-
Acara II
FERMENTASI SUBSTRAT CAIR
FERMENTASI NATA DE COCO
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM
TEKNOLOGI FERMENTASI
Disusunoleh:
Johana Lanna Christabella
12.70.0093
Kelompok: A3
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA
SEMARANG
2015
-
1
1. HASIL PENGAMATAN
1.1. Hasil Pengamatan Lapisan Nata de Coco Kloter A
Dibawah ini terdapat tabel 1. yang merupakan hasil pengamatan
lapisan nata de coco
kloter A pada praktikum fermentasi susbstrat cair nata de
coco.
Tabel 1. Pengukuran Lapisan Nata de coco pada hari ke-0, ke-7,
dan ke-14
Kel Tinggi Media
Awal (cm)
Tinggi Ketebalan Nata (cm) % Lapisan Nata
H0 H7 H14 H0 H7 H14
A1 1,4 0 0,3 0,3 0 21,43 21,43
A2 1,2 0 0,4 0,4 0 33,33 33,33
A3 1,4 0 0,5 0,5 0 35,71 35,71
A4 2 0 0,2 0,6 0 10,00 30,00
A5 1,2 0 0,2 0,3 0 16,60 25,00
Berdasarkan tabel pengamatan di atas, dapat dilihat bahwa tinggi
ketebalan nata pada
seluruh kelompok di hari ke 0 masih belum terbentuk. Pada hari
ke 7 seluruh kelompok
mengalami pembentukan nata dengan ketebalan berbeda-beda. Nata
paling tebal adalah
milik kelompok A3 yaitu 0,5 cm. Sedangkan nata paling tipis
adalah milik kelompok
A4 dan A5 yaitu 0,2 cm. Pada kelompok A1, A2, dan A3 tidak
mengalami peningkatan
ketebalan setelah hari ke 7, namun kelompok A4 dan A5 mengalami
peningkatan
hingga hari ke 14.
-
2
2. PEMBAHASAN
Nata merupakan hasil dari produk fermentasi yang berupa selulosa
padat. Tekstur dari
nata ini adalah kenyal, mempunyai warna yang putih dan sedikit
transparan, dan
memiliki kandungan air sekitar 98% (Rahman, 1992). Berdasarkan
Palungkun (1996),
nata merupakan bahasa Spanyol yang artinya adalah krim. Krim ini
dibentuk
oleh Acetobacter xylinum melalui proses fermentasi.
Dalam praktikum kali ini, bahan baku yang digunakan adalah air
kelapa tua yang
digunakan untuk membuat nata de coco. Prades et al (2011)
menyatakan bahwa, air
kelapa adalah minuman yang berasa manis dan menyegarkan yang
diambil langsung
dari kelapa. Kandungan dari air kelapa adalah mineral yaitu
pottasium, zat besi, klorida,
dan sulfur. Selain mineral, juga terdapat gula yaitu sorbitol,
glukosa, sukrosa, fruktosa,
xylosa, galaktosa, dan mannosa. Terdapat pula asam amino yang
berupa arginin, alanin,
serin, dan sistein. Dari kandungan yang begitu banyak, pada
umumnya air kelapa
digunakan sebagai minuman isotonik alami. Disamping itu,
kandungan dalam air kelapa
yang cukup lengkap, akan sangat tepat apabila digunakan sebagai
media pertumbuhan
Acetobacter xylinum dalam menghasilkan nata de coco. Air kelapa
juga memiliki
faktor pertumbuhan, dimana faktor pertumbuhan ini dapat
menstimulasi strain bakteri
yang berbeda dan kultur in vitro tanaman.
Menurut Santosa (2012) dalam jurnalnya yang berjudul Dextrin
Concentration and
Carboxy Methyl Cellulose in Making of Fiber Rich Instant
Beverage from Nata de
Coco menjelaskan bahwa nata de coco adalah salah satu bahan
pangan yang rendah
kalori dan kaya serat, sehinga berfungsi untuk menjaga kesehatan
pencernaan. Oleh
sebab itu, nata de coco sangat dianjurkan untuk dikonsumsi
sebagai makanan dalam
diet sehat.Hal tersebut dapat terjadi karena terdapat kandungan
selulosa yang tinggi
serta kandungan lemak yang rendah dan tidak ada kandungan
kolestrol yang
mengganggu kesehatan. Mesomya et al (2006) juga menambahkan
berdasarkan jurnal
yang berjudul Effects of health food from cereal and nata de
coco on serum lipids in
humanbahwa nata de coco mampu menjaga kestabilan berat badan,
selain itu nata de
coco juga dapat membantu pencegahan penyakit kanker usus.
-
3
Nata de coco marupakan komponen selulosa dimana selulosa ini
diproduksi selama
proses fermentasi dengan bahan baku air kelapa menggunakan
mikroba Acetobacter
xylinum. Berdasarkan Czaja et al (2004) disampaikan bahwa
selulosa merupakan
golongan biopolimer yang dapat dihasilkan oleh organisme
non-fotosintetik, salah satu
contoh organisme non-fotosintetik adalah Acetobacter yang
memiliki kemampuan
mensintesa selulosa. Selulosa ini punya kekuatan mekanik,
kristalinitas serta kapasitas
yang tinggi dalam menahan air. Ditambahkan oleh Almeida et al.
(2012)
dalamjurnaldengan judul Mineral Consumption by
Axetobacterxylinum on Cultivation
Medium on Coconut Water yang menjelaskanbahwakandungan gizi pada
air
kelapadapatmemacu Acetobacterdalam memproduksi selulosa,
sehinggapembentukanselulosadapatmenjadisemakin optimal.
Pambayun (2002) menjelaskan bahwa produk nata de coco secara
umum sering
dijadikan minuman instan kaya serat, diproses dengan metode
pengeringan serta
penambahan komponen dekstrin serta carboxy methyl cellulose
(CMC) untuk
menstabilkan produk. Selain air kelapa, dapat digunakan bahan
lain untuk membuat
nata. Bahan baku yang dapat digunakan dalam pembuatan nata harus
memenuhi
persyaratan yaitu, wajib memiliki kandungan gula, protein, serta
mineral. Karakteristik
yang berbeda-beda dari bahan baku yang digunakan maka akan
menghasilkan nata
dengan karakteristik yang berbeda pula. Sebagai contoh adalah
dengan bahan baku air
kelapa maka akan menghasilkan nata de coco, sari kedelai akan
menghasilkan nata de
soya, sari dari buah mangga akan menghasilkan nata de mango,
serta sari buah nanas
akan menghasilkan nata de pina. Cara penyimpanan nata de coco
dianggap cukup sulit
karena nata de coco memiliki kandungan air yang tinggi.
Tingginya kandungan air pada
produk akan membuat produk mudah rusak akibat tumbuhnya
mikroorganisme pada
produk.
2.1. Proses Pembuatan Media
Pada praktikum Fermentasi Substrat Cair Nata De Coco ini
terdapat beberapa tahapan
dalam pembuatan nata de coco. Persiapan awal yang dilakukan
adalah proses
penyaringan air kelapa dengan menggunakan kain saring. Hal ini
dilakukan untuk
-
4
menghilangkan kotoran yang ada pada air kelapa. Kotoran yang
biasanya ada pada air
kelapa adalah ampas kelapa.
Gambar 1. Proses penyaringan air kelapa
Langkah selanjutnya adalah air kelapa diambil 200 ml pada setiap
kelompok dan
dilakukan perebusan hingga mendidih. Perebusan dilakukan untuk
mematikan seluruh
mikroorganisme dalam air kelapa, sehingga bakteri Acetobacter
xylinum yang nantinya
ditambahkan dapat tumbuh secara optimal tanpa mengalami gangguan
dari
mikroorganisme kontaminan (Tortoraet al., 1995).
Gambar 2. Proses perebusan air kelapa
-
5
Langkah selanjutnya setelah perebusan adalahpenambahab gula
pasir sebanyak 20 gram
untuk menghasilkan air kelapa dengan konsentrasi gula 10 %. Hal
yang dilakukan pada
praktikum ini sudah sesuai dengan pernyataan dari Awang (1991),
bahwa jumlah gula
optimum yang ditambahkan pada proses pembuatan nata de coco
adalah 10%. Tujuan
dari penambahan gula adalah gula akan berperan sebagai substrat
untuk Acetobacter
xylinum yang akan menghasilkan selulosa, dimana selulosa akan
disebut sebagai nata
de coco. Hal ini juga sudah sesuai dengan yang disampaikan oleh
Halibet al. (2012)
dalamjurnal dengan judulPhysicochemical Properties and
Characterization of Nata de
coco from Local Food Industries as a Source of Cellulose
yangmenjelaskan bahwa
Acetobacterxylinumadalah bakteri asam asetat yang dapat
mengoksidasi alkohol dan
gula.
Gambar 3. Proses penambahan gula
Kemudian dilakukan penambahan ammonium sulfat sebanyak 0,5 %.
Pambayun (2002)
juga menjelaskan bahwa tujuan dari penambahan ammonium sulfat
adalah untuk
menyediakan sumber nitrogen. Sumber nitrogen lainnya adalah
nitrogen organik yaitu
ekstrak yeast, maupun nitrogen anorganik yaitu urea dan ammonium
fosfat. Proses
pembuatan nata de coco pada umumnya ditambahkan ammonium fosfat
sebagai sumber
nitrogen karena memiliki kemampuan untuk menghambat pertumbuhan
bakteri
Acetobacter acesi.
-
6
Gambar 4. Penambahan ammonium sulfat
Tahap berikutnya adalah penambahan asam cuka glasial 95 % hingga
pH air kelapa
mencapai 4-5 dan diukur dengan pH meter. Hal ini sudah sesuai
dengan pernyataan dari
Hayati (2003) bahwa, pH optimal pembuatan nata berkisar antara
4,3 4,5 dimana pH
diukur saat penamabahan asam asetat glasial. Pambayaun (2002)
menambahkan,
Acetobacter xylinum tidak dapat tumbuh pada pH basa. Jika
Acetobacter xylinum tidak
dapat tumbuh pada pH basa, maka nata de coco tidak akan
terbentuk, sehingga pH dari
media wajib dikontrol agar sesuai dengan pH optimal untuk
pertumbuhan Acetobacter
xylinum. Jagannath et al (2008) dalam jurnalnya yang berjudul
The effect of pH,
sucrose and ammonium sulphate concentrations on the production
of bacterial
cellulose (Nata-de-coco) by Acetobacter xylinum juga memaparkan
bahwa dalam
proses menghasilkan nata yang optima, maka sebaiknya digunakan
sukrosa dengan
konsentrasi 10%, ammonium sulfat 0,5%, dengan pH terbaik adalah
pH 4.
-
7
Gambar 5. Penambahan asam asetat glasial
Gambar 6. Penyesuaian pH media air kelapa dengan pH meter
Setelah penyesuaian pH media yaitu air kelapa dengan pH meter,
maka dilakukan
pemanasan kembali hingga semua campuran larut
sempurna.Berdasarkan Palungkun
(1992), dapat terjadi kemungkinan adanya mikroorganisme
kontaminan pada media
yang digunakan, oleh sebab itu dilakukan perebusan air kelapa
kembali setelah
penambahan semua bahan, dengan tujuan untuk membunuh
mikroorganisme
kontaminan tersebut, sehingga Acetobacter xylinum dapat tumbuh
secara optimal.
Dengan demikian diharapkan nata de coco dapat dihasilkan dengan
kualitas baik.
-
8
Gambar 7. Pemanasan kembali media air kelapa
2.2. Proses Fermentasi
Jika tahap dari persiapan awal telah selesai dilakukan,
disiapkan 5 wadah plastik bersih
untuk masing-masing kelompok. Setelah perebusan air kelapa
dilakukan, air kelapa
ditunggu hingga suhunya mencapai suhu ruang, kemudian air kelapa
sebanyak 250 ml
dimasukkan ke wadah plastik.
Gambar 8. Penuangan air kelapa ke dalam wadah plastik
Langkah selanjutnya, sebanyak 10% starter nata, yaitu 25
mlditambahkan ke dalam
masing-masing wadah. Penambahan starter ini dilakukan secara
aseptis kemudian
digojog secara perlahan supaya seluruh starter dapat bercampur
secara homogen dengan
media.Hadioetomo (1993) juga menjelaskan hal yang sama bahwa
penambahan starter
sebanyak 10% harus dilakukan pada kondisi aeptis untuk mencegah
terjadinya
kontaminasi. Pato & Dwiloka (1994) menegaskan bahwa jumlah
starter untuk
pembuatan nata berkisar antara 4% hingga 10%.
-
9
Gambar 9. Penambahan bakteri Acetobacter xylinum secara
aseptis
Setelah dilakukan penambahan bakteri Acetobacter xylinum ke
dalam media secara
aseptis, kemudian dilakukan penutupan dengan kertas coklat.
Tujuan dari penutupan
dengan kertas coklat ini menurut Pambayun (2002), adalah untuk
menyediakan oksigen
dalam jumlah yang cukup untuk pertumbuhan bakteri aerob yaitu
Acetobacter xylinum,
namum oksigen yang masuk tidak bersentuhan langsung dengan
permukaan nata.
Fungsi lain dari penggunaan kertas coklat adalah untuk mencegah
kontaminasi silang
yang berasal dari lingkungan di sekitar tempat pembuatan nata de
coco.
Gambar 10. Penutupan wadah dengan kertas coklat
Media yang berupa air kelapa yang telah ditambah dengan starter
kemudian diinkubasi
pada suhu ruang (30C) selama 2 minggu (14 hari). Setiap 7 hari
dilakukan
pengamatan pada wadah yang berisi media dan startet. Hal ini
sudah sesuai dengan
pernyataan dari Hayati (2003) bahwa, pengontrolan suhu wajib
dilakukan, serta suhu
yang tepat untuk pertumbuhan optimum bakteri Acetobacter xylinum
adalah 30C.
Fermentasi dilakukan selama 14 hari, dan telah sesuai dengan
jurnal dari Santosa et al
(2012) yang berjudul Dextrin Concentration and Carboxy Methyl
Cellulose in Making
of Fiber Rich Instant Beverage from Nata de Coco bahwa waktu
fermentasi optimal
pembuatan nata adalah 10 14 hari.
-
10
Gambar 11. Inkubasi pada suhu ruang
Setelah proses fermentasi selesai, maka lapisan nata akan
semakin terlihat di permukaan
media. Lapisan nata terletak di permukaan media karena lapisan
nata terangkat oleh gas
CO2 (Palungkun, 1992). Berdasarkan Czaja et al. (2004), terdapat
2 metode dalam
menghasilkan selulosa bakteri yaitu dengan kultur stasioner dan
kultur teragitasi. Pada
kultur stasioner, membran selulosa akan berkumpul pada bagian
permukaan media,
sedangkan pada kultur teragitasi, selulosa bakteri akan
disintesa di dalam media dalam
bentuk suspensi berserat, pelet, maupun massa yang tidak
beraturan. Dari penjelasan
diatas, dapat diketahui bahwa nata de coco yang dibuat pada
praktikum ini
menggunakan sistem kultur stasioner.Budiyanto (2002) menyebutkan
bahwa ketika
proses inkubasi dilakukan dalam jangka waktu 2 minggu, perlu
diperhatikan bahwa
media harus diletakkan pada tempat yang statis, yaitu tempat
yang tidak terkena
goncangan. Jika nata de coco mengalami goncangan maka akan
mengakibatkan lapisan
pada permukaan nata yang terbentuk akan tenggelam ke bagian
dasar.
Proses pengamatan nata ini dilakukan dengan tujuan untuk melihat
ketebalan dan
persentase lapisannya, dan dapat dihitung dengan menggunakan
rumus :
-
11
Persentase Lapisan Nata = 100%x Awal Media Tinggi
NataKetebalan Tinggi
Gambar 12. Hasil nata de coco
Pada hari ke-0 nata pada seluruh kelompok masih belum terbentuk.
Pada hari ke 7,
seluruh kelompok mengalami peningkatan ketebalan dan persentase
lapisan nata,
dengan kelompok A3 memiliki lapisan nata paling tebal yaitu 0,5
cm, dan persentase
lapisan paling besar pula yakni 35,71%. Hal ini sesuai dengan
teori dari Rahman
(1992), yang mengatakan bahwa lapisan nataakan terbentuk karena
terdapat aktivitas
bakteri Acetobacter xylinum yang terdapat pada media yaitu air
kelapa.Pada hari ke-14
kelompok A1, A2, dan A3 tidak menunjukkan peningkatan ketebalan
maupun
persentase lapisan, sedangkan kelompok A4 dan A5 mengalami
peningkatan ketebalan
dan persentase lapisan nata. Lapisan nata paling tebal pada hari
ke 14 adalah kelompok
A4 yaitu 0,6 cm dengan presentase nata tertinggi ada pada
kelompok A3 yaitu 35,71%.
Peningkatan ketebalan nata tidak terjadi karena menurut
Budiyanto (2002), jika saat
proses inkubasi terjadi goncangan pada wadah, maka nata yang
terbentuk akan
tenggelam, sehingga akan terpisah strukturnya dari nata yang
telah terbentuk pada
proses sebelumnya. Namun, pada kelompok A4 dan A5 mengalami
peningkatan,
sehingga hal yang terjadi pada kedua kelompok ini sudah sesuai
dengan teori yang
dikatakan oleh Rahman (1992), bahwa aktivitas bakteri
Acetobacter xylinum seiring
berjalannya waktu akan membentuk lapisan putih yang menjadi
semakin tebal dan
padat.
-
12
Dengan adanya peningkatan ketebalan nata selama proses inkubasi,
maka hal ini
mengindikasikan bahwa bakteri Acetobacter xylinum masih
melakukan pemecahan atau
penyederhanaan gula yang terdapat di dalam media air kelapa.
Ditambahkan lagi oleh
Anastasia et al (2008), bahwa polisakarida adalah selulosa yang
akan membentuk
benang serat dengan struktur jaringan yang kuat dan akan
mengalami penambahan
maupun peningkatan ketebalah seiring berjalannya waktu.
Disamping itu didapatkan
hasil pada hari ke 14 terlihat tidak terjadi peningkatan
ketebalan nata pada kelompok
A1, A2 dan A3. Data yang didapatkan antara hari ke 7 dan hari ke
14 sama, yaitu
ketebalan nata pada A1 hari ke 7 dan ke 14 adalah 0,3 cm,
kelompok A2 pada hari ke 7
dna ke 14 adalah 0,4 cm, dan kelompok A5 pada hari ke 7 dan 14
adalah 0,5 cm. Hal ini
dapat terjadi akibat beberapa faktor, yaitu :
pH Fermentasi
Anastasia et al (2008) menyampaikan bahwa jika pH media tidak
sesuai dengan pH
optimal pertumbuhan, maka akan mempengaruhi nata yang
dihasilkan. Pambayun
(2002)danPato & Dwiloka (1994) menjelaskan pH optimum
untukpertumbuhannataadalah 4.3 4.5. Proses penambahan asam
asetat glacial yang
kurang sesuai akan berpengaruh terhadap pH pada media, dan yang
akan terjadi jika pH
tidak sesuai maka bakteri Acetobacter xylinum akan bekerja
secara berlebihan.
KebersihanAlat
Seluruh alat yang digunakan pada proses pembuatan nata de coco
seharus dipastikan
dalam kondisi yang steril, sehingga tidak terjadi kontaminasi
yang dapat menghambat
pertumbuhan Acetobacterxylinum(Budiyanto, 2002).
KondisiAseptis
Proses pembuatan nata de coco sebaiknya dilakukan secara
aseptis. Pada proses
persiapan media, dimana dilakukan penambahan gula akan
memungkinkan terjadinya
kontaminasi oleh yeast (Jagannathet al., 2008). Pada praktikum
yang telah dilakukan
ini, proses pembuatan yang tidak aseptis seperti alat-alat yang
digunakan yaitu wadah
plastik dapat menjadi sumber kontaminasi dan menyebabkan nata de
coco yang
dihasilkan tidak mengalami kenaikan ketebalan.
-
13
-
14
3. KESIMPULAN
Nata merupakan produk hasil fermentasi yang mengandung selulosa,
dengan kandungan
air tinggi, dan dapat dibuat dari berbagai macam bahan dengan
syarat bahan tersebut
mengandung gula, protein, dan mineral.
Air kelapa cocok untuk pembuatan nata de coco karena mengandung
gula, mineral dan
asam amino untuk mendukung pertumbuhan Acetobacter xylinum yang
akan mengubah
glukosa menjadi selulosa dan asam asetat
Penambahan gula pasir optimum adalah 10% pada pembuatan natayang
berfungsi
sebagai substrat untuk pertumbuhan Acetobacter xylinum.
Penambahan ammonium sulfat berfungsi sebagai sumber nitrogen
Penambahan asam cuka glasial berfungsi untuk mengatur pH media
agar optimum yakni
antara 4 5.
Penambahan starter yang optimum adalah 10 % dari total volume
media, dan inkubasi
yang tepat adalah pada suhu 30 C selama 10 14 hari.
Nata de coco pada praktikum ini menggunakan sistem kultur
stasioner dimana nata
berkumpul di permukaan medium air kelapa.
Proses pembuatan nata de coco harus dilakukan secara aseptis
untuk menghindari
terjadinya kontaminasi.
Semarang, 7 Juli 2015 Asisten Dosen:
Praktikan, - WulanApriliana
- NiesMayangsari
Johana Lanna Christabella
12.70.0093