Fermentasi Biji Kakao dan Jenis Fermentasi


Titik berat pengolahan biji kakao terletak pada proses fermentasi, fermentasi adalah suatu proses reaksi oksidasi reduksi di dalam sistem biologi yang menghasilkan energi dimana sebagai donor dan akseptor elektron digunakan bahan organik, biasanya di pakai glukosa dengan bantuan enzim dimana glukosa di ubah menjadi alkohol dan asam asetat.

Fermentasi merupakan tahap yang paling penting dalam pengolahan biji kakao bertujuan untuk mematikan lembaga biji agar tidak tumbuh sehingga perubahan-perubahan di dalam biji akan mudah terjadi. Proses fermentasi ini akan mudah di peroleh warna keping biji peningkatan aroma dan rasa perbaikan konsistensi keping biji dan untuk melapaskan selaput lendir (pulp).


Tanda-tanda bila proses fermentasi dirasa sudah cukup akan menunjukan sebagai berikut : pulp/daging buah mudah di lepas dari biji, kulit biji berwarna cokelat dan bau asam cukup jelas. Proses fermentasi yang belum selesai di tandai dengan daging buah masih berwarna putih, kulit biji belum berubah warna dan masih berbau alkohol . Pulp segera akan terkontaminasi oleh mikroorganisme yang ada di udara sekitarnya ketika buah pecah, sehingga proses fermentasi pulp akan segera terjadi, proses fermentasi ini akan menyebabkan dua perubahan besar pada pulp yaitu :
  1. Peragian guna menjadi alkohol sebagai hasil kerja beberapa jenis ragi dan bakteri asam laktat
  2. Peragian alkohol menjadi asam asetat oleh bakteri asam asetat
Bersamaan waktunya dengan peragian gula menjadi alkohol, sel pulp akan terurai atau hancur dan cairan yang di kandungnya akan mengalir keluar peti fermentasi secara lambat. Cairan ini kenal dengan sweating yang volume dan komposisinya berubah setiap hari dan terus menerus terfermentasi. Cairan ini terlihat menetes dari peti fermentasi, berwarna kuning kecoklatan agak keruh dan mempunyai bau seperti apel. Volume sweating yang terbesar di jumpai saat 24 jam pertama dan sangat kaya akan gula, sedangkan pada akhir penetesan sweating telah mengandung alkohol dan asam asetat.

Mikroorganisme yang umumnya terlibat dalam fementasi adalah bakteri dan khamir. Fermentasi dapat di lakukan dengan menggunakan kultur murni, kultur tunggal maupun kultur campuran. Fermentasi menggunakan kultur alami umumnya di lakukan pada fermentasi tradisional yang memanfaatkan mirkroorganisme yang ada di lingkungan. Kultur murni adalah mikroorganisme yang akan di gunakan dalam fermentasi dengan sifat dan karakteristik yang di ketahui dengan pasti sehingga produk yang di hasilkan memiliki stabilitas kualitas yang jelas.

Berdasarkan kebutuhan oksigen dalam fermentasi, fermentasi di bagi menjadi dua yaitu :

  • Fermentasi aerobik
Fermentasi aerobik adalah fermentasi yang pada prosesnya memerlukan oksigen. Semua organisme untuk dapat hidup memerlukan energi. Sumber energi yang di peroleh merupakan hasil dari metabolisme biji kakao dimana mikroorganisme itu berada. Kandungan yang paling banyak di gunakan mikroorganisme untuk tumbuh adalah glukosa. Adanya mikroorganisme dapat mencerna glukosa yang dapat menghasilkan air, CO2 dan sejumlah besar energi panas.

  • Fermentasi anaerobik
Fermentasi anaerobik adalah fermentasi yang pada prosesnya tidak memerlukan oksigen. Beberapa mikroorganisme dapat mencerna energinya tanpa memerlukan oksigen. Beberapa mikroorganisme dapat mencerna energinya tanpa memerlukan oksigen, hanya sebagian energi yang akan di pecah sehingga di hasilkan sebagian dari energi, CO2 dan H2O termasuk sejumlah laktat, etanol, asetat, asam volatil, alkohol dan ester.


Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap proses fermentasi adalah sebagai berikut :


  • Kemasakan Buah Kakao
Buah kakao memiliki tingkat kemasakan buah yang relatif seragam tetapi jika putaran waktu lebih panjang akan terjadi pemanenan buah yang kelewat masak dan yang kurang masak. Buah kakao yang belum masak belum sepenuhnya berkembang dan pulp masih kekurangan gula. Buah kakao yang masih jauh tingkat kemasakannya, yaitu pulp masih keras (belum banyak cairan gula) dan biji tidak dapat lepas dari dinding kulit buah.

  • Serangan Penyakit Pada Buah
Sebagian besar penyakit yang menyerang buah kakao biasanya menimbulkan kehilangan keseluruhan biji yang di kandungnya. Biji yang tidak di serang tidak diharapkan untuk memanfaatkan biji yang dalam kondisi yang terserang penyakit untuk di fermentasi.

  • Tipe Kakao
Terdapat perbedaan mendasar perlakuan/cara fermentasi antara jenis kakao Criollo dan Forastero. Waktu fermentasi kakao criollo relatif pendek dibandingkan Forastero. Akibat perbedaan tersebut fermentasi campuran kedua jenis kakao sebaiknya tidak dilakukan. Hal ini dapat di atur dengan cara menanam biji kakao criollo dan forastero secara terpisah, tetapi pada tanaman hybrida silangan dari keduanya tidak mungkin untuk di pisahkan. Waktu untuk menentukan fermentasi sebaiknya menggunakan fermentasi biji kakao forastero karena terbilang lebih baik.

  • Rasio pulp/Biji
Akhir-akhir ini telah di ketahui bahwa biji kakao bervariasi, terutama dalam hal rasio pulp perbiji dan jumlah gula perbiji. Faktor-faktor tersebut variatif menurut tanaman dan kondisi setempat. Perbedaan perbedaan tersebut mempengaruhi fermentasi melalui pengaruh terhadap aerasi dan jumlah asam asetat dan asam laktat yang terbentuk. Biji dengan pulp lebih banyak akan membatasi pertukaran udara dan menjadikan massa biji lebih anaerobik dan jumlah gula lebih besar akan menimbulkan jumlah asam yang lebih banyak pada kotiledon di akhir fermentasi.

  • Perbedaan Iklim dan Musim
Catatan yang di buat di asia tenggara menunjukan bahwa rendemen bernilai 34% di musim hujan dan sekitar 38% di musim kemarau. Musim/cuaca tidak selalu berpengaruh terhadap mutu biji kakao hasil fermentasi, namun sedikit berpengaruh terhadap proses dan lamanya fermentasi serta rendemen biji kering. Fermentasi pada musim hujan pertengahan dan musim kering masing-masing adalah 33,3-35,3% ; 35,3-36,6%  dan 36,6-40%. Perbedaan suhu lingkungan dapat menimbulakan suhu fermentasi yang terlalu rendah sehingga fermentasi harus di jaga dari tiupan angin atau menggunakan isolasi panas yang lebih tebal terhadap massa biji kakao yang di fermentasi.

  • Penundaan Pemecahan Buah
Selisih waktu antara pemanenan dengan pemecahan buah telah di ketahui menghasilkan peningkatan suhu fermentasi yang lebih cepat. Pengaruh penundaan buah ternyata mempercepat proses fermentasoi selama 24 jam. Hal ini karena terjadi peningkatan suhu yang lebih cepat. Selama proses penundaan pemecahan buah terjadi pengurangan kadar air sehinga mengurangi jumlah tetesan sekitar 50% dan memungkinkan aerasi lebih baik pada awal fermentasi.

  • Jumlah Biji Kakao
Fermentasi dalam tumpukan yang mengandung 70kg, biji segar dapat di fermentasi dengan baik tetapi ada kualitas yang baik dan buruk. Oleh karena itu untuk mendapatkan hasil fermentasi di dalam kotak tradisional atau tumpukan tidak boleh kurang dari 90kg. Jumlah biji kakao yang sedikit di pengaruhi oleh perubahan-perubahan temperature lingkungan karenanya di butuhkan isolasi yang baik. Jumlah maksimum yang dapat di fermentasi tergantung pada metode yang di terapkan. Fermentasi dalam kotak, aerasi berkurang jika kedalaman tumpukan bertambah. Kotak fermentasi yang dangkal yakni antara 30-50cm telah di terima untuk meningkatkan aerasi dengan kapasitas antara 50-60 kg biji kakao segar.

  • Periode Fermentasi
Terdapat variasi sangat besar mengenai waktu fermentasi yang di terapkan oleh negara-negara penghasil kakao. yakni mulai dari 1,5-10 hari. Perbedaan utama terjadi karena varietas kakao utamanya biji kakao Criollo di fermentasi selama 2-3 hari dan biji Forastero 6-8 hari. Waktu fermentasi juga tergantung pada metode fermentasi yang di terapkan. Fermentasi dalam kotak pada umumnya selama 6 hari atau akuratnya 144 jam, tetapi dapat di persingkat maupun di perpanjang tergantung pada kondisi dan proses fermentasi. Fermentasi tumpukan biasanya di lakukan selama 6 hari, sementara waktu fermentasi untuk metode tray (penampungan/kotak) dapat di lakukan selama 3-5 hari.

  • Pengadukan
Tujuan pengadukan pada massa biji kakao selama fermentasi adalah untuk menjamin keseragaman. Adanya perbedaan antara bagian massa biji kakao yang di fermentasi menyebabkan pentingnya pengadukan selam berlangsung proses fermentasi. Biji basah dalam kotak fermentasi menggumpal selama hari pertama, sementara itu tetesan mengalir keluar. Pengadukan di butuhkan untuk mempermudah udara masuk kedalam tumpukan biji. Terdapat beberapa variasi pada frekuensi pengadukan yakni mulai dari tanpa pengadukan sama sekali sehingga pengadukan dua dua kali sehari pada fermentasi dalam silinder.

  • Perubahan-perubahan Selama Fermentasi
Selama proses fermentasi biji kakao mengalami proses fisik, kimia dan biologis yang terjadi pada pulp, kulit biji dan kotiledon (bagian dalam biji). Proses fisik yang terjadi selama fermentasi yaitu terjadi perubahan temperature, warna, bau atau kenampakan internal. Proses kimia terjadi karena pergantian mikroorganisme sehingga kadar gula pada pulp secara cepat mengalami proses metabolisme. Jumlah asam laktat yang di produksi kecil dan cenderung meningkat selama fermentasi, sementara asam asetat berada dalam jumlah lebih besar sehingga pH pulp otomatis meningkat. Proses biologis fermentasi merupakan perubahan aktivitas mirkoorganisme di dalam pulp.

Semoga berguna..!!!