Laporan PraktikumTeknologi Fermentasi

Hari, tanggal : 28 Maret 2015Dosen : Ir. C.C. Nurwitri, STP, DAAAsisten : Embun Novita A, Amd Wirayani Febi Haloho, STP

PROPAGASI KULTUR STARTER, PEMBUATAN DAN PENGOLAHAN PRODUK NATA DE COCO

Kelompok 7 / SJMP B P2Angga Ari YuwonoJ3E213Egytha Prima RahmandhaJ3E213Gita Marliana RahmatunisaJ3E113042

PROGRAM KEAHLIAN SUPERVISOR JAMINAN MUTU PANGANPROGRAM DIPLOMAINSTITUT PERTANIAN BOGOR2015BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangNata adalah produk fermentasi oleh bakteri Acetobacter xylinum pada substrat yang mengandung gula. Bakteri tersebut menyukai kondisi asam dan memerlukan nitrogen untuk stimulasi aktivitasnya. Glukosa substrat sebagian akan digunakan bakteri untuk aktifitas metabolisme dan sebagian lagi diuraikan menjadi suatu polisakarida yang dikenal dengan extracellular cellulose yang berbentuk gel. Polisakarida inilah yang dinamakan nata (Suarsini, 2010).Nata sangat baik apabila diolah menjadi makanan atau minuman penyegar, karena nata mengandung serat pangan (dietary fiber) seperti halnya selulosa alami. Nata sangat berperan dalam proses pencernaan makanan yang terjadi dalam usus halus dan penyerapan air dalam usus besar, sehingga sangat bermanfaat dalam pencernaan makanan dan secara tidak langsung sangat baik bagi kesehatan (Pembayun, 2002). Menurut Astrawan, M (2004), pembentukan nata de coco terjadi karena proses pengambilan glukosa dari larutan gula atau gula dalam air kelapa oleh sel -sel Acetobacter xylinum. Kemudian glukosa tersebut digabungkan dengan asam lemak membentuk prekursor (penciri nata) pada membran sel. Prekursor ini selanjutnya dikeluarkan dalam bentuk ekskresi dan bersama enzim mempolimerisasikan glukosa menjadi selulosa di luar sel. Nata de coco sebenarnya tidak mempunyai nilai gizi yang berarti bagi manusia, oleh sebab itu produk ini dapat dipakai sebagai sumber makanan rendah energi untuk keperluan diet. Nata de coco juga menjadi lebih enak bila dicampur dengan es krim, koktail buah atau sirup.1.2 Tujuan PraktikumMahasiswa mampu membuat starter nata de coco, pembuatan produk nata de coco, dan mempelajari pengaruh komposisi medium dalam proses pembuatan nata de coco.BAB IIMETODOLOGI2.1 Bahan2.1.1 Pembuatan StarterAir Kelapa, 5 LSukrosa, 10%Urea, 0,5%Biakan murni Acetobacter xylinum, 10%Asam asetat glasial, untuk mengatur agar pH menjadi 4,32.1.2 Fermentasi NataKultur starter, 12,5%Air KelapaSukrosa 12,5%Urea 0,6%Asam asetat glasial, untuk mengatur agar pH menjadi 4,32.1.3 Pembuatan Produk OlahanPotongan nata hasil fermentasi 7983 gBiji selasihAir yang dibutuhkan untuk Larutan 20,8 LGula 15% (Larutan)Asam Sitrat 0,08%Natrium Sitrat 0,025%CMC 0,03%Gula (Sirup) 0,1%Flavor 0,1%2.2 Alat2.2.1 Pembuatan Starter Botol berleher lebar, sebagai wadah untuk pembuatan starter Alumunium foil, untuk menutup botol Panci stainless steel, sebagai wadah perebus media dan pensteril alat Timbangan, untuk menimbang bahan yang dibutuhkan Gelas ukur plastik, untuk mengukur volume starter yang akan dimasukkan ke dalam wadah Gelas ukur kaca, untuk mengukur volume penambahan asam asetat pH meter / pH indikator, untuk mengatur pH media menjadi 4,3 Termometer, sebagai alat kontrol suhu media selama pembuatan nata Kompor, untuk memasak media Gegep besi, untuk memindahkan alat yang sudah disterilkan Pengaduk kayu, untuk mengaduk media ketika pemasakan Bunsen, untuk mengurangi kemungkinan kontaminasi pada saat pemindahan biakan Botol semprot Alkohol 70%, untuk desinfeksi meja inokulasi dan tangan pekerja2.2.2 Fermentasi Nata Baki plastik, sebagai wadah fermentasi nata Kertas koran, untuk menutup baki Karet, untuk mengikat kertas koran pada baki Setrika, untuk mensterilkan kertas koran agar bebas dari kapang Ruang fermentasi. Ruang yang bersih, tidak mudah dimasuki debu, angin, dan serangga untuk inkubasi atau fermentasi nata Panci stainless steel, sebagai wadah perebus media dan pensteril alat Timbangan, untuk menimbang bahan yang dibutuhkan Gelas ukur plastik, untuk menentukan volume air kelapa yang akan digunakan dan mengukur volume media yang akan dimasukkan ke dalam wadah Gelas ukur kaca, untuk mengukur volume penambahan asam asetat pH meter / pH indikator, untuk mengatur pH media menjadi 4,3 Termometer, sebagai alat kontrol suhu media selama pembuatan nata Kompor, sebagai sumber api Gegep besi, untuk memindahkan alat yang sudah disterilkan Pengaduk kayu, untuk mengaduk media ketika pemasakan Bunsen, untuk mengurangi kemungkinan kontaminasi pada saat pemindahan kultur starter Botol semprot Alkohol 70%, untuk desinfeksi meja inokulasi dan tangan pekerja2.2.3 Pembuatan Produk Olahan Nata Panci, untuk merebus nata de coco dan untuk membuat larutan gula Timbangan, untuk menimbang bahan-bahan penunjang Baskom, untuk tempat menyimpan bahan Pisau, untuk memotong nata yang sudah di fermentasi Talenan, sebagai alas untuk memotong nata Saringan, untuk memudahkan pengambilan nata setelah di rebus Sendok, untuk memudahkan proses pengukuran takaran Gelas ukur, untuk memudahkan pemindahan media cair dengan takaran tertentu Cup, sebagai wadah untuk produk jadi nata de coco Cup sealer, untuk menutup atau sebagai alat untuk mengemas produk Mangkok stainless steel, sebagai wadah bahan-bahan penunjang pH meter / pH indikator, untuk mengatur pH media menjadi 4,3 Termometer, sebagai alat kontrol suhu media selama pembuatan nata Kompor, sebagai sumber api Pengaduk besi, untuk mengaduk media ketika pemasakan Refractometer Brix, untuk mengukur tingkat kemanisan larutan gula

2.3 Diagram Alir2.3.1 Pembuatan Starter Nata

2.3.2 Fermentasi Nata

2.3.3 Pembuatan Produk Olahan Nata

BAB IIIHASIL DAN PEMBAHASAN3.1 Hasil PercobaanTable 1 Data Hasil Percobaan Fermentasi NataPercobaanFormulasi bahanpH larutan setelah pendinginanKonsentrasi asam asetat yang ditambahkanHasil

1Air kelapa = 19950 ml

Gula pasir 10%

Urea 0,5%5Volume asam asetat = 34 ml

Konsentrasi penambahan= %pH produk akhir = 4Hasil akhir : Pada seluruh baki, sama sekali tidak terbentuk lapisan film. Masih berbentuk cair. Kontrol pada gelas jar terbentuk lapisan film dengan ketebalan 1,5 cm

2Air kelapa = 12000 ml

Gula pasir 12,5%

Urea 0,6%Antara 5 6Volume asam asetat = 160 ml

Konsentrasi penambahan

pH produk akhir = 4,3Hasil akhir : Seluruh baki terbentuk lapisan film yang tebal sehingga struktur nata padat (kokoh) Kontrol pada gelas jar baik

Evaluasi :Pada percobaan 1, keadaan lingkungan laboratorium saat propagasi tidak kondusif dibandingkan pada saat percobaan 2. Kesterilan baki sebagai wadah nata dan pengerjaan secara aseptis oleh praktikan selama pengisian larutan ke dalam baki dan penutupan kurang diperhatikan pada saat percobaan 1.

Table 2 Tabel Hasil Produk Nata De CocoPercobaanFormulasi bahanpH larutan gulaBrix larutan gulaHasil

Pembuatan larutan gulaAir : 20,8 LGula 15% ~ 3,12 KgA.Sitrat 0,08% ~ 16,64 gNa.Sitrat 0,025% ~ 5,2 gCMC 0,03% ~ 6,24 gGula 0,1% ~ 20,8 gFlavor 0,1% ~ 20,8 g4Panci 1 = 16,8 %Panci 2 = 16% Berat Nata sebelum pemotongan = 10 Kg Berat Nata setelah pemotongan = 9,5 Kg Berat Nata setelah perebusan (1) = 8,5 Kg Berat Nata setalah perebusan akhir = 7983 g Nata/cup = 50 g Keperluan Cup Produk Akhir = 158 cup

Table 3 Hasil Data OrganoleptikPengamatanData Orlep

Hari ke-1 (Setelah Perebusan)Nata tidak dapat di gigit dan rasa hambar

Hari ke-2 (Penyimpanan dengan air gula)Nata dapat di gigit dan manis, tetapi untuk air gula tidak terasa manis)

Table 4 Hasil Penjualan NataHarga Penjualan/cupPemasukan/cupJumlah Pemasukan

5000/3cupRp. 75.000Rp. 75.000

2000/cupRp. 226.000Rp. 226.000

TotalRp. 301.000

3.2 PembahasanNata merupakan hasil olahan pangan secara fermentasi dengan bantuan bakteri Acetobacter xylinum, bakteri ini akan menghasilkan suatu lapisan putih yang terapung di atasnya. Lapisan putih ini merupakan hasil perubahan gula, dalam hal ini sukrosa menjadi selulosa secara ekstraseluler. Selulosa tersebut berbentuk partikel yang tebal. Bakteri pembentuk nata, Acetobacter xylinum, dapat tumbuh dan berkembang membentuk nata karena adanya kandungan air, protein, lemak, karbohidrat serta abu dan beberapa mineral pada substrat sebagai nutrisinya, tidak semua nutrisi yang ada pada substrat dapat terpenuhi, oleh karena itu ada tambahan nutrisi yang diberikan berupa sukrosa (karbon) dan urea atau ZA (nitrogen). Perbedaan kadar gula pada media fermentasi nata sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum dalam menghasilkan selulosa ekstraseluler (Adrial, 2003).Pada praktikum kali ini dilakukan proses pembuatan nata yang meliputi tiga tahapan utama yaitu pembuatan starter, fermentasi nata, dan pembuatan produk olahan nata berupa minuman nata de coco. 3.2.1 Pembuatan Starter NataStrain murni Acetobacter xylinum (bakteri pembentuk nata) dapat dibiakan pada suatu media yang disebut starter (media bibit). Komposisi medium starter lazimnya sama dengan komposisi medium fermentasi pada prosuksi nata de coco. Walaupun demikian pada medium starter biasanya diberi perlakuan khusus seperti jumlah nutrisi yang banyak.Bakteri Acetobacter xylinum, akan mengubah gula menjadi sellulosa yang terbetuk dalam medium tersebut berupa benang-benang yang bersamasama polisakarida berlendir membentuk jalinan seperti tekstil, pada medium cair bakteri ini akan membentuk suatu massa yang kokoh dapat mencapai ketebalan beberapa centimeter, sedangkan bakteri itu sendiri terperangkap dalam masa fibriler yang terbentuk.Perlakuan pertama sebelum pembuatan starter nata, sterilisasi botol dalam air mendidih selama 30 menit agar botol yang akan digunakan sebagai pembuatan starter nata terbebas dari kuman atau bakteri. Setelah proses sterilisasi selesai kemudian membuat starter nata dengan cara mencampur air kelapa, gula pasir, dan urea dalam satu panci stainless steel kemudian dipanaskan di atas kompor. Pemanasan dilakukan hingga mendidih lalu dipertahankan selama 15 menit. Aerasi (pengadukan) harus dilakukan selama proses pemanasan.Langkah selanjutnya, media starter didinginkan pada suhu ruang hingga suhunya 37C, pendinginan dapat dilakukan dengan meletakkan panci berisi media ke dalam baskom besar berisi air es. Setelah suhunya turun, media starter diukur pH nya menggunakan kertas lakmus dan pH indikator. PH media diatur berkisar 4 - 4,5 dengan menambahkan sejumlah asam asetat glasial.Jika pH sudah tercapai, media starter diinokulasikan dengan biakan murni Acetobacter xylinum sebanyak 10% dari volume media lalu dimasukkan ke dalam botol steril sebanyak 500 ml (tidak terlalu penuh, disesuaikan dengan botolnya) dan langsung ditutup dengan kertas alumunium foil. Pengerjaan ini harus dilakukan secara aseptis. Starter dalam botol selanjutnya diinkubasi pada suhu ruang, disimpan di tempat yang bersih dan aman. Setelah 7 hari inkubasi, akan terbentuk gel berwarna putih pada permukaan media. Lapisan ini disebut dengan nata. Semakin lama lapisan ini akan semakin tebal hingga ketebalannya mencapai 1,5 cm. Starter yang telah berumur 9 hari (dihitung setelah diinokulasi dengan biakan murni) tidak dianjurkan digunakan lagi karena kondisi fisiologis mikroba tidak optimum bagi fermentasi, dan tingkat kontaminasi mungkin sudah cukup tinggi. Dalam kehidupan jasad renik, bakteri dapat digolongkan ke dalam tiga kelompok yaitu bakteri yang membahayakan, bakteri yang merugikan dan bakteri yang menguntungkan. Adapun yang termasuk dalam kelompok bakteri yang membahayakan antara lain adalah bakteri yang menghasilkan racun atau menyebabkan infeksi, sedangkan ternasuk dalam kelompok bakteri yang merugikan adalah bakteri pembusuk makanan. Sementara yang termasuk dalam kelompok bakteri yang menguntungkan adalah jenis bakteri yang dapat dimanfaatkan oleh manusia hingga menghasilkan produk yang berguna. Acetobacter xylinum merupakan salah satu contoh bakteri yang menguntungkan bagi manusia seperti halnya bakteri asam laktat pembentuk yoghurt, asinan dan lainnya.Bakteri Acetobacter xylinum akan dapat membentuk nata jika ditumbuhkan dalam air kelapa yang sudah diperkaya dengan Karbon (C) dan Nitrogen (N), melalui proses yang terkontrol. Dalam kondisi demikian, bakteri tersebut akan menghasilkan enzim ekstraseluler yang dapat menyusun zat gula menjadi ribuan rantai serat atau selulosa. Dari jutaan renik yang tumbuh pada air kelapa tersebut, akan dihasilkan jutaan lembar benang-benang selulosa yang akhirnya nampak padat berwarna putih hingga transparan, yang disebut sebagai nata.Nata yang dihasilkan tentunya bisa beragam kualitasnya. Kualitas yang baik akan terpenuhi apabila air kelapa yang digunakan memenuhi standar kualitas bahan nata, dan prosesnya dikendalikan dengan cara yang benar berdasarkan pada factor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan aktivitas Acetobacter xylinum yang digunakan. Apabila rasio antara karbon dan nitrogen diatur secara optimal, dan prosesnya terkontrol dengan baik, maka semua cairan akan berubah menjadi nata tanpa meninggalkan residu sedikitpun. Oleh sebab itu, definisi nata yang terapung di atas caian setelah proses fermentasi selesai, tidak berlaku lagi.Air kelapa yang digunakan dalam pembuatan nata harus berasal dari kelapa yang masak optimal, tidak terlalu tua atau terlalu muda. Bahan tambahan yang diperlukan oleh bakteri antara lain karbohidrat sederhana, sumber nitrogen, dan asam asetat. Pada ummumnya senyawa karbohidrat sederhana dapat digunakan sebagai suplemen pembuatan anta de coco, diantaranya adalah senyawa-senyawa maltosa, sukrosa, laktosa, fruktosa dan manosa. Dari beberapa senyawa karbohidrat sederhana itu sukrosa merupakan senyawa yang paling ekonomis digunakan dan paling baik bagi pertumbuhan dan perkembangan bibit nata. Adapun dari segi warna yang paling baik digunakan adalah sukrosa putih. Sukrosa coklat akan mempengaruhi kenampakan nata sehingga kurang menarik. Sumber nitrogen yang dapat digunakan untuk mendukung pertumbuhan aktivitas bakteri nata dapat berasal dari nitrogen organic, seperti misalnya protein dan ekstrak yeast, maupun Nitrogen an organic seperti misalnya ammonium fosfat, urea, dan ammonium slfat. Namun, sumber nitrogen anorganik sangat murah dan fungsinya tidak kalah jika dibandingkan dengan sumber nitrogen organic. Bahkan diantara sumber nitrogen anorganik ada yang mempunyai sifat lebih yaitu ammonium sulfat. Kelebihan yang dimaksud adalah murah, mudah larut, dan selektif bagi mikroorganisme lain.Asam asetat atau asam cuka digunakan untuk menurunkan pH atau meningkatkan keasaman air kelapa. Asam asetat yang baik adalah asam asetat glacial (99,8%). Asam asetat dengan konsentrasi rendah dapat digunakan, namun untuk mencapai tingkat keasaman yang diinginkan yaitu pH 4,5 5,5 dibutuhkan dalam jumlah banyak. Selain asan asetat, asam-asam organic dan anorganik lain bias digunakan.3.2.2 Fermentasi Nata3.2.3 Pembuatan Produk Minuman Nata de CocoNata merupakan kumpulan jutaan jasad renik yang tumbuh dalam air kelapa yang akan menghasilkan jutaan lembar benang selulosa yang akhirnya nampak padat berwarna putih hingga transparan. Setalah nata terbentuk dilakukan penimbangan dan pemotongan segi panjang (disesuaikan), untuk nata yang dihasilkan sebelum pemotongan mencapai 10 Kg sedangkan nata yang sudah dilakukan pemotongan mencapai 9,5 Kg. Nata yang sudah dipotong lalu dilakukan perebusan kurang lebih tiga kali dengan air yang berbeda dalam air mendidih hingga mencapai pH 7 atau rasa nata menjadi tawar. Setelah nata direbus pertama kali beratnya mencapai 8,5 Kg, dan berat akhir setelah perebusan yaitu 7,983 Kg.Untuk menghasilkan nata de coco siap konsumsi yang memiliki rasa manis dengan flavour tertentu perlu dilakukan proses lanjut. Nata de coco direbus dalam air gula. Penyiapan air gula dengan cara menambahkan gula pasir sebanyak 3,12 Kg dalam 20,8 L air. Selanjutnya, ditambahkan larutan bupper (Asam asetat 16,64 g dan Natrium sitrat 5,2 g) yang digunakan untuk mencegah perubahan pH dalam larutan agar tidak mudah rusak oleh bakteri, sehingga berfungsi sebagai pengawet dalam larutan gula tersebut. Lalu ditambahkan Carboxymethyl Cellulose (CMC) sebanyak 6,24 g, CMC merupakan senyawa serbaguna yang memiliki sifat penting kelarutan, adsorpsi, dan viskositas alias kekentalan di permukaan sehingga sifat yang terakhir membuat nata de coco menjadi lebih kenyal dan lentur. Selain itu ditambahkan pula flavor 20,8 g untuk menambah rasa dan nilai jual pada produk nata de coco. Setalah itu dilakukan pengecekan tingkat kemanisan dan padatan terlarut dengan menggunakan Refractometer Brix, yang dihasilkan yaitu 16,8% untuk panci 1 dan 16% untuk panci 2.Larutan gula dan nata di rebus secara terpisah, saat akan dikemas dalam cup plastik (150 ml) secara Hot Filling barulah dicampurkan. Cara pengemasannya, pertama tuangkan nata sebanyak 50 g kedalam cup yang bersih lalu ditambahkan larutan gula sebanyak 100 ml dengan keadaan produk masih panas (suhu sekitar 80C), pengisian produk kedalam kemasan harus penuh agar tidak tersisa udara dalam kemasan sehingga mikroba kontaminan tidak bisa tumbuh. Kemasan selanjutnya ditutup dengan menggunakan sealer cup dengan keadaan produk masih panas. Setelah itu dilakukan pasteurisasi dengan suhu 80C pada produk yang sudah dikemas selama 10 menit, lalu dilakukan cooling shock (suhu maksimal 15C) hingga produk menjadi dingin. Proses Hot Filling berfungsi untuk menghilangkan gas didalam cup, lalu pasteurisasi berfungsi untuk membunuh bakteri patogen, dan cooling shock berfungsi untuk memberikan shock thermal bagi mikroba termofilik sehingga tidak memberikan kesempatan pada mikroba tersebut untuk tumbuh. Setalah proses pengemasan dilakukan, produk nata disimpan selama 2 hari dalam refrigerator, hal ini bertujuan agar nata menyerap rasa manis dari larutan gula.Setalah 2 hari dilakukan penyimpanan, lalu dilakukan pengujian organoleptik. Pada awal produksi rasa nata hambar dan tidak dapat digigit, namun setelah disimpan selama 2 hari, rasa nata menjadi manis dan dapat digigit namun air gula menjadi tidak manis. Hal ini dapat disebabkan dengan adanya penyerapan rasa manis (gula) oleh nata sehingga air menjadi tidak manis, tetapi dengan adanya penyerapan rasa manis dari gula ini menambah kekenyalan pada nata sehingga dapat digigit. Selain dilakukan uji organoleptik, dilakukan penjualan produk nata. Produk nata de coco yang dihasilkan sebanyak 160 cup, untuk pengujian organoletik 2 cup dan untuk penjualan sebanyak 158 cup. Harga untuk 1 cup yaitu Rp. 2.000 sedangkan untuk 3 cup yaitu Rp. 5.000. Penjualan untuk Rp. 2.000/cup sebanyak 113 cup dengan jumlah pendapatan yaitu Rp. 226.000 dan penjualan Rp. 5000/3cup sebanyak 15 cup (total cup terjual 45cup) dengan jumlah pendapatan yaitu Rp. 7.5000. Dengan itu total penjualan Rp. 301.000 untuk semua cup yang di produksi.

BAB IVKESIMPULAN DAN SARAN4.1. KesimpulanDari Praktikum ini dapat disimpulkan dari pembuatan starter nata de coco. Pembuatan produk nata de coco dibuat dari nata yang sudah dipotong dan direbus (50 g) lalu ditambahkan larutan gula (100 ml). Dalam pembuatan gula ditambahkan larutan bupper sebagai pengawet, CMC untuk menambah kekenyalan dan flavor untuk menambah cita rasa pada produk akhir nata de coco yang siap dijual setelah penyimpanan. 4.2. SaranSebaiknya saat pembuatan nata de coco peralatan yang digunakan harus steril agar tidak terjadinya kontaminasi selama fermentasi. Lalu untuk pembuatan produk nata de coco, penambahan gula seharusnya ditambahkan karena setelah penyimpanan rasa larutan gula tidak manis karena sudah terserap oleh nata.

DAFTAR PUSTAKAAdrial. 2003. Pengaruh Penambahan Nira Tebu sebagai Sumber Gula dalam Fermentasi Nata de Coco. [Skripsi]. Padang: Fakultas Pertanian UNAND.Suarsini, Endang. 2010. Bioremediasi Limbah Air Kelapa sebagai Bahan Baku Pembuatan Nata de Coco. Malang: FMIPA UMPambayun, R. 2006. Teknologi Pengolahan Nata De Coco. Kanius: Yogyakarta. [Internet]. [Diakses pada : 23 Maret 2015]. [http://books.google.co.id/ books?id=AI1YYF8Jf0C&printsec=frontcover&dq=teknologi+pengolahan+nata+de+coco&hl=id&ei=hwnATZ3dHovQrQeMosnnAw ]