Menganalisis pengaruh suhu, pH serta waktu fermentasi pada pembuatan minuman KOMBUCHA melalui analisis data menggunakan Artificial Intelligence (AI)
Oleh: Sri Rama Yanti
Saya adalah seorang guru IPA di Sekolah Menengah Pertama dan saat ini saya berkesempatan menjadi koordinator ekstrakurikuler IPA yang diberi nama sains club. Sains club adalah sebuah kelompok ekstrakurikuler atau kegiatan di luar jam pelajaran sekolah yang berfokus pada eksplorasi dan pembelajaran ilmu pengetahuan alam. Ekstrakuriuler ini menyediakan wadah bagi murid yang memiliki minat mendalam terhadap sains seperti fisika, kimia, dan biologi. Tujuannya adalah untuk membuat sains menjadi lebih menyenangkan, mudah dipahami dan bermakna melalui praktik langsung dan eksperimen, bukan hanya diadapat dari buku teks. Kegiatan eksplorasi dan pembelajaran ilmu pengetahuan alam yang saya buat tidak hanya berfokus pada hasil sesaat melainkan hasil tersebut menjadi bernilai jual tinggi dan bermanfaat bagi orang lain. Dalam hal ini saya melakukan eksperimen atau percobaan dalam pembuatan minuman kombucha.
Apa itu teh kombucha? Kombucha adalah minuman teh yang dibuat melalui proses fermentasi. Proses ini melibatkan teh manis yang diseduh dengan bantuan SCOBY (Symbiotic Culture of Bacteria and Yeast), yaitu sebuah koloni simbiosis dari bakteri dan ragi yang bekerja sama untuk mengubah gula menjadi asam asetat dan karbondioksida. Kombucha bermanfaat bagi tubuh diantaranya membantu menurunkan berat badan, mengurangi peradangan, meningkatkan kesehatan usus, meningkatkan sistem kekebalan tubuh dan melawan kanker. Banyaknya manfaat dari minuman kombucha dan terbukanya peluang usaha yang menjanjikan dimasa depan, diperlukan minuman kombucha yang berkualitas. Agar rasa kombucha yang dihasilkan memiliki cita rasa yang baik maka perlu diperhatikan variabel-variabel seperti suhu, kondisi pH dan waktu fermentasi. Oleh sebab itu pembuatan kombucha bukan hanya sekedar membuat sebuah minuman, murid juga dituntut untuk mengamati pengaruh suhu dengan waktu fermentasi, pH awal dan akhir terhadap kualitas rasa.
Dalam hal ini, pengamatan yang dilakukan murid bertujuan untuk mengasah kemampuan berpikir hipotetik-deduktif murid dimana kemampuan hipotetik-deduktif pada usia remaja mulai berkembang. Kemampuan hipotetik-deduktif adalah kemampuan untuk membuat hipotesis tentang suatu masalah dan kemudian secara logis menguji hipotesis tersebut untuk menarik kesimpulan. Mereka tidak lagi hanya menerima informasi yang diberikan, melainkan mulai mempertanyakan, menganalisis, dan mencari bukti untuk mendukung atau menolak suatu gagasan. Tentunya untuk membantu murid dalam membuat hipotesis, menganalisis dan menyimpulkan hasil pengamatan diperlukan bantuan teknologi, teknologi yang berkembang dan terbaru saat ini adalah menggunakan Artificial Intelligence (AI). Adapun praktik baik ini saya beri judul “Menganalisis pengaruh suhu, pH serta waktu fermentasi pada pembuatan minuman KOMBUCHA melalui analisis data menggunakan Artificial Intelligence (AI)”.
Praktik baik ini merupakan pendekatan pembelajaran yang mengubah kegiatan laboratorium menjadi pengalaman belajar berbasis AI dan data sains yang mempersiapkan siswa untuk masa depan. Guru dan siswa dapat memanfaatkan AI tidak hanya sebagai alat bantu, tetapi sebagai mitra analitis yang memperkaya pemahaman tentang proses fermentasi. AI berperan penting dalam pemantauan dan analisis real-time. Dalam pembuatan kombucha, faktor seperti suhu, pH, dan waktu fermentasi adalah faktor yang sangat mempengaruhi kualitas rasa. Selain mengukur variabel ini secara manual, siswa juga dapat mengolah data yang diperoleh dari pengamatan menggunakan AI seperti grafik perubahan pH dari waktu ke waktu. Berdasarkan data yang dikumpulkan, sistem AI dapat memberikan umpan balik dan panduan yang disesuaikan untuk setiap kelompok siswa. Jika kombucha mereka tidak berkarbonasi dengan baik, mereka dapat mengajukan pertanyaan ke chatbot berbasis AI, dan AI akan menganalisis data fermentasi mereka untuk memberikan rekomendasi spesifik, seperti "Tambahkan gula lebih banyak" atau "Tingkatkan suhu ruangan". AI juga dapat menyarankan eksperimen variasi rasa berdasarkan data keberhasilan dari proyek-proyek sebelumnya atau bahkan menyarankan resep baru. Dengan cara ini, siswa mendapatkan dukungan yang instan dan terpersonalisasi, mengurangi rasa frustrasi dan mempercepat proses belajar.
Integrasi AI membuka pintu untuk kolaborasi dan analisis skala besar. Data yang dikumpulkan dari semua proyek murid dapat dianonimkan dan diunggah ke database terpusat. AI kemudian dapat menganalisis data agregat ini untuk mengidentifikasi hasil fermentasi, menemukan korelasi antara bahan dan hasil akhir, atau menunjukkan praktik terbaik yang paling sering berhasil. Murid dapat membandingkan hasil proyek mereka dengan data dari kelompok lain, yang menumbuhkan rasa kompetisi yang sehat dan mendorong pertukaran pengetahuan. Pembelajaran tidak lagi terbatas pada pengalaman pribadi, tetapi meluas ke analisis data kolektif yang dikelola oleh kecerdasan buatan.
Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam kegiatan ini adalah:
1. Melakukan asesmen awal kepada murid tentang minuman-minuman fermentasi yang bermanfaat bagi tubuh termasuk teh kombucha melalui quizziz
2. Memberikan pemahaman tentang pengertian kombucha, cara membuatnya, manfaat dan peluang usaha melalui video dari youtube, gemini AI dan google.
3. Murid membuat kombucha sesuai kelompok yang telah ditentukan dengan memberikan lembar kerja cara membuta kombucha
4. Mengamati dan mencatat data secara rutin ( 7 hari berturut turut), seperti suhu, pH, dan waktu fermentasi kemudian menganalisis data tersebut menggunakan AI dan sumber literatur lainnya untuk menarik kesimpulan tentang faktor-faktor yang memengaruhi rasa, tekstur, dan kandungan nutrisi kombucha.
5. Hasil pengamatan disajikan dalam bentuk laporan ilmiah dan dipresentasikan dalam bentuk canva
6. Melakukan Asesmen akhir dengan menggunakan quizziz untuk mengetahui pemahaman mereka secara individu tentang apa yang mereka pelajari.
6. Minuman yang dihasilkan dikemas dan di konsumsi oleh warga sekolah
7. Untuk tujuan jangka panjang murid dapat membuat minuman kombucha dirumah dan dikonsumsi, selain itu juga dapat dijual belikan untuk menambah pendapatan (menumbuhkan jiwa kewirausahaan)
Langkah langkah yang dilakukan tentunya memiliki kendala dalam proses pelaksanaannya seperti ketelitian murid dalam mencatat data yang diinginkan, kualitas bahan-bahan membuat minuman kombucha dan pengaruh faktor biologis yang sulit dikontrol seperti lingkungan (suhu, kelembapan,dan paparan udara dapat mengubah laju dan profil fermentasi) dan keunikan SCOBY. Tentunya, kendala ini dapat diatasi dengan terus melakukan perbaikan perbaikan untuk menghasilkan minuman kombucha yang berkualitas.
Dari hasil yang diperoleh murid, murid dapat menyimpulkan bahwa suhu, pH dan waktu fermentasi mempengaruhi kualitas rasa, aroma, dan karakteristik fisikokimia lainnya. Murid menemukan rasa yang sangat asam seperti rasa cuka pada minuman kombucha jika waktu fermentasi 11 hari keatas dan memberikan rasa manis dan asam yang seimbang ketika waktu fermentasi 5- 10 hari. Waktu fermentasi yang semakin lama membuat rasa semakin asam dan tentunya nilai pH semakin kecil (dibawah 3,5). Murid juga menemukan bahwa pada suhu tinggi bisa menyebabkan ketidakseimbangan mikrobiota (SCOBY tidak bekerja maksimal). Bakteri asam asetat mungkin menjadi terlalu dominan, menghasilkan kombucha yang menjadi terlalu asam dalam waktu singkat, sementara khamir tidak memiliki cukup waktu untuk menghasilkan rasa yang seimbang. SCOBY berkerja maksimal disuhu 24°C hingga 30°C, pada rentang suhu ini, bakteri dan khamir dalam SCOBY bekerja paling efisien, menghasilkan keseimbangan rasa dan senyawa yang baik.
Dengan adanya hasil yang didapat murid dari pengamatan yang dilakukan, murid memiliki pengetahuan yang baik untuk membuat minuman kombucha yang berkualitas sehingga murid bisa memberikan manfaat kepada orang lain dengan memproduksi minuman kombucha untuk digunakan oleh diri sendiri, keluarga dan masyarakat.



