Acara IIIFERMENTASI SUBSTRAT CAIR FERMENTASI NATA DE COCO

laporan resmi praktikum TEKNOLOGI FERMENTASI

Disusun oleh:Nama : Sherly Arga TNIM : 12.70.0153Kelompok C5

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIANUNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATASEMARANG

20151. 10

2. HASIL PENGAMATAN

2.1. Tabel Pengamatan Pembentukan Lapisan Nata de cocoHasil pengamatan mengenai pembentukan lapisan nata de coco dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Hasil Pengamatan Pembentukan Lapisan Nata de cocoKelTinggi media awal cmTinggi ketebalan nata cm Lapisan nata

014014

C1100,30,503050

C2100,250,702570

C3200,30,401520

C4200,30,901545

C2,500,30,301212

Berdasarkan Tabel 1.dapat dilihat bahwa nilai ketebalan nata de coco diukur pada hari ke 0, 7, dan 14. Dari hasil tersebut, rata-ratanya mengalami kenaikan, kecuali pada kelompok C5 yang menunjukkan ketebalan yang tetap sama pada hari ke 7 dan ke 14. Pada hari ke 7, pembentukan lapisan nata de coco yang paling tipis terlihat pada kelompok C2 yaitu 0,25 cm dengan persentase 70%. Kemudian pada hari ke 14, pembentukan nata de coco paling tipis ditunjukkan kelompok C5 yaitu 0,3 cm dengan persentase 12% dan yang paling tebal pada kelompok terdapat pada kelompok C4 yaitu 0,9 cm dengan persentase 45%.

3. PEMBAHASAN

Nata de coco dapat didefinisikan sebagai selulosa bakterial yang kandungan airnya kurang dari 98% dengan tekstur yang kenyal. Nata de coco dibuat dengan memanfaatkan limbah air kelapa sebagai bahan baku utamanya. Nata de coco ini merupakan produk hasil fermentasi Acetobacter xylinum yang berbentuk gel dimana didalamnya terkandung gula dan asam. Pembentukan lapisan gel ini terletak diatas medium atau lebih tepatnya dalam posisi terapung pada permukaan medium (Hakimi & Daddy, 2006).

Menurut Palungkun (1996), nata berasal dari Bahasa Spanyol yang berarti krim sehinga nata de coco dapat diartikan sebagai krim yang berasal dari air kelapa. Dijelaskan lebih lanjut oleh beliau bahwa nata de coco terbentuk akibat pengambilan gukosa dari gula dalam air kelapa oleh bakteri Acetobacter xylinum. Selanjutnya glukosa tersebut akan digabungkan dengan asam lemak sehingga terbentuk prekusor penciri nata pada membran sel. Kemudian prekursor ini akan dikeluarkan dalam bentuk ekskresi dan bersama dengan enzim akan mempolimerisasikan glukosa menjadi selulosa di luar sel.

Menurut Halib et al (2012), di Filipina nata de coco merupakan makanan pencuci mulutNata yang berbentuk kotak dengan ukuran 1 cm x 1 cm. Menurutnya nata de coco dibuat dihasilkan dari hasil fermentasi air kelapa oleh Acetobacter xylinum. Selama proses fermentasi, glukosa yang berasal dari air kelapa akan berperan sebagai sumber karbon. Sumber karbon tersebut nantinya akan dikonversi oleh Acetobacter xylinum menjadi selulosa ekstraseluler sebagai metabolit. Bahkan ada beberapa jenis Acetobacter yang dapat mengoksidasi asam asetat menjadi karbondioksida.

Selain sebagai pencuci mulut, nata de coco juga dapat diolah menjadi minuman serbuk instan yang kaya akan kandungan serat. Kandungan serat ini baik untuk kesehatan terutama bagi pencernaan karena dapat mencegah terjadinya kanker usus. Minuman serbuk nata de coco ini dibuat melalui metode pengeringan. Dalam pembuatan minuman ini juga ditambahkan stabilizer berupa CMC. Penambahan CMC ini bertujuan untuk meningkatkan kualitas minuman serbuk instan yang dihasilkan (Santosa et al., 2012).

3.1. Pembuatan Media Fermentasi Pada praktikum ini, pembuatan nata de coco dilakukan melalui dua tahapan yaitu membuat media fermentasi dan proses fermentasi nata de coco itu sendiri. Proses pembuatan media fermentasi ini bertujuan untuk mendapatkan biakan yang murni, menyuburkan biakan, sebagai sumber nutrisi dan menunjang kondisi ligkungan yang optimal bagi pertumbuhan biakan (Volk & Wheeler, 1993). Bahan yang akan digunakan untuk memebuat media fermentasi adalah air kelapa. Pemilihan air kelapa sebagai substrat sebab dalam air kelapa terkandung 91,23% air; 7,27% karbohidrat; abu 1,06%; 0,29% protein; 0,15% lemak; dan beberapa komponen minor seperti sukrosa, dextrosa, fruktosa, vitamin B kompleks (Awang, 1991).

Pembuatan media fermentasi diawali dengan menyaring air kelapa sebanyak 1,2 L menggunakan kain saring. Tujuan dari penyaringan ini adalah untuk menghilangkan menghilangkan kotoran-kotoran yang ada didalam air kelapa (Astawan, 1991). Setelah itu, air kelapa dimasak hingga mendidih dengan tujuan untuk membunuh mikroorganisme kontaminan supaya tidak mengganggu proses fermentasi nata de coco nantinya (Tortora et al., 1995).

Gambar 1. Proses Penyaringan

Kemudian, ditambahkan gula pasir sebanyak 10% dari air kelapa dan diaduk higga larut. Penambahan gula ini berfungsi sebagai pengawet, mengkontribusi tekstur, memberikan penampakan yang baik, dan juga memberi flavor pada nata de coco (Hayati, 2003). Hal serupa juga dikatakan oleh Pambayun (2002) bahwa gula ini akan berperan sebagai sumber karbon bagi bakteri Acetobacter xylinum ketika proses fermentasi berlangsung. Penambahan jumlah gula yang digunakan pada praktikum ini juga sudah sesuai dengan teori dari Sunarso (1982) bahwa pada proses pembuatan nata de coco, penambahan gula yang optimal untuk fermentasi nata de coco adalah 10%.

Gambar 2. Penambahan GulaSelanjutnya, ditambahkan ammonium sulfat sebanyak 0,5%. Penambahan ini berfungsi sebagai sumber nitrogen untuk pertumbuhan Acetobacter xylinum (Awang, 1991). Selain itu, ammonium sulfat ini juga dapat menghambat pertumbuhan Acetobacter acesi yang merupakan bakteri inhibitor bagi pertumbuhan Acetobacter xylinum (Pambayun, 2002). Almeida et al., (2012) mengatakan bahwa bakteri selulosa strain Acetobacter akan bekerja optimum pada media yang kaya karbohidrat, protein, vitamin, dan garam anorganik. Selain itu bakerti ini juga memebutuhkan elemen lain seperti sodium (Na), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg) dan iron (Fe) yang mana elemen-elemen ini merupakan nutrisi yang penting dalam memproduksi bakteri polisakarida.

Gambar 3. Penambahan Ammonim SulfatTahap selajutnya, air kelapa yang sudah ditambahkan ammonium sulfat diukur nilai pH-nya menggunakan pH meter sambil ditambahkan asam asetat glasial hingga tercapai pH 4-5. Hal ini bertujuan untuk mengoptimalkan pertumbuhan Acetobacter xylinum sebab Acetobacter xylinum tidak dapat tumbuh pada kondisi lingkungan yang basa (Anastasia et al., 2008). Pada jurnal karya Jagannath et al (2008) juga dikatakan bahwa nata yang tebal dan dihasilkan dari substrat yang memiliki pH sebesar 4-4,2 dan juga dilakukan penambahan ammonium sulfat sebanyak 0,4-0,5% dan sukrosa sebanyak 10%.

Gambar 5. Pengecekan nilai pHGambar 4. Pengaturan nilai pH

Kemudian, setelah dilakukan berbagai penambahan bahan dan pengaturan pH, air kelapa tersebut dimasak dan disaring lagi menggunakan kain saring. Pemasakan yang kedua ini bertujuan untuk menjamin bahwa air kelapa yang akan digunakan sebagai substrat pertumbuhan Acetobacter xylinum tidak mengandung mikroorganisme kontaminan, sementara proses penyaringan yang kedua ini berfungsi untuk menghilangkan kotoran-kotoran sisa dari proses pembuatan media (Pato & Dwiloted, 1994).

Gambar 7. Pemasakan kembali air kelaapaGambar 6. Penyaringan setelah pengaturan nilai pH

3.2. Proses Fermentasi Nata de cocoTahapan selanjutnya merupakan tahapan dari proses fermentasi nata de coco. Proses fermentasi ini dimulai dengan membagi air kelapa sebanyak 200 ml untuk masing-masing kelompok. Kemudian air kelapa tersebut dimasukkan ke dalam wadah plastik dan didiamkan hingga suam-suam kuku. Setelah itu, ditambahkan starter berupa Acetobacter xylinum sebanyak 10% secara aseptis. Hal ini bertujuan untuk mencegah terjadinya kontaminasi dari mikroorganisme lain yang dapat mengganngu jalannya proses fermentasi nata de coco (Dwidjoseputro, 1994). Penambahan starter sebanyak 10% ini sudah sesuai dengan teori dari Rahayu et al (1993) dimana fermentasi akan berlangsung optimal ketika ditambahkan Acetobacter xylinum sebanyak 1-10%.

Gambar 6. Pembagian mediaGambar 6. Pembagian mediaGambar 7. Pengambilan dan penambahan starter

Kemudian setelah dilakukan penambahan inokulum, wadah plastik tadi digojog agar inokulum yang ditambahkan tercampur dengan rata. Lalu wadah plastik tersebut ditutup dengan kertas coklat dan diinkubasi selama 14 hari pada suhu ruang. Selama proses inkubasi berlangsung, wadah plastik tersebut tidak boleh mengalami goncangan atau goyangan supaya nata de coco yang terbentuk tidak terpisah-pisah satu sama lain. Menurut Rahayu et al (1993) fementasi nata de coco akan optimal ditandai dengan dihasilkannnya nata de coco dengan ketebalan optimal jika diinkubasi pada suhu 28-32C selama 10-14 hari.

Gambar 6. Proses inkubasi hari ke 0

3.3. Hasil Pengamatan Nata de cocoPada praktikum ini, pembentukan lapisan nata de coco diamati selama 14 hari dengan rentang pengukuran ketebalan nata setiap 7 hari. Pada hari ke 0, juga dilakukan pengukuran tinggi media dan lapisan nata de coco. Pada hari ke 0 didapat data tinggi media fermentasi pada masing-masing kelompok berbeda, pada kelompok C1 dan C2 menunjukkan ketinggian media setinggi 1 cm; pada kelompok C3 dan C4 memiliki ketinggian media setinggi 2 cm; dan pada kelompok C5 diperoleh ketinggian media setinggi 2,5 cm. Kemudian untuk ketebalan lapisan nata pada hari ke 0 menunjukkan hasil sebesar 0 cm sehingga persentase lapisan nata-nya pun masih 0%.

Pada hari 7, dilakukan pengukuran ketebalan lapisan nata lagi. Pada hari ke 7 ini mulain terlihat lapisan nata yang terebntuk. Pada kelompok C1, C3. C4, dan C5 memberikan hasil ketinggian nata yang sama yaitu 0,3 cm. Untuk persentasenya pada C1 diperoleh nilai sebesar 30%; kemudian pada C3 dan C4 menunjukkan persentase sebesar 15%; dan pada kelompok C5 menunjukkan persentase sebesar 12%. Sementara untuk kelompok C2 dihasilkan lapisan nata setebal 0,25 cm dengan persentase sebesar 25%. Adanya perbedaan ketebalan lapisan nata pada masing-masing kelompok dipengaruhi oleh waktu dan suhu fermentasi; tingkat keaseptisan; dan populasi inokulum selama proses fermentasi (Jagannath et al., 2008). Menurut Seumahu et al (2007), nata yang baik akan menghasilkan ketebalan lapisan sebesar 1,5-2 cm dengan selulosa sel yang homogen dan transparan. Sementara nata yang kurang baik akan mengahsilkan lapisan nata setinggi 0,5 cm dengan warna gel yang putih. Perbedaan ketinggian nata ini disebabkan oleh perbedaan aktivitas Acetobacter xylinum dalam mengubah glukosa menjadi selulosa sehingga pembentukan lapisan nata juga berebda-beda pada masing-masing kelompok (Wijayanti et al., 2010). Untuk pembentukan lapisan nata sendiri juga dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu sumber karbon, sumber nitrogen, temperatur, pH, umur kelapa, dan adanya mikroba inhibitor (Pato & Dwiloted, 1994).

Gambar 6. Proses inkubasi hari ke 7

Kemudian pada hari ke 14, dilakukan pengamatan pembentukan lapisan nata kembali. Dari hasil yang didapat terlihat bahwa rata-rata terjadi kenaikan ketebalan lapisan nata pada semua kelompok, kecuali kelompok C5 yang tidak mengalami perubahan ketinggian. Pada kelompok C1 menunjukkan ketebalan lapisan nata setinggi 0,5 cm; pada kelompok C2 diperoleh ketebalan lapisan nata setinggi 0,7 cm; pada kelompok C3 menunjukkan hasil sebesar 0,4 cm; pada kelompok C4 diperoleh ketebalan lapisan nata sebesar 0,9 cm; dan pada kelompok C5 menunjukkan ketebalan nata sebesar 0,3 cm. Kemudian untuk persentase lapisan nata pada kelompok C1-C5 secara berturut-turut adalah 50%; 70%; 20%; 45%; dan 12%. Adanya peningkatan ketebalan lapisan nata dan persentase lapisan nata ini sudah sesuai dengan teori dari Rahayu et al (1993) bahwa fementasi nata de coco yang optimal berlangsung selama 10-14 hari, hal ditandai dengan meningkataya lapisan gel hasil aktivitas bakteri Acetobacter xylinum yang mengubah glukosa menjadi gel selulosa (Palungkun, 1996). Kemudian untuk kelompok C5 yang tidak mengalami kenaikan lapisan nata disebabkan oleh keterbatasan substrat pada media fermentasi sehingga pembentukan lapisan gel selulosa menjadi terhenti dan bahkan bisa menurun (Verschuren et al., 2000).

Gambar 6. Proses inkubasi hari ke 144. KESIMPULAN

Nata de coco produk hasil fermentasi Acetobacter xylinum yang berbentuk gel dimana didalamnya terkandung gula dan asam. Pembuatan nata de coco dilakukan dengan dua tahapan yaitu pembuatan media fermentasi dan proses fernetasi nata. Nata de coco terbentuk akibat aktivitas Acetobacter xylinum. Pada praktikum ini bahan baku yang digunakan berasal dari air kelapa tua. Penambahan gula pasir berfungsi sebagai sumber karbon bagi Acetobacter xylinum. Ammonium sulfat berperan sebagai sumber nitrogen. pH yang cocok untuk fermentasi nata de coco adalah 4-5. Ketebalan nata yang optimal diperoleh dengan menambahkan sukrosa sebanyak 10% dan ammonium sulfat sebanyak 0,5%. Penambahan starter berupa Acetobactr xylinum harus dilakukan secara aseptis untuk mencegah kontaminasi. Proses inkubasi nata yang optimal dilakikan pada suhu 28-30oC selama 10-14 hari. Fakor yang mempengaruhi pembentukan lapisan nataadalah sumber karbon, sumber nitrogen, temperatur, pH, umur kelapa, dan adanya mikroba inhibitor. Faktor yang mempengaruhi ketebalan nata adalah aktivitas Acetobacter xylinum dalam mengubah glukosa menjadi selulosa. Nata yang tidak mengalami perubahan ketebalan disebabkan oleh keterbatasan substrat pada media fermentasi sehingga tidak terjadi proses fermentasi lagi.

Semarang, 1 Juli 20145Praktikan, Asisten Dosen, Nies Mayangsari Wulan Apriliani

Sherly Arga12.70.01535. DAFTAR PUSTAKA

Almeida, D.M., Prestes, R.A., Da Fonseca, A.F., Woiciechowski, A.L., & Wosiacki, G. (2012). Minerals Consumption by Acetobacter xylinum on Cultivation Medium on Coconut Water. Brazilian Journal of Microbiology. Vol 44(1): 197-206.

Anastasia; Nadia; dan Afrianto Eddy. (2008). Mutu Nata de Seaweed dalam Berbagai Konsentrasi Sari Jeruk Nipis. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi II. Universitas Lampung.

Astawan, M. dan M. W. Astawan. (1991). Teknologi Pengolahan Nabati Tepat Guna Edisi Pertama. Akademika Pressindo. Bogor.

Awang, S. A. (1991). Kelapa Kajian Sosial Ekonomi. Aditya Media. Jakarta.

Dwijoseputro, D. (1994). Dasar-dasar Mikrobiologi. Djambatan. Jakarta.

Hakimi, R dan Daddy B. (2006). Aplikasi Produksi Bersih (Cleaner Production) pada Industri Nata de Coco. Jurnal Teknik Mesin 3(2) : 89-98.

Halib, N., Mohd Cairul Iqbal Mohd Amin, and I. Ahmad. (2012). Physicochemical Properties and Characterization of Nata de Coco fromLocal Food Industries as a Source of Cellulose. Sains Malaysiana 41(2)(2012): 205211.

Hayati, M. (2003). Membuat Nata de Coco. Adi Cita Karya Nusa. Yogyakarta.

Jagannath, A; A. Kalaiselvan; S. S. Manjunatha; P. S. Raju; and A. S. Bawa. (2008). The Effect of Ph, Sucrose and Ammonium Sulphate Concentrations on The Production of Bacterial Cellulose (Nata-De-Coco) by Acetobacter Xylinum.World J Microbiol Biotechnol (2008) 24:25932599.

Palungkun, R. (1996). Aneka Produk Olahan Kelapa. Penebar Swadaya. Jakarta.

Pambayun, R. (2002). Teknologi Pengolahan Nata de Coco. Kanisius. Yogyakarta.

Pato, U. dan Dwiloted, B. (1994). Proses dan Faktor Yang Mempengaruhi Pembentukan Nata de Coco. Sains Teks I (A): 70 77.

Rahayu, E. S.; R. Indriati; T. Utami; E. Harmayanti dan M. N. Cahyanto. (1993). Bahan Pangan Hasil Fermentasi.UGM.Yogyakarta.

Santosa B; Ahmadi K; dan Teque D. (2012).Dextrin Concentration and Carboxy Methyl Cellulosa (CMC) in Making of Fiber-Rich Instant Beverage from Nata de Coco. International Journal of Science and Technology (IJSTE) 1(1) : 6-11.

Seumahu, Cecilia Anna, Antonius Suwanto, Debora Hadisusanto, dan Maggy Thenawijaya Suhartono. (2007). The Dynamics of Bacterial Communities During Traditional Nata de Coco Fermentation. Microbiology Indonesia, August 2007, p 65-68.

Sunarso. (1982). Pengaruh Keasaman Media Fermentasi Terhadap Ketebalan Pelikel pada Pembuatan Nata de Coco.Skripsi.UGM.Yogyakarta.

Tortora, G.J., R. Funke & C.L. Case. (1995). Microbiology.The Benjamin Cummings Publishing Company, Inc. USA.

Verschuren, P. et al. (2000). Location and Limitation of Celulose Production by Acetobacter xylinum Established from ocxygen profiles. Journal of Bioscience and Biongineering. Vol 89 (5): 414-41.

Volk, W.A. & M.F. Wheeler. (1993). Mikrobiologi Dasar.Erlangga. Jakarta.

Wijayanti, F; Sri K; dan Masud E. (2010). Pengaruh Penambahan Sukrosa dan Asam Asetat Glacial terhadap Kualitas Nata dari Whey Tahu dan Substrat Air Kelapa. Jurnal Industria 1(2) : 86-93.

6. LAMPIRAN

6.1. Perhitungan

Kelompok C1Hari ke-7

Hari ke-14

Kelompok C2Hari ke-7

Hari ke-14

Kelompok C3Hari ke-7

Hari ke-14

Kelompok C4Hari ke-7

Hari ke-14

Kelompok C5Hari ke-7

Hari ke-14

6.2. Laporan Sementara

6.3. Jurnal