19
4.2. FERMENTASI PADAT KOPI
Pada dasarnya metode fermentasi yang ada saat ini sudah cukup banyak dan setiap metode fermentasi memiliki kelebihan dan kekurangan. Metode fermentasi padat merupakan
salah satu dari metode fermentasi yang telah dikenal. Dasar penggunaan fermentasi padat dalam proses pembuatan kopi luwak sintesis adalah keuntungan dari segi teknis maupun dari segi biaya.
Menurut Prabakhar 2005, fermentasi padat atau solid state fermentation SSF memiliki beberapa keuntungan jika dibandingkan dengan metode lain seperti sub merged fermentation
SMF. Keuntungan dari sisi ekonomi diantaranya adalah medium fermentasi yang lebih murah, peralatan dan pengaturan operasi sederhana, diperoleh jumlah produk yang lebih tinggi,
kebutuhan energi yang rendah, proses scaling up yang lebih mudah, stabilitas produk yang lebih tinggi dan pengendalian kontaminasi lebih mudah karena rendahnya kadar air saat fermentasi
berlangsung. Fermentasi padat kopi dilakukan untuk meningkatkan kualitas biji kopi hasil
fermentasi. Proses fermentasi dilakukan dengan memanfaatkan bakteri xilanolitik, selulolitik, dan proteolitik yang diisolasi dari feses luwak. Aktivitas enzim dari setiap bakteri merupakan
sarana yang baik untuk meningkatkan kualitas biji kopi hasil fermentasi. Pada saat kultivasi bakteri, kulit kopi merupakan substrat untuk bakteri xilanolitik, selulolitik, dan proteolitik.
Berdasarkan proses diperolehnya kopi luwak maka secara tidak langsung ditunjukkan bahwa pada kulit kopi mengandung komponen-komponen yang menunjang pertumbuhan dan aktivitas
enzim bakteri. Menurut Shah dan Madamwar 2005, salah satu faktor utama keberhasilan proses SSF adalah pemilihan substrat padat. Substrat padat tersebut digunakan sebagai tempat hidup
dan sumber nutrisi mikroba untuk melakukan aktivitas hidupnya. Oleh karena itu substrat padat sebaiknya mengandung makronutrisi karbon, nitrogen, mikronutrisi dan elemen-elemen lainnya
yang dapat mendukung aktivitas mikroba. Keberhasilan SSF selain ditunjang oleh faktor substrat untuk mikroorganisme yang
digunakan, SSF juga memerlukan suatu kondisi yang sesuai dengan kondisi optimum pertumbuhan mikroorganisme yang digunakan. Kondisi tersebut dapat meliputi kadar air
substrat, kesterilan substrat, dan ukuran substrat. Proses produksi kopi luwak sintesis dilakukan pada kondisi substrat yang sebelumnya telah di sterilisasi. Sterilisasi dilakukan untuk mencegah
adanya bakteri lain yang tumbuh selain bakteri yang diinokulasikan. Ukuran substrat yang diperkecil hingga 40 mesh agar proses degradasi subtrat lebih optimum. Menurut Prabakhar
2005, SSF adalah pertumbuhan mikroba pada substrat padat basah dengan kadar air rendah namun substrat harus memiliki kadar air yang cukup untuk mendukung pertumbuhan dan
metabolism mikroba. Berdasarkan prinsip tersebut maka proses fermentasi kopi dilakukan pada kadar air 40 dimana pada kondisi jumlah air pada kopi yang difermentasi tidak terlalu tinggi
akan tetapi pada substrat kopi tetap tersedia air untuk menunjang pertumbuhan bakteri yang diisolasikan. Menurut Shah dan Madamwar 2005, kadar air dalam proses SSF diperoleh dengan
cara membasahi substrat padat dengan moistening solutions dengan rasio tertentu. Kadar air ini berpengaruh terhadap sifat fisik substrat padat yang digunakan sebagai medium fermentasi yang
pada akhirnya akan berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroba dan biosintesis produk. Jika kadar air proses SSF terlalu tinggi, porositas substrat akan menurun akibatnya ukuran partikel
dan tekstur substrat berubah, dan transfer oksigen menjadi rendah. Sebaliknya, jika kadar air proses SSF terlalu rendah akan menurunkan kelarutan nutrisi dari substrat padat akibatnya
pertumbuhan mikroba terganggu dan produksi enzim terhambat.
20
Hal yang perlu diperhatikan dalam proses fermentasi padat adalah jumlah inokulum yang ditambahkan pada substrat. Pada saat fermentasi kopi jumlah bakteri yang di inokulasikan
adalah sebesar 10 dari substrat. Jumlah total 10 inokulum ini diberlakukan pada setiap perlakuan fermentasi yang meliputi fermentasi padat menggunakan isolat FLX 3, kombinasi
FLX 3 dengan FLP 1, dan kombinasi FLX 3, FLS 1, dan FLP 1. Setiap bakteri diinokulasikan pada saat bakteri tersebut berada pada puncak fase log menuju fase stasioner. Berdasarkan hasil
penelitian yang dilakukan Dewi 2011, waktu optimum untuk menginokulasikan isolat FLX 3 adalah pada jam ke-22 dan untuk isolat FLS 1 adalah pada jam ke-18. Dari hasil karakterisasi
bakteri terpilih FLP 1 waktu optimum untuk menginokulasikan FLP 1 adalah pada jam ke-18. Menurut Krisna et al 2011, agar kualitas proses fermentasi dapat terjaga maka prosedur
inokulasi yang digunakan dalam fermentasi harus konsisten. Dua hal yang harus dipertimbangkan dalam prosedur inokulasi adalah jumlah dan umur inokulum yang digunakan .
Jumlah inokulum untuk mendapatkan aktivitas yang optimum adalah 10 dari substrat yang digunakan. Pada saat inokulum yang di inokulasikan lebih kecil dari 10, maka bakteri sulit
untuk beradaptasi akibatnya fase log menjadi lebih panjang dan bakteri tidak terlalu aktif. Akibatnya biomassa yang terbentuk tidak maksimum dan produksi enzim menjadi terhambat.
Jika jumlah inokulum lebih besar dari 10 maka akan terjadi kompetisi bakteri untuk mendapatkan nutrisi di dalam proses fermentasi akibatnya biomassa yang terbentuk juga tidak
maksimum sehingga produksi enzim menjadi berkurang. Suhu untuk inkubasi saat proses fermentasi adalah pada suhu 30
o
C dan 37
o
C. Penentuan suhu inkubasi ini didasarkan pada suhu untuk pertumbuhan bakteri. Pada umumnya
bakteri dapat tumbuh dengan baik pada rentang suhu antara 30
o
C sampai dengan 40
o
C. Menurut Fujiwara and Yamamoto 1987, bakteri mudah tumbuh pada suhu ruang dan akan mengalami
penurunan pertumbuhan ketika suhu meningkat diatas 40
o
C karena sel-sel bakteri pada suhu tinggi tidak mampu bertahan terkecuali bakteri jenis termofilik.
Fermentasi kopi dilakukan selama 84 jam untuk mengetahui aktivitas enzim pada substrat kulit kopi. Dari hasil penelitian yang dilakukan Dewi pada tahun 2011 dan hasil
karakterisasi bakteri FLP 1 dan FLP 2, waktu yang digunakan untuk analisa kurva tumbuh dan aktivitas enzim adalah selama + 60 jam. Pada akhir pengamatan kurva tumbuh maupun aktivitas
enzim kondisi grafik masih menunjukkan adanya pertumbuhan dan proses produksi enzim walaupun pada grafik juga terlihat penurunan dari pertumbuhan maupun aktivitasnya. Ketika
enzim masih diproduksi maka hal itu mengindikasikan bahwa proses degradasi substrat masih berlangsung. Fermentasi kopi dilakukan untuk mendapatkan hasil terbaik dari kerja enzim
terhadap substrat kopi, maka dari itu waktu untuk fermentasi kopi adalah selama 84 jam.
4.3. ANALISA HASIL FERMENTASI
Kategori