analisis alkohol dalam tapai

1.1.Latar belakang

1.1.1.Singkong (Manihot utilissima)

 
Singkong (Manihot utilissima) sering juga disebut sebagai ubi kayu atau ketela pohon, merupakan tanaman yang sangat populer di seluruh dunia, khususnya di negara-negara tropis.

Dalam sistematika tumbuhan, ubi kayu termasuk ke dalam kelas Dicotyledoneae. Ubi kayu berada dalam famili Euphorbiaceae yang mempunyai sekitar 7.200 spesies, beberapa       diantaranya adalah tanaman yang mempunyai nilai komersial, seperti karet (Hevea brasiliensis), jarak (Ricinus comunis dan Jatropha curcas), umbi-umbian (Manihot spp), dan tanaman hias (Euphorbia spp).  Klasifikasi tanaman ubi kayu adalah sebagai berikut:

Kelas               : Dicotyledoneae

Sub Kelas        : Arhichlamydeae

Ordo                : Euphorbiales

Famili              : Euphorbiaceae

Sub Famili       : Manihotae

Genus              : Manihot

Spesies             : Manihot esculenta Crantz

 Di Indonesia, singkong memiliki arti ekonomi terpenting dibandingkan dengan jenis umbi-umbian yang lain Selain itu kandungan pati dalam singkong yang tinggi sekitar 25 - 30% sangat cocok untuk pembuatan energi alternatif. Dengan demikian, singkong adalah jenis umbi-umbian daerah tropis yang merupakan sumber energi paling murah sedunia. Potensi singkong di Indonesia cukup besar maka dipilihlah singkong sebagai bahan baku utama.

Melihat potensi tersebut, dilakukan percobaan pembuatan alkohol dari singkong secara farmentasi menggunakan ragi tapai. Digunakan ragi tapai karena ragi tapai sangat komersil dan mudah didapat.

1.1.2.Ragi tapai

Starter yang digunakan untuk produksi tape disebut ragi, yang umumnya berbentuk bulat pipih dengan diameter 4 – 6 cm dan ketebalan 0,5 cm. Tidak diperlukan peralatan khusus untuk produksi ragi, tetapi formulasi bahan yang digunakan umumnya tetap menjadi rahasia setiap pengusaha ragi.

Tepung beras yang bersih dicampur dengan air untuk membentuk pasta dan dibentuk pipih dengan tangan, kemudian diletakkan di atas nyiru yang dilambari merang dan ditutup dengan kain saring. Organisme akan tumbuh secara alami pada pasta ini pada suhu ruang dalam waktu 2 – 5 hari.

Beberapa pengusaha menambahkan rempah-rempah atau bumbu untuk mendukung pertumbuhan mikroorganisme yang diharapkan. Penambahan sari tebu juga dilakukan untuk menambah gula.

Ragi dipanen setelah 2 – 5 hari tergantung dari suhu dan kelembapan. Produk akhir akan berbentuk pipih kering dan dapat disimpan dalam waktu lama. Tidak ada faktor-faktor lingkungan yang dikendalikan. Mikroorganisme yang diharapkan maupun kontaminan dapat tumbuh bersama-sama. Pada lingkungan pabrik ragi, mikroflora yang ada telah didominasi mikrobia ragi. Namun demikian, ragi yang dibuat pada musim hujan akan dijumpai Mucor sp dan Rhizopus sp dalam jumlah yang lebih banyak dan dibutuhkan waktu pengeringan yang lebih lama.

Jika pasta tetap basah, mikroorganisme tumbuh dan menggandakan diri. Jumlah kapang pada ragi berkisar dari 8x10⁷ sampai 3x10⁸/g, khamir 3x10⁶ sampai 3x10⁷/g dan bakteri kurang dari 10⁵/g. Organisme yang menghasilkan tape dengan aroma baik adalah gabungan dari Amylomyces rouxii, Endomycopsis fibuliger dan Hansenula anoma. Untuk tape singkong yang adalah A. Rouxii dan E. Fibuliger.

1.1.3.Tapai

 
Tapai adalah hasil fermentasi umbi-umbian atau ketan. Pada umumnya tapai dibuat dari ubi kayu dan ketan hitam. Pada saat fermentasi, kapan merombak pati menjadi gula sehingga memberi rasa manis. Selanjutnya khamir merombak sebagian gula menjadi alkohol, dan bakteri merombak sebagian alkohol menjadi asam. Tapai mempunyai rasa manis, sedikit asam dan beraroma alkohol. Tapai ubi kayu dibuat dengan cara sederhana. Umbi terkupas dikukus atau direbus, kemudian ditaburi ragi, selanjutnya diperam selama 2 hari sampai menjadi tapai.

Tapai merupakan salah satu produk hasil fermentasi. Dari hasil kesepakatan MUI, makanan dan minuman yang mengandung alkohol tidak boleh melebihi 1%, sehingga makanan/minuman yang mengandung kadar alkohol melebihi 1 % termasuk dalam katagori haram untuk dikonsumsi.

BAB II

PEMBAHASAN

"ANALISIS KANDUNGAN ALKOHOL DALAM TAPAI"

2.1.   Pembuatan tapai

Dalam pembuatan tapai ketan, beras ketan perlu dimasak dan dikukus terlebih dahulu sebelum dibubuhi ragi. Campuran tersebut ditutup dengan daun dan diinkubasi pada suhu 25 – 30  °C selama 2 – 4 hari sehingga menghasilkan alkohol dan teksturnya lebih lembut.

Untuk membuat tapai singkong, kulit singkong harus dibuang terlebih dahulu. Singkong dicuci lalu dikukus dan ditempatkan pada keranjang bambu yang dilapisi daun pisang. Ragi disebar pada singkong dan lapisan daun pisang yang digunakan sebagai alas dan penutup. Keranjang tersebut kemudian diperam pada suhu 28 – 30 °C selama 2 – 3 hari

Selain rasanya yang manis dan aroma yang memikat, tapai juga dibuat dengan beberapa warna berbeda. Warna tersebut tidak berasal dari pewarna buatan yang berbahaya, melainkan berasal dari pewarna alami. Untuk membuat tapai ketan berwarna merah, digunakan angkak, pigmen yang dihasilkan oleh Monascus purpureus. Sedangkan tapai ketan warna hijau dibuat menggunakan ekstrak daun pandan.

Pembuatan tapai memerlukan kecermatan dan kebersihan yang tinggi agar singkong atau ketan dapat menjadi lunak karena proses fermentasi yang berlangsung dengan baik. Ragi adalah bibit jamur yang digunakan untuk membuat tapai. Agar pembuatan tapai berhasil dengan baik alat-alat dan bahan-bahan yang digunakan harus bersih, terutama dari lemak atau minyak. Alat-alat yang berminyak jika dipakai untuk mengolah bahan tapai bisa menyebabkan kegagalan fermentasi. Air yang digunakan juga harus bersih, menggunakan air hujan bisa mengakibatkan tapai tidak berhasil dibuat.

2.2.   Fermentasi

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.

Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah etanol, asam laktat, dan hidrogen. Akan tetapi beberapa komponen lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam butirat dan aseton. Ragi dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol lainnya. Respirasi anaerobik dalam otot mamalia selama kerja yang keras (yang tidak memiliki akseptor elektron eksternal), dapat dikategorikan sebagai bentuk fermentasi yang mengasilkan asam laktat sebagai produk sampingannya. Akumulasi asam laktat inilah yang berperan dalam menyebabkan rasa kelelahan pada otot.

Fermentasi alkohol merupakan suatu reaksi pengubahan glukosa menjadi etanol (etil alkohol) dan karbondioksida. Organisme yang berperan yaitu Saccharomyces cerevisiae (ragi) untuk pembuatan tape, roti atau minuman keras. Reaksi Kimia:

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 2 ATP

2.3.   Analisis tapai

Sebelum fermentasi, singkong atau beras ketan masih berbentuk seperti singkong/beras pada umumnya. Namun, setelah mengalami fermentasi singkong/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 ketan direndam 12 jam untuk menambah massa ketan supaya tidak terlalu keras. Oleh karena itu, pada saat sesudah fermentasi, singkong/ketan menjadi lunak. Singkong/Ketan tidak boleh terkena air jika sudah diberi ragi karena akan mematikan ragi (bakteri) sehingga proses fermentasi tidak berjalan sempurna. Ketan juga harus diletakkan/ disimpan didalam tempat yang kedap udara. Karena jika terkena oksigen, proses fermentasi juga akan gagal. Singkong/ketan yang merupakan karbohidrat diubah oleh ragi menjadi alkohol dan air.

Dengan adanya alkohol, tapai singkong/ketan bersifat manis dan agak asam. Tapai membutuhkan amilosa, amilum dan karbohidrat kompleks, derajat keasaman (pH 5-6), dan suhu yang tepat dan kadar air. Karena fermentasi, maka singkong/beras dibutuhkan kadar air yang cukup untuk ragi agar bisa hidup. Oleh karena itu, singkong/beras ketan harus dikukus. Banyaknya ragi yang digunakan disesuaikan dengan jumlah singkong/beras ketan. Bila terlalu banyak akan mempercepat proses fermentasi dan menyebabkan rasa tapai menjadi pengar, bila terlalu sedikit dapat menyebabkan tapai yang terbentuk tidak manis dan terasa keras. Takaran ragi yang tepat biasanya diperoleh berdasarkan pengalaman. Kualitas tapai yang baik turut ditentukan oleh jenis ragi yang digunakan dan asal ragi tersebut.  Tapai singkong/ketan jika diletakkan dalam keadaan suhu kamar hanya bertahan 2 hari. Jika lebih dari 2 hari maka kadar alkohol dalam tapai tersebut akan bertambah. Semakin banyak kadar alkohol, maka tapai akan berubah menjadi khamar. Dan yang kita tahu khamar itu haram. Hal ini sudah terbukti dari jurnal ilmiah International Journal of Food Sciences and Nutrition volume 52 halaman 347 – 357 pada tahun 2001. Di jurnal tersebut diberitakan bahwa 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% dan setelah 60 jam 3.380%. Namun, jika tapai diletakkan didalam kulkas akan meghambat kerja bakteri karena bakteri tidak dapat bekerja pada suhu rendah dan pada suhu terlalu tinggi. Oleh karena itu, tapai yang diletakkan didalam kulkas lebih tahan lama daripada yang diletakkan didalam keadaan suhu kamar.  Kegagalan dalam pembuatan tapai dapat dipengaruhi beberapa factor, yaitu kurang sterilnya tempat pembuatan, pembuat terlalu banyak bicara, pembuat tidak boleh dalam keadaan haid, terlalu banyak memberi ragi, jenis ragi kurang tepat, dll.

2.4.   Analisi alkohol dalam tapai dengan destilasi sederhana

          Destilasi sederhana atau destilasi biasa adalah teknik pemisahan kimia untuk memisahkan dua atau lebih komponen yang memiliki perbedaan titik didih yang jauh. Suatu campuran dapat dipisahkan dengan destilasi biasa ini untuk memperoleh senyawa murninya. Senyawa – senyawa yang terdapat dalam campuran akan menguap pada saat mencapai titik didih masing – masing.

Gambar 1. Alat Destilasi Sederhana

            Gambar di atas merupakan alat destilasi atau yang disebut destilator. Yang terdiri dari thermometer, labu didih, steel head, pemanas, kondensor, dan labu penampung destilat. Thermometer biasanya digunakan untuk mengukur suhu uap zat cair yang didestilasi selama proses destilasi berlangsung. Seringnya thermometer yang digunakan harus memenuhi syarat :

a.       Berskala suhu tinggi yang diatas titik didih zat cair yang akan didestilasi.

b.       Ditempatkan pada labu destilasi atau steel head dengan ujung atas reservoir HE sejajar dengan pipa penyalur uap ke kondensor. Labu didih berfungsi sebagai tempat suatu campuran zat cair yang akan didestilasi .               

Steel head berfungsi sebagai penyalur uap atau gas yang akan masuk ke alat pendingin ( kondensor ) dan biasanya labu destilasi dengan leher yang berfungsi sebagai steel head. Kondensor memiliki 2 celah, yaitu celah masuk dan celah keluar yang berfungsi untuk aliran uap hasil reaksi dan untuk aliran air keran. Pendingin yang digunakan biasanya adalah air yang dialirkan dari dasar pipa, tujuannya adalah agar bagian dari dalam pipa lebih lama mengalami kontak dengan air sehingga pendinginan lebih sempurna dan hasil yang diperoleh lebih sempurna. Penampung destilat bisa berupa erlenmeyer, labu, ataupun tabung reaksi tergantung pemakaiannya. Pemanasnya juga dapat menggunakan penangas, ataupun mantel listrik yang biasanya sudah terpasang pada destilator.

              Pemisahan senyawa dengan destilasi bergantung pada perbedaan tekanan uap senyawa dalam campuran. Tekanan uap campuran diukur sebagai kecenderungan molekul dalam permukaan cairan untuk berubah menjadi uap. Jika suhu dinaikkan, tekanan uap cairan akan naik sampai tekanan uap cairan sama dengan tekanan uap atmosfer. Pada keadaan itu cairan akan mendidih. Suhu pada saat tekanan uap cairan sama dengan tekanan uap atmosfer disebut titik didih. Cairan yang mempunyai tekanan uap yang lebih tinggi pada suhu kamar akan mempnyai titik didih lebih rendah daripada cairan yang tekanan uapnya rendah pada suhu kamar.

Dari tapai dianalisis  bahwa 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% dan setelah 60 jam 3.380%. etanol ini dapat disahkan dengan destilasi sederhana, dimana etanol mempunyai titik didih 78,3 ^oC pada tekanan 1 atm jika didestilasi maka akan menguap dahulu dan bisa didapat etanol.

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

Tapai adalah hasil fermentasi umbi-umbian atau ketan. Pada umumnya tapai dibuat dari ubi kayu dan ketan hitam. Pada saat fermentasi, kapan merombak pati menjadi gula sehingga memberi rasa manis. Selanjutnya khamir merombak sebagian gula menjadi alkohol, dan bakteri merombak sebagian alkohol menjadi asam. Tapai mempunyai rasa manis, sedikit asam dan beraroma alkohol.

Dengan adanya alkohol, tapai singkong/ketan bersifat manis dan agak asam. Tapai membutuhkan amilosa, amilum dan karbohidrat kompleks, derajat keasaman (pH 5-6), dan suhu yang tepat dan kadar air. Karena fermentasi, maka singkong/beras dibutuhkan kadar air yang cukup untuk ragi agar bisa hidup. Kadar alkohol dalam tapai dapat dipisahkan dengan destilasi sederhana.

Tapai singkong/ketan jika diletakkan dalam keadaan suhu kamar hanya bertahan 2 hari. Jika lebih dari 2 hari maka kadar alkohol dalam tapai tersebut akan bertambah. Semakin banyak kadar alkohol, maka tapai akan berubah menjadi khamar. Dan yang kita tahu khamar itu haram. Hal ini sudah terbukti dari jurnal ilmiah International Journal of Food Sciences and Nutrition volume 52 halaman 347 – 357 pada tahun 2001. Di jurnal tersebut diberitakan bahwa 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% dan setelah 60 jam 3.380%. Namun, jika tapai diletakkan didalam kulkas akan meghambat kerja bakteri karena bakteri tidak dapat bekerja pada suhu rendah dan pada suhu terlalu tinggi. Oleh karena itu, tapai yang diletakkan didalam kulkas lebih tahan lama daripada yang diletakkan didalam keadaan suhu kamar. 

DAFTAR PUSTAKA

http:// Fermentasi.htm

http:// RAGI TAPE « Agroindustri dan Pangan.htm

http:// Tapai.htm

http:// tape_singkong_info447.html

http://detilasi sederhana