PROPOSAL TEKNIK FERMENTASI

1. Optimalisasi Kuantitas dan Kualitas Produksi Yoghurt dan Cuka
dengan Katalisator Audiosonik
Oleh :
Rizal Pahlevi, Amd.A.K

2. A. LATAR BELAKANG
Latar belakang dari metoda pengembangan ini adalah penulis berpendapat
bahwa jika bunyi ultrasonik bisa digunakan sebagai pemercepat proses fermentasi
maka begitupun dengan bunyi audiosonik dapat pula digunakan sebagai
katalisator dalam proses fermentasi untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas
pada pembuatan yoghurt dan cuka karena keduanya merupakan gelombang
longitudinal.Tujuan pembuatan karya ilmiah ini adalah untuk meningkatkan
kreativitas di kota Magelang supaya menjadi pelopor yang dapat memproduksi
suatu produk dengan kualitas internasional dengan biaya murah dalam
produksinya.

3. B.MAKSUD DAN TUJUAN
Dengan pengembangan metode fermentasi ini diharapkan proses
fermentasi menjadi lebih efektif dan efisien. Ide pembuatan karya ilmiah ini ialah
dari sebuah teknologi yang berasal dari Jepang dalam memproses suatu larutan
gula menjadi alkohol dengan pemercepat dalam proses produksinya yaitu
menggunakan ultrasonik sehingga penulis berinisiatif mengganti katalisator yang
berupa ultrasonik dengan katalisator audiosonik.
Untuk mewujudkan karya ini penulis mengumpulkan beberapa literatur
yang mendukung bagaimana cara mempercepat proses fermentasi. Dari literatur
yang penulis dapatkan diperoleh hasil eksperimen yang membuktikan bahwa
gelombang audiosonik dapat digunakan untuk mempercepat proses fermentasi
sebagai pengganti dari gelombang ultrasonik akan tetapi percobaan ini dilakukan
pada produk yang berbeda yaitu pembuatan alkohol dari kulit pisang.

4. C. MANFAAT
Teknik ini bermanfaat untuk meningkatkan kuantitas dan kualitas produk
hasil fermentasi sekitar 30 %.
D.SPESIFIKASI TEKNIK
Dalam proses pembuatannya, terjadi reaksi kimia sebagai berikut :
Karbohidrat >>> Disakarida >>> Monosakarida (Glukosa, Fruktosa dan
Galaktosa)
C6H12O6 >>> C2H5OH + CO2
C2H5OH + O2 >>> CH3COOH + H2O
Sehingga dapat disimpulkan bahwa proses fermentasi merupakan proses
pemecahan senyawa kompleks rantai panjang karbon menjadi senyawa rantai
karbon lebih pendek yaitu perubahan polisakarida menjadi monosakarida
dilanjutkan dengan proses perubahan zat gula menjadi alkanol.
Terdapat 2 perbedaan antara proses fermentasi alkohol dan cuka , yang
pertama yaitu pada proses pembuatannya, dalam proses pembuatan alkohol
larutan fermentasi harus dalam keadaan diaduk dan endapan diatas larutan harus
dihilangkan, Sedangkan pada proses fermentasi cuka endapan diatas larutan
dibiarkan, yang kedua yaitu pada fermentasi alkohol diusahakan tidak ada

5. oksigen yang ikut bereaksi ke larutan fermentasi, sedangkan pada fermentasi
cuka diharuskan adanya gas oksigen yang ikut bereaksi ke dalam reaktan.
Adapun indikasi bahwa proses fermentasi telah sempurna diantaranya
sebagai berikut :
1.Gelembung udara CO2 sudah tidak terbentuk.
2.Cairan sampel berubah warna total.
3.Terpisah antara cairan dan ampas.

6. Gambar Contoh Perlakuan Sampel 1
Sampel A
Sampel B
Sampel C

7. Gambar Contoh Perlakuan Sampel 2
Tanpa Musik
19000 Hz
(50 %)
19000 Hz
(90%)

8. Gambar Pengaturan Frekuensi 1
Gambar Contoh Perlakuan Sampel 3

9. Alat dan bahan yang diperlukan:
1. Toples 3(tiga) buah
2. Headset 1 buah
3. MP3 1 buah
4. Ragi 1 buah
5. Kulit pisang yang sudah diblender dan dipilih
Pertama kali yang dilakukan adalah membuat starter denagn cara
memfermentasi dahulu kulit pisang yang sudah diblender pad toples yang ditulisi
starter dengan catatan endapan diatas opermukaan cairan starter diambil dan
tidak perlu diaduk. Kemudian membuat cuka dengan langkah berikut:
1. Blender kulit pisang untuk disikan ke dua toples yang masing-masing
ditulisi A dan B. Kemudian setelah toples diisi kulit pisang yang sudah
diblender penulis encerkan masing-masing hingga 2/3 tinggi toples.
2. Siapkan tutup ke dua toples, masing-masing tutup diberi lubang untuk
selang CO2 dan untuk tutup yang toples A ditambah lubang untuk
headset.
3. Masukkan starter dan ragi ke masing-masing toples lalu tutup dengan
rapat.diamkan selama kurang lebih 3 hari.

10. Untuk menyempurnakan hasil fermentasi sampel di dihidrolisis dengan
HCl 10%, berikut ini gambaran perbandingan fermentasi dengan musik dan tidak
:
2/3 h
Keterangan :
Wadah merah = produk fermentasi dengan musik.
Wadah biru = produk fermentsi tanpa music
Parameter Spesifikasi
Musik > 7000 Hz
Sampel Kulit pisang
Penghidrolisis HCl 10 %
Speaker 5 Watt untuk wadah 1 Liter
Tabel Spesifikasi dan Perameter 1
Dari percobaan diatas akan diperoleh hasil yang berbeda,pada toples A
akan diperoleh cuka yang lebih jernih daripada toples B. Hal ini membuktikan
toples yang tidak diberi headset atau gelombang bunyi akan membutuhkan waktu

11. lebih lama untuk memfermentasikan seluruh kuklit pisang menjadi cuka
sedangkan yang diberi headset atau gelombang bunyi akan lebih cepat
memfermentsasi kulit pisang menjadi cuka indikasinya ditandai dengan
terbentuknya gelembung CO2 lebih cepat pada toples A dibandingkan toples B.
Ada beberapa teknik pengujian kualitas cuka, sebagai berikut:
1. Terbentuknya endapan diatas permukaan cairan fermentasi lebih banyak
pada toples A hal ini menandakan konsentrasi cuka yang dihasilkan lebih
besar. Alat yang dapat digunakan untuk menganalisis konsentrasi cuka
adalah HPLC dan GC.
2. Residu yang dihasilkan oleh toples A lebih sedikit daripada toples B. Hal
ini terlihat pada kejernihan larutan pada toples A dibandingkan toples B
dan juga dapat di ukur dengan alat GC.
Secara eksperimen penulis telah melakukan pengaruh audiosonik dalam
mempercepat fermentasi pada produk yang berbeda yaitu pada pembuatan
alkohol dengan ragi saccharomyces c., percobaan ini telah dilakukan di
laboratorium Akademi Kimia Bogor(2009), dengan hasil larutan fermentasi pada
botol yang diberi audiosonik lebih jernih dibandingkan dengan larutan hasil
fermentasi tanpa audiosonik, hal ini dapat diuji secara analisis kimia kualitatif
dengan tabung reaksi.Untuk hasil kuantitatif dapat dilihat pada tabel berikut ini :

12. Sampel Persen alkohol sebelum destilasi
Produk dengan audiosonik 3,1 %
Produk tanpa audiosonik 2,5%
Tabel 1.Hasil produk fermentasi sebelum destilasi(Akademi Kimia Bogor (2009))
Setelah didestilasi hasilnya terlihat jelas perbedaan secara analisis
kuantitatifnya dengan hasil sebagai berikut :
Sampel Persen alkohol setelah 5 kali
penyulingan
Produk dengan audiosonik 70,90 %
Produk tanpa audiosonik 60,03%
Tabel 2. Hasil produk fermentasi setelah disuling (Akademi Kimia Bogor (2009))
Untuk tahap pengujian kedua, penulis memasukkan kedua sampel di atas
ke dalam sistem injeksi Gas Chromatography Akademi Kimia Bogor dengan
hasil bahwa 'peak' zat pengotor pada produk dengan audisonik lebih sedikit
bahkan pada pengujian secara duplo 'peak' pengotor tidak ada dibandingkan
dengan produk tanpa audiosonik.Dalam literatur yang penulis dapatkan, hal di
atas dapat terjadi karena proses fermentasi dengan bantuan energi gelombang
pada umumnya akan menghasilkan gelembung berukuran mikro yang memiliki
muatan parsial yang kuat jika dengan gelombang ultrasonik dan muatan parsial
lemah jika dengan audiosonik.
Mekanisme yang terjadi pada proses fermentasi dengan menggunakan
katalis audiosonik adalah reaktan yang diterpa oleh energi gelombang secara
simultan dalam suatu wadah, maka tegangan permukaan cairan akan meningkat
sehingga terjadi sedikit kenaikan suhu yang mengakibatkan endapan, zat
pengotor dan residu sebagian besar terurai menjadi kation-anion atau bentuk lain

13. yang masih bisa digunakan oleh ragi untuk proses pembelahan sel, kemudian
energi gelombang juga mengaktifkan pergerakan neutrino untuk memecah
senyawa pengotor yang berbentuk garam biasa maupun garam kompleks menjadi
kation-anion yang dapat digunakan ragi untuk fermentasi, hal inilah yang
mengakibatkan senyawa pengotor pada produk fermentasi dengan audiosonik
menjadi lebih sedikit bahkan tidak ada, dalam kata lain mekanisme ini dapat
meningkatkan kualitas produk hasil fermentasi.
Dengan demikian, akan terkumpul banyak muatan parsial yang mengisi
sistem larutan sehingga mendesak gelembung berukuran biasa menjadi
gelembung mikro.Bukti ilmiah yang mendukung pernyataan bahwa neutrino
dapat memecah senyawa menjadi kation-anion adalah terdapat pada percobaan
detektor Superkamiokande di Jepang dan detektor SNO di Kanada.Kedua
detektor tersebut juga membuktikan secara tidak langsung bahwa energi
gelombang audiosonik dapat mengaktifkan neutrino untuk bereaksi dengan
senyawa di sekitarnya, hal ini terbukti bahwa jumlah neutrino di siang hari
(dengan kuantitas bunyi yang banyak) lebih kecil dibandingkan malam hari
(dengan kuantitas bunyi lebih sedikit)(Hyperphysic.edu).
Kemudian, mekanisme selanjutnya yaitu energi gelombang dapat menambah
kecepatan pembelahan sel dengan cara merasuk ke dalam sel dan mengubah
bintik lemak yang terdapat pada sel ragi menjadi asam lemak dan gliserol yang
digunakan untuk sumber tambahan energi pembelahan sel.Penelitian lebih lanjut
membuktikan bahwa energi gelombang ini dapat mempercepat reaksi daur ulang
DNA dan RNA dalam pembelahan sel(pharmainfo.net).Dengan bertambahnya
kecepatan pembelahan sel pada ragi, maka ragi yang memfermentasikan sakarida
akan lebih banyak jumlahnya sehingga dihasilkan konsentrasi produk yang lebih

14. besar, maka mekanisme ini dapat meningkatkan kuantitas produk yang
dihasilkan.
Oleh karena itu, penulis berinisiatif bahwa teknik fermentasi inipun dapat
diterapkan pada proses fermentasi cuka dan yoghurt bahkan dapat diterapkan
juga pada proses pembuatan roti yang menggunakan ragi dalam adonannya,
dengan landasan bahwa energi gelombang dapat meningkatkan kualitas produk
segala jenis fermentasi dengan mekanisme memecah zat pengotor menjadi zat
yang masih dapat diproses ragi dan dapat meningkatkan kuantitas produk segala
jenis fermentasi dengan mekanisme mempercepat proses pembelahan sel pada
ragi sehingga jumlah ragi yang memfermentasikan reaktan menjadi lebih banyak
akibatnya jumlah produk fermentasi yang dihasilkan menjadi lebih banyak.
E.KEUNGGULAN
Keunggulan pada teknik ini adalah proses fermentasi menjadi lebih cepat
dengan biaya terjangkau serta kualitas produk yang dihasilkan lebih baik.Adapun
keunggulan dari konsep pendahulu yaitu percobaan seorang ilmuwan Amerika
pada pertumbuhan kecambah dengan ultrasonic tanpa bertujuan menghasilkan
sebuah produk.

15. F.PENERAPAN PADA MASYARAKAT
Manfaat teknik fermentasi ini bagi publik ialah meningkatkan mutu pada
produk olahan hasil fermentasi seperti yoghurt, cuka, roti dan alkohol sehingga
meningkatkan daya saing bagi industri-industri di Indonesia dalam
mempromosikan produknya ke jajaran Internasional yang dapat mendukung
program pemerintah dalam rangka meningkatkan mutu hasil produksi bangsa
Indonesia.Kemudian, secara otomatis menambah lahan pekerjaan dan
meningkatkan taraf hidup masyarakat Magelang pada khususnya.
BIAYA
ITEM HARGA KETERANGAN
Paket MP3 Rp 25.000,00
Botol/wadah Bekas Rp 2.000,00
Ragi Rp 2.000,00 Sampel Kulit Pisang
Listrik Rp 500,00 / hari Fermentasi berlangsung
sempurna 2 – 7 hari
(tergantung produk
fermentasi)
Pekerja Rp 10.000,00 / hari Fermentasi berlangsung
sempurna 2 – 7 hari
TOTAL Rp 44.750,00 1,5 hari fermentasi cuka
dengan musik

16. Penjualan Cuka kemasan 50 mL x 20 buah = Rp 2.000 x 20
= Rp 40.000,00
Untuk penerapan pada Industri, berikut rumusan dan bagan yang dapat
diaplikasikan :
( )
Keterangan :
Px = Sisa pengotor sampel fermentasi (Molaritas)
Po = Jumlah pengotor awal (Molaritas)
Vo = Volume tangki yang terisi sampel (Liter)
Vx = Volume tangki kosong (Liter)
x = Ulangan proses

17. 1/3 h
Keterangan :
= Fermentasi dengan audiosonik 19000 Hz
= Fermentasi dengan audiosonik 7000 Hz
= Hasil

18. G. PROSPEK PENGEMBANGAN
Sebagai pengembangan, ada baiknya dikaji pengaruh histon pada proses
fermentasi dan pengembangan teknik fermentasi dengan multi proses.Dapat
disimpulkan bahwa gelombang audiosonik yang frekuensinya 20-20.000 Hz
dapat meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi semua produk olahan
fermentasi pada umumnya serta pada cuka dan yoghurt pada khususnya.Metoda
ini dapat diterapkan oleh pabrik susu Chimory, Yakult dan pabrik-pabrik roti
dalam proses produksinya.

19. DAFTAR PUSTAKA
 -.De Jong N, Ten Cate F. New ultrasound contrast agents and
technological innovations, Ultrasonics 1996, 34, 587-590.
 -Frinking PK, Bouakaz A. Ultrasound contrast imaging: current and new
potential methods, Ultrasound in Medicine and Biology 2000, 26, 965-
975.
 -Klibnov AL, Hughes M. Targeting and ultrasound imaging of
microbubble-based contrast agents, Magnetic Resonance Materials in
Physics 1999, 8, 177-184.
 -Thomas MS. Towards a targeted surfactant stabilized ultrasound contrast
agent Master thesis, Drexel University, 2002.
 -Tickener EG, Rasnor NS. Adv. Bioeng., 1978, 101-103.
 -Zagzebski J. Essentials of ultrasound physics, Mosby, ST. Louis, 1996.
 -hyperphysics.edu
 -Institutekimia.wordpress.com
 -Pharmainfo.net
 -wikipedia.com

20. PROFIL PESERTA
Rizal Pahlevi, Amd.A.K., Amd.Kom.
Berprofesi sebagai penulis karya ilmiyah di berbagai blog, tentor Kimia
tetap kelompok belajar SMANSA (SMA 1 Magelang (Odias Cs.)),tentor fisika
dan matematika di bimbel-bimbel lokal serta maintenance komputer.Lulusan dari
Akademi Kimia Bogor dan Diploma Komputer di Tanjung Pinang Tahun
2009.Alamat di Kwayuhan-Magelang.Nomor kontak yang bisa dihubungi 0856
0216 5639.