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