teknologi pemprosesan cuka wainvinegarterkini4

87
Tarikh : 12 Mei 2010 bersamaan 27 Jamadillawal 1431H Tempat : Bangunan Annex, Dewan Undangan Negeri Selangor Oleh : Zainal Samicho (Prof. Madya Dr.) Pusat Kecemerlangan Produk Halal Universiti Teknologi MARA , Shah Alam Selangor [email protected] http//:www. halaluitm.blogspot.com

Upload: halaluitm

Post on 19-Jun-2015

1.221 views

Category:

Documents


12 download

TRANSCRIPT

Page 1: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Tarikh : 12 Mei 2010 bersamaan 27 Jamadillawal 1431H Tempat : Bangunan Annex, Dewan Undangan Negeri Selangor

Oleh :Zainal Samicho (Prof. Madya Dr.)Pusat Kecemerlangan Produk HalalUniversiti Teknologi MARA , Shah [email protected]//:www. halaluitm.blogspot.com

Page 2: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Garispanduan pembentangan

1.0 Pengenalan

2.0 Wain/Wine

3.0 Cuka wain/Wain vinegar

4.0 Cuka buatan

5.0 Cuka berasaskan selain dari wain

6.0 Kandungan cuka

7.0 Rujukan

Page 3: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

1.0 PENGENALAN

Pada umumnya cuka boleh dihasilkan melalui proses biologikal dan kimikal

Cuka yang dihasikan secara biologikal adalah produk yang dihasilkan setelah sesuatu bahan asas (seperti anggur) melalui dua peringkat proses fementasi.

Peringkat pertama fementasi menghasilkan minuman atau produk terfementasi yang berkaitan yang mengandungi alkohol.

Peringkat kedua fementasi adalah mengubah produk beralkohol tersebut kepada cuka

Manakala cuka yang dihasikan secara kimikal adalah produk yang dihasilkan melalui percampuran bahan kimia

Page 4: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

1.1 Produk terfementasiFood & Products Raw Ingredients Fermenting Organisms Commonly produced

BEVERAGES AND RELATED PRODUCTS

Arrack Rice Yeasts, bacteria The Far East

Beer and ale Cereal wort Sacchromyces cerevisiae; S.carlsbergensis

World-wide

Binuburan Rice Yeasts Phillipines

Bourbon whiskey Corn, rye S.Cerevisiae U.S.A

Bouza beer Wheat grains Yeasts Egypt

Cider Apples, others Sacchromyces spp. World-wide

Kaffir beer Kaffircorn Yeasts, molds, lactics Nyasaland

Magon Corn Lactobacillus spp. Bantus of South Africa

Mezcal Century plant Yeasts Mexico

Page 5: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

1.1 Produk terfementasiFood & Products Raw Ingredients Fermenting Organisms Commonly produced

Oo Rice Yeasts Thailand

Pulque Agave juice Yeasts and lactics Mexico, U.S. Southwest

Sake Rice Sacchromyces sake Japan

Scotch whiskiey Barley S.Cerevisiae Scotland

Teekwass Tea leaves Acetobacter xylinum, Schizosaccharomyces pombe

Thumba Millet Endomycopsis fibuliges West Bengal

Tibi Dried figs, raisins

Betabacterium vermiforme, Sacchromyces intermedium

Vinegar Cider, wine Acetobacter spp. World-wide

Wines Grapes, other fruits

Sacchromyces ellipsoides strains

World-wide

Palm wines Palm sap Acetobacter spp., Lactics, yeasts

Nigeria

Page 6: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

2.0 Wain/Wine

Page 7: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

2.1 Apa itu wain?• Wain adalah jus anggur {lain-lain buah seperti - buah pic (peaches),

buah pear (pear)} yang diperam.

wain yang dihasilkan berasaskan buah peach (pic) dinamakan “peach wine” – wain pic

wain yang dihasilkan berasaskan buah pear (pear) dinamakan “pear wine” – wain pear

(Jay, 1978)

• Mikroorganisma yang mengubah gula dalam jus anggur kepada alkohol, dan pada masa yang sama menghasilkan rasa yang dikehendaki, adalah yis (Saccharomyces ellipsoideus atau Sachharomyces cerevisiae; Saccharomyces dalam bahasa Latin –fungi gula ; “sugar fungus”)

Page 8: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Saccharomyces ellipsoideus

Page 9: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

2.2 Asas penghasilan wain

Gula difementasi oleh yis Saccharomyces ellipsoideus atau Saccharomyces cerevisiae untuk menghasilkan etil alkohol dan karbon diosida

C6H12O6 → 2C6H6OH + 2CO2

gula yis etil alkohol karbon diosida

Page 10: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Ethyl alcohol (ethanol)

Page 11: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

2.3 Carta aliran pemprosesan wain

Buah

Hancur

Turas/Tapis

Fermentasi

First “racking”

Penuaan (Ageing)

Penjernihan (Clarification)

Penstabilan(Stabilisation)

Rawatan haba

Page 12: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

2.3.1 Fermentasi Wain (wine)

1. Semasa anggur matang, yis wain semulajadi iaitu Saccharomyces ellipsoideus berhimpun pada kulit anggur

2. Apabila hancuran anggur atau jus yang telah ditapis (filter) ditambah bahan tambah sulfite seperti potassium metabisulfite untuk menghalang pembiakan bakteria asid asetik, wild yeast and kulat (mould)

3. Jus diletakkan pada suhu sekitar 27°C maka proses fermentasi akan bermula dan menghasilkan pada dasarnya kuantiti molar sekata etil alkohol (ethyl alcohol) dan karbon dioksida (CO2) dan sedikit/surih (trace) juzuk-juzuk perisa (flavour compounds)

Page 13: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

4. Dalam operasi komersial, strain khas (special strains) bagi yis Saccharomyces ellipsoideus digunakan sebagai tambahan kepada inokulum semulajadi (natural inoculum) dan kawalan proses fermentasi lebih terkawal akan dilakukan

5. Sulfur dioksida (Sulfur dioxide - SO2)i. Yis wain agak berdaya tahan (relatively resistant) kepada

SO2

ii. Biasanya ditambah kepada anggur dalam bentuk garamnya iaitu potassium metabisulfite

iii. Membantu mengawal agar mikroorganisma yang tidak dikehendaki (terutamanya bakteria) dapat hidup

iv. Ianya berkesan dalam menghalang enzim pemerangan yang terdapat dalam anggur dari bertindak

v. Memberi keadaan tindakbalas pengurangan melalui tindakbalas dengan gas oksigen

vi. SO2 terawat mungkin difermentasi terus atau selepas pumace diasingkan

Page 14: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

5. Fermentasi menyebabkan suhu naik maka proses penyejukan diperlukan untuk menghalang yis dari tidak aktif (inactivation)

6. Fermentasi dari pendedahan air yang terhad diperlukan sehingga gula digunakan sepenuhnya, atau berhenti secara semulajadi atau fermentasi terganggu sebelum titik penamat

7. Sekitar suhu 27°C, fermentasi akan tamat sekitar 4-10 hari bergantung kepada jenis wain.

8. Fermentasi sempurna boleh berlaku secara semulajadi atau dihentikan dengan menambahkan spirit tersuling

9. Strain yis yang baik boleh menghasilkan 14-18% alkohol

Page 15: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

2.3.2 First “racking” Wain (wine)

1. Wain dibiarkan sehingga hampir keseluruhan sel-sel yis dan bahan halus terampai (fine suspended materials) mendap (settle out)

2. Wain akan dialirkan keluar (drawn off) tanpa mengganggu mendepan (sediment or ‘lees’), yang mengandungi antaranya potassium bitartrate (cream of tartar)

3. Jika lees tidak dipindahkan segera yis akan autolis (autolyze) dan menyumbang perisa terubah (off-flavour) kepada wain

Page 16: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

2.3.3 Penuaan Wain (Wine ageing)

1. Wain akan dipenuaankan didalam tong kayu (casks) atau tangki (tanks) yang tidak masuk udara untuk jangkamasa beberapa bulan ke beberapa tahun dimana kandungan sirih (trace) terakhir gula difementasikan dan penghasilan terakhir perisa berlaku

2. Semasa peringkat ini tambahan ‘racking’ mungkin dilakukan

Page 17: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

2.3.4 Penjernihan Wain (Wine clarification)

1. Wain akan dijernihkan (clarification) melalui proses penurasan (filtration) atau pengemparan (centrifugation)

2. Mengasingkan/memisahkan sirih terakhir bahan-bahan koloid (last trace of colloid materials)

3. Mengasingkan/memisahkan garam asid tartarik (tartaric acid) Tartarik (tartrates) ini berada dalam jus anggur, akan menghablur didalam tong wain dan jika tidak sempurna diasingkan dari wain sebelum dibotolkan,

ianya perlahan-lahan muncul kembali sebagai hablur seumpama kaca (glasslike crystals) didalam botol terakhir semasaa penyimpanan

Garam asid tartarik boleh dilakukan dengan menggunakan rawatan pertukaran ion (ion exchange treatment)

Page 18: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

2.3.5 Penstabilan Wain (Wine stabilisation)

• Ianya proses melibatkan penyejukan untuk menggalakkan penghabluran untuk meningkatkan kecekapan pemisahan/pengasingan

Page 19: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

2.3.6 Rawatan haba wain (wine heat treatment)

1. Jika wain < 17% perlu diberi rawatan haba

2. Heat-pasteurized atau cold-pasteurised melalui turas selaput liangmikro (microporous membrane filters) sebelum sahaja dibotolkan

3. Wain berkilau samada fementasi sekunder (secondary fermentation) dilakukan dalam botol atau di tong adalah tidak di pasteur walaupun kandungan alkoholnya tidak lebih dari 14% tetapi kadang-kadang SO2 ditambah sebelum botol ditutup untuk menahan mikroorganisma yang tidak dikehendaki dari membiak

Page 20: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

2.4 Wain (wine)

Jenis wain berdasarkan kepada 1. Warna i. kulit jenis anggur adalah dari ungu pekat

(deep purple), melintasi merah hinggalah ke warna hijau pucat (pale green)

ii. Warna terakhir wain akan ditentukan berdasarkan kestabilan pigmen semasa tempoh penyimpanan yang semuanya bergantung kepada tahap jenis anggur

Page 21: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

2. Kemanisan & Kandungan alkoholi. Kemanisan dan kandungan alkohol ada hubungan dengan

fementasi menukarkan gula dalam anggur kepada etanol (ethanol)

ii. Semakin banyak alkohol dihasil semakin mengurang kemanisan iii. Bila semua gula difementasi maka terhasillah wain tanpa

kemanisan disebut “dry” (12-14% alkohol)iv. “Dry” wain boleh jadi manis setelah yis dikeluarkan dengan

menambah sedikit jus atau gula yang tidak difementasi v. Wain manis tidak bermakna rendah kandungan alkohol kerana

alkohol boleh ditambah dalam bentuk spirit suling (distilled spirits) sehingga kandungan alkohol; 17-21% dan dipanggil “fortified wine” (wain diperkuat)

vi. Wain diperkuat kurang cepat rosak dan mungkin boleh stabil tanpa pempasteuran

vii. “light wine” menunjukkan kandungan alkohol dari ± 5% ke 10%viii. Fementasi semulajadi amnya menghasilkan alkohol kurang dari

16% mengikut isipadu walaupun gula ditambah lagi.16% adalah toksik kepada yis dan fementasi akan terhenti

Page 22: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

3. Buih (effervescence) Wain dikategori “still” atau berkilau (sparkling) bergantung kepada kuantiti CO2

Wain berkilau semula jadi bermakna tiada tambahan CO2

Wain berkarbonat (carbonated wine) bermakna CO2 ditambah

Page 23: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

2.5 Jenis wainDi Amerika Syarikat1. Appetizer wines – wain menyelerakan (contoh; sherry dan vermouth dimana perisa aromanya didapati

dengan menggunakan herba atau rempah ratus; 14-21% alkohol)

2. Red table wines – wain merah meja (contoh; claret, burgundy dan chianti; 10-14% alkohol)

3. White table wines – wain putih meja (contoh; rhine wine dan sauterne;10-14% alkohol)

4. Sweet dessert wines – wain manis desert (contoh; port, white port, muscatel and tokay; 14-21% alkohol)

5. Sparkling wine – wain berkilau (contoh; champagne dan sparkling burgundy; 10-14% alkohol)

Page 24: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

2.5.1 Wain merah1. Hasil daripada hancuran kulit, pulpa dan biji jenis anggur ungu

atau merah dan dibiarkan dalam keadaan jus semasa proses fermentasi

2. Penghasilan alkohol menyumbang kepada warna sedutan (extraction) jus dimana semakin lama kulit, pulpa dan biji bersama sedutan jus semakin pekatlah warna yang akan dihasilkan

3. Wain merah mengandungi resveratrol lebih tinggi berbanding wain putih

4. Resveratrol mungkin boleh mengurangkan kolesterol darah, halang sakit jantung and anti barah (Murano, 2003)

Page 25: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

2.5.2 Wain merah jambu (Pink/ rose` wines)

1. Boleh dihasilkan dengan mengasingkan bukan jus “pumace” daripada cecair atau “must” (Latin; young wine, is freshly pressed fruit juice that contains the skins, seeds and stems of the fruit) diawal proses fermentasi iaitu hanya sedikit sahaja kuantiti pewarna (pigment) diekstrak.

2. Boleh juga dihasilkan dengan mencampurkan (blending) wain putih dengan sedikit kuantiti wain merah

Page 26: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

2.5.3 Wain putih

1. Boleh dihasilkan dari buah anggur yang berpigmen dengan mengasingkan kulit, palpa dan biji sebelum proses fermentasi dengan menggunakan dengan kaedah

Rawatan Ion exchange dan activated charcoal untuk mengeluarkan pigmen

Menggunakan enzim anthocyanase yang menyahkan warna pigmen

2. Boleh dihasilkan dari buah anggur jenis putih yang dihancurkan dan mengasingkan pepejal bukan jus sebelum proses fermentasi bermula

Page 27: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

3.0 Cuka Wain/Wine vinegar

Page 28: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

3.1 Cuka (Vinegar)

Wine and other (designated) alcoholic beverages (cider – e.g from apple) aerobically converted by Acetobacter into condiments rich in acetic acid and ethyl acetate for salad dressing and similar usage. Formerly now seldom, a spoiled wine. An alternative product for wineries.

(Roger et al., 1996)

Page 29: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Asid asetik/Acetic acid (a.k.a Ethanoic acid)

Page 30: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Etil asetat /Ethyl acetate

Page 31: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

• Secara umumnya kepekatan asid asetik membayangkan jumlah penghasilan etil asetat (juzuk utama bau cuka- main aroma compound vinegar)

• Biasanya asid asetik yang ditentukan kandungan kerana ianya lebih mudah dianalisa berbanding etil asetat

• Umumnya kekuatan bau wain dalam cuka

ditunjukkan dengan kepekatan asid asetik

Page 32: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

3.2 Asas penghasilan cuka wain (wine vinegar)

Alkohol dari fementasi yis – wain dengan kehadiran oksigen, dan bakteria s.p Acetobacteria aceti akan meneruskan fementasi kepada penghasilan asid asetik

C2H5OH + O2 → 2CH3COOH + H2O etil alkohol oksigen asid asetik air

Page 33: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Acetobacter aceti

Page 34: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

3.2.1 Cuka wain (wine vinegar)

1. Bakteria cuka dikhuatiri oleh pakar wain iaitu bakteria cuka memerlukan oksigen untuk hidup maka dimana dalam pemprosesan wain alat yang bersesuian diperlukan (well-equipped wineries)

2. Bakteria cuka terbahagi kepada

i. Bakteria asid asetik (acetic acid bacteria)

Contoh ;

a) Acetobacteria aceti digunakan dengan meluas lebih bertahan terhadap etanol (highly ethanol tolerant) mudah dikawal dengan menyelenggara keadaan tak berudara

(anaerobic) dan jumlah SO2 yang berpatutan (0.8 mg/L molekular

SO2)

b) Acetobacter pasteurianus

c) Acetobacteria peroxydans

Page 35: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

ii. Bakteria asid laktik (lactic acid bacteria) –sesuai untuk beberapa

jenis wain tetapi boleh merosak jenis-jenis wain yang tertentu• Contoh ;

a) Leuconostoc oenos

b) Lactobacillus brevis

Asid malik bakteria asid laktik asid laktik + CO2

Asid malik adalah asid organik yang memiliki perisa epal (apple-like flavour)

Leuconostoc oenos digunakan untuk merendahkan pH produk dan digunakan tambah kepada wain merah dan wain putih

Page 36: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Lactobacillus brevis akan mengurangkan pH produk dengan hebat (severely reduce total acidity) menyebabkan wain tawar/tidak punya rasa (insipid) dan tidak bersemangat (lifeless)

iii. Pediococcus cerevisiae bakteria boleh menghasilkan histamine dalam beberapa wain terutama wain merah meja

Histamine adalah sebatian (compound) organik yang merangsang peredaran darah dan mungkin membawa peranan dalam masalah pernafasan hidung (nasal stuffiness), pening dan beberapa tindakbalas alahan pada peminum wain

Page 37: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

3.3 Carta aliran pemprosesan cuka wain

Wain

Barrel/Acetator/Generator (Janakuasa)

Fermentasi

Pembotolan

Page 38: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

3.4 Penghasilan cuka wain (wine vinegar)

1. Dalam penghasilan cuka (vinegar) terdapat dua langkah fementasi

2. Langkah pertama melibatkan pertukaran (conversion) gula dalam jus (contoh jus anggur, jus epal) kepada alkohol yang dimulakan dalam keadan berudara (aerobic) untuk merangsangkan pembiakan yis dan menambahkan sel mas (cell mass) tetapi ditukar segera kepada keadaan tidak berudara (anaerobic) untuk memudahkan (favour) fementasi gula kepada alkohol

3. Langkah kedua melibatkan pertukaran alkohol kepada asid asetik dan biasanya dilakukan dalam janakuasa cuka (vinegar generator)

Page 39: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

3.4.1 Janakuasa cuka wain (Vinegar generator)

1. Janakuasa cuka terdiri dari tangki besar (tank) atau tong (vat) dihimpun dengan susunan kayu (packed with wood shavings) untuk mengujudkan keluasan permukaan berudara yang besar (to provide a large aerobic surface area)

2. Janakuasa ini memerlukan pengawalan teliti

3. Keadaan berudara (aerobic condition) membantu kulapuk (mould)

membiak dan meyebabkan asid asetik terurai seterusnya

4. Pengudaraan berlebihan boleh menyebabkan asid asetik teroksida

kepada CO2 dan H2O

5. Alkohol sider (cider) atau wine (wain) setelah diinokolum (inoculation) dengan baketria cuka, di titis/dilelehkan (trickled) melalui susunan kayu (wood shavings) sementara udara ditiub keatas melalui shaving (blown up through the shavings)

6. Cuka akan dikeluarkan dari janakuasa bila kepekatan asid asetik mencecah 4% (atau tinggi sedikit) – tahap minimum kebenaran undang-undang bagi asid asetik dalam cuka

7. Memanjangkan tempuh penuaan cuka akan secara keseluruhannya meningkatkan juzuk-juzuk lain seperti bahan antioksidan (fenolik), bahan teruap (3-furfural)

Page 40: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Raw material

1. Vinegar is made from a variety of diluted alcohol products, the most common being wine, beer, and rice. Balsamic vinegar is made from the Trebbiano and Lambrusco grapes of Italy’s Emilia-Romagna region. Some distilled vinegars are made from wood product such as beech.

2. Acetobacters are microscopic bacteria that live on oxygen bubble. Whereas the fermentation of grapes or hops to make wine or beer occurs in the absence of oxygen, the process of making vinegars relies on its presence. In the natural processes, the acetobacters are allowed to grow over time. In the vinegar factory, this process is induced by feeding acetozym nutrients into the tanks of alcohol.

Page 41: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

3. Mother of vinegar is the gooey film that appears on the surface of the alcohol products as it is converted to vinegar. It is natural carbohydrate called cellulose. This film holds the highest concentration of acetobacters. It is skimmed off the top and added to subsequent batches of alcohol to speed the formation of vinegar. Acetozym nutrients are man-made mother of vinegar in powdered form.

4. Herbs and fruits are often used to flavour vinegar. Commonly used herbs include tarragon, garlic, and basil. Popular fruits include raspberries, cherries and lemons.

Page 42: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Design

• The design step of making vinegar is essentially a recipe. Depending on the type of vinegar to be bottled at the production plant – wine vinegar, cider vinegar, or distilled vinegar – food scientists in the kitchen and laboratories create recipes from the various vinegars. Specifications include the amount of mother of vinegar and/or acetozym nutrients added per gallon of alcohol product. For flavored vinegars, ingredients such as herbs and fruits are macerated in vinegar for varying periods to determine the best taste results.

Page 43: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

The Manufacturing Process

I The Orleans method1. Wooden barrels are laid on their sides. Bungholes are drilled into

the top side and plugged with stoppers. Holes are also drilled into the ends of the barrels.

2. The alcohol is poured into the barrel via long-necked funnels inserted into the bungholes. Mother of vinegar is added at this point. The barrel is filled to a level just below the holes on the ends. Netting or screens are placed over the holes to prevent insects from getting into the barrels.

3. The filled barrels are allowed to sit for several months. The room temperature is kept approximately 85°F (29°C). Samples are taken periodically by inserting a spigot into the side holes and drawing liquid off. When the alcohol has converted to vinegar, it is drawn to the spigot. About 15% of the liquid is left in the barrel to blend with the next batch.

Page 44: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

II. The submerged fermentation method

1. The submerged fermentation is commonly used in the production of wine vinegars. Production plants are filled with large stainless steel tanks called acetators. The acetators are fitted with centrifugal pumps in the bottom that pump air bubbles into the tank in much the same way that an aquarium pump does.

2. As the pump stirs the alcohol, acetozym nutrients are piped into the tank. The nutrients spur the growth of acetobacters on the oxygen bubbles. A heater in the tank keeps the temperature between 80 and 100°F (26 - 38°C).

3. Within a matter of hours, the alcohol product has been converted into vinegar. The vinegar is piped from the acetators to a plate-and-frame filtering machine. The stainless steel plates press the alcohol through paper filters to remove any sediment, usually about 3% of the total product. The sediment is flushed into a drain while the filtered vinegar moves to the dilution station.

Page 45: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

III. The generator method1. Distilled and industrial vinegars are often produces

via the generator method. Tall oak vats are filled with vinegar-moistened beechwood shavings, charcoal, or grape pulp. The alcohol product is poured into the top of the vat and slowly drips down through the fillings.

2. Oxygen is allowed into the vats in two ways. One is through bungholes that have been punched into the sides of the vats. The second is through the perforated bottoms of the vats. An air compressor blows air through the holes.

Page 46: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

3. When the alcohol product reaches the bottom of the vat, usually within a span of several days to several weeks, it has converted to vinegar. It is poured off from the bottom of the vat into storage tanks. The vinegar produced in this method has a very high acetic acid content, often as high as 14% and must be diluted with water to bring its acetic acid content to a range of 5 – 6%.

4. To produce distilled vinegar, the diluted liquid is poured into a boiler and brought to its boiling point. A vapor rises from the liquid and is collected in a condenser. It then cools and becomes liquid again. This liquid is then bottled as distilled vinegar.

Page 47: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

The production of vinegar

Page 48: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Bascsamic vinegar1. The production of balsamic vinegar most closely

resembles the production of fine wine. In order to bear the name balsamic, the vinegar must be made from the juices of the Trebbiano and Lambrusco grapes. The juice is blended and boiled over a fire. It is then poured into barrels of oaks, chestnut, cherry, mulberry and ash.

2. The juice is allowed to age, ferment, and condense for five years. At the beginning of each year, the aging liquid is mixed with younger vinegars and placed in a series of smaller barrels. The finished product absorbs aroma from the oak and color from the chestnut.

Page 49: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

3.5 Cuka semulajadi dan cuka buatan

i. "Natural vinegar " is acetic acid that is made in a biological process using the Acetobacter aceti bacteria.

ii. "Artificial vinegar" is acetic acid that is made by a chemical process by the action of methanol and carbon monoxide.

i. “Cuka semulajadi” pula adalah asid asetik yang diperbuat secara proses biologikal menggunakan bakteria Acetobacter aceti.

C2H5OH + O2 2CH3COOH + H2O

etil alkohol oksigen Acetobacter aceti asid asetik air

ii. “Cuka buatan” adalah asid asetik yang diperbuat hasil dari proses kimikal iaitu tindakbalas antara metanol dan karbon monoksida.

CH3OH + CO 2CH3COOH

metil alkohol/metanol karbon monoksida asid asetik

Page 50: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

3.5.1 Cuka wain merah (Red wine vinegar)

Page 51: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Cuka wain merah

Page 52: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Cuka wain merah

Page 53: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Cuka wain Itali

Page 54: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

3.5.2 Cuka wain putih (White wine vinegar)

Page 55: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Cuka wain putih dan merah

Page 56: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Cuka wain putih

Page 57: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Cuka wain putih

Page 58: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

4.0 Cuka buatan

Page 59: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Cuka Buatan

Page 60: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Cuka Buatan

Page 61: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

5.0 Cuka berasaskan selain dari wain

Page 62: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4
Page 63: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4
Page 64: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4
Page 65: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4
Page 66: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4
Page 67: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4
Page 68: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

6.0 Kandungan cuka

• Asid-asid tak meruap (Non-volatile acids)

• Asid-asid meruap (Volatile acid)

• Asid organik (Organic acids)

• Antikoksida {Antioxidant contoh; Asid-asid fenolik( Phenolic acids)}

• Lain-lain

Page 69: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Table 1: Standard wine vinegar composition

Compound Added conc. (g 1 ¹)⁻

Acetic acid 78.9

Ethanola 20.02

Ethyl acetate 24.3

Glycerol 3.74

Methanol 1.58

3-Methyl-1-butanol 1.0

Methyl acetate 0.923

Acetaldehyde diethyl acetal 0.891

Acetaldehyde 0.624

Acetoin 0.392

Proline 0.50

Tartaric acid 3.0

Distilled watera

a : in ml 1 ¹⁻

875

Sumber: Tesfaye, et al., 2004

Page 70: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Table 2: Evolution of TPI (Total Penolic Index) and dry extract in standard vinegar and vinegar sample

Analyzed parameter

Vinegar sample

Aging time (days)

0 15 30 60 90

Total polyphenol index (mg 1 ¹)⁻

VE0BT 43 708 697 697 713

VE0T 43 327 425 376 354

VE1BT 43 392 394 452 428

VE1T 43 422 413 407 409

VE2BT 43 318 380 383 730

VE2T 43 346 417 400 432

SBT 0 86 178 203 318

ST 0 148 247 281 239

Sumber: Tesfaye, et al., 2004

Page 71: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Table 3: Evolution of TPI (Total Penolic Index) and dry extract in standard vinegar and vinegar sample

Analyzed parameter

Vinegar sample

Aging time (days)

0 15 30 60 90

Dry extract (% w/v)

VE0BT 0.155 0.153 0.163 0.165 0.165

VE0T 0.155 0.149 0.153 0.166 0.161

VE1BT 0.155 0.152 0.154 0.159 0.158

VE1T 0.155 0.154 0.167 0.154 0.156

VE2BT 0.155 0.149 0.158 0.159 0.153

VE2T 0.155 0.166 0.155 0.153 0.159

SBT 0.003 0.056 0.058 0.059 0.057

ST 0.003 0.052 0.052 0.065 0.067

Sumber: Tesfaye, et al., 2004

Page 72: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Table 4 : Evolution of phenolic compounds in standard vinegar and vinegar sample

Vinegar sample

Aging time (days)

Phenolic compound (mg 1 ¹)⁻

Gallic acid

5-Hydroxymethyl-2-furfuraldehyde

Vanillic acid

Syringaldehyde Coniferaldehyde

Sinapinaldehyde

VE1 0 6.63 14.06 - - - -

VE1BT 15306090

10.510.812.112.1

10.19.9310.110.2

11.48.8810.410.5

25.324.928.525.3

4.894.114.883.28

18.615.515.915.8

VE1T 15306090

12.012.412.414.7

10.710.610.211.1

11.210.69.5711.9

21.122.823.024.9

4.723.184.965.49

16.919.217.621.9

S 0 - - - - - -

SBT 153060

0.731.051.21

0.760.860.92

6.976.495.22

26.424.827.0

1.902.241.80

11.513.512.3

ST 153060

2.783.414.94

1.041.221.18

5.886.517.32

23.827.427.4

3.684.663.85

18.220.015.4

(-)Compounds non-detected or non-quantified

Sumber: Tesfaye, et al., 2004

Page 73: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Table 5: Evolution of volatile compounds from wood in vinegar samples

Vinegar sample

Aging time (days)

Volatile compounds (mg 1 ¹)⁻

2-Furfural 5-Methylfurfural

Furfuryl alcohol

Trans-β-Methyl-γ-octalactone

Cis-β-Methyl-γ-octalactone

Vanillin

V 0 1.46 + 0.02 n.d. 0.227 + 0.004 0.102 + 0.003 0.207 + 0.012 0.66 + 0.01

VE1BT 1590

4.73 + 0.098.67 + 0.03

0.364 + 0.004o.324 + 0.010

0.300 + 0.0020.192 + 0.003

0.128 + 0.0000.128 + 0.007

0.325 + 0.0080.309 + 0.002

12.0 + 0.112.6 + 0.2

VE1T 1590

2.68 + 0.015.85 + 0.05

0.297 + 0.0230.219 + 0.014

0.273 + 0.014n.d.

0.271 + 0.0120.256 + 0.005

1.38 + 0.031.35 + 0.04

11.8 + 0.412.0 + 0.1

VE2BT 1590

2.15 + 0.018.39 + 0.01

0.274 + 0.0040.525 + 0.003

0.594 + 0.0060.285 + 0.008

0.115 + 0.0020.125 + 0.003

0.280 + 0.0080.288 + 0.004

14.5 + 0.715.4 + 0.2

VE2T 1590

5.42 + 0.0210.7 + 0.06

0.434 + 0.0020.438 + 0.009

0.571 + 0.0080.275 + 0.012

0.279 + 0.0080.285 + 0.005

1.43 + 0.011.47 + 0.00

13.0 + 0.114.7 + 0.1

n.d.: nondetected; Eugenol was not detected in any of the samples

Sumber: Tesfaye, et al., 2004

Page 74: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Table 6: Ranges of concentration of the different parameters in the commercial vinegar sample

Parameter #PLS components Range

Total acids (°) 4 6.05 – 6.25

Non-volatile acids (°) 3 0.07 – 0.09

Volatile acids (°) 5 5.97 – 6.13

Chloride (g L ¹ of NaCl)⁻ 5 0.31 – 0.34

Solids (g L ¹ per acetic grade)⁻ 1 1.42 – 1.48

Ash (g L ¹)⁻ 5 1.06 – 1.11

L-proline (g L ¹)⁻ 4 1.02 – 1.63

L (+)-tartaric acid (g L ¹)⁻ 1 0.73 – 0.76

L(-)-malic acid (g L ¹)⁻ 1 0.31 – 0.32

Lactic acid (g L ¹)⁻ 3 0.55 – 0.60

Acetic acid (g L ¹)⁻ 4 56.46 – 60.71

Citric acid (g L ¹)⁻ 2 0.58 – 0.61

Succinic acid (g L ¹)⁻ 3 0.49 – 0.54

D-malic acid (g L ¹)⁻ 1 0.021 – 0.002

Sumber: Sáiz-Abajo et al., 2006

Page 75: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Table 7: Total polyphenol content and ORAC-FL value for grape juices and wine vinegars

Sample Total polyphenols ORAC-FL value Concentration range (μl/ml)

Red rape juices#1#2#3#4#5

1177 + 201114 + 13812 + 23876 + 24705 + 10

25.0 + 1.922.9 + 1.820.6 + 1.318.9 + 0.414.6 + 0.6

0.07 – 0.250.10 – 0.250.13 – 0.330.14 – 0.330.14 – 0.33

White grape juices#6#7#8#9#10

474 + 4436 + 2229 + 2352 + 2151 + 7

11.1 + 1.09.8 + 1.15.1 + 0.288.6 + 0.163.5 + 0.12

0.20 – 0.670.20 – 0.670.25 – 0.670.33 – 1.000.50 – 2.00

Wine vinegars#11#12#13#14#15

867 + 7860 + 14306 + 4360 + 3637 + 16

11.5 + 1.111.0 + 0.84.7 + 0.384.5 + 0.456.9 + 0.31

0.20 – 0.590.20 – 0.670.33 – 1.430.25 – 1.000.50 – 1.00

Sumber: Davales, et al., 2005

Page 76: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Table 8: Average content of phenolic acids of four different samples of Traditional balsamic vinegar from Modena

Average content μg/mL

4-Hydroxybenzoic acid 6.5

Vanillic acid 8.1

Protocatecuic acid 18.8

Syringic acid 13.8

Isoferulic acid 2.2

P-Coumaric acid 17.1

Gallic acid 18.0

Ferulic acid 8.8

Caffeic acid 10.9

Sumber: Plessi, et al., 2006

Page 77: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Table 9: Concentration (g L ¹) of the analyses identified in the H NMR spectra of ⁻traditional balsamic vinegars (TBV), balsamic vinegars (BV), wine vinegar (WV), apple vinegar (AV), malt vinegar (MV), rice vinegar (RV) and tomato vinegar (TV)

Compound

TBV2a

TBV8a TBV11a

TBV12a

TBV25a

BV not aged

BV aged

WV AV MV RV TV

Acetic Acid

49.6 46.6 28.5 24.0 10.6 62.5 54.9 70.9 50.9 50.0 74.3 57.3

Citric Acid

0.64 1.37 2.00 1.90 1.74 0.35 1.88 0.09 0.02 n.d n.d 18.6

Formic Acid

2.39 2.35 1.97 1.90 0.81 0.04 0.53 0.01 0.28 0.55 0.27 1.13

Lactic Acid

0.74 0.91 0.87 0.51 0.43 0.49 1.24 0.76 0.38 1.49 2.14 1.64

Malic Acid

7.34 11.1 14.3 14.7 12.6 3.60 11.6 0.66 3.56 n.d n.d 3.64

Succinic Acid

0.56 0.79 1.04 1.03 0.69 0.40 0.78 0.51 0.27 0.30 0.32 0.79

Tartaric Acid

3.83 3.95 4.90 5.60 3.04 1.58 2.55 0.91 n.d n.d n.d n.d

Sumber: Caligiani, et al, 2007

Page 78: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Table 9: Concentration (g L ¹) of the analyses identified in the H NMR spectra of ⁻traditional balsamic vinegars (TBV), balsamic vinegars (BV), wine vinegar (WV), apple vinegar (AV), malt vinegar (MV), rice vinegar (RV) and tomato vinegar (TV)

Compound

TBV2a

TBV8a TBV11a

TBV12a

TBV25a

BV not aged

BV aged

WV AV MV RV TV

Fructose 168 196 238 257 314 75 146 n.d 6.83 n.d n.d n.d

Glucose 178 212 330 364 389 71 149 n.d n.d 18.3 13.6 n.d

Acetoin 0.33 0.32 0.24 0.20 0.14 0.37 0.58 0.61 0.21 1.02 2.51 0.56

HMF 1.59 1.78 2.96 3.00 3.38 0.04 1.48 n.d n.d n.d n.d n.d

2,3-Butanediol

0.59 0.88 1.55 1.67 1.65 0.42 0.47 0.46 0.37 0.63 0.67 2.91

Ethanol 0.53 0.20 0.13 0.12 0.11 0.62 2.34 0.99 1.03 2.21 0.49 3.52

Ethyl Acetate

0.33 0.39 0.61 0.69 0.27 0.19 0.35 0.20 0.14 0.28 0.17 0.71

Alanine 0.19 0.24 0.37 0.35 0.38 0.12 0.31 0.06 n.d 0.18 0.07 1.35

Sumber: Caligiani, et al., 2007

Page 79: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

6.1 Produk makanan menggunakan cuka wain

Page 80: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

6.2 Fungsi Cuka

1. Pengawet – memanjangkan tempoh hayat sesuatu makanan

2. Pengsekata asid (Acid regulator) – mengubahsuai pH makanan

3. Perisa (flavour) – meningkatkan nilai rasa makanan

4. Melambatkan ketengikan atau kerosakan lain disebabkan proses pengoksidaan disebabkan cuka mengandungi antioksida (polifenol/polyphenol)

5. Memperbaiki tekstur makanan seperti menghaluskan pes kanji (starch paste –sebagai pemekat) dalam salad dressing melalui proses asid hidrolisis (acid hydolysis) – (Potter and Hotchkiss, 1998)

6. Mengurangkan kandungan kolesterol kepada pengguna

Page 81: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

6.2.1 Possible cholesterol and triacylglycerol effects

• Tikus yang diberi makan cuka atau asid asetik mampu menurunkan tekanan darah namun kesannya belum diuji pada manusia.

• Rats fed vinegar or acetic acid have lower blood pressure than controls, although the effect has not been tested in humans.

• "Dietary acetic acid reduces serum cholesterol and triacylglycerols in rats fed a cholesterol-rich diet“

• (Goda et al., 2006)

Page 82: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Possible cholesterol and triacylglycerol effects

• Sebuah kajian 2006 menyimpulkan bahawa sekumpulan tikus yang diberi ujian dengan asid asetik (komponen utama dari cuka) mempunyai "nilai signifikan lebih rendah untuk total serum kolesterol dan “triacylgleycerol”

(Johnston and Gaas, 2006). 

Page 83: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Possible cholesterol and triacylglycerol effects

• Mengurangkan risiko penyakit jantung iskemik fatal diamati dalam peserta dalam satu mahkamah yang makan cuka dan minyak salad dressing secara kerap.

• Reduced risk of fatal ischemic heart disease was observed among participants in a trial who ate vinegar and oil salad dressings frequently.

(Johnston and Gaas, 2006). 

Page 84: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

7.0 RujukanBoulton, R.B., Singleton, V.L., Bisson, L.F. and Kunkee, R.E. (1996). Principles and

Practices of Winemaking. International Thomson Publishing, New York, US.

Caligiani, A., Acquotti, D., Palla, G. and Bocchi, V. (2007). Identification and quantification of the main organic components of vinegars by high resolution ¹H NMR spectroscopy, Analytica Chimica Acta, 585; 110 – 119.

Dávalos, A., Bartolomé, B. and Gomez-Cordovés., C. (2005). Antioxidant properties of commercial grape juices and vinegars, Food Chemistry, 93; 325-330.

Fushimi, T., Suruga, K., Oshima, Y., Fukiharu, M., Tsukamoto, Y., and Goda, T. (2006). "Dietary acetic acid reduces serum cholesterol and triacylglycerols in rats fed a cholesterol- rich diet". The British Journal of Nutrition 95 (5): 916–24.doi:10.1079/BJN20061740. PMID 16611381.

Page 85: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Rujukan

Handbook of Halal Food Additives (2006). Halal Hub Division, Department of Islamic Development Malaysia, Cyberjaya, Selangor.

Jay, J. M. (1978). Modern Food Microbiology, 2nd Edition, D. Van Nostrand Co., New York, USA.

Johnston, C.S. and Gaas, C.A. (2006). "Vinegar: medicinal uses and antiglycemic effect". MedGenMed 8 (2): 61. PMID 16926800. PMC 178520.

Murano, P. S. (2003). Understanding Food Science and Technology. Peter Marshall, Singapore.

Plessi, M., Bertelli, D. and Miglietta, F. (2006). Extraction and identification by GC-MS of phenolic acids in traditional balsamic vinegar from Medona, Journal of Food Composition and Analysis, 19; 49-54.

Potter, N. N. and Hotchkiss, J. H. (1998). Food Science. 5th ed. Aspen Publishers, Inc, Maryland.

Page 86: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

Rujukan

Sáiz-Abajo, M.J., González-Sáiz, J. M. and Pizarro, C. (2006). Prediction of organic acids and other quality parameters of wine vinegar by near-infrared spectroscopy. A feasibility study, Food Chemistry, 99; 615-621.

Sugiyama, A., Saitoh, M., Takahara, A., Satoh, Y. and Hashimoto, K. (2003). Acute cardiovascular effects of a new beverage made of wine vinegar and grape juice, assessed using an in vivo rat, Nutrition Research, 23; 1291 – 1296.

Tesfaye, W., Morales, M.L., Benitez B., Garcia-Parilla, M.C.and Troncoso, A.M. (2004). Evolution of wine vinegar composition during accelerated aging with oak chips, Analytica Chimica Acta, 513; 239 – 245.

Vine, R. P., Harkness, E.M., Browning, T. and Wagner, C. (1999). Winemaking, From Grape Growing to Marketplace. Aspen Publishers, Inc, Maryland.

Page 87: Teknologi Pemprosesan Cuka WainVinegarterkini4

SEKIAN, TERIMA KASIH

SOAL JAWAB