PROSES FERMENTASI BIJI KAKAO
Proses fermentasi akan menghasilkan kakao dengan cita rasa setara dengan kakao yang berasal dari Ghana. Selain itu, kakao Indonesia memiliki kelebihan tidak mudah meleleh sehingga cocok untuk blending.
Fermentasi merupakan suatu proses produksi suatu produk dengan mikroba sebagai organisme pemroses. Fermentasi biji kakao merupakan fermentasi tradisional yang melibatkan mikroorganisme indigen dan aktivitas enzim endogen. Fermentasi biji kakao tidak memerlukan penambahan kultur starter (biang), karena pulp kakao yang mengandung banyak glukosa, fruktosa, sukrosa dan asam sitrat dapat mengundang pertumbuhan mikroorganisme sehingga terjadi fermentasi.Tahapan pengolahan pasca panen kakao yaitu buah hasil panen dibelah dan biji berselimut pulp dikeluarkan, kemudian dikumpulkan pada suatu wadah. Jenis wadah yang digunakan dapat bervariasi, diantaranya drying platforms (Amerika), keranjang yang dilapisi oleh daun, dan kontainer kayu. Kontainer disimpan di atas tanah atau di atas saluran untuk menampung pulp juices yang dihasilkan selama fermentasi (hasil degradasi pulp). Pada umumnya, dasar kontainer memiliki lubang kecil untuk drainase dan aerasi. Kontainer tidak diisi secara penuh, disisakan 10 cm dari atas dan permukaan atas ditutupi dengan daun pisang yang bertujuan untuk menahan panas dan mencegah permukaan biji dari pengeringan. Fermentasi dalam kotak dapat dilakukan selama 2 – 6 hari, isi kotak dibalik tiap hari dengan memindahkannya ke kotak lain.
Fermentasi biji kakao akan menghasilkan prekursor cita rasa, mencokelat-hitamkan warna biji, mengurangi rasa-rasa pahit, asam, manis dan aroma bunga, meningkatkan aroma kakao (cokelat) dan kacang (nutty), dan mengeraskan kulit biji menjadi seperti tempurung. Biji yang tidak difermentasi tidak akan memiliki senyawa prekursor tersebut sehingga cita rasa dan mutu biji sangat rendah. Fermentasi pada biji kakao terjadi dalam dua tahap yaitu fermentasi anaerob dan fermentasi aerob. Keberadaan asam sitrat membuat lingkungan pulp menjadi asam sehingga akan menginisiasi pertumbuhan ragi dan terjadi fermentasi secara anaerob. Fermentasi aerob diinisiasi oleh bakteri asam laktat dan bakteri asam asetat. Produk fermentasi yang dihasilkan berupa etanol, asam laktat, dan asam asetat yang akan berdifusi ke dalam biji dan membuat biji tidak berkecambah.
Selama fermentasi terjadi pula aktivitas enzimatik, enzim yang terlibat adalah endoprotease, aminopeptidase, karboksipeptidase, invertase (kotiledon dan pulp), polifenol oksidase dan glikosidase. Enzim-enzim ini berperan dalam pembentukan prekursor cita rasa dan degradasi pigmen selama fermentasi. Prekursor cita rasa (asam amino, peptida dan gula pereduksi) membentuk komponen cita rasa di bawah reaksi Maillard (reaksi pencoklatan non-enzimatis) selama penyangraian.
Untuk menghentikan proses fermentasi, biji kakao kemudian dikeringkan. Pengeringan dilakukan sampai kadar air menjadi 7 – 8 % (setimbang dengan udara berkelembaban 75 %). Kadar air kurang dari 6 %, biji akan rapuh sehingga penanganan serta pengolahan lanjutnya menjadi lebih sulit. Kadar air lebih dari 9 % memungkinkan pelapukan biji oleh jamur. Pengeringan dengan pemanas simar surya dapat memakan waktu 14 hari, sedangkan dengan pengeringan non surya memakan waktu 2 – 3 hari.
Gb. Biji Kakao Kering
Setelah pengeringan, biji disortir untuk membersihkan biji dan dilanjutkan dengan penyangraian pada suhu 210 C selama 10 – 15 menit. Tujuan dari penyangraian adalah untuk mensterilisasi biji serta pembentukan cita rasa dari prekursor cita rasa (hasil fermentasi) melalui reaksi Maillard.
Pada saat panen, petani coklat Indonesia memiliki kecenderungan untuk mengolah biji coklat tanpa fermentasi dengan cara merendam biji dalam air untuk membuang pulp dan dilanjutkan dengan penjemuran, dengan demikian biji siap dijual tanpa memerhatikan kualitas. Langkah tersebut diambil petani untuk mendapatkan hasil penjualan yang cepat karena jika melalui fermentasi diperlukan waktu inkubasi sehingga petani harus menunggu untuk mendapatkan keuntungan dari penjualan, sedangkan fermentasi merupkan kunci penting untuk memberikan cita rasa coklat. Dengan demikian, pengetahuan mengenai pentingnya fermentasi pada biji kakao perlu disebarluaskan pada petani coklat.
Produk yang melalui proses fermentasi sehingga diperoleh cita rasa coklat yang sesungguhnya dengan cost production yang relatif rendah. Fermentasi dapat dilakukan secara tradisional dan tidak memerlukan treatment khusus, hanya diperlukan wadah fermentasi dari kayu, ruang penyimpanan, lahan untuk menjemur, dan mesin penyangrai.
Sumber:
- TK-4231 / Industri Pangan
Pengolahan Cokelat/Kakao (1), Dr. Tatang H. Soerawidjaja - Suryani, Dinie, Zulfebriansyah, 2007. Komoditas Kakao : Potret dan Peluang Pembiayaan. Economic Review : 210 . Desember 2007.
- Carl E Hansen, Margarita del Olmo and Christine Burri. 1998. Enzyme Activities in Cocoa Beans During Fermentation. J Sci Food Agric: 77, 273È281.
PENGOLAHAN PASTA, LEMAK DAN BUBUK COKELAT
Tahapan proses pengolahan biji kakao menjadi produk sekundernya (pasta,lemak,dan bubuk cokelat) secara umum dapat dilihat pada Gambar 2. Pembagian ini didasarkan pada fungsi alat dan mesin, tujuan proses, serta toleransi tingkat kebersihan yang diijinkan pada masing-masing tahapan proses sehingga makanan cokelat yang dihasilkan aman dikonsumsi.
Pembersihan Biji Kakao
Biji kakao dibersihkan dari kotoran yang tidak diinginkan. Toleransi sanitasi lingkungan pada tahap ini relatif tidak terlalu ketat dibandingkan tahapan proses selanjutnya. Pembersihan biji kakao umumnya dilakukan secara mekanis. Namun di tingkat petani di Indonesia, pembersihan biji umumnya dilakukan secara manual.
Mekanisme pembersihan secara mekanis memanfaatkan perbedaan sifat fisik (ukuran) dan sifat magnet (logam dan nonlogam) antara biji kakao dan kontaminan-kontaminannya sebagai dasar proses pembersihan. Kontaminan padat dari bahan anorganik akan menyebabkan pencemaran produk (sulit dicerna), kesulitan proses lanjut, dan kerusakan mesin (keausan). Beberapa peralatan dasar untuk pembersihan biji secara mekanis adalah pengayak bertingkat,pengisap debu (siklon), dan perangkap logam dengan sistem magnet.
Penyangraian
Penyangraian bertujuan untuk membentuk aroma dan cita rasa khas cokelat dari biji kakao serta untuk memudahkan mengeluarkan lemak dari dalam biji. Melalui proses fermentasi dan pengeringan yang tepat, biji kakao akan mengandung cukup banyak senyawa calon pembentuk cita rasa dan aroma khas cokelat, antara lain asam amino dan gula reduksi. Selama penyangraian, kedua senyawa tersebut akan bereaksi membentuk senyawa Maillard. Senyawa gula nonreduksi (sukrosa) akan terhidrolisis oleh air membentuk senyawa gula reduksi dan kemudian akan melanjutkan reaksi Maillard.
Selain ditentukan oleh keberadaan senyawa calon pembentuk aroma dan cita rasa, kesempurnaan reaksi sangrai juga dipengaruhi oleh panas, waktu, dan kadar air. Selama proses penyangraian, air akan menguap dari biji, kulit yang menempel dipermukaan inti biji terlepas, inti biji menjadi cokelat, dan beberapa senyawa menguap, antara lain asam, aldehid, furan, pirazin, alcohol, dan ester.
Sumber panas untuk proses penyangraian umumnya diperoleh dari pembakaran minyak dari sebuah tungku. Energi panas disalurkan melalui dinding silinder bagian luar secara konduksi. Dengan demikian, kontaminasi asap hasil pembakaran minyak kedalam silinder dapat dicegah. Uap air dari inti biji akan terperangkap didalam silinder, sebaliknya udara dari lingkungan luar silinder tidak dapat masuk kedalam silinder. Proses pemindahan panas dan massa uap air didalam silinder berlangsung secara seimbang sehingga lingkungan didalam silinder dipertahankan sangat lembap dan panas.
Suhu dan kelembapan udara didalam silinder yang terkontrol akan menghasilkan distribusi suhu yang beragam untuk semua jenis ukuran pecahan biji sehingga penyangraian lebih terkendali. Biji gosong pada ukuran biji kecil, seperti umumnya terjadi pada penyangraian konvensional, tidak terjadi.
Uap air yang terbentuk didalam silinder berfungsi sekaligus sebagai media sterilisasi mikroba yang tersisa didalam biji. Untuk lebih mengefektifkan fungsi sterilisasi, uap air bersuhu tinggi secara berkala disemprotkan kedalam silinder terutama pada akhir proses sangrai. Dengan cara ini, tekan uap air didalam silinder meningkat sehingga daya basmi terhadap bakteri tahan panas semakin tinggi, karena uap air mampu mendifusi ke dalam pori-pori biji dengan sempurna.
Pemecahan dan Pemisahan Kulit
Biji kakao yang telah disangrai kemudian dipecah untuk memisahkan kulit dengan inti biji. Karena inti biji bersifat elastis, pecahan biji mempunyai ukuran yang relatif besar dan seragam. Sebaliknya, kulit biji karena sifatnya yang rapuh mempunyai ukuran yang lebih halus. Dengan perbedaan ukuran fisik yang mencolok, keduanya mudah dipisahkan menggunakan hembusan kipas. Pecahan inti biji yang lebih berat akan tertampung dibawah, sedang pecahan kulit yang halus dan ringan akan terisap ke dalam kantong system penyaring udara.
Alat pemisah kulit kakao (Desheller)
Alat pemisah kulit kakao berfungsi untuk memperbesar luas permukaan hancuran nib sehingga pada saat perlakuan pengempoan maupun pembuatan pasta dengan bantuan pemanasan massa kakao akan menerima panas yang lebih banyak dan seragam. Fleksibilitas dan Keunggulan alat ini yaitu:
a. Perawatan mudah dan murah, serta mudah diperbaiki
b. Tenaga penggerak dapat motor listrik atao motor baker
c. Hasil pengupasan baik.
Gambar 6. Alat Pemisah Kulit Kakao (Desheller)
Spesifikasi Teknis:
a. Kapasitas: 115 kg/jam
b. Penggerak: Motor listrik 1 HP, 220 V, 1.440 rpm, single phase
c. Transmisi: Pulley dan sabuk karet V
d. Dimensi: 800 x 600 x 1.450 mm
e. Bahan konstruksi: Besi bajan, plat besi.
Lemak Kakao
Lemak kakao dikeluarkan dari inti biji dengan cara dikempa. Inti biji kakao yang masih panas dimasukkan kedalam alat kempa hidrolis dengan dinding silinder diberi lubang-lubang sebagai penyaring. Cairan lemak akan keluar melewati lubang-lubang tersebut, sedangkan bungkil inti biji akan tertahan didalam silinder. Rendemen lemak yang di peroleh dari pengempaan antara lain dipengaruhi oleh suhu inti biji, kadar air, ukuran partikel inti biji, kadar protein inti biji, tekanan kempa, dan waktu pengempaan.
Lemak kakao merupakan lemak nabati alami yang mempunyai sifat unik, yaitu tetap cair pada suhu di bawah titik bekunya. Oleh karenaitu, pabrik makanan cokelat menggunakan teknik tempering khusus dengan mengubah struktur kristal lemak kakao sedemikian rupa sehingga lemak kakao tetap padat meskipun sudah mencapai titik lelehnya, 34-35 C.
Lemak kakao mempunyai warna putih-kekuningan dan mempunyai bau khas cokelat. Lemak ini mempunyai sifat rapuh (britlle) pada suhu 25 C dan tidak larut dalam air, sedikit larut dalam alkohol dingin. Lemak kakao larut sempurna dalam alcohol murni panas dan sangat mudah larut dalam chloroform, bensen, dan petroleum eter. Lemak kakao mempunyai tingkat kekerasan (pada suhu kamar) yang berbeda, bergantung asal dan tempat tumbuh tanamannya. Lemak kakao dari Indonesia, khususnya dari Sulawesi, mempunyai tingkat kekerasan yang lebih tinggi dibandingkan lemak kakao asal Afrika Barat. Sifat ini sangat disukai oleh pabrik makanan cokelat karena produknya tidak mudah meleleh saat didistribusikan ke konsumen
Alat pres lemak kakao
Alat pres lemak kakao berfungsi untuk memisahkan lemak atau minyak dari nib kakao. Fleksibilitas dan keunggulan alat ini yaitu:
a. Multikomoditi (buah asam, jambu mete, biji mete, kulit buah kakao)
b. Perawatan mudah dan murah, serta mudah dioperasikan
c. Hasil pengempoan baik.
Gambar 7. Alat Pres Lemak Kakao
Spesifikasi Teknis :
a. Kapasitas: 0,5 kg nib/batch
b. Unit pengpress: Dongkrak hidrolik, 20 ton
c. Dimensi: 600 x 600 x 1.200 mm
d. Bahan konstruksi: Besi baja, ulir baja, plat baja.
Bubuk Cokelat
Bungkil inti biji hasil pengempaan dihaluskan dengan alat penghalus (breaker). Untuk memperoleh ukuran fraksi yang seragam, setelah penghalusan dilakukan pengayakan. Biji kakao relative sulit dihaluskan dibandingkan biji-bijian dari produk pertanian lainnya karena pengaruh kadar lemak. Lemak yang tersisa di dalam bubuk akan meleleh saat dihaluskan karena gesekan, dan menyebabkan komponen peralatan penghalus tidak dapat bekerja secara optimal. Jika suhu penghalusan di bawah 34 C, fraksi gliserida di dalam lemak kakao menjadi tidak stabil dan menyebabkan bubuk menggumpal kembali membentuk bongkahan (lump). Untuk itu, selama proses penghalusan suhu operasi harus dikontrol agar diperoleh bentuk bubuk yang stabil, baik warnanya maupun sifat-sifatnya.
Alat penghalus dan pembubuk coklat
Fungsi alat ini yaitu :
a. Mengurangi kandungan lendir (pulp) dipermukaan biji kakao sehingga waktu fermentasi lebih singkat dan menurunkan tingkat keasaman biji kering
b. Lendir hasil pemerasan dapat diproses lanjut menjadi produk samping yang memiliki nilai tambah
c. Mudah dipindah-pindah.
Fleksibilitas dan Keunggulan
a. Hasil pemerasan baik dan bersih
b. Perawatan mudah dan murah, serta mudah dioperasikan
c. Mudah dipindah-pindahkan.
Gambar 8. Alat Penghalus dan Pembubuk Cokelat
Spesifikasi Teknis
a. Kapasitas: 1 ton biji basah/jam
b. Penggerak: Motor listrik 3 HP, 3 phase, 380 V
c. Transmisi: Pulley dan sabuk karet V
d. Unit pemeras: Silinder aluminium datar berlubang
e. Dimensi: 1.650 x 950 x 1.650 mm
f. Bahan konstruksi: Besi baja, plat aluminium.
Pasta Cokelat
Pecahan-pecahan inti biji hasil penyangraian didinginkan dilumatkan (dihaluskan). Proses pelumatan dilakukan dua atau tiga tingkat, di awali dengan pelumatan awal menggunakan mesin pelumat tipe silinder atau pemasta kasar, kemudian diikuti dengan pelumatan lanjut dengan silinder berputar sambil diperoleh pasta cokelat dengan kehalusan tertentu. Selama proses pelumatan, Suhu pasta dikontrol sedemikian rupa sehingga proses sangrai lanjut fasa cair tidak berlangsung. Setelah proses pelumatan selesai, pasta yang terbentuk disimpan dalam wadah yang higienis.
Alat pemasta cokelat
Fungsi alat ini yaitu untuk melumatkan pecahan-pecahan nib pasca sangrai dengan menggunakan ulir (screw) sampai diperoleh pasta cokelat.
Fleksibilitas dan Keunggulan
a. Pasta yang diperoleh bermutu baik
b. Perawatan mudah dan murah, serta mudah dioperasikan
c. Mudah diadopsi oleh perkebunan rakyat.
Gambar 9. Alat Pemasta Cokelat
Spesifikasi Teknis
a. Kapasitas: 5 kg/jam
b. Tipe: ulir
c. Penggerak: Motor listrik 1 HP, 220 V, 1.440 rpm, single phase
d. Dimensi: 1.000 x 400 x 750 mm
e. Bahan konstruksi: Besi baja, plat aluminium.
Kakao Tester
Spesifikasi
a. Sumber arus baterai 6 x 1,5 V tipe AA
b. Skala meter 0 – 20%; Dimensi : 14,2 x 13,5 x 8,5 cm
c. Berat 830 g.
Keunggulan alat ini yaitu akurasi tinggi, harga murah, praktis. Kegunaannya untuk mengukur kadar air biji kopi, biji kakao, cengkeh, lada, padi.
sumber : Food Processing.htm
