LIMBAH CAIR INDUSTRI KAKAO SEBAGAI BAHAN PEMBUAT NATA

YUNIANTA

http://ejournal.umm.ac.id/index.php/industri/article/view/537

Abstrak

Penelitian ini ditujukan untuk memanfaatkan limbah cair dari industri kakao sebagai bahan pembuatan nata. Penelitian dibagi dalam dua tahap yaitu tahap penjernihan limbah cair industri kakao dengan arang aktif pada tingkat pengenceran berbeda serta studi tentang pengaruh konsentrasi sumber karbon (gula) dan konsentrasi sumber nitrogen yang ditambahkan terhadap pembentukan pelikel nata. Konsentrasi arang aktif dan perlakuan pengenceran berpengaruh terhadap parameter yang terkait dengan kejernihan limbah. Perlakuan terbaik diperoleh dari perlakuan konsentrasi arang aktif 5% dengan pengenceran medium 1:3. Penelitian di tahap kedua dengan perlakuan pengaruh konsentrasi sumber karbon (gula sukrosa) dan sumber nitrogen menunjukan perlakuan terbaik diperoleh dari kombinasi perlakuan konsentrasi sukrosa 4% dan konsentrasi (NH4)2SO4 0,4%. Perlakuan terbaik ini memiliki nilai karakteristik produk nata meliputi rendemen: 83,87%; kadar air: 95,23%; serat kasar: 4,22%; kecerahan (L*): 42,87; tekstur: 0,01 mm/g.dt dan ketebalan: 2,42 cm.

kata kunci: limbah kakao, arang aktif, nata

Proses fermentasi pulp adalah merupakan proses yang utama dalam industri pengolahan biji kakao dan menentukan kualitas produk akhir. Tujuan dari fermentasi buah kakao adalah menghilangkan pulp, mematikan biji, membentuk warna dan calon flavor yang diinginkan serta memperbaiki rasa biji kakao. Penjernihan cairan pulp limbah industri kakao dengan arang aktif, selain akan mampu menghilangkan zat warna juga dapat menyerapsenyawa-senyawa nitrogen. Adapun pengenceran akan berakibat berkurangnya konsentrasi senyawa warna, gula dan senyawa nutrisi sumber nitrogen yang sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh cara penjernihan (perlakuan konsentrasi arang aktif dan faktor pengenceran) serta pengaruh konsentrasi gula dan sumber nitrogen terhadap kualitas nata yang dihasilkan.

Penelitian tahap I dilakukan dengan metode Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan dua (2) faktor yang masing-masing faktor terdiri dari tiga (3) tingkat. Faktor 1 adalah konsentrasi arang aktif yang terdiri dari 3 tingkat konsentrasi yaitu 1%, 3% dan 5%. Faktor 2 adalah pengenceran yang terdiri dari pengenceran cairan pulp: air 3:1, 1:1 dan 1:3. Penelitian tahap II dilakukan dengan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 2 faktor yang masing-masing faktor terdiri dari 3 tingkat: Faktor 1: konsentrasi sukrosa 2,0%, 4,0%, 6,0%, sedangkan Faktor 2 adalah konsentrasi amoniumsulfat 0,2%, 0,3%, 0,4%. Semua perlakuan diulang sebanyak 3 kali.

Pada penelitian tahap I dipelajari pengaruh tingkat pengenceran (3:1, 1:1, 1:3) dan konsentrasi arang aktif (1%, 3% dan 5%) terhadap sifat fisiko-kimia limbah cair kakao terjernihkan. Parameter yang diamati adalah kekeruhan, total padatan terlarut, kadar tannin, kecerahan, pH dan kadar gula total. Secara lengkap data penjernihan limbah cair kakao dapat dilihat di Tabel 2. Hasil analisis terhadap limbah cair kakao sebelum perlakuan adalah sebagai berikut: kekeruhan (ppm SiO2) 54,746, total padatan terlarut 22% Brix, kadar tannin sebesar 0,832%, kecerahan (L*)24,2; pH 3,5 dan kadar gula total 20,275%.

Dalam penelitian tahap kedua, limbah cair coklat hasil penjernihan di tahap pertama yang mempunyai kadar gula reduksi 11,476% digunakan sebagai bahan baku dalam proses fermentasi dengan menggunakan A xylinum untuk mendapatkan produk nata. Pada penelitian tahap kedua ini, dipelajari pengaruh perlakuan konsentrasi sukrosa 2%, 4% dan 6% dan perlakuan konsentrasi (NH4)2SO4 0,2%; 0,3% dan 0,4% terhadap beberapa parameter yang meliputi: kadar gula reduksi sisa medium fermentasi, ketebalan nata, kadar serat kasar nata dan rendemen nata.

Hasil percobaan menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi sukrosa berpengaruh sangat nyata (α = 0,01) terhadap gula reduksi sisa medium fermentasi berturut-turut sebesar 1,09%a; 1,34a%a; 2,16%b dan pengaruh nyata (α = 0,05) terhadap pH sisa fermentasi berturut-turut sebesar 3,15b, 3,0a dan 3,09ab.. Aktifitas A. xylinum selama proses fermentasi telah menghasilkan metabolit primer dalam bentuk selulosa maupun sekunder dalam bentuk asam asam organik dilakukan dengan menggunakan gula sebagai sumber karbon. Konsentrasi (NH4)2SO4 dan interaksi kedua perlakuan tidak berpengaruh nyata terhadap gula reduksi dan pH sisa medium fermentasi.

Perlakuan konsentrasi sukrosa 2%, 4% dan 6% berpengaruh sangat nyata (α = 0,01) pada ketebalan nata yang dihasilkan berturut-turut 1,71cma, 2,23cmb dan 1,92cmab. Data ketebalan nata tertinggi diperoleh pada konsentrasi sukrosa 4%. Dalam proses fermentasi tersebut, pertumbuhan bakteri A xylinum optimum memerlukan kadar gula reduksi kira-kira 19,48% dengan asumsi 4% sukrosa setara dengan 8% gula reduksi ditambah dengan kadar gula reduksi awal fermentasi 11,48%. Rendahnya ketebalan nata pada konsentrasi 6%, dimungkinkan karena kadar gula reduksi didalam medium sudah terlalu tinggi yaitu sekitar 23,48%. Berdasarkan hasil pengujian tiap parameter tersebut dengan menggunakan metode multiple atribute (Zeleny,1992), maka diperoleh informasi bahwa perlakuan terbaik diperoleh dari kombinasi perlakuan konsentrasi sukrosa 4% dan konsentrasi (NH4)2SO4 0,4%. Perlakuan terbaik ini memiliki nilai karakteristik produk yang meliputi rendemen 83,87%, serat kasar 4,22%; kecerahan (L*) 42,87; tekstur 0,01 mm/g.dt dan ketebalan nata 2,42 cm.

Limbah industri kakao dalam bentuk cairan pulp dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar pembuatan nata de cacao. Diperlukan pengenceran dan penjernihan dengan menggunakan arang aktif sebelum digunakan sebagai media fermentasi nata. Terdapat interaksi nyata (α = 0,05) antar perlakuan konsentrasi arang aktif dan pengenceran pada tingkat kekeruhan dan warna kuning (b*) cairan limbah. Perlakuan terbaik diperoleh dari perlakuan konsentrasi arang aktif 5% dengan pengenceran medium 1:3. Perlakuan konsentrasi sukrosa dan (NH4)2SO4 memengaruhi secara nyata terhadap ketebalan, rendemen, kadar serat, kadar air dan tekstur nata, namun interaksi dari kedua perlakuan tidak berpengaruh nyata terhadap parameter-parameter tersebut. Perlakuan terbaik diperoleh dari kombinasi perlakuan konsentrasi sukrosa 4% dan konsentrasi (NH4)2SO4 0,4%.

DAFTAR PUSTAKA

Agyeman, K.O.G and Oldham, J.H., 1986. Utilization of Cacao By-product as an Alternatif Source of Energy Biomass. 10: 311–318.

Belitz, H.D. and Grosch, W., 1987. Food Chemistry. Springer Verlag. Berlin Hendelberg.

Effendi, S., 1995. Utilization of Cacao Sweatings for Nata Production Using Acetobacter Xylinum. Menara Perkebunan. 63(1): 23–26.

Lapuz, M.N., Bullardo, F.G. and Palo, M.A., 1967. The Nata Organism Cultural Requirment Characteristic and Identify. The Philipine Journal of Science. Vol. 9 (2).

Weber, J.T., 1977. Physicochemical Process for Water Quality Control. John Willey and Sons. New York.

Winarno, F.G., 1997. Kimia Pangan. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Zeleny, M., 1992. Multiple Kriteria Decision Making. McGraw-Hill. New York.