PENGARUH PENAMBAHAN RAGI TAPE DAN WAKTU
FERMENTASI TERHADAP KARAKTERISTIK PULPA BIJI
KAKAO
SKRIPSI
Oleh :
GEDE AGUS ARIEFTA NIM : 1011205026
JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN
ii
PENGARUH PENAMBAHAN RAGI TAPE DAN WAKTU FERMENTASI TERHADAP KARAKTERITIK PULPA BIJI KAKAO
S K R I P S I
Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar
Sarjana Teknologi Pertanian pada Fakultas Teknologi Pertanian
Universitas Udayana
Oleh:
GEDE AGUS ARIEFTA 1011205026
JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
iii
Gede Agus Ariefta .1011205026. 2016. Pengaruh Penambahan Ragi Tape dan Waktu Fermentasi Terhadap Karakteristik Pulpa Biji Kakao. Dibawah Bimbingan Prof. Dr.Ir.GP. Ganda Putra, MP dan A.A.Made Dewi Anggreni,S.TP., M.Si.
ABSTRAK
Tujuan penelitian ini adalah 1). Mengkaji pengaruh penambahan ragi tape dan waktu fermentasi terhadap karakteristik pulpa biji kakao, 2). Menentukan perlakuan manakah yang dapat memberikan indikator dalam proses penghancuran pulpa terbaik. Penelitian ini merupakan percobaan faktorial 2 faktor, menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK). Faktor pertama yaitu konsentrasi ragi tape yang terdiri dari 5 taraf yaitu 0% ( tanpa kontrol), 0,5%,1%,1,5%, dan 2%. Faktor kedua yaitu waktu fermentasi yang terdiri dari 5 taraf yaitu 1 hari, 2 hari, 3 hari, 4 hari dan 5 hari. Percobaan dikelompokkan menjadi 2 kelompok berdasarkan waktu pelaksanaannya, sehingga diperoleh 50 unit percobaan. Perlakuan konsentrasi ragi berpengaruh sangat nyata terhadap kadar pektin, gula reduksi, total asam dan pH pulpa biji kakao; perlakuan waktu fermentasi berpengaruh sangat nyata terhadap gula reduksi dan pH pulpa biji kakao, tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap kadar pektin, total asam, dan interaksi antar perlakuan tidak berpengaruh nyata terhadap kadar pektin, gula reduksi, total asam, dan pH pulpa biji kakao. Perlakuan konsentrasi ragi 2% dan waktu fermentasi 4 hari merupakan perlakuan terbaik yang memberikan indikator dalam proses penghancuran pulpa selama fermentasi biji kakao, dengan karakteristik pulpa yaitu kadar pektin 2,10%, gula reduksi 0,70%, total asam 0,50 meq NaOH/g dan pH 3,90.
iv
Gede Agus Ariefta. 1011205026. 2016. The effect of tape inoculum addition and fermentation time on the characteristics of the cacao bean pulp. Dibawah Bimbingan Prof.Dr.Ir.GP. Ganda Putra, MP dan A.A.Made Dewi Anggreni,S.TP., M.Si.
ABSTRAK
The purpose of this study were 1). assessing the effect of tape inoculum addition and fermentation time on the characteristics of the cacao bean pulp, 2). determine the treatment could provide an indicator in the best process of destruction of cacao bean pulp. This study used randomized block design (RAK) with two factor. The first factor was the concentration of tape inoculum addition that consists of 5 levels ie 0% (no control), 0.5%, 1%, 1.5% and 2%. The second factor was the time of fermentation which consists of 5 levels namely 1 day, 2 days, 3 days, 4 days and 5 days. The experiments were grouped into 2 groups based on the time of implementation, in order to obtain 50 units experiment. The result showed that the treatment of tape inoculum addition had very significant effect on pH, total acid, pectin content and reducing sugar of cocoa bean pulp. The treatment of fermentation time had very significant effect on pH and reducing sugar of cocoa bean pulp, but did not affect on the total acid,and pectin content. Interaction of the treatmens had no effect on pH, total acid, pectin content, reducing sugar of cocoa bean pulp. The treatment of 2% tape inoculum addition and 4 days fermentation was the best treatment to destroy pulp during cacao bean pulp fermentation with the best characteristics was 2.10% pectin content, reducing sugar of 0.70%, total acid of 0.50 meq NaOH / g, and pH of 3.90.
v
RINGKASAN
Pengolahan kakao merupakan usaha untuk memproses biji kakao basah
menjadi biji kakao kering yang memenuhi standar mutu serta dapat memunculkan
cita rasa, mencoklat-hitamkan warna biji, mengurangi rasa pahit, asam, manis dan
aroma bunga, meningkatkan aroma kakao (cokelat) dan kacang (nutty). Dalam
proses pengolahan biji kakao kering, proses fementasi dianggap proses yang
paling dominan mempengaruhi mutu biji kakao kering (Alamsyah, 1991).
Fermentasi biji kakao bertujuan untuk menghancurkan pulpa dan mengusahakan
kondisi untuk terjadinya reaksi biokimia dalam keping biji, yang berperan bagi
pembentukan prekursor cita rasa dan warna coklat. Pulpa yang telah hancur akan
mudah lepas dari biji, membentuk cairan pulpa (watery sweatings) yang menetes
keluar tumpukan biji.
Cairan pulpa biji kakao selama fermentasi, diantaranya mengandung asam
asetat, asam laktat dan alkohol. Asam-asam organik tersebut terbentuk dari
fermentasi gula yang terkandung dalam pulpa biji kakao. Pulpa biji kakao adalah
selaput berlendir berwarna putih yang membungkus biji kakao, terdapat sekitar
25-30% dari berat biji, diantaranya mengandung gula dengan kadar yang relatif
tinggi sekitar 10-13% (Lopez, 1986). Selama fermentasi dapat dihasilkan cairan
pulpa 15-20% dari berat biji kakao yang difermentasi (Ganda-Putra dkk., 2008).
Potensi cairan pulpa yang cukup besar tersebut selama ini hanya dibuang begitu
saja disekitar tempat pengolahan, selain akan mengotori juga dapat berdampak
vi
Ragi tape adalah salah satu jenis dari biakan campuran yang memiliki
peluang untuk memproses biji cokelat secara fermentasi, kalau dilihat dari
komposisi mikroba yang terdapat pada ragi tersebut. Penambahan ragi tape pada
fermentasi biji kakao dengan kisaran 1,0% telah dicobakan oleh Agung dkk.
(1998), yang dapat mempersingkat waktu fermentasi menjadi 4 hari dari 6 hari
pada fermentasi alami, dengan hasil biji kakao kering mutu I. Kondisi demikian
terjadi karena penguraian gula pulpa berlangsung lebih cepat dan sempurna.
Namun belum diketahui bagaimana perubahan karakteristik pulpa selama
fermentasi. Atas dasar kondisi itulah akan dicoba menambahkan ragi tape pada
proses fermentasi biji kakao. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian tentang
pengaruh penambahan ragi tape dan lama fermentasi terhadap karakteristik pulpa
biji kakao.
Penelitian ini adalah penelitian eksperimental 2 faktor, rancangan yang
digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok. Faktor pertama yaitu konsentrasi
ragi tape yang terdiri dari 5 taraf yaitu 0% ( tanpa kontrol), 0,5%,1%,1,5%, dan
2%. Faktor kedua yaitu lama fermentasi yang terdiri dari 5 taraf yaitu 1 hari, 2
hari, 3 hari, 4 hari dan 5 hari. Percobaan dikelompokkan menjadi 2 kelompok
berdasarkan waktu pelaksanaannya, sehingga diperoleh 50 unit percobaan.
Variabel yang diamati dalam penelitian ini yaitu pektin dengan metode ekstraksi
menggunakan asam dan aseton (Gardjito dan Wardana, 2003), gula reduksi
dengan metode Somogyi-Nelson (Munoz and Barcelo, 1966 ; Sudarmadji et al.,
1997), total asam dengan metode tiitrasi (James ,1995), dan pH dengan pH meter
vii
Perlakuan konsentrasi ragi berpengaruh sangat nyata terhadap kadar pektin,
gula reduksi, total asam dan pH pulpa biji kakao; perlakuan waktu fermentasi
berpengaruh sangat nyata terhadap gula reduksi dan pH pulpa biji kakao, tetapi
tidak berpengaruh nyata terhadap kadar pektin, total asam, dan interaksi antar
perlakuan tidak berpengaruh nyata terhadap kadar pektin, gula reduksi, total asam,
dan pH pulpa biji kakao. Perlakuan konsentrasi ragi 2% dan waktu fermentasi 4
hari merupakan perlakuan terbaik yang memberikan indikator dalam proses
penghancuran pulpa selama fermentasi biji kakao, dengan karakteristik pulpa
yaitu kadar pektin 2,10%, gula reduksi 0,70%, total asam 0,50 meq NaOH/g dan
ix
RIWAYAT HIDUP
Gede Agus Ariefta dilahirkan di Desa Alasangker, Kecamatan Buleleng, Kabupaten Singaraja pada tanggal 15Agustus 1992. Penulis merupakan anak
pertama dari lima bersaudara dari pasangan Putu Gendra (Ayah) dan Ni Made
Resiasih (Ibu).
Penulis memulai pendidikan di SDN 13 Pemecutan pada tahun 1998 dan
menyelesaikannya pada tahun 2004, lalu melanjutkan pendidikan di SMPK Santo
Paulus Singaraja dan menyelesaikannya pada tahun 2007. Pada tahun 2010
penulis menyelesaikan pendidikan di SMK PGRI 1 Singaraja. Sejak tahun 2010
penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknologi Industri Pertanian,
Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana.
Selama menjalani perkuliahan, penulis aktif sebagai panitia pelaksana
maupun panitia pengarah pada kegiatan-kegiatan kemahasiswaan dan sebagai
fungsionaris organisasi kemahasiswaan di lingkungan Fakultas Teknologi
x
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa,
karena berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul
“Pengaruh Penambahan Ragi Tape dan Waktu Fermentasi Terhadap Karateristik
Pulpa biji Kakao”. Penulisan skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu
syarat mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Jurusan Teknologi Industri
Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana.
Pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis ingin
mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya dan penghargaan yang
setulus-tulusnya kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Ir.GP.Ganda Putra, MP., selaku dosen pembimbing I dan
Ibu A.A. Made Dewi Anggreni,S.TP., M.Si. selaku dosen pembimbing II
yang tidak pernah lelah memberikan bimbingan, arahan dan solusi dalam
penyelesaian skripsi ini.
2. Kepada penyandang dana Hibah Penelitian Unggulan Perguruan Tinggi
yang diketuai oleh Bapak Prof. Dr. Ir. GP. Ganda Putra, MP.
3. Bapak Dr. Ir. Dewa Gede Mayun Permana, M.S., selaku Dekan Fakultas
Teknologi Pertanian Universitas Udayana.
4. Ibu Ir. Amna Hartiati, MP., selaku Ketua Jurusan Teknologi Industri
Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana.
5. Ibu Dr. Ir. Ni Made Wartini, MP, Bapak Prof. Ir. Nyoman Semadi Antara,
xi
yang telah banyak memberi saran, masukkan dalam penyempurnaan tugas
akhir ini.
6. Bapak/Ibu dosen beserta pegawai di lingkungan Fakultas Teknologi
Pertanian, Universitas Udayana, atas fasilitas dan dukungan selama
menempuh kuliah hingga penyusunan skripsi ini.
7. Keluarga besar yang tercinta, Bapak, Ibu, Adik, beserta keluarga besar yang
telah mendukung untuk menyelesaikan pendidikan dan tugas akhir ini.
8. Kawan-kawan FTP khususnya TIP 2010 yaitu ; Rai Wisnawa, Putra
Adiasa, Adi Wijaya, Ananta Wibawa, Wisma, Bambang, Aditya, Bimbi,
Setiabudi, Wisnu dan juga TIP 2011 yaitu Belo, Dona, Trikun yang selalu
saling mendukung satu sama lain untuk mencapai cita-cita dan impian
masing-masing.
9. Kadek Sri Yuliastini, terimakasih atas segala bantuannya dan dukungannya
selama perkuliahan hingga peyusunan skripsi ini.
10. Teman – teman Alumni Kerajaan Semut terimakasih atas dukungan selama
penyusunan skripsi ini.
Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa membalas
semua budi baik ini dengan balasan yang lebih baik. Penulis telah berupaya
optimal untuk menyelesaikan tugas akhir dengan baik, namun dengan terbuka
penulis sangat menghargai segala saran dan kritik yang membangun dalam rangka
penyempurnaannya. Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi
pembaca.
Bukit Jimbaran, Januari 2016
xii
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ... 13
3.2. Alat dan Bahan ... 13
3.2.1. Alat ... 13
3.2.2. Bahan ... 13
xiii
3.4. Pelaksanaa Percobaan ... 14
3.5. Variabel yang Diamati ... 16
3.5.1. Uji Kadar Pektin ... 16
3.5.2. Uji Gula Reduksi ... 16
3.5.3. Uji Total Asam ... 17
3.5.4. Uji pH ... 17
3.5.5. Analisis Data ... 18
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 20
4.1. Kadar Pektin ... 20
4.2. Gula Reduksi ... 21
4.3. Total Asam ... 22
4.4. Derajat Keasaman (pH) ... 24
4.5. Hasil Uji Efektifitas ... 25
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 28
5.1. Kesimpulan ... 28
5.2. Saran ... 28
DAFTAR PUSTAKA ... 29
xiv
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
1. Perbedaan kakao lindak dan kakao mulia ... 6
2. Perubahan komposisi pulpa... 9
3. Peranan mikroba didalam ragi tape ... 12
4. Nilai rata-rata kadar pektin (%) pulpa biji kakao pada perlakuan
penambahan ragi dan waktu fermentasi ... 20
5. Nilai rata-rata gula reduksi (% bb) pulpa biji kakao pada perlakuan
penambahan ragi dan waktu fermentasi ... 21
6. Nilai rata-rata total asam (meq NaOH/g) pulpa biji kakao pada perlakuan penambahan ragi dan waktu fermentasi ... 23
7. Nilai rata-rata pH pulpa biji kakao pada perlakuan
penambahan ragi dan waktu fermentasi ... 24
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
1. Analisis ragam kadar pektin pulpa biji kakao ... 34
2. Analisis ragam kadar gula reduksi pulpa biji kakao ... 41
3. Analisis ragam total asam pulpa biji kakao... 46
4. Analisis ragam derajat keasamn (pH) ... 49
5. Kuisioner uji indeks efektifitas ... 53
1
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia merupakan negara yang memiliki perkebunan cukup besar. Kakao
merupakan komoditas perkebunan andalan yang terus dipacu pengembangannya,
terutama untuk meningkatkan ekspor non migas. Selain itu juga digunakan untuk
memenuhi kebutuhan beberapa industri dalam negeri, seperti: industri makanan
dan minuman, farmasi dan kosmetika. Pada tahun 2013, area kakao Jembrana,
Bali mencapai 6.257 Ha dengan produksi 2.928,83 ton (BPS 2013). Tahapan
pengolahan yang dianggap paling dominan mempengaruhi mutu hasil biji kakao
kering adalah fermentasi (Alamsyah, 1991).
Pengolahan kakao merupakan usaha untuk memproses biji kakao basah
menjadi biji kakao kering yang memenuhi standar mutu serta dapat memunculkan
cita rasa, mencoklat-hitamkan warna biji, mengurangi rasa pahit, asam, manis dan
aroma bunga, meningkatkan aroma kakao (cokelat) dan kacang (nutty). Dalam
proses pengolahan biji kakao kering, proses fementasi dianggap proses yang
paling dominan mempengaruhi mutu biji kakao kering (Alamsyah, 1991).
Fermentasi biji kakao bertujuan untuk menghancurkan pulpa dan mengusahakan
kondisi untuk terjadinya reaksi biokimia dalam keping biji, yang berperan bagi
pembentukan prekursor cita rasa dan warna coklat. Pulpa yang telah hancur akan
mudah lepas dari biji, membentuk cairan pulpa (watery sweatings) yang menetes
keluar tumpukan biji.
Cairan pulpa biji kakao selama fermentasi, diantaranya mengandung asam
2
fermentasi gula yang terkandung dalam pulpa biji kakao. Pulpa biji kakao adalah
selaput berlendir berwarna putih yang membungkus biji kakao, terdapat sekitar
25-30% dari berat biji, diantaranya mengandung gula dengan kadar yang relatif
tinggi sekitar 10-13% (Lopez, 1986). Selama fermentasi dapat dihasilkan cairan
pulpa 15-20% dari berat biji kakao yang difermentasi (Ganda-Putra dkk., 2008).
Potensi cairan pulpa yang cukup besar tersebut selama ini hanya dibuang begitu
saja disekitar tempat pengolahan, selain akan mengotori juga dapat berdampak
buruk atau mencemari bagi lingkungan disekitarnya. Padahal asam asetat sebagai
salah satu kandungan cairan pulpa mempunyai nilai ekonomis yang tinggi,
diantaranya dapat digunakan sebagai bahan baku cuka makan.
Ragi tape adalah salah satu jenis dari baiakan campuran yang memiliki
peluang untuk memproses biji cokelat secara fermentasi, kalau dilihat dari
komposisi mikroba yang terdapat pada ragi tersebut. Penambahan ragi tape pada
fermentasi biji kakao dengan kisaran 1,0% telah dicobakan oleh Agung dkk.
(1998), yang dapat mempersingkat waktu fermentasi menjadi 4 hari dari 6 hari
pada fermentasi alami, dengan hasil biji kakao kering mutu I. Kondisi demikian
terjadi karena penguraian gula pulpa berlangsung lebih cepat dan sempurna.
Namun belum diketahui bagaimana perubahan karakteristik pulpa selama
fermentasi. Atas dasar kondisi itulah akan perlu dilakukan penelitian tentang
pengaruh penambahan ragi tape dan waktu fermentasi terhadap karakteristik
pulpa biji kakao. Waktu fermentasi juga bervariasi antara 2 - 8 hari, tergantung
dari jenis kakao dan kebiasaan setempat (Nasution dkk., 1980). Amin (2004a)
menambahkan bahwa lama fermentasi adalah 5 hari, sesuai dengan kebiasaan
Sime-3
Cadbury. Menurut Wood and Lass (1985) lama fermentasi adalah 5 hari untuk
varietas Forastero dan 2-3 hari untuk Criollo, tetapi menurut penelitian Schwan
(1998) fermentasi dilakukan selama 7 hari dan biji diaduk setiap hari untuk
meningkatkan aerasi. Berdasarkan hal diatas maka perlu dilakukan penelitian
mengenai pengaruh penambahan ragi tape dan waktu fermentasi terhadap
karakteristik pulpa biji kakao.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana pengaruh penambahan ragi tape dan waktu fermentasi
terhadap karakteristik pulpa biji kakao?
2. Perlakuan manakah yang dapat memberikan indikator dalam proses
penghancuran pulpa terbaik ?
1.3 Tujuan
1 Mengkaji pengaruh penambahan ragi tape dan waktu fermentasi terhadap
karakteristik pulpa fermentasi biji kakao.
2 Menentukan perlakuan terbaik yang dapat memberikan indikator dalam
proses penghancuran pulpa.
1.4 Hipotesis
1 Penambahan ragi tape dan waktu fermentasi berpengaruh terhadap
karakterisitik pulpa biji kakao.
2 Penambahan ragi tape dan waktu fermentasi tertentu dapat menghancurkan
4
1.5Manfaat
Melalui penelitian ini diharapkan dapat mengoptimalkan proses pencairan
pulpa selama fermentasi dan dapat memberikan informasi dalam penghancuran
5
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Umum Kakao
Tanaman kakao (Theobroma cacao Linn.) terdiri atas tiga varietas utama,
yaitu: Criollo, Forastero dan Trinitario. Varietas Criollo, dengan ciri cita rasa
enak dan beraroma lembut, terdapat sekitar 10% di seluruh dunia terutama di
Venezuela, Equador, Columbia dan Indonesia. Sementara varietas Forastero,
dengan cita rasa lebih pahit dan beraroma lebih kuat, merupakan mayoritas
tanaman kakao dunia terutama dijumpai di Ivory Coast, Ghana, Nigeria, Malaysia
dan Indonesia. Varietas Trinitario merupakan persilangan antara Criollo dan
Forastero, terdapat di Trinidad, Cameroon, Papua New Guinea dan Jamaica
(Anonymous, 2004). Varietas Criollo, Trinitario dan persilangannya dikenal
sebagai penghasil biji kakao mulia atau kakao edel (fine-cocoa). Varietas
Forastero dikenal sebagai penghasil biji kakao lindak atau kakao curah
(bulk-cocoa) (Wood and Lass, 1985).
Di perkebunan kakao Indonesia secara umum terdapat tiga varietas tanaman
kakao, yaitu: (1) Trinitario (klon-klon Djati Runggo) menghasilkan biji kakao
mulia, (2) Amelonado (West African Amelonado) menghasilkan biji kakao lindak
dan (3) Amazon juga menghasilkan biji kakao lindak (Wardojo, 1991). Kakao
lindak (bulk) yang telah tersebar luas di daerah tropika adalah anggota sub jenis
Sphaerocarpum.
Bentuk bijinya lonjong (oval), pipih dan keping bijinya (kotiledon)
berwarna ungu gelap. Mutunya beragam tetapi lebih rendah dari pada subjenis
6
Pertumbuhan tanamannya kuat dan cepat, daya hasilnya tinggi dan relatif tahan
terhadap beberapa jenis hama dan penyakit. Perbedaan kakao lindak dan kakao
mulia bisa dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Perbedaan Kakao Lindak dan Kakao Mulia (Anonimous ,2015)
No Kakao Mulia (Edel) Kakao Lindak (Bulk) 1 Bentuk buah bulat telur sampai lonjong Bentuk buah umumnya bulat 2 Warna buah merah muda Warna buah hijau muda
Kakao dalam komoditas perdagangan biasanya dibedakan menjadi dua yaitu
kakao mulia dan kakao curah/lindak. Buah kakao dapat dipanen apabila telah
mencapai umur buah 160-175 hari atau sekitar 5-6 bulan sejak dari fase
penyerbukan dan terjadi perubahan warna kulit buah (Haryadi dan Supriyanto,
1991; Bucheli dkk., 2001). Buah kakao masak berisi sekitar 30-40 biji yang
terbungkus oleh lapisan lendir (pulpa). Menurut Haryadi dan Supriyanto (1991),
berat biji kakao yang diperoleh dipengaruhi oleh curah hujan selama periode
pemasakan, berkisar antara 92,2-103,5 g biji kakao basah segar setiap buah (pod)
tergantung dari besarnya curah hujan. 1991; Bucheli dkk., 2001). Buah kakao
masak berisi sekitar 30-40 biji yang terbungkus oleh lapisan lendir (pulpa).
Menurut Haryadi dan Supriyanto (1991), berat biji kakao yang diperoleh
dipengaruhi oleh curah hujan selama periode pemasakan, berkisar antara
92,2-103,5 g biji kakao basah segar setiap buah (pod) tergantung dari besarnya curah
7
Pemanenan buah kakao umumnya berlangsung antara bulan Mei sampai
dengan Oktober tiap tahunnya. Di Jawa Tengah panen besar biasanya pada bulan
Mei-Juni dan panen tambahan pada bulan Agustus-Oktober. Di Sumatera Utara,
panen besar pada bulan Mei-Juni dan panen tambahan pada bulan
September-Oktober. Rotasi pemanenan biasanya dilakukan dengan selang waktu antara 7-14
hari, dimaksudkan untuk memperoleh hasil panen tepat masak dengan tingkat
masak relatif homogen (Haryadi dan Supriyanto, 1991).
Pulpa biji kakao, yaitu selaput berlendir berwarna putih yang membungkus
biji kakao, mengandung : 82-87% air, 10-13% gula, 2-3% pentosan, 1-2% asam
sitrat dan 8-10% garam-garam (Lopez, 1986). Pembentukan senyawa gula pada
pulpa mencapai maksimal pada buah masak optimal (±170 hari), begitu pula
dengan peningkatan kandungan asam-asam organik. Pada buah masih muda,
senyawa gula yang terbentuk masih sangat rendah sehingga mungkin akan
ber-pengaruh pada kondisi pulpa untuk difermentasi (Haryadi dan Supriyanto, 1991).
2.3 Fermentasi Kakao
Fermentasi biji kakao memiliki tujuan untuk menghancurkan pulpa
(eksternal) dan mengusahakan kondisi untuk terjadinya reaksi kimia dan biokimia
dalam keping biji (internal). Pulpa yang dihancurkan akan dengan mudah terlepas
dari biji sehingga biji kakao yang difermentasi akan menjadi bersih dan cepat
mengering. Faktor–faktor yang mempengaruhi proses fermentasi tersebut,
diantaranya : waktu fermentasi, pengadukan dan aerasi, ukuran tumpukan biji
dalam wadah fermentasi, penundaan pengolahan, kemasan buah, dan varietas
8
Mekanisme proses fermentasi bermula dari adanya pulpa yang membungkus
biji kakao segar. Ketika baru dipecah pulpa dalam keadaan steril, tetapi kemudian
terkontaminasi oleh mikroorganisme dari kulit buah, serangga, alat angkut
maupun manusia sebagai pekerjanya. Menurut Lopez (1986), kandungan gula
yang relatif tinggi, pH rendah dan suplai oksigen yang rendah pada tumpukan biji
selama tahap awal fermentasi menyebabkan yeast mampu berkembang dengan
baik. Lebih lanjut menurut Amin (2004b), akfivitas utama dari yeast tersebut
adalah: (a) disimilasi sukrosa, glukosa dan fruktosa menjadi etanol dan CO2, (b)
kemungkinan terjadi pemecahan pektin dalam pulpa, dan (c) memetabolisme
asam-asam organik (asam sitrat) yang terdapat dalam jumlah relatif banyak pada
pulpa biji kakao.
Jenis yeast tertentu juga dapat menghasilkan enzim pektolitik, yang dapat
merombak pektin dalam pulpa. Perubahan komposisi pulpa sebelum dan setelah
fermentasi (Case, 2004), disajikan seperti Tabel 2. Selanjutnya menurut Chong,
Shepherd and Foon (1978), desimilasi asam sitrat oleh yeast menyebabkan
naiknya pH yang disertai dengan naiknya suhu karena panas yang timbul pada
fermentasi alkohol, menjadikan kondisi ini cocok untuk pertumbuhan bakteri
asam laktat meskipun masih dalam keadaan anaerob. Bakteri asam laktat yang
mempunyai sifat homo- dan hetero-fermentatif dapat menghidrolisis substrat gula
menghasilkan asam laktat, asam asetat, etanol dan CO2 disertai dengan
pembebasan panas. Amin (2004b) menambahkan bahwa produksi asam laktat dari
gula heksosa oleh bakteri asam laktat akan membantu dalam peningkatan suhu.
9
Salah satu tujuan fermentasi adalah penghancuran pulpa biji kakao. Proses
ini dapat berlangsung karena terjadinya depolimerisasi pektin pulpa.
Depolimerisasi pektin dapat berlangsung karena adanya aktivitas enzim pektolitik
yang menghidrolisis substrat pektin, yaitu polisakarida struktural pada dinding sel
primer dan ruang antar sel. Aktivitas enzim tersebut dalam menghidrolisis pektin
menyebabkan jaringan pulpa rusak terdisintegrasi, membentuk cairan dan menetes
keluar tumpukan biji (watery sweatings).
Pada fermentasi biji kakao secara alami, mekanisme penghancuran pulpa
didasarkan atas aktivitas mikroba yang dapat menghasilkan enzim-enzim
pektolitik (eksojinus). Pendapat ini didukung oleh ditemukannya strain yeast yang
dapat menghasilkan enzim pektolitik pendegradasi pektin, misalnya
Kluyveromyces fragilis (dulunya Saccharomyces) (Carr, 1982; Schwan, 1998).
Dzogbefia and Oldham (1997), menambahkan bahwa penggunaan kultur murni
Saccharomyces chevalieri dan Kluyveromyces fragilis pada fermentasi biji kakao
dapat meningkatkan volume watery sweatings. Gálvez, Loiseau, Paredes, Barel
and Guiraud (2007), juga menemukan beberapa strain yeast yang menghasilkan
enzim pektolitik pendegradsi pektin pulpa biji kakao seperti: Candida
10
Menurut Quesnel (1967) dalam Haryadi dan Supriyanto (1991), jenis yeast
tertentu juga dapat menghasilkan enzim pektolitik, diantaranya pektin metil
esterase (PME) dan poligalakturonase (PG). Menurut Fox (1991); Whitaker
(1996), enzim PME menghidrolisis ikatan metil ester pada pektin menjadi asam
pektat dan metanol. Pelepasan metil ester menyebabkan asam pektat lebih banyak
memiliki gugus karboksilat bebas. Poligalakturonase (PG) menghidrolisis ikatan
glikosidik antar unit-unit asam galakturonat (asam pektat) yang berdekatan
dengan gugus karboksilat bebas. Hasil hidrolisis asam pektat akan terbentuk asam
uronida (galakturonat), galaktosa, arabinosa dan asam asetat. Hal ini
menyebabkan pektin mengalami depolimerisasi. Bower and Cutting (1988);
Nikolic and Mojovic (2007), menambahkan bahwa proses yang didahului oleh
aktivitas enzim PME dalam mendemetilasi pektin akan memberikan kondisi
substrat yang lebih baik bagi aktivitas enzim PG pada depolimerisasi pektin.
Menurut Turner et al. (2007), bahwa beberapa enzim pektolitik terlibat
dalam depolimerisasi pektin, baik dengan cara hidrolisis seperti:
pektinmetilgalakturonase, endo-PG dan ekso-PG yang menghidrolisis asam
galakturonat, maupun dengan cara trans-β-eliminasi seperti pektin liase. Nikolic
and Mojovic (2007), menambahkan bahwa degradasi pektin dikatalisis oleh
11
2.5 Ragi Tape
Ragi atau fermen adalah zat yang menyebabkan fermentasi. Ragi biasanya
mengandung mikroorganisme yang melakukan fermentasi dan media biakan bagi
ragi tersebut. Media biakan ini dapat berupa butiran butiran kecil atau cairan
nutrient. Ragi tape digunakan dalam industri makanan dan minuman seperti roti,
tempe, bir, dan lain-lain. Mikroorganisme yang digunakan dalam ragi tape
umumnya terdiri dari berbagai bakteri dan fungi (khamir dan kapang) yaitu
Rhizopus,Aspergilis,Mucor, Amylomycetes, Endomycopsis, Sacharomyches,
Hansemula anomal, dan lain sebagainya (Arnata, 2012).
Djien (1972) mengidentifikasi mikroorganisme dari ragi tape dan berhasil
mengidentifikasi kapang Chlamydomucor oryzae, lima spesies dari genus Mucor
dan satu spesies Rhizopus, serta khamir Pichia burtonii dan Endomycopsis
fibuliger dari ragi tape. Penelitian-penelitian terbaru mengungkapkan
spesies-spesies lain yang terdapat dalam ragi tape selain yang telah disebutkan di atas,
antara lain khamir Candidautilis dan Saccharomyces cerevisiae, serta bakteri
Pediococcus sp. dan Bacillus sp. Berdasarkan uraian di atas, dapat disimpulkan
mikroorganisme yang terdapat di dalam ragi tape adalah kapang Amylomyces
rouxii, Mucor sp., dan Rhizopussp.; khamir Saccharomycopsis fibuligera,
Saccharomycopsis malanga, Pichiaburtonii, Saccharomyces cerevisiae, dan
Candida utilis; serta bakteri Pediococcus sp. dan Bacillus sp.
Ragi mengandung enzim zimase yang bertindak sebagai katalis untuk
mengubah sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa. Fruktosa dan glukosa kemudian
bereaksi dengan enzim invertase yang mengubahnya menjadi alkohol (ethanol)
12
berlangsung Pada temperatur 25-30oC. Fungsi enzim alfa amilase adalah untuk
memecah polisakarida (pati) yang masih terdapat dalam proses hidrolisis untuk
diubah menjadi monosakarida (glukosa).
Enzim invertase selanjutnya mengubah monosakarida menjadi alkohol
dengan proses fermentasi. Pada awal fermentasi masih diperlukan oksigen untuk
pertumbuhan dan perkembangan Sacharomyces cereviseae, tetapi kemudian tidak
dibutuhkan lagi karena kondisi proses yang diperlukan adalah anaerob. Sebelum
dilakukan proses fermentasi dilakukan proses sterilisasi dan proses penyiapan
inokulum. Sterilisasi dilakukan terhadap bahan dan alat sehingga terbebas dari
kontaminasi mikroorganisme lain (Arnata, 2012). Peranan mikroba di dalam ragi
tape dapat dilihat pada tabel 3.
Tabel 3. Peranan mikroba di dalam ragi tape
Jenis mikroba Genus Peranan
