OPTIMASI KONSENTRASI GULA, INOKULUM DAN LAMA FERMENTASI TERHADAP KARAKTERISTIK KIMIA CASCARA KOMBUCHA MENGGUNAKAN RESPONSE SURFACE METHODOLOGY (RSM)

Cascara merupakan teh dari hasil samping kulit kopi yang sudah dikeringkan.
Proses pengupasan 100 kg kopi menghasilkan 56,8 kg biji kopi atau setara dengan 43,2 %
kulit kopi. Salah satu bentuk pengolahan lanjutan cascara adalah melalui proses fermentasi
menjadi kombucha. Kombucha merupakan minuman fermentasi yang diperoleh dari teh
yang ditambahkan gula dan difermentasi menggunakan kultur simbiotik bakteri. Faktor�faktor yang mempengaruhi kualitas kombucha cascara diantaranya adalah konsentrasi
gula, inokulum dan lama fermentasi. semakin lama fermentasi maka total gula akan
semakin menurun, hal ini disebabkan gula yang ada digunakan sebagai nutrisi oleh kultur
kombucha dimana pada akhir fermentasi menghasilkan alkohol. Peningkatan konsentrasi
inokulum akan meningkatkan jumlah mikroorganisme yang berperan dalam mengubah
gula menjadi asam laktat, sehingga memengaruhi tingkat keasaman dan cita rasa produk
akhir. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis dan menentukan kombinasi optimal
konsentrasi gula, inokulum dan lama fermentasi cascara kombucha terhadap sifat kimia
(total padatan terlarut, pH, total asam titrasi, kadar alkohol, vitamin C dan aktivitas
antioksidan) menggunakan metode Response Surface Methodology (RSM) model Box
Behnken Design (BBD). serta melakukan verifikasi terhadap hasil uji yang telah
dilakukan untuk memastikan konsistensi dan kurasi data yang diperoleh dalam penelitian
cascara kombucha.
Rancangan penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah menggunakan
aplikasi Design-Expert13 dengan metode Response Surface Methodology (RSM) model
Box-Behnken Design (BBD). Faktor yang digunakan pada percobaan terdiri dari
konsentrasi gula (%), konsentrasi inokulum (%) dan lama fermentasi (hari). Konsentrasi
gula yang digunakan adalah 5%, 10% dan 15%, konsentrasi inokulum 5%, 10% dan 15
serta waktu fermentasi 10, 12 dan 14 hari. Respon untuk perlakuan yang digunakan antara
lain total padatan terlarut ( Brix), pH, total asam titrasi (%), alkohol (%), vitamin C (%)
dan aktivitas antioksidan (ppm). Penentuan Tahap minimum dan maximum didasarkan
pada penelitian pendahuluan. Data hasil pengamatan dianalisis menggunakan data statistik
analysis of Variance (ANOVA) yang dikeluarkan langsung oleh aplikasi Design Expert 13.
Tingkat kepentingan masing-masing faktor dan respon dilakukan untuk mendapatkan nilai
optimal. Optimasi yang telah didapat kemudian diperiksa kembali bahwa optimasi yang
diperoleh sesuai dengan prediksi perangkat lunak sehingga dapat diterapkan dan defect
dapat dikurangi.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa hasil optimal diperoleh pada konsentrasi gula
9,3%, kosentrasi inokulum 15% dan lama fermentasi 10,36 hari yang memiliki nilai
desirability tertinggi sebesar 0,915. Variabel konsentrasi inokulum dan lama fermentasi
cenderung memberikan pengaruh signifikan pada sebagian besar respon kimia cascara
kombucha, terutama pada pH, total asam titrasi, kadar alkohol, kadar vitamin C, dan
aktivitas antioksidan. Konsentrasi gula lebih dominan memengaruhi total padatan terlarut
dan beberapa aspek aktivitas antioksidan. Interaksi antar variabel umumnya tidak
signifikan, menunjukkan bahwa pengaruh utama berasal dari variabel tunggal, bukan
kombinasi kompleksnya. Hasil validasi terhadap nilai optimum, diperoleh rata-rata hasil
analisis yang menunjukkan hasil optimal dengan TPT (7,30°Brix), pH (3,60), TAT
(0,06%), Kadar Alkohol (0,24%), kadar vitamin C (0,30 mg/100 mL) dan aktivitas
antioksidan (20,19 ppm). Perhitungan total harga pokok produksi minuman cascara
kombucha didapatkan sebesar Rp20.100,63/liter