.3. Fermentor

Menurut S. Abdoellah fermentor untuk keperluan penelitian dapat

menggunakan peti fermentasi mini dengan kapasitas 40 kg yang dapat

(35)

BAB III

METODE PENELITIAN

III.1. Bahan – bahan yang digunakan

Bahan-bahan yang dipakai dalam penelitian ini adalah buah kakao diperoleh

dari perkebunan kakao, serta aquadest sebagai bahan pencuci pulpa kakao.

III.2. Alat – alat yang digunakan

Penelitian menggunakan peralatan fermentasi yang berbentuk kotak kayu

yang di beri lubang – lubang pada kayunya, karung goni 1 buah. Serta alat-alat

seperti thermometer 1 buah.

III.3. Gambar susunan alat

Peralatan Fermentasi

Papan kayu berlubang

Papan penyanggga 32 cm

10 cm

32 cm

(36)

III.4. Variabel yang digunakan

1. kondisi yang ditetapkan

a. Jenis kakao : Forastero, Criollo, Trinitario

b. Pengadukan : tiap 12 jam

c. Berat biji : 40 kg

2. variabel yang berubah

a. Pengambilan sampel : 12, 24,36, 48, dan 60 jam

b. Tinggi unggun : 15, 20, 25, dan 30 cm

III.5. Metode penetilian

1. Pecah buah kakao, kemudian timbang buah kakao sebanyak 40 kg

2. Masukan biji kakao ke dalam kotak fermentasi, tutup dengan karung

goni untuk mempertahankan panas

3. Lakukan fermentasi selama 60 jam

4. Lakukan pengadukan tiap 12 jam

5. Ambil sampel tiap 12 jam

6. Setelah fermentasi selesai, cuci pulpa dengan aquadest

7. Analisa air rembesan biji kakao, untuk di ketahui kandungan asamnya.

III.6. Metode Analisa

Metoda analisa yang digunakan untuk mengetahui kandungan asam asetat

dan asam laktat yang dihasilkan oleh air rembesan dari biji kakao adalah dengan

(37)

BAB IV

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

Tabel 4.1 Pengaruh Tinggi Unggu dan Waktu Pengambilan terhadap Asam Laktat dan Asam Asetat

(38)

Gambar 4.1 Hubungan antara kadar Asam Laktat terhadap Waktu Pengambilan

Berdasarkan pada gambar 4.1 diperoleh bahwa kadar asam laktat tertinggi

terdapat pada unggun 15 dengan waktu pengambilan 24 jam, sebenernya pada

pengambilan 12 jam, asam laktat sudah terbentuk dan bertambah seiiring

meningkatnya pH pulp dan suhu akan tetapi setelah 24 jam produktivitas asam

laktat ini menurun dikarenakan suhu terus meningkat, maka lactobasilus banyak

yang mati,sehingga tidak bisa membentuk asam laktat dan kondisi berubah

(39)

Gambar 4.2 Hubungan antara kadar Asam Asetat terhadap Waktu Pengambilan

Berdasarkan pada gambar 4.2 diperoleh bahwa kadar asam asetat tertinggi

terdapat pada unggun 15 dengan waktu pengambilan 36 jam. Dari pengambilan

pada 12 jam asam asetat sudah terbentuk namun jumlahnya kecil bila

dibandingkan dengan asam laktat. Setelah 36 jam kadar asam asetat dalam sampel

menurun dikarenakan acetobacteri banyak yang mati karena suhu meningkat,

(40)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1. Kesimpulan

1. Dari hasil rembesan air fermentasi peluruhan buah kakao dapat

menghasilkan asam asetat dan asam laktat.

2. Kondisi yang terbaik dengan hasil asam asetat 5,7100 mg/l dicapai

pada waktu 36 jam dan tinggi unggun 15 cm dan hasil asam

laktat 116,5900 mg/l dicapai pada waktu 24 jam dan tinggi unggun

15 sebesar

V.2. Saran

Dalam penelitian ini, masih kurang sempurna dan diperlukan

ketelitian yang lebih tinggi dalam melakukan analisa. Penelitian dapat dilanjutnya

dengan meningkatkan kualitasnya dengan cara :

1. Merubah tinggi unggun dan waktu pengambilan untuk mengetahui

perubahan kadar asam asetat dan asam laktat.

(41)

Abdoellah, S., “panduan lengkap kakao manajemen agribisnis dari hulu hingga hilir”, Penebar Swadaya : Jakarta.

Mulato, S., S. Widyotomo, 2008, “panduan lengkap kakao manajemen agribisnis dari hulu hingga hilir”, Penebar Swadaya : Jakarta.

Prawoto, A. A., 2008, “panduan lengkap kakao manajemen agribisnis dari hulu hingga hilir”, Penebar Swadaya : Jakarta.

Tjitrosoepomo, 1988, “panduan lengkap kakao manajemen agribisnis dari hulu hingga hilir”, Penebar Swadaya : Jakarta.

Wahyudi, T., P. Rahadjo, 2008, “panduan lengkap kakao manajemen agribisnis dari hulu hingga hilir”, Penebar Swadaya : Jakarta.

Wibawa, A., J. B. Baon, 2008, “panduan lengkap kakao manajemen agribisnis dari hulu hingga hilir”, Penebar Swadaya : Jakarta.

Yusianto, T. Wahyudi, dan Sulistyowati, 2008, “panduan lengkap kakao manajemen agribisnis dari hulu hingga hilir”, Penebar Swadaya : Jakarta.

http://miwingnurulwahyuni.wordpress.com www.depprin.go.id

www.aped-project.org