Perpustakaan Digital ITB

Fermentasi merupakan tahap yang penting dalam produksi kakao. Fermentasi kakao di Indonesia masih dilakukan secara alami. Pada fermentasi alami berbagai mikroorganisme (ragi, bakteri asam laktat, dan bakteri asam asetat) bekerja dalam perombakan pulp biji sehingga mampu menghasilkan berbagai prekursor rasa yang penting dalam pembentukan rasa dan aroma pada produk kakao. Fermentasi alami memiliki kekurangan yaitu kualitas produk yang dihasilkan tidak seragam sehingga perlu dilakukan fermentasi terkontrol untuk standardisasi hasil fermentasi kakao. Penelitian ini bertujuan untuk: (1) menentukan metabolit penanda fase awal dan akhir fermentasi alami biji kakao masagena , (2) menentukan dominansi bakteri selama fermentasi alami biji kakao masagena (3) mengidentifikasi dan menentukan karakteristik isolat D1L1 sebagai starter fermentasi terkontrol kakao, (4) menganalisis profil fungsional isolat starter fermentasi BAL D1L1, serta (5) menganalisis pertumbuhan BAL D1L1 pada media dengan substitusi sumber karbon HFCS. Biji kakao yang digunakan merupakan biji kakao yang diambil dari Koperasi Tani Masagena, Sulawesi Selatan yang telah difermentasi alami selama 6 hari. Analisis metabolit dilakukan menggunakan Gas chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) dengan ribitol 0,1 mg/mL sebagai standar internal. Analisis profil bakteri selama fermentasi alami dilakukan dengan metode next generation sequencing (NGS) menggunakan Illumina sequencing pada gen 16s rRNA (short read). Identifikasi isolat terpilih dilakukan menggunakan metode 16s rRNA sequencing. Evaluasi isolat starter dilakukan pada cacao pulp simulating medium (CPSM, 10%v/v), yaitu media yang menyerupai kondisi nutrisi pulp kakao pada suhu inkubasi 37°C selama 72 jam. Analisis pertumbuhan isolat dilakukan dengan menguantifikasi jumlah sel dan perubahan pH serta produksi gula, etanol, dan asam organik oleh BAL D1L1. Analisis profil enzimatik BAL D1L1 dilakukan menggunakan BIOLOG™ ecoplates. Hasil analisis metabolit menunjukkan bahwa waktu fermentasi alami biji kakao dipisahkan oleh PC1, yaitu pada hari ke-0 hingga hari ke-3 dan PC2 menentukan fase fermentasi, yaitu hari ke-3 hingga ke-5. Awal fermentasi ditandai dengan perolehan metabolit sukrosa, trehalose dan threonic acid. Fase akhir fermentasi dipisahkan oleh PC2, yaitu dengan diperoleh nya metabolit ornitin. Profil bakteri selama fermentasi alami berhasil teramati pada hari ke-3 dan 5 fermentasi alami. Pada hari ke 3 fermentasi alami bakteri yang dominan adalah bakteri aerob (famili Bacillaceae), diikuti oleh BAA (famili Acetobacteraceae) dan BAL (famili Lactobacillaceae). Pada hari ke-5 fermentasi, kelimpahan BAL dan bakteri aerob menurun sehingga kelimpahan bakteri didominasi oleh BAA (famili Acetobacteraceae). BAA yang mendominasi pada level genus di hari ke-3 dan ke-5 fermentasi adalah Acetobacter. BAL yang dominan teridentifikasi pada level genus di hari ke-3 maupun hari ke-5 fermentasi adalah Lactiplantibacillus. Berdasarkan perolehan kelimpahan dan kemampuan enzimatisnya BAL D1L1 dipilih sebagai kandidat starter. BAL D1L1 teridentifikasi sebagai BAL Lactiplantibacillus plantarum dengan ukuran gen 16s rRNA sebesar 1417 bp. Berdasarkan hasil uji enzimatis menggunakan BIOLOG™ Ecoplates didapatkan bahwa puncak aktivitas enzimatis BAL D1L1 yaitu pada hari ke-3. BAL D1L1 memiliki peran yang dominan dalam perombakan substrat karbohidrat, asam amino, dan polimer. Penambahan BAL D1L1 sebagai starter inokulum mampu mempersingkat waktu fermentasi dengan cara memfasilitasi metabolisme substrat pada pulp kakao. High fructose corn syrup (HFCS) mampu digunakan sebagai substitusi sumber karbon pada media pertumbuhan inokulum starter fermentasi terkontrol biji kakao.