Prof. Dr. Ir. Wisnu Cahyadi., M.Si, Dr. Ir. Bonita Anjarsari., M.Sc, Rika Ayustika***)
*)Pembimbing I **)Pembimbing II ***)Mahasiswa
PENDAHULUAN
Latar Belakang Penelitian
Pembuatan minyak kelapa merupakan tindakan pasca panen yang sangat penting untuk tanaman kelapa, dimana minyak kelapa merupakan bagian paling berharga dari buah kelapa. Minyak kelapa sering dipergunakan sebagai bahan baku industri dan pembuatan minyak goreng. Selain itu, minyak kelapa baik digunakan untuk meningkatkan kesehatan masyarakat. Maka, tidak heran minyak kelapa atau yang biasa dikenal sebagai virgin
coconut oil ini sempat menjadi incaran
banyak orang. Teknik pembuatan minyak kelapa yang baik dapat meningkatkan dan menjaga kualitas dan kuantitas minyak yang dihasilkan (Rindengan, dkk., 2005).
Mengingat kebutuhan minyak kelapa di Indonesia terus meningkat maka perlu dilakukan berbagai cara untuk dapat memproduksi minyak kelapa sebanyak-banyaknya. Salah satu upaya yang ditempuh yaitu dengan melakukan diversifikasi teknologi produk melalui cara pengolahannya. Berbagai cara pengolahan minyak kelapa yang telah diketahui, masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan. Pengolahan kelapa untuk minyak kelapa ada dua cara yaitu cara tradisional dan cara modern. Pengolahan minyak kelapa secara tradisional adalah
tahapan pengolahan kelapa melalui proses fermentasi santan yang didiamkan selama 12 jam atau lebih, saat proses fermentasi tersebut santan akan terpisah menjadi tiga lapisan. Lapisan teratas adalah krim, tengah adalah skim, dan lapisan bawah adalah endapan. Dari ketiga lapisan tersebut, lapisan krimlah yang digunakan untuk pembuatan minyak kelapa. Setelah lapisan krim dipisahkan, dilanjutkan dengan proses pemanasan bertahap hingga diperoleh minyak yang bening kemudian dilakukan penyaringan. Pengolahan minyak kelapa secara modern yaitu hampir sama dengan cara tradisional. Perbedaannya yaitu terletak pada penggunaan minyak pancingan. Penggunaan minyak pancingan ini bertujuan untuk memecahkan emulsi santan sehingga lemak atau minyaknya terpisah (Rindengan, dkk., 2005).
Pembuatan minyak kelapa pada umumnya dilakukan dengan cara kering dan basah. Cara kering dilakukan dengan pengepresan kopra. Cara ini dilakukan di pabrik pengolahan minyak kelapa karena butuh biaya dan peralatan yang rumit. Cara basah dilakukan dengan cara membuat santan dari daging kelapa dan dipanaskan untuk memisahkan minyak dari bagian yang mengemulsinya. Minyak kelapa yang dihasilkan dengan cara basah memerlukan pemanasan yang cukup lama sehingga membutuhkan bahan
bakar yang cukup banyak pula. Cara ini kurang efisien karena selain membutuhkan waktu yang lama dan biaya untuk bahan bakar yang cukup tinggi (Hasbullah, 2001).
Teknologi terbaru saat ini adalah pembuatan minyak kelapa, melalui cara fermentasi dan enzimatik. Cara ini dilakukan dengan memanfaatkan kegiatan, pembuatan minyak kelapa dengan fermentasi merupakan salah satu alternatif untuk mengatasi masalah pada pembuatan dengan cara tradisional yang dilakukan pengembangan melalui perbaikan metode, peralatan dan penggunaan sistem untuk pengendalian proses sehingga diharapkan dapat mengoptimalisasikan produk, baik kualitis maupun kuantitas. Pembuatan minyak kelapa dengan fermentasi juga membutuhkan waktu yang cukup lama tetapi tidak membutuhkan proses pemanasan dalam memperoleh minyak (Arsa dkk, 2004).
Fermentasi dilakukan dengan menggunakan mikroorganisme sebagai inokulum seperti bakteri dan khamir. Pembuatan minyak kelapa secara fermentasi ini dapat dilakukan dalam skala besar maupun rumah tangga. Cara fermentasi memiliki beberapa keuntungan pokok yaitu efektivitas dalam tenaga, waktu relatif singkat dan biaya tidak terlalu tinggi serta tidak butuh peralatan yang rumit. Minyak kelapa yang dihasilkan lebih banyak dan warnanya lebih jernih. Beberapa faktor yang mempengaruhi produksi minyak kelapa secara fermentasi di antaranya pH, konsentrasi inokulum, suhu, bahan baku kelapa, dan lamanya fermentasi. Sehingga perlu dilakukan pengkajian untuk mendapatkan kondisi optimal proses sehingga dihasilkan jumlah dan kualitas minyak kelapa yang lebih optimal. Ekstraksi minyak kelapa dengan cara fermentasi oleh S.
cereviceae dengan menggunakan bahan
dasar santan kelapa memperoleh hasil 34,3-37,9%. Hasil ekstraksi dapat maksimal jika seluruh bagian kelapa dapat dimanfaatkan secara optimal. Namun, sampai saat ini proses pembuatan minyak kelapa, baik pada industri skala besar atau kecil ataupun pada lembaga penelitian, diperoleh dari bahan santan hasil pemerasan kelapa dan sisanya berupa ampas kelapa dibuang. Pembuatan minyak kelapa dari daging buah kelapa berupa bubur buah daging kelapa diharapkan dapat menghasilkan minyak secara maksimal (Sukmadi dan Nugroho, 2002).
Identifikasi Masalah
Berdasarkan uraian dalam latar belakang di atas dapat diidentifikasikan masalah sebagai berikut : apakah konsentrasi starter S. cereviceae dan lama fermentasi berpengaruh terhadap kualitas dan kuantitas minyak kelapa yang dihasilkan.
Maksud dan Tujuan Penelitian
Maksud dan tujuan penelitian ini adalah menentukan konsentrasi starter S.
cereviceae dan lama fermentasi bubur
buah kelapa terhadap kuantitas dan kualitas minyak yang dihasilkan.
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah mengembangkan pembuatan minyak kelapa dari bubur daging buah kelapa melalui proses fermentasi oleh mikroba
S. cereviceae yang secara teknis dalam
pembuatannya menggunakan seluruh daging buah kelapa berupa bubur daging buah kelapa sehingga tidak menghasilkan limbah padat (ampas kelapa).
Kerangka Pemikiran
sebagai bahan baku industri dan pembuatan minyak goreng. Selain itu, minyak kelapa baik digunakan untuk meningkatkan kesehatan masyarakat. Dalam proses pembuatan minyak kelapa bertujuan untuk memperoleh minyak sebanyak-banyaknya dengan kualitas yang baik, serta sisa produksi yang mempunyai nilai guna yang tinggi melalui suatu proses yang efektif dan efisien.
Proses pembutan minyak kelapa secara fermentasi ada yang menggunakan bahan baku langsung dari santan dan bubur buah kelapa. Rendemen minyak terbanyak diperoleh dari pembuatan minyak kelapa dengan menggunakan bubur buah kelapa yaitu 44,78% berdasarkan pada penelitian Anjasari (2003). Berikut pembuatan minyak kelapa dengan menggunakan santan yang dilakukan oleh Hamdan, (1996) dalam penelitiannya menggunakan berbagai macam starter dari bermacam-macam ragi. Waktu fermentasi yang diperlukan untuk menghasilkan rendemen yang maksimal adalah 12 jam pada kondisi suhu ruang dan menghasilkan rendemen minyak 26%. Sedangkan penelitian lainnya yang masih menggunakan starter ragi tempe untuk fermentasi santan dengan perbandingan antara daging kelapa dan air 1:1. Waktu fermentasi dilakukan selama 24 jam menghasilkan rendemen minyak sebesar 33,2% (Suhadijono, 1988 ; Cristianti, 2009). Penelitian menggunakan biakan murni yaitu, Hendayani (2000) dalam pembuatan minyak kelapa menggunakan biakan murni R. oligosporus konsentrasi 10% dengan lama fermentasi 24 jam menghasilkan rendemen minyak 34,67%, penelitian Yurnaliza (2007) dengan menggunakan biakan murni
Citrobacter sp konsentrasi 15%
menghasilkan rendemen volume minyak
31,05%. Sementara penelitian yang menggunakan S. cereviceae oleh Sukmadi, dkk (2002) menghasilkan rendemen minyak berkisar 34,3-37,9%, sedangkan penelitian tentang Pengaruh Konsentrasi Starter S. cereviceae dan Waktu Fermentasi Terhadap Hasil dan Mutu Minyak Kelapa Virgin Coconut Oil dengan menggunakan variasi konsentrasi starter S. cereviceae rendemen terbaik dihasilkan pada konsentrasi starter S. cereviceae 15% dan lama fermentasi 24 jam (Doloksaribu 2010).
Proses pembutan minyak kelapa berasal dari bubur buah kelapa yang telah dilakukan oleh Anjasari, 2003, dengan menggunakan R. oligosporus L.36 dengan perbandingan bubur buah kelapa 1 : 4 ; konsentrasi inokulum 14 %, kecepatan pengadukan 150rpm, suhu 340C dan waktu 30 jam menghasilkan
rendemen minyak sebesar 44,78%. Konsentrasi inokulum dan lama fermentasi dalam pembuatan minyak kelapa berpengaruh terhadap rendemen yang dihasilkan.
penghidrolisis. Enzim yang digunakan dalam ekstraksi minyak kelapa adalah enzim yang dapat menghidrolisis makro-molekul (protein dan karbohidrat) dalam daging kelapa sehingga diperoleh minyak kelapa.
Keberhasilan proses fermentasi tergantung kepada jenis mikroba yang tepat sesuai dengan produk yang dihasilkan dan bahan yang digunakan. Pada penelitian ini S. cereviceae digunakan untuk fermentasi bubur daging buah kelapa, karena jenis khamir ini memiliki potensi untuk menghasilkan enzim-enzim penghidrolisis makromolekul terutama karbohidrat, protein, selulosa, hemiselulosa, dan pektin yang mengikat globula-globula lemak dalam buah kelapa. Dimana S. Cereviceae dapat memecah emulsi pada bubur buah kelapa sehingga lemak atau minyak dapat berpisah. Karbohidrat terfermentasi sebagai penyedia energi dan sumber karbon untuk biosintesis, protein yang cukup untuk sintesis protein, garam mineral, dan faktor tumbuh lainnya sehingga diperoleh lemak ((Umbreit, 1959 ; Rindengan, 2005).
Beberapa faktor mempengaruhi produksi minyak kelapa secara fermentasi di antaranya pH, konsentrasi inokulum, suhu, bahan baku kelapa, dan lamanya fermentasi. Konsentrasi substrat yang terlalu tinggi mengurangi jumlah oksigen terlarut. Walaupun dalam jumlah yang sedikit, oksigen tetap dibutuhkan dalam fermentasi oleh S.
cerevisiae untuk menjaga kehidupan
dalam konsentrasi sel tinggi. Waktu diperlukan untuk meningkatkan ketahanan sel selama penyimpanan, perlu disimpan dalam media yang mengandung nutrisi. Terlalu lama waktu penyimpanan maka kebutuhan nutrisi untuk hidup tidak terpenuhi. Tanpa
adanya nutrisi, maka proses metabolisme S.cerevisiae dalam menghasilkan enzim-enzim menjadi kurang aktif (Elevri, dkk.).
Cara fermentasi memiliki beberapa keuntungan pokok yaitu efektivitas dalam tenaga, waktu relatif singkat dan biaya tidak terlalu tinggi serta tidak butuh peralatan yang rumit. Minyak kelapa yang dihasilkan lebih banyak dan warnanya lebih jernih (Sukmadi, dkk., 2002).
Hipotesis Penelitian
Berdasarkan kerangka pemikiran di atas : diduga bahwa konsentrasi starter S. cereviceae dan lama fermentasi berpengaruh terhadap kualitas dan kuantitas minyak secara fermentasi. Waktu dan Tempat Penelitian
Tempat yang digunakan untuk penelitian ini adalah di Laboratorium Penelitian Jurusan Teknologi Pangan, Fakultas Teknik, Universitas Pasundan, Bandung. Waktu penelitian dari bulan Januari 2011 – Maret 2012.
BAHAN, ALAT DAN METODE PENELITIAN
Bahan dan Alat Penelitian Bahan yang Digunakan
Bahan baku utama yang digunakan pada penelitian ini yaitu buah kelapa tua jenis hibrida yang diperoleh dari Desa Sindang, Kuningan Jawa Barat, air, biakan murni S. cereviceae diperoleh dari koleksi Laboratorium Mikrobiologi Institut Teknologi Bandung. Starter (media cair) untuk pertumbuhan S. cereviceae (YGA) yang terdiri dari 2% glukosa, 1% pepton, 0,5% yeast extract, air kelapa dan aquades.
Bahan yang digunakan untuk analisis kimia adalah Na2SO4, KI,
indikator kanji, CHCl3, KOH, alkohol
Alat yang Digunakan
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini diantaranya adalah
laminator air flow cabinet, autoklaf,
inkubator, sentrifuge, shaker, mikroskop, neraca elektrik, blender, corong, buret, labu erlenmeyer 250 ml, pipet volumetric 10 ml, gelas ukur 100 ml, gelas kimia 1 L, jarum ose, dan bunsen.
Alat yang digunakan untuk analisis kimia adalah neraca, penjepit cawan, labu Erlenmeyer 250 ml, gelas kimia 250 ml, pipet volumetric 25 ml, botol semprot, buret, batang pengaduk, gelas ukur 100 ml, corong, oven, eksikator, kertas saring.
Metode Penelitian
Penelitian yang dilakukan meliputi beberapa tahap yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian Pendahuluan
Penelitian pendahuluan bertujuan untuk menetapkan analisis kimia pada daging buah kelapa, menetapkan umur pertumbuhan S. cerevisiae, dan menetapkan perbandingan bubur buah kelapa dengan air.
1. Analisis Kimia Daging Buah Kelapa Analisis yang dilakukan yaitu analisis kadar lemak dengan metode Ekstraksi (menggunakan Soxhlet). 2. Pemeliharaan Kultur Starter
Biakan murni S. cerevisiae diremajakan pada agar miring (media YGA), yang selanjutnya diinkubasi pada suhu 30 0C selama 48 jam. S. cerevisiae
pada media YGA ini menjadi stok kultur yang diregenerasi dan akan digunakan pada pembuatan starter (Elevri, dkk., 2006).
3. Pembuatan Starter dan Penentuan Umur S. cerevisiae
Biakan murni S. cerevisiae umur 42 jam, diinokulasi pada media cair YGA. Kemudian diinkubasi pada suhu
300C, waktu yang digunakan diambil
berdasarkan kurva pertumbuhan S.
Cerevisiae yang telah diukur
berdasarkan perhitungan jumlah sel, selang waktu 2 jam selama 28 jam (hingga pertumbuhan jumlah sel mengalami penurunan). Waktu yang terpilih untuk pertumbuhan sel yaitu 22 jam, dimana pada waktu tersebut merupakan waktu optimun pertumbuhan
S. cerevisiae jumlah sel berkembang
pesat. Diagram alir Pembuatan Starter pada (media cair YGA) dapat dilihat pada Gambar 4.
4. Penentuan Rasio Daging Buah Kelapa Parut dengan Air Kelapa
Penentuan rasio daging buah kelapa parut dengan air kelapa dengan perbandingan yang digunakan yaitu (1 : 2), (1 : 4), dan (1 : 6).
Perlakuan di atas yang akan digunakan untuk penelitian utama adalah yang memiliki rendemen minyak tertinggi. Diagram alir penelitian pendahuluan dapat dilihat pada Gambar 5.
Penelitian Utama Rancangan Perlakuan
Rancangan perlakuan pada penelitian ini terdiri dari dua faktor yaitu perbandingan konsentrasi starter dari 5 taraf dan lama fermentasi yang terdiri dari 3 taraf. Diagram alir penelitian utama pembuatan minyak kelapa dilihat pada Gambar 6.
Rancangan Percobaan
1. Faktor Konsentrasi Starter (I) dengan lima taraf yaitu i1 = 10%, i2 = 13%, i3
= 15%, i4 = 17%, dan i5 = 19%.
2. Faktor Lama Fermentasi (W) dengan 3 taraf yaitu w1 = 18 jam, w2 = 24
jam, dan w3 = 30 jam.
Untuk membuktikan adanya perbedaan pengaruh perlakuan terhadap respon variabel atau parameter yang diamati, maka dilakukan analisa data sebagai berikut :
Yijk = + k + Ii + Wj + (IW)ij + ijk
Dimana :
Yijkb = Pengamatan pada perlakuan
konsentrasi starter ke-i, lama fermentasi ke- j, dan ulangan ke-k
= Pengaruh rata-rata sebenarnya Ii = Pengaruh perlakuankonsentrasi
starter ke-i
Wj = Pengaruh perlakuan lama
fermentasi ke-j
(IW)Ij = Pengaruh interaksi perlakuan
konsentrasi starter dan lama fermentasi
ijk = Pengaruh galat pada
perlakuan perbandingan konsentrasi starter dan lama fermentasi, serta ulangan ke-k k = Banyaknya ulangan
I = 1,2,3,4,5 (banyaknya
konsentrasi starter [i1,i2,i3,i4,i5])
j = 1,2,3 (lama fermentasi [w1,w2,w3])
Tabel 7. Model Rancangan Acak Kelompok Pola Faktorial 5x3
Konsentrasi Starter (I)
Lama Fermentasi (W)
w1 w2 w3
i1 i1w1 i1w2 i1w3
i2 i2w1 i2w2 i2w3
i3 i3w1 i3w2 i3w3
i4 i4w1 i4w2 i4w3
i5 i5w1 i5w2 i5w3
Berdasarkan rancangan diatas dapat dibuat denah (layout) percobaan faktorial 5x3 yang dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8. Desain Satu Arah dalam Rancangan Acak Kelompok
Konsentrasi Starter
(I)
Lama Fermentasi
(W)
Kelompok Ulangan
1 2
i1
w1 i1w1 i1w1
w2 i1w2 i1w2
w3 i1w3 i1w3
i2
w1 i2w1 i2w1
w2 i2w2 i2w2
w3 i2w3 i2w3
i3
w1 i3w1 i3w1
w2 i3w2 i3w2
w3 i3w3 i3w3
i4
w1 i4w1 i4w1
w2 i4w2 i4w2
w3 i4w3 i4w3
i5
w1 i5w1 i5w1
w2 i5w2 i5w2
w3 i5w3 i5w3
Tabel 9. Denah (Layout) Rancangan Satu Arah dalam Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 2 kali ulangan
Kelompok 1 Kelompok 2
i1w1 i2w1
i1w2 i2w2
i1w3 i2w3
i2w1 i3w1
i2w2 i3w2
i2w3 i3w2
i3w1 i4w1
i3w2 i4w2
i3w2 i4w3
i4w1 i5w1
i4w3 i5w3
Tabel 10. Analisis Variansi (Anava) Sumber
varians db JK KT F hitung F
Galat (r-1)(iw-1) JKG KTG
-Total riw-1 JKT -
-Sumber : Gaspersz, (1995). Rancangan Analisis
Berdasarkan rancangan diatas maka dapat dibuat analisis variasi (ANAVA) untuk mendapatkan kesimpulan mengenai pengaruh perlakuan. Selanjutnya ditentukan hipotesis sebagai berikut :
a. Hipotesis diterima jika F hitung > F tabel apabila terdapat pengaruh antara rata-rata masing-masing perlakuan, maka dilakukan uji lanjut beda nyata terkecil (BNT) atau uji LSD pada taraf 5%.
b. Hipotesis ditolak jika F hitung < F tabel apabila tidak terdapat pengaruh antara rata-rata masing-masing perlakuan.
Kesimpulan dari hipotesis di atas adalah hipotesis diterima bila ada pengaruh antara setiap perlakuan. Hipotesis ditolak apabila tidak ada pengaruh antara setiap perlakuan. Rancangan analisis yang dilakukan apabila terdapat perbedaan yang nyata
antara rata-rata dari masing-masing perlakuan (F hitung > F tabel) adalah dengan melakukan uji lanjut menggunkan uji beda nyata yang terkecil untuk mengetahui mana yang mempunyai beda nyata yang menyolok (Gaspersz, 1995).
Rancangan Respon
Rancangan respon penelitian utama dilakukan pada rendemen minyak kelapa yang dihasilkan untuk (metode gravimetri), angka peroksida (metode volumetri), FFA (angka asam) (metode volumetri), dan bilangan penyabunan (metode volumetri).
2. Analisis Fisik
Analisis fisik dilakukan terhadap produk minyak kelapa yang diperoleh mengetahui apakah minyak kelapa yang dihasilkan dapat diterima atau tidak. Uji organoleptik yang dilakukan adalah uji mutu hedonik terhadap warna dan bau yang dilakukan oleh 15 panelis.
Tabel 12. Kriteria Penilaian Paneis dalam Uji Organoleptik terhadap Aroma dengan Metode Mutu Hedonik. Uji Mutu Hedonik Nilai Amat sangat bau
Sangat bau Bau
Agak tidak bau Tidak bau Sangat tidak bau Amat sangat tidak bau
1 2 3 4 5 6 7 Deskripsi Percobaan
Penelitian Pendahuluan
1. Analisis Komposisi Kimia Buah Kelapa
Daging buah kelapa yang telah dipisahkan dari tempurung, sabut dan testa dicuci dengan air, bertujuan untuk menghilangkan kotoran yang menempel pada daging buah kelapa. Selanjutnya daging buah kelapa diparut dan dilakukan analisis kadar lemak. Tujuan utama analisis kadar lemak adalah untuk mengetahui kandungan lemak pada daging buah kelapa.
2. Pemeliharaan Kultur Starter
Biakan murni S. cerevisiae diremajakan pada agar miring (media YGA), yang selanjutnya diinkubasi pada suhu 30 0C selama 48 jam. S. cerevisiae
pada media YGA ini menjadi stok kultur yang diregenerasi dan akan digunakan pada pembuatan starter. Bahan-bahan pembuat media tersebut terbuat dari campuran 2% glukosa, 1% pepton, 0,5%
yeast ekstrak, 1,5% agar bacteriological
95% aquades, kemudian disterilisasi pada suhu 121 0C dan tekanan 1 atm
selama 15 menit, lalu dimiringkan hingga membeku (Elevri, 2006).
3. Pembuatan Starter dan Penentuan Umur S. cerevisiae
Pembuatan media cair YGA yaitu dengan cara mencampurkan
bahan-bahan seperti 2% glukosa, 1% pepton, 0,5% yeast extract, 50% air kelapa, 46,5% aquades ke dalam gelas kimia lalu dipanaskan sampai tercampur rata. Setelah tercampur rata pindahkan ke dalam erlenmeyer 1L kemudian tutup dengan kapas lalu disterilisasi pada suhu 121oC selama 15 menit. Setelah
sterilisasi selesai media cair tersebut didinginkan sampai suhu 27oC. Setelah
dingin media tersebut siap digunakan untuk pembuatan starter.
Biakan murni S. cerevisiae umur 42 jam, diinokulasi pada media cair YGA. Kemudian diinkubasi pada suhu 30 0C dan setiap selang waktu 2 jam
dihitung jumlah sel selama 28 jam (hingga mengalami penurunan jumlah sel pada S. cerevisiae) dan diperoleh waktu pertumbuhan jumlah sel yang optimum yaitu pada jam ke-22, dimana pada waktu tersebut pertumbuhan sel S.
cerevisiae mengalami perkembang
pesat.
3. Penentuan Rasio Daging Buah Kelapa Parut dengan Air Kelapa
Penentuan perbandingan antara daging buah kelapa parut dengan air kelapa dilakukan dengan cara pemisahan buah kelapa dengan cara trimming untuk memisahkan sabut, tempurung dan air kelapa. Daging buah kelapa yang diperoleh dibersihkan dengan air bersih yang mengalir untuk membersihkan kotoran yang menempel pada daging buah kelapa. Kemudian daging buah kelapa dilakukan pengepingan, penghancuran menggunakan blender dan penambahan air kelapa.
blender selama 10 menit sehingga diperoleh bubur daging buah kelapa yang dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer dan ditutup menggunakan kapas (Anjasari, 2003).
Perbandingan bubur buah kelapa berdasarkan perbandingan di atas ditambahkan dengan konsentrasi starter
S. cereviceae yang dimasukkan
sebanyak 15% dan lama fermentasi selama 24 jam perlakuan tersebut mengacu pada penelitian Doloksaribu, R, (2010), suhu inkubasi yang digunakan yaitu 30oC dengan kecepatan
pengadukan yang digunakan yaitu 150 rpm. Bubur daging buah kelapa tersebut kemudian disentrifugasi selama 30 menit dengan kecepatan 2000 rpm sehingga didapatkan minyak, air, dan endapan.
Perlakuan di atas akan digunakan untuk penelitian utama adalah yang memiliki rendemen minyak tertinggi. Penelitian Utama
1. Persiapan bahan baku
Persiapan bahan diawali dengan pemilihan buah kelapa yang akan digunakan untuk pembuatan minyak kelapa yang memiliki kriteria sebagai berikut :
1. Buah kelapa hibrida
2. Memiliki warna kulit coklat kehitaman
3. Bentuk bulat dan berkulit tebal Bahan baku tersebut didapat dari Desa Sindang, Kuningan, Jawa Barat yang diangkut dengan menggunakan alat transportasi mobil dan buah tersebut disimpan dalam kantung plastik.
2. Sortasi
Proses sortasi ini dilakukan untuk mendapatkan buah yang baik, tidak busuk, dan serta varietas yang sama. Setelah perlakuan sortasi kemudian dilakukan proses pemisahan serabut, tempurung dan air kelapa. Kemudian dilakukan pencucian dengan
menggunakan air bersih yang mengalir untuk menghilangkan kotoran.
3. Penghancuran
Proses penghancuran bertujuan untuk memperkecil ukuran dan untuk merusak sel-sel daging buah kelapa agar minyak mudah dikeluarkan. Proses penghancuran dilakukan dengan penambahan air kelapa dengan suhu ±700C hingga didapatkan bubur buah
kelapa. Perbandingan daging buah kelapa dan air kelapa yang digunakan adalah berdasarkan rasio terpilih pada penelitian pendahuluan. Bubur buah kelapa selanjutnya dimasukkan kedalam tabung Erlenmeyer dan ditutup dengan kapas.
6. Penambahan Starter
Penambahan konsentrasi starter yang digunakan yaitu i1 = 10%, i2 = 13%,
i3 = 15%, i4 = 17%, dan i5 = 19%. Stater
yang digunakan sebelumnya telah dilakukan perhitungan jumlah sel untuk menentukan waktu optimun pertumbuhan S. cerevisiae dimana pada waktu tersebut sel berkembang pesat. Kemudian starter ditambahkan ke dalam bubur daging buah kelapa perbandingan bubur daging buah kelapa yang digunakan yaitu berdasarkan perlakuan terpilih pada penelitian pendahuluan. 7. Fermentasi
Bubur daging buah kelapa yang telah diberi starter kemudian di shaker dengan kecepatan pengadukan 150rpm dan difermentasi pada suhu 30oC dengan
lama fermentasi yang berbeda-beda yaitu 18 jam (w1), 24 jam (w2), dan 30
jam (w3). Fermentasi ini dinyatakan baik
jika pada campuran tersebut terbentuk tiga lapisan, yaitu lapisan atas berupa minyak, lapisan tengah berupa skim (kaya protein), dan lapisan bawah berupa air dan endapan.
8. Sentrifugasi
dengan cara dimasukan ke dalam tabung sentrifuse, kemudian diputar selama 30 menit, dengan kecepatan 2000 rpm, untuk memisahkan bagian minyak dan endapan. Lalu bagian minyak dipindahkan dengan menggunakan pipet ke dalam botol, sehingga diperoleh minyak yang bersih dan jernih.
Gambar 4. Diagram Alir Pembuatan Starter S. Cereviceae
Buah Kelapa Hibrida
Daging Buah
Pencucian
Pengepingan
Penghancuran
Bubur Daging Buah Kelapa
Fermentasi Suhu = 30 C
t = 24 jam Kec. Pengadukan = 150rpm
Sentrifugasi 2000rpm, 30 menit
Triming
Air Bersih Air Kotor
Serabut, tempurung, dan air kelapa
Air Panas (Suhu 80-90 C) 1:2, 1:4, 1:6
Konsentrasi starter 15%
S. cereviceae
Endapan Minyak Air
Gambar 5. Diagram Alir Penelitian Pendahuluan Pembuatan Minyak Kelapa
Buah Kelapa Hibrida
Daging Buah
Pencucian
Pengepingan
Penghancuran
Bubur Daging Buah Kelapa
Fermentasi Suhu = 30 C t = 18 jam, 24 jam, 30 jam Kec. Pengadukan = 150 rpm
Sentrifugasi 2000rpm, 30 menit
Triming
Air Bersih Air Kotor
Serabut, tempurung, dan air kelapa
Konsentrasi starter
10%, 13%, 15%, 17%, 19% S. cereviceae
Endapan Minyak Air
Analisis : Rendemen Minyak, Asam Lemak Bebas, Angka Penyabunan, Angka Peroksida Air Panas (Suhu 80-90 C)
Perbandingan 1:4
Gambar 6. Diagram Alir Penelitian Utama Pembuatan Minyak Kelapa
2 % g l u k o s a , 1 % p e p t o n , 0 , 5 % y e a s t e x t r a c t , 5 0 % a i r k e l a p a , 4 6 , 5 % a q u a d e s t
d a l a m 1 L
P e n c a m p u r a n
S t e r i l i s a s i T = 1 2 1 C , t = 1 5 m e n i t
P e n d i n g i n a n T = 2 7 C
M e d i a C a i r Y G A
I n o k u l a s i d e n g a n b i a k a n
I n k u b a s i T = 3 0 C ,
t = p e m i l i h a n w a k t u o p t i m u m b e r d a s a r k a n k u r v a p e r t u m b u a h a n
S . c e r e v i c e a e
HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian Pendahuluan
Penelitian pendahuluan dilakukan untuk menetapkan perlakuan-perlakuan yang dilakukan pada penelitian utama. Perlakuan yang dilakukan yaitu analisis kimia terhadap bahan baku daging buah kelapa, menentukan jumlah sel
S. cerevisiae yang maksimum, dan
menetapkan perbandingan daging buah kelapa dengan air kelapa. Perlakuan atau kondisi yang tepat digunakan sebagai acuan untuk penelitian utama.
Analisis Kimia Bahan Baku
Hasil analisis kadar lemak daging buah kelapa yaitu 21,04%. Tujuan analisis kadar lemak daging buah kelapa dilakukan untuk mengetahui kadar lemak pada daging buah kelapa yang digunakan dalam produksi minyak kelapa. Selain itu tujuan analisis kadar lemak daging buah kelapa yaitu untuk memgetahui efisiensi proses produksi minyak kelapa dengan cara fermentasi. Efisiensi proses produksi minyak secara fermentasi dapat diketahui dengan menghitung rendemen minyak atau yield minyak yang dihasilkan.
Komposisi kimia daging buah kelapa berbeda-beda, tergantung pada umur buahnya, unsur hara makro maupun mikro yang terkandung di dalam tanah, panjang sinar matahari yang diterima oleh tanaman kelapa, kandungan air tanah dan frekuensi pemupukan. Umur buah merupakan faktor penting yang nyata mempengaruhi komposisi kimia daging buah kelapa. Kandungan minyak yang ada di dalam daging buah kelapa akan naik dengan bertambahnya umur buah kelapa. Perbedaan kadar lemak daging buah kelapa yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh varietas, tempat tumbuh, umur pemetikan, cara
penyimpanan dan lama penyimpanan (Rindengan, dkk., 2005).
Penentuan Umur Pertumbuhan
S. cerevisiae dalam media cair YGA
Penentuan umur pertumbuhan S.
cerevisiae bertujuan untuk mengetahui
jumlah sel yang maksimum selama 2 jam sekali pada pertumbuhan S.
cerevisiae dalam media cair YGA .
Hasil analisis jumlah sel S. cerevisiae pada starter dilakukan dengan menghitung jumlah sel dengan metoda Petroff-Hausser (hitungan mikroskopik dilakukan dengan pertolongan kotak-kotak skala). Hasil perhitungan jumlah sel pada starter didapat dengan waktu optimum yaitu 22 jam, jumlah sel berkembang pesat yaitu mencapai 180 x 106 sel/ml dan pada waktu ke 26 jam
jumlah sel mengalami penurunan.
Gambar 7. Kurva Pertumbuhan S. cerevisiae
Berdasarkan kurva pertumbuhan
S. cerevisiae di atas pada jam ke-0
sampai jam ke-2 pertumbuhan sel mengalami fase adaptasi. Pada fase ini belum terjadi pembelahan sel karena beberapa enzim mungkin belum disintesis. Jumlah sel pada fase ini mungkin tetap, tetapi terkadang menurun. Lamanya fase ini bervariasi, dapat cepat atau lambat tergantung dari
Waktu (jam)
Ju
m
la
h
s
el
/m
l (
1
0
kecepatan penyesuaian dengan lingkungan sekitar. Pada jam ke-2 sampai jam ke-4 pertumbuhan sel berada pada fase pertumbuhan awal, karena pada fase ini sel mulai membelah dengan kecepatan yang rendah. Pada jam ke-4 sampai jam ke-12 pertumbuhan sel berada pada fase pertumbuhan logaritmik, karena pada fase ini sel mulai membelah dengan cepat dan konstan. Pada fase ini kecepatan pertumbuhan sangat dipengaruhi oleh medium tempat tumbuhnya seperti pH, kandungan nutrien, kondisi lingkungan termasuk suhu dan kelembapan udara. Pada jam ke-12 sampai jam ke-16 pertumbuhan sel berada pada fase pertumbuhan lambat, karena pada fase ini sel mengalami pertumbuhan diperlambat, hal ini disebakan karena zat nutrisi dalam medium mulai berkurang. Pada jam ke-16 sampai jam ke-22 pertumbuhan sel berada pada fase pertumbuhan tetap (statis). Pada fase ini ukuran sel menjadi lebih kecil karena setiap sel tetap membelah meskipun zat nutrisi sudah mulai habis. Pada jam ke-24 pertumbuhan sel berada pada fase menuju kematian. Pada fase ini jumlah sel mengalami penurunan, hal ini disebabkan nutrien dalam medium sudah habis (Fardiaz, 1992). Waktu diperlukan untuk meningkatkan ketahanan sel selama penyimpanan, perlu disimpan dalam media yang mengandung nutrisi. Terlalu lama waktu penyimpanan maka kebutuhan nutrisi untuk hidup tidak terpenuhi. Tanpa adanya nutrisi, maka proses metabolisme S. cerevisiae dalam menghasilkan enzim kurang aktif, sehingga mengakibatkan jumlah sel mengalami penurunan (Elevri, dkk., 2006).
Penentuan Rasio Daging Buah Kelapa Parut dengan Air
Penentuan rasio daging buah kelapa parut dengan air bertujuan untuk
menghasilkan rendemen minyak tertinggi. Rendemen minyak kelapa merupakan perbandingan antara minyak kelapa yang dihasilkan dengan bubur daging buah kelapa yang digunakan dan dinyatakan dalam %b/b.
Pengenceran dengan menambah air pada proses penghancuran daging buah kelapa bertujuan untuk mempercepat proses penghancuran sel-sel jaringan buah kelapa, sel-selain itu air yang ditambahkan dapat mengaktifkan enzim-enzim yang terdapat dalam daging buah kelapa (amilase, lipase,
protease). Akibatnya bahan organik
berstruktur sederhana (senyawa makromolekul) akan terekstraksi keluar dari buah kelapa yang telah hancur karena perbedaan tekanan osmosis di dalam dan di luar sel. Semakin banyak air yang ditambahkan, maka semakin banyak senyawa molekul dan enzim yang terekstraksi keluar (Winarno, 1997).
Perlakuan yang dilakukan pada percobaan pendahuluan adalah perbadingan daging kelapa parut dengan air yaitu 1 : 2, 1 : 4, dan 1 : 6 b/v dalam pembuatan bubur daging buah kelapa yang di fermentasi oleh starter S.
cerevisiae dengan konsentrasi 15%
pada suhu 300C, selama 24 jam
dengan kecepatan pengadukan 150rpm. Berdasarkan perlakuan tersebut dilakukan untuk menentukan rendemen minyak yang dihasilkan dari masing-masing perlakukan. Hasil dari rendemen minyak kelapa yang diperoleh dari setiap perlakuan dapat dilihat pada Tabel 13.
Tabel 13. Hasil rendemen minyak yang dihasilkan dari perbandingan daging buah kelapa dan air
Perbandingan Daging Buah Kelapa dengan Air
Minyak yang dihasilkan
Rendemen Minyak (%)
1 : 4 10,21 20,42
1 : 6 8,28 16,56
Hasil rendemen minyak yang dihasilkan berdasarkan tabel 13 di atas, menunjukan bahwa rendemen minyak yang tertinggi diberikan oleh perlakuan perbandingan daging kelapa parut dengan air yaitu 1 : 4 b/v dengan penambahan starter 15%. Hal ini disebabkan pada perbandingan daging buah kelapa parut dengan air 1 : 4 b/v, diduga lemak yang ada di dalam substrat merupakan nutrisi yang optimum untuk pertumbuhan starter S. cerevisiae.
Keadaan ini mengakibatkan
pertumbuhan sel selama fermentasi berlangsung baik dan enzim yang dikeluarkan oleh mikroorganisme juga semakin banyak, sehingga substrat semakin banyak yang diuraikan oleh enzim membentuk minyak. Semakin encer maka kandungan lemak semakin berkurang hal ini menunjukan bahwa pada pengenceran 1 : 6 b/v menghasilkan rendemen lebih kecil. Perbandingan terkecil didapatkan pada pengenceran 1 : 2 b/v, hal ini dikarenakan kondisi substrat yang terlalu pekat sehingga aktivitas mikroba dalam memecah substrat kurang sempurna sehingga rendemen yang dihasilkan sangat kecil bila dibandingakan dengan pengenceran 1 : 4 dan 1 : 6 (b/v).
Desrosier (1988), bila substrat terlalu pekat dan kecepatan pengadukan terlalu rendah, maka aktivitas mikroba dalam menguraikan substrat menjadi alkohol terhambat. Sesuai pernyataan tersebut, bubur daging buah kelapa termasuk semi padat sehingga diperlukan aktivitas dan metabolisme S.
cerevisiae.
Renemen tertinggi yang diperoleh yaitu 20,42%, bila dibandingan dengan penelitian sebelumnya hasil yang didapatkan dibawah. Hal ini terjadi
karena kandungan lemak daging buah kelapa pada penilitian sebesar 21,04% dan perbedaan pada pembuatannya dimana pada penilitian ini menggunakan bubur daging buah kelapa.
Selama fermentasi dilakukan pengadukan dengan menggunakan
shaker menyebabkan medium atau
substrat teraduk sehingga terjadi aerasi. Kondisi ini diperlukan untuk menciptakan adanya oksigen yang terlarut di dalam substrat yang diperlukan untuk menciptakan adanya oksigen yang terlarut dalam substrat yang diperlukan mikroorganisme untuk pertumbuhannya dalam penguraian substrat. Kebutuhan oksigen pada fermentasi salah satunya dapat dipenuhi dengan cara pengadukan pada media fermentasi. Pengadukan dapat mensuplai oksigen dan mencampurkan cairan fermentasi sehingga membentuk larutan media yang seragam (Stanbury, dkk., 1984).
Penelitian Utama
Penelitian utama dilakukan setelah penelitian pendahuluan yaitu perbandingan daging buah kelapa dan air terbaik yang terpilih. Penelitian utama dilakukan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi starter dan waktu fermentasi, serta interaksinya terhadap karakteistik minyak kelapa yang dihasilkan. Analisis yang dilakukan adalah analisis kimia meliputi kadar air, angka peroksida, asam lemak bebas (FFA), dan angka penyabunan. Analisis fisik meliputi rendemen, yield, dan berat jenis serta uji organoleptik dengan menggunakan uji mutu hedonik meliputi warna dan aroma.
Analisis Kimia
1. Kadar Air
Air merupakan komponen terpenting dalam bahan makanan, karena air dapat mempengaruhi penampakan, tekstur, serta cita rasa makanan. Adanya air mempengaruhi penurunan mutu makanan baik secara kimia maupun mikrobiologi (Winarno, 1997).
Analisis kadar air minyak atau lemak perlu dilakukan karena besarnya kadar air yang tinggi menyebabkan proses hidrolisis dan mengakibatkan terjadi ketengikan. Analisis kadar air minyak pada dasarnya merupakan perbandingan antara bobot yang hilang pada minyak dengan bobot sampel.
Berdasarkan hasil analisis terhadap kadar air minyak kelapa menunjukkan bahwa perbandingan konsentrasi starter dan lama fermentasi berpengaruh terhadap kadar air minyak kelapa, sementara interaksi antara keduanya tidak berpengaruh terhadap kadar air minyak yang dihasilkan. Pengaruh perbandingan konsentrasi Starter dan lama fermentasi dapat dilihat pada Tabel 14 dan 15.
Tabel 14. Pengaruh Konsentrasi Starter (I) terhadap Kadar Air Minyak Kelapa
Konsentras
i Starter Kadar Air Rata-rataMinyak Kelapa (%)
i1 (10%) 0,44 a
i3 (13%) 0,48 a
i5 (15%) 0,53 a
i2 (17%) 0,56 ab
i4 (19%) 0,77 b
Tabel 15. PengaruhLama Fermentasi (W) terhadap Kadar Air Minyak Kelapa
Lama
Fermentasi Kadar Air Rata-rataMinyak Kelapa (%)
w1 (18 jam) 0,52 a
w2 (24 jam) 0,49 ab
w3 (30 jam) 0,66 b
Hasil pengujian kadar air minyak kelapa berdasarkan tabel di atas menunjukkan bahwa perlakuan perbandingan konsentrasi starter dan lama fermentasi berpengaruh terhadap kadar air minyak kelapa, semakin tinggi konsentrasi starter kadar air minyak kelapa yang diperoleh semakin besar. Hal ini disebabkan karena semakin tinggi konsentrasi starter yang ditambahkan ke dalam media fermentasi mengakibatkan enzim yang dikeluarkan oleh S. cerevisiae semakin banyak hal ini menyebabkan dinding-dinding sel dari bubur dagung buah kelapa semakin banyak yang tepecah dan molekul-molekul air yang mengelilingi minyak semakin banyak yang pecah, menyebabkan minyak yang dihasilkan memiliki kadar air yang rendah. Keadaan ini dikarenakan molekul-molekul air banyak yang terpisah dari molekul-molekul minyak akibat aktivitas enzim yang dikeluarkan oleh S.
cerevisiae. Sementara semakin lama
fermentasi kadar air yang diperoleh semakin besar. Hal ini disebabkan karena waktu fermentasi yang semakin lama menyebabkan kerja enzim memecah mantel air semakin optimum, sehingga semakin lama fermentasi maka mantel air yang pecah semakin banyak dan air yang dibebaskan semakin tinggi dari minyak. Akibatnya kadar air minyak yang dihasilkan semakin kecil (Utari, 1989 dan Latif, 2004).
tidak ada oksigen (anaerobik), khamir akan memfermentasi glukosa menjadi etanol dan CO2, sedangkan dalam
keadaan banyak oksigen, glukosa akan dipecah secara respirasi menghasilkan CO2 dan H2O (Fardiaz,1992).
Berdasarkan Standar Nasional Indonesia (1992), kadar air untuk minyak kelapa maksimum 0,5%. Hasil analisis yang diperoleh menunjukan bahwa kadar air minyak kelapa yang dihasilkan masih memenuhi syarat. Perbedaan kadar air dapat terjadi jika kondisi fisika dan kimia lingkungan dapat memenuhi persyaratan bagi pertumbuhan mikroba tersebut, diantaranya suhu, pH lingkungan yang sesuai, dan kemudahan memperoleh nutrisi yang diperlukan. Dengan adanya mikroba yang tumbuh maka senyawa-senyawa makromolekul diuraikan oleh mikroba menjadi komponen-komponen yang diikuti oleh terlepasnya air terikat menjadi air bebas, dengan terlepasnya air terikat maka akan meningkatkan kadar air (Utari, 1989).
2. Angka Peroksida
Angka peroksida adalah nilai terpenting untuk menentukan derajat kerusakan pada minyak. Asam lemak tak jenuh mengikat oksigen pada ikatan rangkapnya sehingga membentuk peroksida. Angka peroksida merupakan salah satu penentu kualitas minyak dan minyak segar yang telah dimurnikan sebaiknya memiliki angka peroksida kurang dari 1 miliekivalen/kg (Ketaren,2008).
Berdasarkan hasil analisis terhadap angka peroksida minyak kelapa menunjukkan bahwa perbandingan konsentrasi starter, lama fermentasi, dan interaksi keduanya tidak berpengaruh terhadap angka peroksida pada minyak kelapa yang dihasilkan. Data hasil analisis terhadap angka peroksida
minyak kelapa dapat dilihat pada Tabel 16.
udara sehingga terjadi proses oksidasi yang menyebabkan bau tengik pada minyak. Reaksi oksidasi lemak tidak jenuh dapat membentuk senyawa peroksida. Selanjutnya degradasi peroksida akan membentuk berbagai senyawa aldehida yang bersifat folatil dan berkontribusi pada pembentukan bau tengik. Jenis senyawa peroksida dan aldehida yang terbentuk dipengaruhi oleh jenis asam lemak yang terlibat dalam reaksi oksidasi (Kusnandar, 2010).
Angka peroksida yang tinggi memperlihatkan minyak telah mengalami penyimpanan beberapa lama, dan besarnya angka peroksida dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu cahaya, suasana asam, kelembapan udara serta katalis. Untuk memperoleh angka peroksida yang kecil, minyak sebaiknya disimpan tidak terlalu lama karena bila disimpan lama akan timbul bau tengik dan flavor yang tidak dikehendaki dalam bahan pangan jika jumlahnya besar (lebih dari 100) akan bersifat beracun dan tidak dapat dikonsumsi (Ketaren, 2008).
Menurut Standar Nasional Indonesia (SNI 1992), bahwa bilangan peroksida maksimal untuk minyak kelapa adalah 5 mg oksigen/g contoh. Hasil angka peroksida pada Tabel 16 menunjukan bahwa minyak dari setiap perlakuan tersebut mempunyai angka peroksida dibawah standar yang telah ditetapkan SNI. Kecilnya angka peroksida yang dihasilkan menunjukan bahwa kualitas dari minyak tersebut baik, karena bila jumlah senyawa peroksida dalam minyak yang semakin banyak menunjukkan minyak tersebut akan cepat menjadi tengik. Hal ini disebabkan oleh proses oksidasi yang menyebabkan peroksida terpecah sehingga menghasilkan senyawa-senyawa lain seperti aldehid, keton,
alkohol, hidrokarbon dan ester. Oleh karena itu peroksida tidak dikehendaki dalam minyak dan jumlahnya perlu dibatasi (Hidayati, dkk., 2007).
3. Asam Lemak Bebas (FFA)
Bilangan asam adalah ukuran dari jumlah asam lemak bebas. Asam lemak bebas terdapat di dalam minyak atau lemak, jumlahnya akan terus bertambah selama proses pengolahan dan penyimpanan. Keberadaan asan lemak bebas biasanya dijadikan indikator awal terjadinya kerusakan minyak.
Asam lemak bebas adalah asam lemak yang sudah terlepas dari trigliserida karena proses hidrolisis. Asam lemak bebas ini dapat dioksidasi secara autooksidasi atau oleh enzim yang dinamakan lypooksigenase. Oksidasi khususnya terjadi pada asam lemak tidak jenuh, yaitu asam oleat, linoleat, dan linolenat yang merupakan asam-asam yang banyak terkandung dalam lemak atu minyak. Dalam reaksi hidrolisa, minyak akan diubah menjadi asam-asam lemak bebas dan gliserol. Hasil akhir pada reaksi tersebut adalah ketengikan hidrolisa yang menghasilkan flavor dan bau tengik pada minyak (Ketaren, 2008).
Berdasarkan hasil analisis menunjukkan bahwa lama fermentasi berpengaruh terhadap asam lemak bebas (FFA) minyak kelapa. Sementara perbandingan konsentrasi starter dan interaksi antara perbandingan konsentrasi starter dan lama fermentasi tidak berpengaruh terhadap bilangan asam pada minyak kelapa yang dihasilkan. Pengaruh lama fermentasi terhadap asam lemak bebas (FFA) minyak kelapa dapat dilihat pada Tabel 17.
Tabel 17. Pengaruh Lama
Lama
Fermentasi Bilangan Asam Rata-rataMinyak Kelapa (%)
w1 (18 jam) 0,24 a
w2 (24 jam) 0,34 b
w3 (30 jam) 0,44 b
Hasil pengujian asam lemak bebas (FFA) pada tabel di atas menunjukkan bahwa lama fermentasi memiliki pengaruh terhadap bilangan asam minyak kelapa. Semakin lama fermentasi, bilangan asam semakin meningkat. Hal ini dikarenakan minyak atau lemak terhidrolisis oleh enzim yang dikeluarkan oleh mikroorganisme menjadi asam-asam lemak, gliserol, air, dan energi. Oleh karena itu semakin lama proses fermentasi maka semakin banyak asam-asam lemak yang terbentuk dan bilangan asam yang diperoleh semakin meningkat. Terbentuknya asam lemak bebas oleh reaksi hidrolisis dapat dipercepat oleh adanya air dalam bahan (Sumitro, dkk., 2000).
Perbedaan lama fermentasi mempunyai kecenderungan semakin lama fermentasi bilangan asam yang dihasilkan semakin besar. Asam lemak bebas diperoleh dari hidrolisis lemak, semakin besar kadar air maka jumlah asam lemaknya semakin besar. Asam lemak bebas terdapat di dalam minyak atau lemak, jumlahnya akan terus bertambah selama proses pengolahan dan penyimpanan. Menurut ketaren (2008), mikroba memecah rantai asam lemak bebas menjadi senyawa-senyawa dengan berat molekul rendah dan selanjutnya dioksidasi menghasilkan gas karbondioksida dan air sehingga lama fermentasi mempengaruhi terhadap kadar asam lemak bebas yang dihasilkan.
Asam lemak bebas yang dihasilkan oleh proses hidrolisis dan oksidasi pada umumnya menghasilkan
flavor yang tidak disenangi. Reaksi hidrolisis lemak adalah reaksi pelepasan asam lemak bebasdari gliserin dalam struktur molekul lemak. Reaksi hidrolisis terjadi pada lemak yang mengandung asam lemak jenuh dan tak jenuh. Reaksi ini dapat dipicu karena adanya enzim lipase atau pemanasan yang menyebabkan pemutusan ikatan ester dan pelepasan asam lemak bebas. Reaksi hidrolisis dapat terjadi bila ada air dan pemanasan. Penggunaan suhu tinggi menghasilkan energi yang terlalu tinggi, yang dapat memecah struktur lemak. Mula-mula lemak akan dihidrolisis membentuk gliserin dan asam lemak bebas. Asam lemak bebas dapat menguap, menghasilkan bau tengik dan rasa yang tidak enak dalam bahan pangan yang berlemak. Asam lemak ini pada umumnya terdapat dalam lemak susu dan lemak nabati (Ketaren, 2008 ; Kusnandar, 2010).
Menurut Standar Nasional Indonesia (SNI 1992), bahwa asam lemak bebas maksimal untuk minyak kelapa adalah 5 %. Dari Tabel 17 menunjukan bahwa minyak dari setiap perlakuan tersebut mempunyai asam lemak bebas dibawah standar yang telah ditetapkan SNI. Menurut Herlina, dkk., (2002) menyatakan bahwa bilangan asam pada minyak menunjukkan banyaknya asam lemak bebas yang terdapat dalam minyak. Makin tinggi angka asam memberikan indikasi mutu minyak yang dihasilkan kurang baik, karena masih banyaknya asam lemak yang terbebaskan selama proses pengolahan atau penyimpan minyak. 4. Angka Penyabunan
rendah akan mempunyai bilangan penyabunan yang tinggi daripada minyak yang mempunyai berat molekul yang tinggi (Ketaren, 2008).
Berdasarkan hasil analisis angka
penyabunan minyak kelapa
menunjukkan bahwa lama fermentasi berpengaruh terhadap angka penyabunan minyak kelapa. Sementara perbandingan konsentrasi starter dan interaksi antara perbandingan konsentrasi starter dan lama fermentasi tidak berpengaruh terhadap angka penyabunan pada minyak kelapa yang dihasilkan. Pengaruh lama fermentasi terhadap angka penyabunan minyak kelapa dapat dilihat pada Tabel 18.
Tabel 18. Pengaruh Lama
Fermentasi (W) terhadap
Angka Penyabunan
Minyak Kelapa
Lama Fermentasi
Angka Penyabunan Rata-rata Minyak Kelapa (mg KOH/g minyak)
w1 (18 jam) 253,03 a
w2 (24 jam) 231,04 b
w3 (30 jam) 216,77 c
Hasil pengujian angka
penyabunan menunjukkan bahwa perlakuan lama fermentasi memiliki pengaruh terhadap angka penyabunan minyak kelapa. Semakin lama fermentasi angka penyabunan yang didapat semakin kecil. Hal ini dikarenakan minyak atau lemak terhidrolisis oleh enzim yang dikeluarkan oleh mikroorganisme menjadi asam-asam lemak, gliserol, air, dan energi. Rendahnya angka penyabunan disebabkan oleh adanya asam-asam lemak jenuh yang berantai panjang yang menjadi asam-asam lemak penyusun contoh minyak. Semakin panjang rantai asam lemak, berat molekulnya akan semakin tinggi sehingga bilangan penyabunan minyak
semakin rendah. Oleh karena itu semakin lama proses fermentasi maka semakin banyak asam-asam lemak yang terbentuk dan semakin lama fermentasi angka penyabunan yang didapatkan semakin kecil. Angka penyabunan semakin besar, yang merupakan indikator bahwa minyak yang dihasilkan semakin baik. Selain itu minyak kelapa yang dihasilkan tanpa melalui proses pemanasan sehingga kandungan asam lemaknya cenderung tidak mengalami perubahan (Sumitro, dkk., 2000 dan Fadlana, 2006).
Reaksi penyabunan terjadi apabila lemak, misalnya gliseril palmintat dipanaskan dengan adanya alkali (sodium hidroksida) yang dapat menyebabkan ester gliserin terkonversi menjadi garam Na-palmintat dan gliserin. Garam asam lemak berantai panjang ini disebut sabun sehingga reaksinya disebut reaksi penyabunan (Kusnandar 2010).
Angka penyabunan dapat dipergunakan untuk penentuan berat molekul minyak secara kasar, minyak kelapa murni yang mengandung asam lemak dengan rantai atom C pendek (≤C8) relatif mempunyai berat molekul kecil dan memiliki angka penyabunan relatif besar (Sudarmadji, dkk., 1996; Winarno, 1997, dan Herlina, dkk., 2002).
Analisis Fisika
Analisis fisika yang dilakukan adalah analisis rendemen, yield, dan berat jenis.
1. Rendemen
Berdasarkan hasil analisis rendemen minyak kelapa menunjukkan bahwa perbandingan konsentrasi starter, lama fermentasi dan interaksi keduanya berpengaruh nyata terhadap rendemen minyak kelapa yang dihasilkan. Pengaruh interaksi antara perbandingan konsentrasi starter dan lama fermentasi dapat dilihat pada Tabel 19.
Tabel 19. Pengaruh Interaksi pada tabel di atas menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi starter dan lama fermentasi berpengaruh terhadap rendemen minyak kelapa yang dihasilkan. Perbedaan konsentrasi starter dimana semakin tinggi konsentrasi starter yang ditambahkan tidak selalu menghasilkan rendemen yang semakin tinggi. Hal ini dikarenakan perbedaan fermentasi, konsentrasi starter dan adanya minyak yang tertinggal saat
pengambilan/pemipetan minyak (Cristianti, dkk., 2009). Konsentrasi starter yang ditambahkan mempengaruhi aktivitas enzim dalam menguraikan substrat. Semakin tinggi konsentrasi starter belum tentu menghasilkan enzim yang optimum, karena kecepatan reaksi hidrolisis enzimatis oleh mikroba
S.cereviceae dalam menghasilkan
enzim diantaranya enzim proteolitik dan amilolitik untuk memecah kompinen seperti air, lemak, protein, karbohidrat dan sebagainya sudah mencapai maksimum (Utari, (1989), dan Rusmanto (2004). Perbandingan inokulum dan substrat menentukan jumlah minyak yang dihasilkan karena jumlah substrat akan menempati sisi aktif enzim secara tepat, sehingga penembahan substrat berlebih tidak akan mempengaruhi jumlah minyak yang dihasilkan (Kusumayanti, dkk., 2005).
waktu tertentu starter mengalami fase menentukan jumlah yield yang dihasilkan, diantaranya adalah kandungan lemak pada buah kelapa sehingga akan berpengaruh terhadap minyak yang dihasilkan.
Berdasarkan hasil analisis yield minyak kelapa menunjukkan bahwa perbandingan konsentrasi starter lama fermentasi dan interaksi keduanya berpengaruh nyata terhadap yield minyak kelapa yang dihasilkan. Pengaruh interaksi antara perbandingan konsentrasi starter dan lama fermentasi terhadap yield dapat dilihat pada Tabel 20. pada tabel di atas menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi srater dan lama fermentasi berpengaruh terhadap persen
yield minyak kelapa yang dihasilkan.
Hal ini dikarenakan perbedaan yield
minyak yang dihasilkan dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu umur kelapa (semakin tua kelapa akan memiliki daging yang semakin tebal dan cenderung memiliki kandungan lemak yang tinggi), perbedaan jenis dan asal kelapa, lama fermentasi, konsentrasi starter dan adanya minyak yang tertinggal saat pengambilan/pemipetan minyak (Cristianti, dkk., 2009).
Perbedaan konsentrasi starter dan waktu fermentasi memiliki pengaruh karena semakin lama konsentrasi starter dan lama fermentasi, tidak selalu menghasilkan yield yang semakin tinggi sama halnya dengan rendemen minyak kelapa pada Tabel 19. Konsentrasi starter yang ditambahkan mempengaruhi aktivitas enzim dalam menguraikan substrat. Semakin tinggi konsentrasi starter belum tentu menghasilkan enzim yang optimum, karena kecepatan reaksi hidrolisis enzimatis oleh mikroba
S.cereviceae dalam menghasilkan
enzim diantaranya enzim proteolitik dan amilolitik untuk memecah komponen seperti air, lemak, protein, karbohidrat dan sebagainya sudah mencapai maksimum (Utari, 1989 ; Rusmanto, 2004).
Waktu fermentasi berpengaruh terhadap tinggi dan rendahnya yield
sebab itu perbedaan konsentrasi dan lama fermentasi mempengaruhi aktivitas enzim dalam menguraikan substrat. Penurunan yield diduga karena adanya fase kejenuhan untuk mendapatkan kesempatan mengambil sumber energi maupun sumber nutrient, sehingga pada waktu tertentu starter mengalami fase kematian (Utari, 1989).
3. Berat Jenis
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume contoh pada suhu 250C dengan berat air pada volume
dan suhu yang sama. Cara ini dapat lama fermentasi, dan interaksi keduanya tidak berpengaruh terhadap berat jenis pada minyak kelapa yang dihasilkan. Data hasil analisis terhadap berat jenis minyak kelapa dapat dilihat pada
Hasil analisis berat jenis minyak kelapa pada tabel di atas menunjukkan bahwa tidak adanya pengaruh antar perlakuan terhadap berat jenis minyak kelapa. Hal ini diduga karena konsentrasi starter dan lama fermentasi tidak saling mempengaruhi terhadap berat jenis dari minyak kelapa yang dihasilkan, karena pada umumnya berat jenis minyak dipengaruhi oleh proses pemanasan. Proses pemanasan dapat mempengaruhi berat jenis minyak, dimana suhu tinggi dapat memyebabkan kerusakan pada minyak, dengan bertambahnya suhu maka akan terbentuk senyawa polimer yang merupakan senyawa kompleks dengan berat molekul tinggi dan mengandung lemak lebih dari 2 gugus karboksil. Pembentukan polimer lemak tersebut dapat menyebabkan kekentalan atau viskositas minyak sehingga berat jenis minyak naik, dimana suhu tinggi dapat menyebabkan kerusakan pada minyak. merupakan minyak yang telah dipisahkan dari bahan-bahan lainnya. Hal ini menyebabkan berat jenis minyak yang dihasilkan dari proses fermentasi tidak berbeda nyata (Pancarini, 1999 ; Ketaren, 2008). Menurut Standar Nasional Indonesia (SNI 1992), bahwa standar berat jenis minyak maksimal untuk minyak kelapa adalah 0,913. Dari tabel 21 menunjukan bahwa minyak dari setiap perlakuan tersebut mempunyai berat jenis dibawah standar yang telah ditetapkan SNI.
Uji Organoleptik Penelitian Utama Uji organoleptik penelitian utama pembuatan minyak kelapa ini dilakukan yaitu mutu hedonik terhadap warna dan aroma.
1. Terhadap Warna
warna, aroma, tekstur dan nilai gizi, namun faktor lain pertimbangan secara visual faktor warna terlebih dahulu (Winarno, 1997).
Berdasarkan hasil uji organoleptik terhadap warna minyak kelapa menunjukkan bahwa perbandingan konsentrasi starter, lama fermentasi, dan interaksi keduanya tidak berpengaruh nyata terhadap warna minyak kelapa yang dihasilkan. Nilai Rata-rata uji mutu hedonik terhadap warna minyak kelapa dapat dilihat pada Tabel 22.
Tabel 22. Nilai Rata-Rata Uji Mutu Hedonik Terhadap Warna Minyak Kelapa
Konsentrasi Starter
Lama Fermentasi
Nilai Rata-rata
(10%)
(18 jam) 1,83
(24 jam) 1,90
(30 jam) 2,10
(13%)
(18 jam) 2,10
(24 jam) 2,37
(30 jam) 2,20
(15%)
(18 jam) 1,87
(24 jam) 2,23
(30 jam) 2,17
(17%)
(18 jam) 2,17
(24 jam) 2,00
(30 jam) 2,37
(19%)
(18 jam) 2,30
(24 jam) 2,23
(30 jam) 2,40
Hasil uji organoleptik terhadap warna minyak kelapa pada tabel di atas menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi srater dengan lama fermentasi tidak berpengaruh terhadap warna minyak kelapa yang dihasilkan. Hal ini dikarenakan proses yang dilakukan tanpa pemanasan sehingga minyak yang dihasilkan berwarna bening. Pada proses fermentasi, kerja enzim dalam memecah komponen-komponen yang terdapat pada bubur daging buah kelapa terkontrol sehingga suhu dan kondisi proses dalam keadaan stabil (Sumitro, dkk., (2000).
Warna gelap pada minyak disebabkan oleh proses oksidasi terhadap tokoferol (vitamin E). Warna gelap tersebut juga dapat terjadi selama proses pengolahan dan penyimpanan. Warna pada minyak disebabkan oleh zat warna dan kotoran-kotoran lainnya. Sedangkan warna coklat disebabkan oleh pigmen coklat yang berasal dari bahan yang telah membusuk. Hal ini disebabkan karena adanya reaksi molekul karbohidrat dengan gugus pereduksi seperti aldehida serta gugus amin dari molekul protein dan disebabkan karena aktivitas enzim-enzim, seperti phenol oksidase dan polyphenol oksidase (ketaren, 2008). 2. Terhadap Aroma
Bahan makanan yang berasal dari sayuran maupun buah-buahan memiliki aroma yang khas sehingga aroma dapat digunkan untuk membedakan bahan makanan yang satu dengan yang lainnya. Aroma yang ada disebabkan oleh faktor lain selain bahan penyusunnya misalnya faktor pengolahan yang berbeda, maka aroma yang ditimbulkan akan berbeda pula. Aroma merupakan suatu komponen tertentu yang mengandung beberapa fungsi dalam makanan yaitu dapat memperbaiki, membuat lebih bernilai atau lebih diterima (Soekarto, 1985).
Berdasarkan hasil analisis variansi uji organoleptik terhadap aroma minyak
kelapa menunjukkan bahwa
Tabel 23. Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Aroma Minyak Kelapa
Lama Fermentasi
Rata-rata Nilai Aroma Minyak Kelapa (%)
(18 jam) 2,41 b (24 jam) 2,46 ab (30 jam) 1,94 a
Hasil uji organoleptik terhadap aroma minyak kelapa pada tabel di atas menunjukan bahwa lama fermentasi berpengaruh terhadap aroma minyak kelapa yang dihasilkan. Perbedaan aroma yang dihasilkan karena minyak yang diuraikan lebih lanjut menjadi
asam-asam lemak sehingga
menimbulkan aroma yang tidak sesuai. Semakin lama fermentasi aroma yang ditimbulkan tidak disukai, hal ini dikarenakan proses hidrolisis minyak yang mengandung asam lemak jenuh berantai pendek sedangkan ketengikan enzimatis disebabkan oleh aktivitas organisme yang menghasilkan enzim tertentu yang dapat menguraikan trigliserida menjadi asam lemak bebas dan gliserol yang menyebabkan asam lemak yang diperoleh semakin tinggi. Aroma tidak sedap pada minyak terjadi karena terjadi proses hidrolisis dari asam lemak bebas (Fadlana, 2006 ; Ketaren, 2008).
Penilaian terhadap aroma dipengaruhi oleh fakor fisikis dan fisiologi yang menimbulkan pendapat berlainan. Aroma dan flavor pada minyak atau lemak, selain secara alami, juga terjadi karena pembentukan asam-asam yang berantai sangat pendek sebagai hasil penguraian pada kerusakan minyak atau lemak. Akan tetapi pada umumnya aroma ini disebabkan oleh komponen bukan minyak, sebagai contoh, bau khas dari minyak kelapa
ditimbulkan oleh nonil metal keton (ketaren, 2008).
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Hasil penelitian pendahuluan diperoleh kadar lemak pada buah kelapa yang digunakan yaitu sebesar 21,04%, hasil perhitungan jumlah sel pada starter didapat dengan waktu optimum yaitu 22 jam dengan jumlah sel 180 x 106 sel/ml dan
penentuan rasio daging buah kelapa parut dengan air dimana perbandingan yang terpilih yaitu 1 : 4 b/v dengan rendemen minyak yang didapat 20,42%.
2. Konsentrasi Starter memberikan pengaruh yang nyata terhadap kadar air, rendemen dan yield.
3. Lama fermentasi memberikan pengaruh yang nyata terhadap kadar air, kadar asam lemak bebas (FFA), angka penyabunan, rendemen, yield dan uji mutu hedonik terhadap aroma.
4. Interaksi konsentrasi starter dan lama fermentasi memberikan pengaruh yang nyata terhadap rendemen dan yield.
Saran
1. Perlu dilakukan penelitian lanjutan pembuatan minyak kelapa dengan
cara fermentasi dengan
membandingkan penggunaan starter padat dan starter cair.
2. Perlu dilakukan analisi lebih lanjut mengenai pengujian mikrobiologi terhadap minyak kelapa.
DAFTAR PUSTAKA
Abidanish, (2010), Teknik Pintar Membuat Minyak Kelapa, http:// produkkelapa.wordpress.com/2010/ 02/16/teknik-pintar-membuat-minyak-kelapa/, Accessed 2011/10/01.
Agustian, A., S. Friyatno, Supadi dan A. Askin., (2003), Analisis Pengembangan Agro-industri Komoditas Perkebunan Rakyat (Kopi dan Kelapa) dalam Mendukung Peningkatan Daya Saing Sektor Pertanian, Makalah Seminar Hasil Penelitian Pusat Penelitian dan Pengembangan Sosial Ekonomi Pertanian Bogor. T.A. 2003. 38 hal.
Alam Syah, A.N. 2005. Virgin Coconut Oil. Minyak Penakluk Aneka Penyakit. Agromedia Pustaka. Jakarta.
Allorerung, D., dan A. Lay., (1998), Kemungkinan Pengembangan Pengolahan Buah Kelapa Secara Terpadu Skala Pedesaan. Prosiding Konperensi Nasional Kelapa IV. Bandar Lampung 21 – 23 April 1998 Pp.327 – 340. Anjasari, B., (2003), Kinetika
Fermentasi Bubur Daging Buah Kelapa Secara Batch oleh
Rhizopus oligosporus L.36 dan
Rhizopus oryzae L.16 dan
Implikasinya Terhadap Kualitas Minyak Kelapa, Disertasi Program Pascasarjana Universitas Padjajaran, Bandung.
Anonim, (2000), Hasil pengkajian sabut kelapa sebagai hasil
samping. Bank Indonesia Jakarta. 15 hal.
Anonim, (2005), Kelapa (Cocos nucifera),
(http://warintek
.progressio.or.id/perkebunan/kelapa .htm), Accessed 01/10/2011.
Anonim, (2005), Kelapa,
(http://id.wikipedia.org/wiki/kelapa
, Accessed 2011/10/01.
Anonim, (2009), Mengenal
Saccaromyces cerevisiae, (http://bioindustri.blogspot.com/20 09/02/mengenal-saccaromyces-cerevisiae.htm), Accessed 01/10/2011.
Anonim, (2009), Minyak VCO, (http:// gorontalo.litbang.deptan.go.id/ind/i ndex.php/component/content/ article/43-ttg/51-miinyak-vco), Accessed 16/11/2011.
AOAC, (1995), Official Methods of Analysis, Assoc, Offic. Anal. Chem, Washington, D.C.
APCC, (2003), Coconut Statistical Yearbook 2002. Asia Pacipic
Coconut Community.
Arsa, M., A. A. B. Putra, E.Sahara, I. A. R. A. Asih, N. W. Bogoriani, I. G. A. G. Bawa, dan I. N. Simpen, (2004), Pembuatan Minyak
Kelapa dengan Metode
Fermentasi, Udayana Mengabdi.3 (1) : 21-26.
Bayu, (2010), Fermentasi, (http://banyublogz.blogspot.com /2010/01/fermentasi.htm),
Accessed 16/11/2011.
Cristianti, L. dan A. H. Prakosa, (2009),
Laporan Tugas Akhir
Pembuatan Minyak Kelapa Murni (Virgin Coconut Oil) dengan Metoda Fermentasi dengan Ragi Tempe., Program DIII Teknik Kimia, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Desrosier, N.W., (1988), Teknologi Pengawetan Pangan, Penerbit Universitas Indonesia.
Doloksaribu, R., (2010), Pengararuh Konsentrasi Starter S. cereviceae
dan Waktu Fermentasi Terhadap Hasil dan Mutu Minyak Kelapa
Virgin Coconut Oil. Program
Magister Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara, Medan.
Dwidjoseputro, (1998), Dasar-dasar Mikrobiologi, Penerbit Djambatan, Jakarta.
Elevri, A. P., dan S. R. Putra, (2006), Produksi Etanol Menggunakan
Saccharomyces cerevisiae Yang
Diamobilisasi Dengan Agar Batang, Laboratorium Biokimia, jurusan Kimia FMIPA ITS, Kampus ITS Keputih-Sukolilo Surabaya 60111.
Fadlana, M. H., (2006), Pengaruh Suhu Penyimpanan dan Cara Ekstraksi Virgin Coconut Oil (VCO) Terhadap Mutu Minyak yang Dihasilkan Selama Penyimpanan, Fakultas Teknologi
Pertanian Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Fardiaz, S., (1992), Mikrobiologi Pangan 1, Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Gaspersz, V., (1995), Teknik Analisis dalam Penelitian Percobaan, Edisi pertama, Penerbit Tarsito, Bandung.
Hamdan, H., (1996), Efek Minyak Kelapa Secara Peragian Pada Beberapa Adonan Ragi Terpilih Terhadap Rendemen dan Mutu
Minyak Kelapa, Proyek
Pengembangan Ilmu Pendidikan dan Teknologi, Jakarta.
Hasbullah., (2001), Teknologi Tepat Guna Agroindustri Kecil Sumatera Barat, E. Sawedi, (Ed) Dewan Ilmu Pengetahuan, Teknologi dan Industri Sumatera Barat.
Hendayani. W., (2000), Pengaruh Konsentrasi Inokulum Rhizopus
oligosporus dan Lama
Fermentasi Terhadap Produk Minyak Kelapa, Jurusan Teknologi Pangan, Fakultas Teknik, Universitas Pasundan, Bandung.
Herlina, N, dan M. H. S. Ginting, (2002), Lemak dan Minyak, Fakultas Jurusan Teknik Kimia, Universitas Sumatra Utara, Medan. Hidayati, N., dan N. Puspawati, (2007),
