Studi Tentang Asam Asetat Dan Asam Laktat Yang Dihasilkan Selama Proses Fermentasi Peluruhan
Buah Kakao
12
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur
II.3. Pengolahan Buah Kakao Menjadi Biji Coklat
II.3.1. Pengolahan buah kakao pada kebun
1. Pemetikan dan sortasi buah
Periode perkembangan buah kakao dari pembungaan sampai buah masak adalah sekitar 5 – 6 bulan. Buah kakao hendaknya dipetik apabila sudah cukup
masak, yakni ditandai dengan adanya perubahan warna kulit buah. Pemetikan terhadap buah muda atau lewat masak hendaknya dihindari
karena hanya akan menurunkan mutu biji keringnya, terutama meningkatnya jumlah biji gepeng dan biji bercambah. Pemetikan buah dapat dilakukan
menggunakan gunting, sabit, atau alat tajam lainnya, asalkan tidak sampai membuat buah atau bantalan buah rusak.
Buah hasil pemetikan harus dipisahkan antara yang baik dan yang jelek. Buah jelek dapat berupa buah terserang hama atau penyakit, buah muda, atau
buah lewat masak. Pemanenan meliputi kegiatan pengambilan buah, dan pengambilan extract biji kakao segar. Pada saat masak, warna kulit buah
berubah dari hijau menjadi kuning-jingga, atau dari merah menjadi jingga, terutama pada lekukan kulit buah.
2. Pemecahan buah
Pemecahan buah dapat dilakukan dengan pemukul kayu, pemukul berpisau, atau dengan pisau bagi yang sudah berpengalaman. Walaupun
pemecahan dengan pisau tidak direkomendasikan karena berisiko merusak biji, tetapi pemecahan dengan cara ini paling umum dilakukan. Kerusakan biji segar
karena terpotong pisau dapat meningkatkan biji terserang jamur. Oleh karena itu, syarat utama pemecahan adalah menghindari biji rusak oleh alat pemecah. Selama
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Studi Tentang Asam Asetat Dan Asam Laktat Yang Dihasilkan Selama Proses Fermentasi Peluruhan
Buah Kakao
13
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur
pemecahan, dilakukan sortasi buah dan sortasi biji basah. Buah yang sulit dipecah biasanya masih mentah dan buah mentah sebaiknya ditinggal di lapangan untuk di
kemudian waktu dapat diambil sebagai biji “lelesan”. Buah – buah yang busuk atau diserang hama tikus biasanya menghasilkan biji – biji yang berwarna hitam.
Biji – biji demikian harus dipisahkan dari biji – biji yang baik atau superior. Pemecahan kulit, plasenta, dan rantingnya juga harus dipisahkan dari biji superior.
Proses pemecahan biji harus dilakukan dengan terampil dan penuh kehati- hatian agar biji tidak rusak. Proses pemecahan buah yang dilakukan mekanik
bukan tidak mungkin dapat diterapkan, tetapi masih banyak dijumpai kesulitan
dalam pengembanganya. Penelitian pembuatan mesin pemecah buah kakao telah dilakukan oleh beberapa peneliti, tetapi tidak satu pun yang berhasil berkembang
menjadi alat yang komersial karena sulitnya bagian yang memisahkan antara biji kakao segar dengan pemecahan kulit buah. Keberhasilan pemisahan biji superior
dari biji inferior serta kotoran – kotoran yang melekat di biji akan sangat berpengaruh terhadap mutu biji kering.
II.3.2. Pengolahan buah kakao pada pabrik
1. Fermentasi
Fermentasi pada awal sejarahnya hanya digunakan untuk membebaskan biji kakao dari pulp, mencegah pertumbuhan, memperbaiki kenampakan, dan
mempermudah pengolahan berikutnya di pabrikan cokelat. Namun, pada perkembangan selanjutnya, fermentasi menjadi proses yang mutlak harus
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Studi Tentang Asam Asetat Dan Asam Laktat Yang Dihasilkan Selama Proses Fermentasi Peluruhan
Buah Kakao
14
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur
dilakukan. Tujuannya agar diperoleh biji kakao kering yang bermutu baik dan memiliki calon aroma serta cita rasa khas cokelat.
Biji kakao yang tidak difermentasi ditandai dengan ciri – ciri bertekstur pejal, berwarna slaty keabu – abuan, memiliki rasa sangat pahit dan sepat, serta
bercita rasa cokelat. Biji kakao yang difermentasi dengan baik akan bertekstur agak remah atau mudah pecah, warna keping biji coklat sampai coklat dengan
sedikit warna ungu, cita rasa pahit dan sepat tidak dominant, dan tentunya berkualitas baik. Biji kakao yang kurang fermentasi ditandai dengan ciri – ciri
berwarna ungu, bertekstur pejal, didominasi oleh rasa pahit dan sepat, serta sedikit cita rasa cokelat.
Yusianto, T.wahyudi, dan Sulistyowati, 2008. Proses fermentasi berlangsung secara alami oleh mikroba dengan bantuan
oksigen dari udara. Mikroba memanfaatkan senyawa gula yang ada di dalam pulpa sebagai media tumbuh sehingga lapisan pulpa terurai menjadi cairan yang
encer dan keluar lewat lubang-lubang di dasar dan dinding peti fermentasi. Oksigen, yang semula terhalang lapisan pulpa, dapat masuk ke dalam tumpukan
biji. Kondisi aerob kaya oksigen ini dimanfaatkan oleh bakteri aseto-bakteri untuk mengubah alkohol menjadi asam asetat dengan mengeluarkan bau khas
yang menyengat. Proses oksidasi juga menghasilkan panas eksotermis yang menyebabkan suhu tumpukan biji berangsur naik dan mencapai maksimum
mendekati 45-48 °C setelah hari ke tiga. Pada hari berikutnya, suhu biji cenderung stabil dan bahkan sedikit menurun sampai hari ke lima
www.aped-project.org .
Waktu fermentasi bervariasi antara 2 – 7 hari sesuai dengan jenis kakao yang difermentasi. Waktu fermentasi kakao criollo relatif pendek, yakni 2 – 3
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Studi Tentang Asam Asetat Dan Asam Laktat Yang Dihasilkan Selama Proses Fermentasi Peluruhan
Buah Kakao
15
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur
hari, sementara kakao forastero 3 – 7 hari dan terkadang lebih lama Yusianto, dkk, 2008.
Berat biji untuk proses fermentasi sebaiknya tidak kurang dari 40 kg. Hal ini terkait dengan kemampuan untuk menghasilkan panas yang cukup agar proses
fermentasi berjalan dengan baik.. Biji kakao dimasukkan ke dalam peti pertama tingkat atas sampai ketinggian 40 cm dan kemudian permukaannya ditutup
dengan lembaran karung goni atau daun pisang. Proses fermentasi dibiarkan selama 48 jam 2 hari, setelah itu biji kakao dibalik dengan cara dipindahkan ke
peti kedua sambil diaduk www.aped-project.org
. Metode fermentasi bervariasi, tapi pada dasarnya ada dua metode utama
yaitu fermentasi dalam kotak dan dalam tumpukan. Selain dua metode tersebut, terdapat metode fermentasi dalam keranjang yang juga kerap diterapkan oleh
petani kakao. Fermentasi biji kakao tidak memerlukan penambahan kultur starter
biang, karena pulpdaging buah kakao yang mengandung banyak glukosa, fruktosa, sukrosa, dan asam sitrat sudah dapat mengundang terbentuknya
pertumbuhan mikroorganisme sehingga terjadi fermentasi. Mikroorganisme yang berperan dalam fermentasi biji kakao yaitu khamir
yeast, bakteri asam cuka dan bakteri asam asetat. Pada bagian pulp buah kakao terjadi perombakan gula menjadi alkohol oleh khamir dan perombakan alkohol
menjadi asam cuka oleh bakteri asam asetat atau bakteri asam laktat. Pada awal fermentasi mikroorganisme yang paling aktif adalah khamir.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Studi Tentang Asam Asetat Dan Asam Laktat Yang Dihasilkan Selama Proses Fermentasi Peluruhan
Buah Kakao
16
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur
Fermentasi biji kakao terjadi dalam dua tahap yaitu fermentasi anaerob dan fermentasi aerob. Keberadaan asam sitrat membuat lingkungan pulp menjadi
asam sehingga akan menginisiasi pertumbuhan ragi dan terjadi fermentasi anaerob. Fermantasi aerob diinisiasi oleh bakteri asam laktat dan bakteri asam
asetat. Produk fermentasi yang dihasilkan berupa etanol, asam laktat, dan asam asetat yang akan berdifusi ke dalam biji dan membuat biji tidak berkecambah.
Reaksi pembentukan asam asetat C
12
H
22
O
11
+ H
2
O 2C
6
H
12
O
6
+ 18,8 KJ
sukrosa air
glukosa
C
6
H
12
O
6
2 C
2
H
5
OH + 2CO2 + 93,3 KJ
glukosa etanol
karbon dioksida
C
2
H
5
OH + O
2
CH
3
COOH + H
2
O + 496 KJ Etanol oksigen
asam asetat air
Reaksi pembentukan asam laktat C
6
H
12
O
6
2C
2
H
5
OCOOH + Energi Glukosa enzim laktose
asam laktat
a. Fermentasi dalam kotak
Fermentasi ini melibatkan penggunaan kotak kayu yang kuat yang dilengkapi dengan lubang-lubang di dasar kotaknya yang digunakan sebagai
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Studi Tentang Asam Asetat Dan Asam Laktat Yang Dihasilkan Selama Proses Fermentasi Peluruhan
Buah Kakao
17
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur
pembuangan cairan fermentasi atau lubang untuk keluar masuknya udara aerasi. Biji dalam kotak fermentasi ditutup dengan daun pisang atau karung goni.
Tujuannya adalah untuk mempertahankan panas. Metode fermentasi ini menggunakan kotak yang kedalamannya kurang
dari 42 cm, pengadukan cukup dilakukan sekali saja, yakni setelah dua hari fermentasi. Metode fermentasi kotak ini menghasilkan biji dengan derajat
fermentasi yang baik dan tingkat keasaman yang lebih rendah dari kotak dengan dengan kedalaman lebih dari 42 cm.
Gambar 2.6 Alat fermentasi buah kakao
b. Fermentasi dalam tumpukan
Metode fermentasi tumpukan dilakukan dengan cara menimbun atau menumpuk biji kakao segar di atas daun pisang hingga membentuk kerucut.
Permukaan atas biji ditutup dengan daun pisang atau karung atau penutup lainnya Papan kayu berlubang
Papan penyanggga
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Studi Tentang Asam Asetat Dan Asam Laktat Yang Dihasilkan Selama Proses Fermentasi Peluruhan
Buah Kakao
18
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur
yang memungkinkan udara masuk. Penutupan berfungsi untuk mencegah pembuangan panas yang terlalu besar.
Keuntungan metode fermentasi dalam tumpukan adalah penggunaannya yang sederhana dan tidak membutuhkan wadah khusus sehingga mudah dilakukan
oleh petani. Namun, karena dilakukan hanya di atas daun pisang, fermentasi ini harus dilakukan di tempat teduh dan terlindung dari hujan dan cahaya matahari
langsung serta perlu dijaga dari kemungkinan biji menjadi kotor oleh tanah.
c. Fermentasi dalam keranjang
Pada metode ini, biji segar hasil pemanenan di masukkan ke dalam keranjang bambu atau rotan yang telah dilapisi daun pisang dengan kapasitas lebih
dari 20 kg. Permukaan biji ditutup dengan daun pisang atau karung. Keuntungan penggunaan fermentasi dengan cara ini adalah wadah mudah didapat, pengadukan
mudah dilakukan, mudah dipindah-pindah, dan biji bias terhindar dari kotor akibat bersentuhan dengan tanah.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Studi Tentang Asam Asetat Dan Asam Laktat Yang Dihasilkan Selama Proses Fermentasi Peluruhan
Buah Kakao
19
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur
Gambar 2.7 Tahapan pengolahan kakao 2.
Perendaman dan Pencucian Pencucian terhadap biji kakao dilakukan karena masih banyaknya pulpa
yang melekat pada kulit masih tebal sehingga menurunkan kadar kulit biji kering. Biasanya sebelum pencucian dilakukan, terlebih dahulu dilakukan perendaman
selama kurang lebih 3 jam. Hal ini dilakukan untuk meningkatkan jumlah biji bulat dengan penampilan menarik dan berwarna coklat cerah. Namun, proses ini
tidak mutlak dilakukan, tergantung dari kebiasaan dan permintaan konsumen. Tujuan perendaman dan pencucian adalah menghentikan proses fermentasi dan
memperbaiki penampilan biji. Biji yang tidak di cuci cenderung memiliki
SIME-CADBURY
Panen
Penyimpanan buah
Pemecahan buah manual
Fermentasi Peti dangkal – 2
buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Studi Tentang Asam Asetat Dan Asam Laktat Yang Dihasilkan Selama Proses Fermentasi Peluruhan
Buah Kakao
20
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur
penampilan yang kurang menarik, tetapi pencucian yang terlalu bersih berisiko menyebabkan biji pecah dan mengurangi rendemen. Oleh karena itu, dianjurkan
untuk melakukan pencucian setengah bersih. Cara ini dapat memperbaiki penampilan fisik biji kakao, mempercepat pengeringan, dan tidak terlalu banyak
mengurangi rendemen. Pencucian dapat dilakukan secara manual, yakni dengan tangan atau menggunakan mesin cuci.
3. Pengeringan
Proses pengeringan adalah kelanjutan dari tahap oksidatif dari fermentasi yang berperan penting dalam mengurangi kelat dan pahit. Tujuan utama
pengeringan adalah mengurangi kadar air biji dari sekitar 60 menjadi 6 – 7 sehingga aman selama pengangkutan dan pengapalan menuju pabrikan. Selain itu,
proses pengeringan dilakukan untuk menghasilkan biji kakao kering yang berkualitas baik, terutama dalam hal fisik, calon cita rasa, dan aroma yang baik.
Oleh karena tingkat pengeringan berpengaruh penting terhadap cita rasa dan mutu biji kakao kering.
Kecepatan pengeringan juga turut mempengaruhi biji kering yang dihasilkan. Jika pengeringan terlalu lambat, hal ini bisa menjadi
berbahaya karena bisa menstimulan kehadiran jamur yang berkembang dan masuk ke dalam biji. Sementara itu, pengeringan yang terlalu cepat juga bisa
mengganggu kesempurnaan reaksi oksidatif yang berlangsung dan dapat menyebabkan tingkat keasaman berlebih. Hal ini terjadi karena reaksi asam asetat
sangat dipengaruhi oleh pengeringan. Pengeringan biji kakao yang terlalu cepat tetap menghasilkan aroma asam
dan berkadar asam lebih tinggi dari biji yang dijemur. Hal ini dikarenakan di
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Studi Tentang Asam Asetat Dan Asam Laktat Yang Dihasilkan Selama Proses Fermentasi Peluruhan
Buah Kakao
21
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur
pabrik pengolahan cokelat ada proses conching yang berfungsi untuk menurunkan tingkat keasaman. Peningkatan suhu pengeringan akan meningkatkan kelat dan
asamity sehingga suhuu pengeringan tidak lebih dari 65 – 70 °C. Pengeringan
artifisial meningkatkan kadar asam karena asam asetat dapat dihilangkan selama proses pengeringan di pabrik.
Pengurangan pahit dan kelat adalah karena oksidasi polifenol menjadi tanin yang tidak larut dengan bantuan enzim pofenoloksidase. Aktivitas enzim ini
berkurang secara nyata selama fermentasi, yakni sekita 10 dari konsentrasi awal. Enzim tersebut berubah sesuai dengan tingkat suhu biji. Biji kakao yang
tidak terfermentasi, suhu optimum untuk aktivitas enzim ini adalah 31,5 °C, dan aktivitas ini menurun dengan tajam pada suhu yang lebih tinggi atau lebih rendah.
Pada biji kakao yang difermentasi, suhu optimum enzim berubah menjadi 34,5 °C dan enzim kurang terpengaruh oleh perubahan temperatur. Disimpulkan bahwa
suhu biji kakao selama pengeringan yang optimal adalah tidak lebih dari 65 °C.
sementara tingkat pH optimum polifenol oksidase belum diketahui dengan pasti, tetapi diperkirakan antara 5,0 dan 6,0.
Pengeringan biji kakao dapat dilakukan dengan penjemuran, memakai alat pengering, atau kombinasi keduanya. Cara pengeringan yang dianjurkan adalah
dengan melakukan penjemuran. Namun, bila keadaan tidak memungkinkan, terutama dengan pengolahan skala besar, penjemuran dapat diganti dengan proses
penghembusan aspiration udara dengan suhu lingkungan selama 72 – 80 jam dan dilanjutkan dengan hembusan udara panas 45 – 60 °C sampai biji kering.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Studi Tentang Asam Asetat Dan Asam Laktat Yang Dihasilkan Selama Proses Fermentasi Peluruhan
Buah Kakao
22
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur
4. Tempering
Tempering adalah proses penyesuaian suhu pada biji kakao dengan suhu udara sekitarnya setelah dikeringkan. Tujuannya adalah agar biji kakao tidak
mengalami kerusakan fisik pada tahap pengolahan berikutnya misalnya : sortasi dan pengemasan serta untuk menjaga stabilitas kadar air dan berat. Tempat
tempering biasa disebut gudang timbun sementara. Kapasitas gudang timbun sementara ini umumnya adalah 330 kg biji kakao keringm
2
. Gudang biasanya didesain sedemikian rupa agar mampu menampung sekitar 30 jumlah produksi
tahunan. Untuk mempermudah penanganan, di dalam gudang biasanya disisakan ruang kosong sekitar 20.
5. Sortasi
Sortasi ditujukan untuk memisahkan biji kakao dari kotoran yang melekat dan mengelompokkan biji menjadi berdasarkan kenampakan fisik dan ukuran biji.
Di Pulau Jawa, sortasi biasanya menggunakan cara manual yang dilakukan dengan hasilprestasi kerja sortasi sekitar 100 kg keringoranghari atau setara
dengan 300 kg biji kakao segaroranghari. Jika pada proses sortasi awal dengan mesin, prestasi kerja dapat meningkat sampai 150 kg keringhari atau setara
dengan 450 kg biji segaroranghari. Kapasitas mesin sortasi adalah sekitar 750 kgjam. Sortasi sebaiknya segera dilakukan setelah biji kakao kering lebih dari 5
hari.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Studi Tentang Asam Asetat Dan Asam Laktat Yang Dihasilkan Selama Proses Fermentasi Peluruhan
Buah Kakao
23
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur
II.4. Landasan Teori