Fermentasi biji kakao menjadi salah satu proses penting dalam penentuan kualitas akhir
dan pembentukan prekursor cita rasa yang baik pada kakao. Hingga kini, petani masih
menerapkan proses fermentasi alami sehingga kualitas dan cita rasa biji kakao yang
dihasilkan tidak konsisten. Keterlibatan ragi, bakteri asam laktat, dan bakteri asam
asetat selama proses fermentasi biji kakao akan menghasilkan produk kakao dengan
cita rasa yang unik. Salah satu upaya peningkatan kualitas biji kakao yang telah
terfermentasi adalah dengan fermentasi sekunder. Penelitian ini bertujuan untuk
melakukan fermentasi sekunder biji kakao yang telah terfermentasi alami dengan
penambahan starter tunggal ragi (Candida tropicalis) serta penambahan buah kering
atau kulit segar buah lemon (Citrus limon) pada berbagai variasi dan menentukan
pengaruh proses tersebut terhadap perubahan kandungan gula, etanol, asam organik,
asam amino, total fenolik, kualitas dan cita rasa. Penambahan starter tunggal ragi pada
penelitian ini bertujuan untuk mendorong kembali proses fermentasi alkohol dalam
peningkatan kualitas biji kakao. Penambahan buah lemon bertujuan sebagai substrat
bagi mikroba selama proses fermentasi sekunder dan menghasilkan cita rasa baru pada
biji kakao.
Fermentasi sekunder dilakukan menggunakan biji kakao Forastero, Lombok Utara
yang telah terfermentasi secara alami oleh petani. Adapun penambahan starter tunggal
ragi (Candida tropicalis) sebanyak 10% (v/b) inokulum dengan kepadatan sel 107
sel/mL. Tahapan screening fermentasi sekunder pada skala kecil menggunakan buah
kering atau kulit segar lemon dengan masing-masing variasi pemberian 2% (b/b), 4%
(b/b), dan 6% (b/b). Proses dilakukan secara terkontrol dalam wadah kotak plastik
tertutup (17 x 11,5 x 5 cm) di inkubator bersuhu ±30°C. Selama proses fermentasi
dilakukan pengamatan pada perubahan pH, suhu, kelimpahan mikroba, susut bobot,
dan indeks fermentasi pada jam ke-0, 2, 4, 6, 8 dan 10. Tahap scale-up dilakukan pada
variasi dan jam terpilih hasil screening, secara terkontrol pada wadah toples plastik
tertutup (jari-jari 17 cm dan tinggi 20 cm) di inkubator bersuhu ±30°C. Pengamatan
dilakukan tiap menit ke-0, 30, 60, 90 dan 120. Kualitas biji kakao dihitung berdasarkan
jumlah biji/ 100-gram yang dibandingkan pada standar persyaratan umum mutu biji
kakao terfermentasi SNI 01-2323:2008/ Amd 1:2010. Kadar air biji kakao kering
diukur dengan uji gravimetri yang dibandingkan pada standar SNI 2323-2008. Kadar
pH biji kering diukur dengan pH meter. Kadar gula, etanol dan asam organik diukur
menggunakan High Performance Liquid Chromatography (HPLC). Kadar asam amino
diukur menggunakan Ultra Performance Liquid Chromatography (UPLC).
Kandungan total fenolik diukur menggunakan reagen Folin-Ciocalteau. Cita rasa kakao
hasil fermentasi sekunder diuji pada panelis terlatih.
Hasil tahap awal fermentasi sekunder menunjukkan peningkatan kualitas biji kakao
dari fermentasi alami berkualitas B menjadi AA dengan perlakuan buah kering 2% dan
kulit lemon 2%, serta kualitas A dengan perlakuan kulit lemon 4% dan 6%. Hasil uji
kadar air biji kering keseluruhannya masuk dalam rentang kadar air maksimal (<
7,5%), dimana perlakuan buah kering 2%, 4%, dan 6% secara berturut-turut
menghasilkan kadar air sebesar 5,16 ± 0,51%, 2,46 ± 0,14%, dan 2,48 ± 0,13%.
Sedangkan perlakuan kulit lemon 2%, 4%, dan 6% secara berturut-turut menghasilkan
kadar air sebesar 5,24 ± 0,44%, 5,15 ± 0,52%, dan 4,28 ± 0,97%. Tahap scale-up
ditentukan berdasarkan hasil indeks fermentasi biji tertinggi, dimana indeks sebesar
100% dicapai oleh pemberian kulit segar lemon dengan variasi 4% (b/b) dan 6% (b/b)
selama 2 jam fermentasi. Hasil scale-up fermentasi sekunder menunjukkan
peningkatan kualitas biji kakao dari fermentasi alami berkualitas A menjadi AA dengan
perlakuan kulit segar lemon 4% dan 6%. Indeks fermentasi tertinggi mencapai 85%
dengan perlakuan kulit lemon 4% pada menit ke-30 dan perlakuan kulit lemon 6% pada
menit ke-60. Uji kadar air biji kering menunjukkan keduanya masih berada pada
rentang standar, yakni perlakuan kulit lemon 4% menghasilkan kadar air sebesar 3,72
± 1,06% dan perlakuan kulit lemon 6% menghasilkan kadar air sebesar 3,63 ± 1,86%.
Nilai pH biji kering yang diperoleh secara berurutan untuk perlakuan kulit lemon 4%
dan 6% adalah 5,48 ± 0,06 dan 5,14 ± 0,01. Kadar total fenolik meningkat seiring
dengan lamanya waktu fermentasi sekunder, yakni sebesar 344,64 ± 7,23 mg GAE/g
untuk perlakuan kulit lemon 4% dan 382,58 ± 0,00 mg GAE/g untuk perlakuan kulit
lemon 6% dibandingkan dengan kontrol (tanpa perlakuan) yaitu sebesar 187,19 ± 3,50
mg GAE/g. Pada perlakuan kulit lemon 4%, total asam amino pembentuk rasa manis
sebesar 28,56 mg/g, pahit sebesar 36,82 mg/g, dan asam sebesar 9,36 mg/g. Pada
perlakuan kulit lemon 6%, total asam amino pembentuk rasa manis sebesar 28,29 mg/g,
pahit sebesar 33,72 mg/g, dan asam sebesar 8,63 mg/g. Hasil organoleptik perlakuan
kulit lemon 4% memiliki skor akhir nilai global cita rasa kakao terfermentasi sekunder
tertinggi yakni 7,00 dibandingkan kulit lemon 6% yakni 6,50 dan fermentasi alami
yang hanya 6,00. Kulit lemon 4% menunjukkan adanya cita rasa buah segar 2,5 dan
buah kering 1,0. Penelitian ini menujukkan bahwa fermentasi sekunder berpotensi
untuk meningkatkan kualitas dan menciptakan cita rasa baru pada kakao yang belum
sempurna dari fermentasi alami.