PENDAHULUAN
Tapai (sering
dieja sebagai tape) adalah salah satu makanan tradisional Indonesia yang
dihasilkan dari proses peragian (fermentasi)
bahan pangan berkarbohidrat, seperti singkong dan ketan. Tapai bisa
dibuat dari singkong (ubi kayu) dan hasilnya dinamakantapai
singkong. Bila dibuat dari ketan hitam maupun ketan putih, hasilnya disebut
"tapai pulut" atau "tapai ketan".Dalam proses
fermentasi tapai, digunakan beberapa jenis mikroorganisme seperti Saccharomyces cerevisiae, Rhizopus oryzae, Endomycopsis burtonii, Mucorsp., Candida utilis, Saccharomycopsis
fibuligera, Pediococcus sp., dan lain-lain. Tapai hasil
fermentasi dari S. cerevisiae umumnya berbentuk semi-cair, berasa
manis keasaman, mengandung alkohol, dan memiliki tekstur lengket. Umumnya,
tapai diproduksi oleh industri kecil dan menengah sebagai kudapan atau hidangan
pencuci mulut.
Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan kadar
alkohol (etanol) yang terkandung dalam air tape
ketan hitam melalui proses destilasi uap. Berikut adalah kadar
etanol yang diperoleh berdasarkan pengukuran dengan menggunakan kit yang
diperoleh dari Boehring Mannheim:
kadar etanol (%) pada 0 jam fermentasi tidak terdeteksi, setelah 5 jam fermentasi kadar alkoholnya 0.165%, setelah 15 jam 0.391%, setelah 24 jam 1.762%, setelah 36 jam 2.754%, setelah 48 jam 2.707% setelah 60 jam 3.380% . Alkohol (etanol) adalah cairan transparan, tidak berwarna, cairan yang mudah bergerak, mudah menguap, dapat bercampur dengan air, eter, dan kloroform, diperoleh melalui fermentasi karbohidrat dari ragi. Alkohol biasanya diartikan sebagai etil alkohol (CH3CH2OH/ C2H5OH), mempunyai densitas 0,78506 g/ml pada 25°C, titik didih yaitu 78,4°C, tidak berwarna, dan mempunyai bau serta rasa yang spesifik. Etanol, disebut juga etil alkohol, alkohol murni, alkohol absolut, atau alkohol saja, adalah sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak berwarna, dan merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Senyawa ini merupakan obat psikoaktif dan dapat ditemukan pada minuman beralkohol dan termometer modern. Etanol adalah salah satu obat rekreasi yang paling tua.
kadar etanol (%) pada 0 jam fermentasi tidak terdeteksi, setelah 5 jam fermentasi kadar alkoholnya 0.165%, setelah 15 jam 0.391%, setelah 24 jam 1.762%, setelah 36 jam 2.754%, setelah 48 jam 2.707% setelah 60 jam 3.380% . Alkohol (etanol) adalah cairan transparan, tidak berwarna, cairan yang mudah bergerak, mudah menguap, dapat bercampur dengan air, eter, dan kloroform, diperoleh melalui fermentasi karbohidrat dari ragi. Alkohol biasanya diartikan sebagai etil alkohol (CH3CH2OH/ C2H5OH), mempunyai densitas 0,78506 g/ml pada 25°C, titik didih yaitu 78,4°C, tidak berwarna, dan mempunyai bau serta rasa yang spesifik. Etanol, disebut juga etil alkohol, alkohol murni, alkohol absolut, atau alkohol saja, adalah sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak berwarna, dan merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Senyawa ini merupakan obat psikoaktif dan dapat ditemukan pada minuman beralkohol dan termometer modern. Etanol adalah salah satu obat rekreasi yang paling tua.
Etanol dapat diproduksi secara petrokimia melalui
hidrasi etilena ataupun
secara biologis melalaui fermentasigula
dengan ragi.
Etanol untuk kegunaan konsumsi manusia (seperti minuman beralkohol) dan kegunaan bahan bakar
diproduksi dengan cara fermentasi. Spesies ragi tertentu
(misalnya Saccharomyces cerevisiae) mencernagula dan
menghasilkan etanol dan karbon
dioksida:
Proses membiakkan ragi untuk mendapatkan alkohol disebut
sebagai fermentasi. Konsentrasi etanol yang tinggi akan beracun
bagi ragi. Pada jenis ragi yang paling toleran terhadap etanol, ragi tersebut
hanya dapat bertahan pada lingkungan 15% etanol berdasarkan volume.
Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam
keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu
bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas
yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik
dengan tanpa akseptor elektron eksternal.
Alkohol juga terjadi dalam proses peragian beras ketan yang
menghasilkan produk tape. Ketan (atau beras ketan), berwarnahitam, tidak
transparan, seluruh atau hampir seluruh patinya merupakan amilopektin. Proses
pembuatan tape ketan melibatkan peran mikroba dalam bentuk ragi. Ragi adalah
suatu inokulum padat yang mengandung berbagai jenis kapang, khamir, dan bakteri
yang berfungsi sebagai starter dalam fermentasi tape. Ragi juga dapat diartikan
sebagai zat pembentuk kalor atau panas yang terjadi pada pembuatan tape, karena
diolah dari bahan-bahan yang mengandung panas atau setidak-tidaknya dapat
menimbulkan panas pada tubuh makhluk hidup.
METODE PENELITIAN
Waktu dan Lokasi Penelitian
Pembuatan Tapai Ketan dilakukan di rumah Ali Pancap pada
hari Selasa, 22 November 2011. Penelitian jadar
alcohol dilaksanakan pada hari Jumat, 25 November 2011
di Pusat Laboratorium Terpadu
Alat dan Bahan
Pembuatan Tape ketan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi beras
ketan hitam, ragi, dan aquades. Alat yang digunakan adalah alat desilasi
uap sederhana, kompor gas, wadah ketan, panci, dandang dan daun
jambu.
Penentuan Kadar Alkohol
Bahan
yang digunakan adalah air hasil destilat, larutan K2Cr2O7 dan larutan
H2SO4 pekat. Alat yang digunakan adalah alat destilasi uap sederhana,
alumunium foil, tabung reaksi dan beaker glass 50 ml.
Tahapan Penelitian dan Cara Kerja
Pembuatan Tape Ketan
Beras ketan hitam sebanyak
1 liter dicuci dan direndam dalam panci selama 10 menit, beras ketan
kemudian dikukus selama kurang lebih 90 menit sehingga menjadi lunak dan
lengket. Beras ketan tersebut didinginkan, dan selanjutnya ditaburi ragi dengan
perbandingan 1 liter ketan: 1 butir ragi (1 butir = 5 gram), lalu
disimpan dalam panci yang atasnya ditutup rapat dengan daun jambu airdan
dibiarkan untuk fermentasi pada suhu kamar 40°C dan 50°C, dan mendiamkannya
selama tiga malam hingga terbentuk tape. Kemudian diukur kadar
alkoholnya pada air tape tersebut.
Penentuan kadar Alkohol
Cairan
tape ketan didistilasi dengan menggunakan alat destilasi uap. Destilasi
dilakukan dengan teko air yang dibuat secara sederhana. Keadaan kondensor
dari alat destilasi itu harus sempurna agar mendapatkan destilat dalam hal ini
yaitu alcohol (etanol) yang sempurna). Alkohol ditentukan kadarnya dengan
K2Cr2O7 dalam suasana asam dengan penambahan H2SO4, serta dengan
reaksi uji nyala.
ANALISIS DATA
Data yang dihasilkan dalam percobaan ini yaitu, dari
200 mL air tapai yang didestilasi menghasilkan 20 mL alkohol.
Kadar alkohol yang dihasilkan dari air tape ketan adalah
%Kadar Alkohol = Volume akhir x
100 % =
volume awal
= 20 mL x
100 % = 10 %
200 mL
Jadi, kadar alkohol yang dihasilkan adalah 10%.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembuatan Tapai Ketan
Pada pembuatan tape, sebelum difermentasi, beras ketan masih
berbentuk seperti beras pada umumnya. Namun setelah mengalami fermentasi, beras
ketan tersebut mengalami perubahan bentuk dan menghasilkan air yang mengandung
alkohol serta menimbulkan rasa asam dan manis. Kondisi tersebut disebabkan
karena pada beras ketan diberikan ragi yang merupakan mikroorganisme yang
berfungsi mengubah glukosa menjadi alkohol dan menghasilkan air. Sebelum
dikukus, beras ketan direndam selama 10 menit untuk menambah ketan supaya tidak
terlalu keras. Oleh karena itu, pada saat sesudah fermentasi, ketan menjadi
lunak. Ketan tidak boleh terkena air, jika sudah diberi ragi, karena akan
mematikan ragi (bakteri) sehingga proses fermentasi tidak berjalan sempurna.
Ketan juga diletakkan atau disimpan dalam tempat yang kedap udara dalam
hal ini tapai yang sudah diberi ragi ditutup rapat dalam panci dengan
meletakkan daun jambu air diatasnya. Karena jika terkena oksigen, proses
fermentasi juga akan gagal.
Ketan
yang merupakan karbohidrat diubah oleh ragi menjadi alkohol dan air. Dengan
adanya alkohol, tape ketan bersifat manis dan agak asam. Tape membutuhkan
amilosa, amilum, dan karbohidrat kompleks, derajat keasaman (pH5-6) dan suhu
yang tepat dan kadar air. Karena fermentasi pada ketan, beras dibutuhkan kadar
air yang cukup untuk ragi agar bisa hidup. Oleh karena itu, beras ketan harus
dikukus. Banyaknya ragi yang digunakan disesuaikan dengan jumlah beras ketan.
Bila terlalu banyak akan mempercepat proses fermentasi dan menyebabkan rasa
tape menjadi pengar, bila terlalu sedikit dapat menyebabkan tape yang terbentuk
tidak manis. Fermentasi yang terjadi yaitu perubahan pati menjadi gula, dan
oleh ragi gula dirubah menjadi alkohol, sehingga ketan menjadi berair dan manis
serta menimbulkan bau alkohol. Proses fermentasi yang terjadi pada
tapai tersebut adalah :
2(C6H10O5)n + nH2O → n C12H22O11
Amilum/patiamilase maltosa
C12H22O11 + H2O → 2C6H12O6
Maltosa maltase glukosa
C6H12O6 → 2C2H5OH + CO2
Glukosa alkohol
Kadar Alkohol
Hasil penelitian menunjukkan adanya perbedaan hasil nyata
dengan tape ketan yang dihasilkan. Dalam hal ini, alat destilasi uap yang
digunaan untuk menentukan kadar alkohol dalam air ketan menggunakan alat
destilasi sederhana, dimana dibuat dari teko air listrik.
Teko digunakan sebagai wadah penempatan air tape yang akan
didestilasi. Kemudian air tape dituang ke dalam teko
sebanyak 200 ml yang sebelumnya air tape yang dihasilkan dari proses
pembuatan tape sebanyak 500 ml. Kemudian ditunggu sampai air tetesan
keluar dari selang yang berada di dalam alat destilasi.
Air tetesan tersebut berasal dari uap yang berubah menjadi
cair dan kemudian mengalir melewati kondensor dan tetesan tersebut menetes yang
dialiri kedalam beaker glass untuk menampung air hasil destilat yang ditutup
dengan alumunium agar air hasil destilat tidak menguap. Setelah beberapa
lama, kemudian alkohol hasil destilat yang dihasilkan
sebanyak 20 ml.
Lalu alcohol hasil destilasi dicek kadarnya. Beberapa
tetes 2 ml alcohol ditambah dengan larutan K2Cr2O7 lalu ditambahkan
dengan H2SO4 pekat yang menghasilkan larutan sedikit berwarna bening agak
kehijauan. Ini membuktikan bahwa kadar alkohol primer yang dihasilkan dari penelitian
ini hanya sedikit dan masih banyak mengandung air sehingga warna
larutan yang dihasilkan adalah bening agak sedikit kehijauan. Selanjutnya
alcohol diuji dengan reaksi uji nyala. Beberapa tetes alcohol hasil destilasi
diteteskan keatas alumunium foil yang diletakkan pada cawan petri, alcohol
tersebut lalu dibakar dengan api terbentuk nyala api berwarna biru. Hal ini
menunjukkan bahwa hasil destilasi tersebut positif mengandung
alcohol. Dari hasil perhitungan didapatkan bahwa kadar alkohol yang
dihasilkan adalah sebesar 10% menurut teori kadar alcohol yang
didapatkan dari hasil destilasi tapai yang didiamkan selama tiga hari
yaitu3.380%. Bearti hasil destilasi percobaan masih banyak mengandung
air, ini juga yang menyebabkan pada saat direaksikan denganK2Cr2O7 dalam suasana
asam hanya terjadi perubahan warna hijau yang terlalu muda. Kesalahan ini
terjadi dikarenakan karena alat destilasi yang kurang sempurna dan keadaan
kondensornya yang tidak berfungsi secara baik.
KESIMPULAN DAN SARAN
Dari
hasil percobaan diatas, alkohol yang didapatkan dari air tapai ketan yang
didestilasi dari alat destilasi sederhana yaitu 20 ml dari 200 ml dan kadar
alkohol yang dihasilkan sebesar 10%. Hasil destilasi ini bukan
alkohol murni tetapi masih mengandung air. Alcohol yang didapatkan dari hasil
destilasi berwarna bening, berbau aromatik.
Dari
hasil percobaan seharusnya dalam mendestilasi air tapai menjadi alkohol
ditambahkan sedikit garam agar mendapatkan alkohol murni dari hasil destilasi
tersebut. Dan kondisi dari alat destilasi termasuk kondensornya harus dalam
kondisi yang sempurna.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar