Judul: Karakterisasi kimawi, antioksidan, dan sensori dari empat klon kakao (Theobroma cacao L.) terfermenteasi
Abstrak: Indonesia memiliki potensi produksi kakao yang besar. Namun, tingginya produksi kakao di Indonesia tidak diikuti dengan kualitas biji kakao yang diinginkan oleh industri cokelat, terutama yang berkaitan dengan fermentasi. Fermentasi merupakan proses pada biji kakao untuk menghasilkan kualitas citarasa yang baik. Di sisi lain, kakao juga kaya akan senyawa bioaktif, khususnya polifenol. Polifenol ini, terutama flavonoid memiliki efek menguntungkan bagi kesehatan manusia. Komposisi kimiawi dari kakao tersebut tergantung dari varietas, lokasi geografis, kondisi iklim, dan pengolahan pascapanen. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh fermentasi biji kakao dari empat klon terhadap profil kimiawi, aktivitas antioksidan, dan sensori dari pasta kakao yang dihasilkan. Analisis komponen non volatil yang dilakukan berupa uji kadar fenolik dan alkaloid yang dianalisis dengan menggunakan spektrofotometer dan HPLC, serta diuji sifat fungsional antioksidannya. Penentuan antioksidan dilakukan dengan menggunakan metode DPPH. Komponen senyawa volatil pasta kakao diekstrak menggunakan Solid Phase Microextraction (SPME) dan dilanjutkan dengan deteksi menggunakan Gas Chromatgraphy – Mass Spectrometry (GC-MS). Analisis sensori dilakukan dengan uji deskripsi Quantitative Descriptive Analysis (QDA). Data yang diperoleh dari hasil analisis komponen non volatil diolah menggunakan PCA (principle component analysis) dan uji ANOVA (analysis of variance), serta dilakukan uji korelasi Pearson dengan aktivitas antioksidan. Korelasi antara komponen volatil dengan hasil sensori diolah menggunakan OPLS (orthogonal partial least square). Hasil dari studi menunjukkan kandungan fenolik, alkaloid, dan aktivitas antioksidan menurun setelah lima hari fermentasi dan hasil tersebut berbeda secara signifikan antar klon. Kakao klon Sulawesi 1 yang tidak difermentasi memiliki kandungan fenolik dan aktivitas antioksidan tertinggi dibandingkan dengan klon lainnya. Secara keseluruhan klon kakao memiliki kadar epikatekin lebih tinggi dari katekin, dan kadar teobromin yang lebih tinggi dari kafein. Analisis korelasi Pearson menunjukkan korelasi yang sangat kuat pada kandungan flavonoid terhadap aktivitas antioksidan. Hasil OPLS S-plot data GC-MS menunjukkan senyawa aktif yang diduga memiliki kontribusi rasa dan aroma pasta kakao adalah senyawa-senyawa 2,3,5 trimetilpirazin dan asam asetat. Pasta kakao fermentasi dan tidak fermentasi dari berbagai klon kakao memiliki atribut sensori yang berbeda. Pada klon yang difermentasi didominasi atribut aroma kakao, rasa kakao dan asam yang tinggi, sedangkan pada klon yang tidak difermentasi didominasi atribut sepat dan pahit.
Keyword: antioxidant activity, cocoa beans, phenolics, sensory profile, volatile

Judul: Pengaruh fermentasi biji kakao menggunakan starter bakteri asam laktat dan khamir terhadap pembentukan senyawa flavonoid serta aktivitas antioksidan.
Abstrak: Indonesia merupakan salah satu negara penghasil kakao yang potensial. Memproduksi biji kakao dengan kualitas yang baik dapat dilakukan dengan berbagai cara salah satunya melalui proses fermentasi. Bakteri asam laktat dan khamir diketahui sebagai suksesor yang baik dalam fermentasi biji kakao. Biji kakao diketahui mengandung senyawa flavonoid serta memiliki aktivitas antioksidan yang tinggi. Saat ini proses fermentasi biji kakao dimaksudkan untuk menghasilkan kualitas biji kakao yang baik, namun penelitian mengenai kajian kimia biji kakao hasil fermentasi masih sangat terbatas. Penelitian ini bertujuan mengkaji pengaruh dari hasil fermentasi biji kakao dengan starter bakteri asam laktat dan khamir terhadap pembentukan flavonoid dan uji aktivitas antioksidan. Biji kakao difermentasi menggunakan empat perlakuan yaitu F1 (Fermentasi spontan), F2 (Fermentasi dengan penambahan starter bakteri asam laktat), F3 (Fermentasi dengan penambahan starter khamir), dan F4 (Fermentasi dengan kombinasi penambahan starter bakteri asam laktat dan khamir). Ekstraksi sampel dilakukan dengan metode maserasi menggunakan pelarut etanol. Rendemen ekstrak yang diperoleh pada sampel F1 sebesar 3.92±0.09%, F2 (4.62±0.13%), F3 (3.99±0.12%), F4 (4.39±0.16%) dan kadar air serta sisa pelarut dari setiap ekstrak yaitu F1 sebesar 7.67±0.12%, F2 (7.13±0.23%), F3 (7.27±0.31%), dan F4 (7.20±0.35%). Peningkatan nilai rendemen ekstrak biji kakao dari hasil fermentasi dengan penambahan starter dibandingkan ekstrak hasil fermentasi spontan (F1) diindikasikan akibat terjadinya peregangan ikatan karbon antara penyusun sel biji kakao sehingga menyebabkan komponen senyawa yang terikat pada dinding sel mudah dilepaskan. Hal ini menyebabkan pengikatan oleh etanol terhadap senyawa dalam biji kakao akan terekstraksi dengan banyak. Analisis kualitatif kandungan metabolit sekunder menunjukkan seluruh sampel ekstrak etanol biji kakao hasil fermentasi mengandung senyawa alkaloid, polifenol, flavonoid, dan tanin. Hasil uji kuantitatif kandungan senyawa flavonoid dari 100 ppm ekstrak etanol biji kakao pada F1, F2, F3, dan F4 yaitu sebesar F1 (4.35±0.20 ppm), F2 (5.64±0.05 ppm), F3 (5.37±0.17 ppm), dan F4 (5.99±0.23 ppm). Hasil tersebut menunjukkan bahwa fermentasi dengan penambahan starter bakteri asam laktat maupun khamir mampu meningkatkan kandungan senyawa flavonoid pada ekstrak etanol biji kakao. Berdasarkan hasil uji aktivitas antioksidan dengan metode DPPH, aktivitas antioksidan dari 100 ppm ekstrak hasil fermentasi biji kakao dengan penambahan starter (F2, F3, dan F4) terbukti mengalami peningkatan dibandingkan dengan ekstrak hasil fermentasi spontan (F1). Sampel F2 meningkat menjadi 46.45±2.00%, F3 (49.05±0.58%), dan F4 (50.33±0.43%), sedangkan aktivitas antioksidan F1 sebesar 42.31±0.66%. Korelasi antara kandungan senyawa flavonoid dan aktivitas antioksidan ekstrak biji kakao dari F1, F2, F3, dan F4, menghasilkan nilai R2 0.8008. Korelasi ini menunjukkan bahwa senyawa flavonoid berpengaruh terhadap aktivitas antioksidan pada ekstrak etanol biji kakao. Nilai IC50 sebagai kemampuan ekstrak dalam meredam 50% radikal DPPH pada ekstrak etanol biji kakao hasil fermentasi spontan F1 yaitu 141.67 ppm. Nilai IC50 pada ekstrak biji kakao hasil fermentasi dengan penambahan starter diperoleh pada F2 sebesar 109.30 ppm, F3 (97.51 ppm), dan pada F4 sebesar 88.15 ppm. Hasil ini menunjukkan bahwa ekstrak biji kakao hasil fermentasi dengan penambahan starter melalui aktivitas antioksidan lebih tinggi dibandingkan dengan ekstrak hasil fermentasi spontan (F1), karena semakin kecil nilai IC50 maka semakin tinggi aktivitas suatu bahan dalam menangkap radikal bebas.
Keyword: antioksidan, bakteri asam laktat, fermentasi biji kakao, flavonoid, khamir

Judul: Hamiltonian formulation for linear waves motion in two layers fluid
Abstrak: The surface wave could be considered as a wave that separates two fluids, namely water and air. Based on this assumption, it is introduced the interfacial wave, a wave between two layers of fluid with different density. The formulation of interfacial waves motion begins with deriving the base equation of irrotational ideal fluid. Furthermore, according to irrotational fluid assumption, the base equation can be stated in velocity potential. In this derivation, the fluids domain is assumed to be restricted by rigid lid boundary conditions, both at the upper and lower limit. Therefore, the interfacial waves motion can be explained in a hamiltonian formulation. In the hamiltonian formulation, total energy is defined as the sum of kinetic and potential energy. The hamiltonian system is obtained from reduction of kinetic energy by using the Dirichlet Neumann Operator. The resulted kinetic energy equation is nonlinear. Therefore, this form is linearized by first part of the Taylor expansion. This linearization gives a dispersion relation of linear wave. Based on this dispersion relation, the phase speed of the linear wave depends on the density ratio of the two layers fluid.
Keyword: