BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Anggur atau wine adalah suatu minuman beralkohol yang rasanya manis, berbau harum dan dibuat dengan cara fermentasi sari buah nanas oleh suatu mikroorganisme, yaitu ragi (yeast) dari jenis Saccharomyces cerevisiae. Wine selain dari buah nanas dapat pula dibuat dari sari buah-buahan yang seperti anggur, apel, jeruk, tomat, mangga, papaya, pisang, dan lain-lain. Hasil fermentasi berbau harum karena mengandung ester dari asam yang berasal dari buah-buahan dengan alkohol yang reaksinya:
C12H22O11 + H2O → 2C6H12O6 → 4C2H5OH + 4CO2
Minuman beralkohol yang dibuat dari sari buah lain yang kadar alkoholnya berkisar di antara 8% hingga 15% biasanya disebut sebagai wine buah (fruit wine).
1.2 Tujuan
Secara khusus mahasiswa diharapkan:
1. Menerapkan bioproses di bidang agroindustri dengan melibatkan mikroba jenis khamir.
2. Membuat minuman beralkohol (wine) dari sari buah-buahan melalui proses fermentasi dengan menggunakan Saccharomyces cerevisae.
3. Menghitung kadar alcohol yang diperoleh dari proses fermentasi.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Fermentasi Sari Buah Nanas
Kata fermentasi berasal dari bahasa latin "fervere" yang artinya dapat dikaitkan dengan kondisi cairan bergelembung atau mendidih. Perubahan arti kata fermentasi sejalan dengan hasil penelitian yang dilakukan para ahli. Arti kata fermentasi menurut Gay Lussac yaitu penguraian gula menjadi alkohol dan karbondioksida. Ditinjau dari segi biokimia, fermentasi dihubungkan dengan pembangkitan energi oleh katabolisme senyawa organik. Dari mikrobiologi industri, fermentasi mempunyai arti yang lebih luas, yang menggambarkan setiap proses untuk menghasilkan produk dari pembiakkan mikroorganisme. (Machfud, dkk. 1989).
Mikroba yang digunakan dalam proses fermentasi sari buah adalah khamir atau ragi dari genus Saccharomyces dan Candida adalah mikroorganisme yang umum diguinakan untuk memproduksi minuman dan makanan yang menghasilkan alkohol. Sedangkan yang biasa digunakan dalam fermentasi minuman adalah Acetobacter xylinum. Namun dalam praktikum pembuatan sari buah nanas kali ini menggunakan ragi Saccharomyces cereviceae. Mikroba yang umumnya terlibat dalam fermentasi adalah bakteri, khamir dan kapang. Dalam industri fermentasi dalam pelaksanaannya proses dipengaruhi oleh beberapa faktor:
a. Faktor mikrobia
b. Faktor bahan dasar
c. Faktor sifat-sifat proses
d. Faktor pilot-plant
e. Faktor sosial ekonomi
2.2 Manfaat Sari Buah Nanas a. Antioksidan Alami
Mengkonsumsi sari buah nanas dapat meningkatkan protein dalam tubuh. Buah nanas juga dapat digunakan untuk mengurangi dehidrasi. banyak di antara kita belum menyadari manfaat di balik buah nanas yang lezat ini. Buah berduri ini sering dituduh sebagai penyebab keputihan dan mengakibatkan keguguran kehamilan bila dikonsumsi buahnya yang masih
muda. Padahal, riset terkini menunjukkan nanas sarat dengan antioksidan dan fitokimia yang berkhasiat mengatasi penuaan dini, wasir, kanker, serangan jantung, dan penghalau stres. b. Mencegah Katarak
Hal yang sama dilakukan vitamin antioksidan Asam Askorbat dan Betakarotenoid yang menstabilkan membran sel lensa (mata) dan mempertahankan konsentrasi glutation tereduksi. Dengan demikian, dapat mencegah reaksi oksidasi lipid pada membran sel lensa sehingga kita dapat terhindar dari katarak.
c. Mencegah Stres
Menurut Wen dan Wrolstad dari Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan, Oregon State University (2002) melaporkan saribuah nanas memiliki kandungan Serotonin sekitar 1,7-3,15 miligram/100 gram. Serotonin ini selain berperan mencegah kanker juga dapat menghalau stres. Perlu diketahui bahwa stres berlangsung lama dan berlebihan bisa membahayakan sistem saraf.
2.3 Manfaat Wine
Dilihat dari komposisi gizinya, wine termasuk minuman yang mempunyai kandungan gizi yang cukup baik. Kandungan energi pada wine sangat bervariasi, tergantung jenisnya yaitu antara 50-160 kkal/100 g. Energi pada wine umumnya berasal dari karbohidrat, terutama gula. Wine tidak mengandung lemak sama sekali, sehingga jangan khawatir menjadi gemuk akibat konsumsi wine dalam jumlah wajar setiap hari.
Kandungan mineral yang cukup berarti pada wine adalah kalium (antara 80 – 112 mg/100 g), kalsium, fosfor, magnesium, besi, seng, tembaga, mangan, dan selenium. Kandungan natrium pada wine umumnya rendah, kecuali pada cooking wine.
Cooking wine sebaiknya tidak digunakan untuk masakan bagi penderita hipertensi karena kandungan natriumnya yang cukup tinggi, yaitu 626 mg per 100 g. Kadar vitamin pada wine umumnya terdapat dalam jumlah yang sangat rendah,
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Waktu dan Tempat
Kegiatan percobaan ini dilaksanakan pada: Hari/Tanggal : 29 September 2016
Tempat: Laboratorium Bioproses Teknik Kimia POLBAN 3.2 Alat dan Bahan
No. Alat Bahan
1. Blender Nanas ¼ buah
2. Autoklaf Gula pasir 15 gram
3. Spirtus Sacharomyces Cereviceae
4. Korek api 5. Tabung reaksi 6. Erlenmeyer 1000 ml 7. Erlenmeyer 500 ml 8. Erlenmeyer 250 ml 9. Inkubator 10. Leher angsa 11. Jarum ose 12. Benang kasur 13. Koran 14. Kapas 15. Refraktometer 16. Botol kaca 3.3 Skema Kerja 3.3.1 Sterilisasi Alat 4
Alat yang akan disterilisasi (1 buah tabung reaksi, 1 buah erlenmeyer 1000 ml, 1 buah erlenmeyer 500 ml, 1 buah erlenmeyer 250 ml dan 1
buah leher angsa) disiapkan.
Mulut tabung reaksi, erlenmeyer, dan leher angsa ditutup menggunakan kapas, kemudian dibungkus menggunakan koran dan diikat
3.3.2 Pembuatan Wine
5
Alat disterilisasi menggunakan autoklaf pada suhu 116°C selama 20 menit.
¼ buah nanas dipotong kecil kecil dan dimasukkan ke dalam blender.
350ml aquadest ditambahkan ke dalam blender, kemudian nanas diblender hingga halus.
C
Larutan yang telah selesai diblender disaring.
300 ml larutan hasil saringan dimasukkan ke dalam erlenmeyer 500 ml.
A
A
Dilakukan pengecekan kadar gula (brix) menggunakan refraktometer.
Larutan ditambahkan 15 gram gula hingga kadar gulanya mencapai 5-10 brix.
Larutan dipasteurisasi dengan suhu reaksi 80°C selama 20 menit.
10 ml larutan dimasukkan ke dalam tabung reaksi, kemudian bakteri ditanam pada media ini.
6
Larutan tersebut disimpan di dalam inkubator selama 1 hari.
Dilakukan pengecekan kadar alkohol dan kadar gula.
20 ml larutan nanas dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 ml dan dicampurkan dengan 10 ml larutan nanas yang telah ditanam bakteri.
Larutan disimpan di dalam inkubator selama 2 hari.
Dilakukan pengecekan kadar alkohol dan kadar gula.
B
B
270 ml larutan nanas dimasukkan ke dalam erlenmyer 1000 ml, kemudian ditambahkan dengan 30 ml larutan yang telah ditanam
bakteri.
Leher angsa dipasang di mulut erlenmeyer.
H2SO4 dimasukkan ke dalam leher angsa hingga ketinggiannya mencapai ½ bola.
3.4 Keselamatan Kerja
3.4.1 Praktikan wajib mengenakan alat keselamatan kerja antara lain: jaslab, masker, penutup kepala, sarung tangan. Hal ini dilakukan agar mikroba maupun senyawa kimia yang digunakan tidak terhirup.
3.4.2 Menggunakan alat spirtus harus hati-hati untuk menghindari terjadinya kebakaran.
BAB IV
HASIL DAN PEMBASAHAN 4.1 Hasil Pengamatan
Kegiatan Waktu Brix Alkohol
Pembuatan starter 6,8 0 6,6 0 9 15 10,1 19,6 Sampel t=1 10 30,4 t=2 8 20 t=3 3 9 7
Larutan didiamkan di dalam inkubator selama 3 hari. Setiap hari dilakukan pengecekan kadar alkohol dan kadar gula.
Wine yang telah tebentuk dipindahkan ke dalam erlenmeyer 250 ml dan dipasteurisasi pada suhu 80°C selama 20 menit.
Kurva Konsentrasi Hasil Fermentasi terhadap waktu 0 2 4 0 5 10 15 20 25 30 35 Brix Alkohol
4.2 Analisis Bau dan Rasa
No Analisis Hasil Analisis
1 Bau Seperti bau tape
2 Rasa Begitu kuat ditenggorokan
4.3 Pembahasan
4.3.1 Pembahasan Oleh Tantri Prasetyani
Pada praktikum kali ini tujuan yang hendak dicapai , yaitu pembuatan wine. Bahan baku yang digunakan untuk pembuatan wine ini adalah buah nanas. Kemudian proses frementasi yang digunakan adalah proses fermentasi secara anaerob.
Hal yang harus diperhatikan selama proses pembentukan wine antara lain kadar gula sebelum proses fermentasi , kadar gula serta kadar alkohol selama dan setelah proses fermentasi berlangsung. Mikroba yang digunakan untuk proses fremnetasi ini, yaitu Saccaromyces Sereviciae.
Nanas yang digunakan untuk proses fermentasi ini merupakan sari nanas yang dikontrol kadar gulanya. Kadar gula yang ingin dicapai sebesar 6,8 °Brix .Untuk mengontrol kadar gula tersebut dilakukan dengan penambahan gula hingga mencapai nilai brix yang dibutuhkan.
Proses yang dibutuhkan sebelum penanaman bakteri, yaitu proses pasteurisasi dengan tujuan untuk membunuh bakteri patogen yang terdapat dalam sari nanas yang dapat menganggu berlangsungnya proses fermentasi.
Untuk proses fermentasi dilakukan penanaman mikroba secara bertahap, yaitu dengan pembuatan starter terlebih dahulu . Proses fermentasi secara anaerob dilakukan dengan menggunakan erlenmeyer dengan leher angka yang telah diisi dengan larutan H2SO4 terlebih dahulu. Larutan Asam Sulfat ini bertujuan agar tidak
ada udara yang masuk serta mencegah mikroba atau benda lainnya masuk ke dalam erlenmeyer.
Pengujian terhadap wine terbentuk dilakukan selama proses fermentasi berlangsung untuk menganalisis nilai brix serta lakohol dan terakhir dilakukan uji organicleptic untuk mengetahui rasanya.
Berdasarkan hasil pengujian diperoleh hasil bahwa kadar gula selama proses fermentasi mengalami penurunan begitu juga pada kadar alkohol. Kadar gula yang terus menurun menunjukkan bahwa terjadi proses perubahan atau reaksi perombakan gula menjadi alkohol. Namun hasil pengukuran pada alkohol menunjukkan ketidaksesuaian dengan teori, dimana kadar alkohol akan semakin meningkat seiring dengan lamanya proses fermentasi.
Hal tersebut dapat terjadi karena beberapa faktor, antara lain . Proses perombakan gula tidak terkonversi dengan baik menjadi alkohol dikarenakan terdapat kontaminasi oleh senyawa lain. Selain itu, dapat dipengaruhi oleh kondisi operasi yang tidak sesuai seperti temperatur yang terlalu tinggi ketika proses pasteurisasi, kinerja mikroba selama proses fermentasi berkurang.
Pengujian organoleptic dilakukan untuk mengetahui rasa wine yang dihasilkan untuk membandingkan dengan wine pada umumnya. Rasa wine yang diperoleh cukup pekat ditenggorokan serta rasanya tidak begitu manis tetapi aroma yang dihasilkan seperti aroma tape.
4.3.2 Pembahasan Oleh Wulandari
Pada praktikum kali ini yaitu pembuatan wine dari sari buah nanas melalui proses fermentasi. Fermentasi merupakan suatu cara untuk mengubah substrat menjadi produk tertentu yang dikehendaki dengan menggunakan bantuan mikroba. Mikroba yang digunakan dalam proses pembuatan wine dari sari buah nanas yaitu Saccaromyces Sereviciae. Penggunaan Saccaromyces Sereviciae pada percobaan ini dapat hidup baik dalam kondisi lingkungan cukup oksigen maupun kurang oksigen. Dalam keadaan cukup oksigen, Saccaromyces Sereviciae akan melakukan respirasi biasa akan tetapi, jika dalam keadaan lingkungan kurang oksigen Saccaromyces Sereviciae akan melakukan fermentasi.
Langkah pertama yang dilakukan yaitu pembuatan starter. Pembuatan starter yaitu menggunakan sari buah nanas dengan %brix sebesar 6,8. Starter yang digunakan yaitu sebanyak 400 mL. Setelah itu dilakukan pasteurisasi, yang dimana tujuan dilakukan pasteurisasi yaitu untuk mematikan pathogen yang ada didalam starter agar tidak mengganggu proses selama fermentasi berlangsung. Kemudian setelah itu starter dibagi kedalam tiga tempat. Setelah dibagi kedalam tiga tempat lalu ditanam dengan mikroba Saccaromyces Sereviciae. Tujuan dari proses pasteurisasi itu sendiri yaitu untuk Saccaromyces Sereviciae melakukan adaptasi dengan starter secara bertahap.
Langkah selanjutnya yaitu tahap fermentasi, fermentasi yang dilakukan yaitu fermentasi anaerob. Yaitu proses fermentasi yang menghasilkan alkohol sebagai produknya dan dilakukan oleh ragi khususnya Saccharomyces cerevisiae yang bersifat anaerob fakultatif. Pada proses fermentasi ini yaitu dimana pH harus dipertahankan dalam kondisi asam dengan temperatur 27-35oC. Selain pengaruh pH
dan temperatur, konsentrasi enzim dan konsentrasi substrat juga berpengaruh terhadap proses fermentasi
Pada tahap fermentasi anaerob, terjadi pemecahan molekul glukosa dari karbohidrat sari buah nanas, dengan reaksi yang terjadi :
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Pada tahap ini, CO2 akan dilepaskan dari campuran menuju udara ditandai
dengan adanya gelembung yang terbentuk dan hal ini digunakan sebagai indikator
yang menunjukkan adanya aktivitas mikroba. Sedangkan alkohol akan tetap tinggal di fermentor. Proses fermentasi yang dilakukan yaitu selama 3 hari.
Berdasarkan pengamatan hasil proses fermentasi yang dilakukan oleh praktikan menunjukan bahwa kadar alkohol yang dihasilkan yaitu semakin menurun. Akan tetapi yang seharusnya yaitu kadar alkohol yang dihasilkan semakin naik. Hal ini disebabkan karena pada saat melakukan percobaan alat dan bahan yang digunakan kurang steril, juga kemungkinan telah terkontaminasi. Begitupun dengan %brix juga semakin menurun.
4.3.3 Pembahasan Oleh Yaumi Istiqlaliyah
Dalam pembuatan wine ini digunakan buah nanas sebagai bahan baku. Nanas dipilih karena memiliki kadar gula yang cukup tinggi, mudah didapat, dan harganya murah.
Proses fermentasi ini dilakukan secara anaerob di dalam reaktor erlenmeyer yang sudah dipasang leher angsa pada mulutnya. Ke dalam leher angsa dimasukkan larutan H2SO4 yang berfungsi untuk menahan udara yang masuk dari luar reaktor ke dalam reaktor, sehingga keadaan anaerob dapat tercapai.
Berdasarkan data yang diperoleh, dapat dilihat bahwa pada saat pembuatan starter, nilai brix dan kandungan alkohol terus meningkat. Nilai brix tertinggi didapatkan ketika media pertama kai dipindahkan ke dalam reaktor erlenmeyer, dengan nilai brix 10,1. Sedangkan kadar alkohol tertinggi diperoleh ketika proses fermentasi telah berlangsung selama ±1 hari, dengan nilai kadar alkohol sebesar 30,4. Namun setelah proses fermentasi berlangsung cukup lama, nilai brix dan kadar alkohol terus menurun hingga akhirnya didapatkan nilai brix 3 dan 9. Keadaan ini tidak sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa semakin lama proses fermentasi maka kadar alkohol pun akan semakin tinggi.
Produk wine yang dihasilkan dalam praktikum kali ini kurang memenuhi standar wine yang baik. Dapat dilihat dari baunya yang menyerupai tape dan rasanya yang mencekik di tenggorokan. Sedangkan umumnya, wine yang dibuat dari sari buah-buahan memiliki rasa yang manis.
Hasil yang kurang memenuhi standar ini dapat diakibatkan oleh beberapa faktor. Salah satu faktornya ialah kesalahan dalam proses pasteurisasi. Pada proses pasteurisasi, suhu awal ketika mulai ialah 80°C. Namun seiring waktu suhu terus meningkat. Suhu yang terlalu tinggi inilah yang berpengaruh terhadap kualitas produk.
Faktor lain yang berpengaruh ialah dimungkinkan adanya kontaminasi selama proses fermentasi berlangsung atau pun karena kualitas nanas, sebagai bahan baku, yang kurang baik sehingga mempengaruhi hasil fermentasinya.
BAB V SIMPULAN
Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, diperoleh simpulan sebagai berikut.
1. Penerapan proses pembentukan wine dengan bantuan mikroba jenis khamir di agroindustri telah dilakukan karena prosesnya yang cukup efisien apabila ditinjau dari segi ekonomis dalam skala industri.
2. Wine yang dihasilkan dari sari buah nanas dengan menggunakan mikroba Saccharomyces cerevisiae memiliki karakteristik fisik bentuk liquid dengan warna kuning kecoklatan serta dari hasil organoleptic memiliki rasa yang cukup kuat ditenggorokan serta bau yang menyerupai bau tape.
3. Hasil pengamatan selama proses fermentasi menunjukkan bahwa kadar alkohol mengalami penurunan selama proses fermentasi begitu juga dengan kadar gula/nilai brix.
DAFTAR PUSTAKA
Jobsheet Praktikum Bioproses Teknik Kimia, “Pembuatan Wine Dari Sari Buah Nanas”. Jurusan Teknik Kimia. Politeknik Negeri Bandung.
Mudiansyah, Ilham. 2014. “Fermentasi Sari Buah”.Diunduh dari http://imudiansyah2. blogspot.co.id/2014/10/v-behaviorurldefaultvmlo.html. pada 10 November 2016.
LAMPIRAN
Gambar 1.Proses penanaman mikroba Gambar 2. Proses pembentukan strarter
Gambar 3. Proses pemindahan starter setelah didiamkan beberapa hari
Gambar 4. Proses Fermentasi secara anaerob
Gambar 5. Wine yang dihasilkan setelah proses fermentasi
