optimasi penambahan konsentrasi urea dalam substrat terhadap ketebalan nata de soya

LAPORAN PRAKTIKUM

MIKROBIOLOGI PANGAN

“Optimasi Penambahan Konsentrasi Urea dalam

Substrat terhadap Ketebalan Nata de Soya”

Disusun oleh:

1. Ach. Zaimul Khaqqi P. (13.250.0030)

2. Siti Kusnul Sholikah (13.250.0031)

3. Winda Tri Setyoningsih (13.250.0024

Dosen Pembimbing

Dr. Ir. Tatang Sopandi, M.P

PROGRAM STUDI BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PGRI ADI BUANA SURABAYA

Jl. Dukuh Menanggal XII Surabaya 60234

Tahun 2015

Universitas PGRI Adi Buana Surabaya | ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya,

sehingga laporan praktikum mikrobiologi pangan tentang optimasi penambahan

konsentrasi urea dalam substrat terhadap ketebalan nata de soya ini akhirnya

selesai. Laporan praktikum ini kami buat untuk memberikan wawasan

pengetahuan utamanya bagi para pemuda-pemudi atau para mahasiswa tentang

pengaruh penambahan konsentrasi urea pada nata de soya, sehingga bisa

mengenali fungsi urea pada nata de soya tersebut.

Penulisan laporan praktikum ini merupakan salah satu tugas dan

persyaratan untuk menyelesaikan tugas mata kuliah mikrobiologi pangan. Dalam

penulisan laporan praktikum ini, penulis menyampaikan ucapan terima kasih

kepada pihak-pihak yang membantu dalam menyelesaikan laporan praktikum ini,

khususnya kepada:

1. Dr. Ir. Tatang Sopandi, M.P selaku dosen mata kuliah mikrobiologi

pangan yang telah meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam

pelaksanaan bimbingan, pengarahan serta dorongan dalam rangka

penyelesaian penyusun laporan praktikum ini.

2. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah

memberikan bantuan dan semangat dalam penulisan laporan praktikum ini.

Laporan praktikum ini masih banyak kekurangan di dalamnya. Oleh sebab

itu dengan penuh rendah hati, kami mohon agar para pembaca beserta dosen

pembimbing berkenan memberikan kritik dan saran yang membangun guna

sempurnanya tugas ini. Dengan segala kekurangan dan keterbatasannya, semoga

laporan praktikum ini dapat bermanfaat dan berguna terutama bagi para

mahasiswa, Amiin.

Surabaya, Januari 2015

penyusun

Universitas PGRI Adi Buana Surabaya | iii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i

KATA PENGANTAR ........................................................................................ ii

DAFTAR ISI ....................................................................................................... iii

DAFTAR TABEL ............................................................................................... v

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vi

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ......................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ..................................................................... 3

1.3 Tujuan ....................................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Limbah Industri Tahu ............................................................. 4

2.2 Acetobacter xylinum ............................................................... 6

2.2.1 Klasifikasi Acetobacter xylinum. ............................... 6

2.2.2 Kebutuhan Nutrisi Acetobacter xylinum .................. 8

2.2.3 Kebutuhan Nitrogen Acetobacter xylinum ................ 9

2.3. Kerangka Pikiran ...................................................................... 9

2.4. Hipotesis .................................................................................. 11

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Materi Penelitian ..................................................................... 12

3.1.1 Bahan dan alat penelitian............................................. 12

3.2 Waktu dan Tempat Penelitian ................................................. 12

3.3 Penentuan Sampel ................................................................... 12

3.4. Metode Penelitian ................................................................... 12

3.4.1. Rancangan penelitian ................................................... 12

3.4.2. Rancangan operasional................................................. 13

3.5. Metode Analisis Data............................................................... 14

Universitas PGRI Adi Buana Surabaya | iv

BAB IV HASIL PENELITIAN

4.1 Hasil Penelitian ....................................................................... 15

BAB V PEMBAHASAN

5.1 Pengaruh Urea terhadap Ketebalan Nata de Soya .................. 17

BAB VI PENUTUP

6.1 Kesimpulan ............................................................................. 19

6.2 Saran ....................................................................................... 19

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 20

LAMPIRAN ................................................................................................ 22

A. Hasil Pengukuran Ketebalan Nata De Soya ........................... 22

Universitas PGRI Adi Buana Surabaya | v

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

Tabel 1 Karakteristik limbah cair tahu ........................................................ 5

Universitas PGRI Adi Buana Surabaya | vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

Gambar 1 Acetobacter xylinum ............................................................... 6

Gambar 2 Skema Proses Pembentukan Nanofiber. ................................... 8

Universitas PGRI Adi Buana Surabaya | 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pabrik tahu terkenal sebagai sumber pencemaran sungai dan bau busuk.

Jumlah industri tahu di Indonesia pada tahun 2010 mencapai 84.000 unit usaha.

Kapasitas produksi tahu lebih dari 2,56 juta ton per tahun. Industri tahu ini

memproduksi limbah cair sebanyak 20 juta meter kubik per tahun. Sebagian besar

industri tahu yang ada di Indonesia merupakan industri berskala kecil dan

menengah yang belum mengelola limbahnya secara baik. Dari data tersebut dapat

dibayangkan betapa banyaknya limbah cair industri tahu yang dibuang ke

lingkungan dan berpotensi menimbulkan pencemaran.

Limbah industri tahu merupakan limbah yang dihasilkan dalam proses

pembuatan tahu. Limbah dari proses pembuatan tahu dapat berupa air bekas

cucian kedelai, air rendaman kedelai, ampas tahu, dan cairan sisa penggumpalan

tahu (whey) (Hastuti dan Raharjo, 1983). Untuk setiap 1 kg bahan baku kedelai

dibutuhkan rata-rata 45 liter air dan akan dihasilkan limbah cair berupa whey tahu

rata-rata 43,5 liter (Nuraida, 1985). Limbah cair industri tahu mengandung BOD,

COD, TSS, Nitrogen dan Fosfor tinggi (Tay, 1990 dan Husin, 2003). Apabila

tidak ditangani limbah cair ini akan mencemari lingkungan dan menimbulkan bau

busuk. Bau busuk ini disebabkan karena penguraian protein terlarut oleh bakteri

proteolitik.

Whey belum banyak dimanfaatkan, hanya sebagian kecil digunakan

sebagai cairan induk untuk memadatkan susu kedelai, sisanya dibuang sebagai

limbah. Padahal jika ditinjau dari komposisi kimianya, ternyata limbah cair tahu

(whey) ini mengandung bahan-bahan organik berupa protein, karbohidrat dan

lemak tinggi (Nurhasan dan Pramudyanto, 1987). Salah satu cara terpadu yang

mungkin adalah pemanfaatan limbah yang masih mengandung bahan organik

melalui proses bioteknologi sederhana dengan bantuan mikrobia bakteri asam

cuka yakni Acetobacter xylinum untuk mendapatkan suatu produk baru, yaitu

nata, yang dapat dikonsumsi dengan aman dan tidak mengurangi rasa estetika.


Nata merupakan padatan berwarna putih, tidak larut, bersifat seperti

gelatin yang merupakan lapisan tipisa dari sel dan polisakarida yang dibentuk

oleh bakteri Acetobacter xylinum (Mendoza, 1961). Substansi nata itu sendiri

adalah selulosa (Dimaguila, 1976). Secara teknis, pemanfaatan whey hanya pada

sisa protein dan beberapa zat organik yang masih di kandungnya, sehingga unsur-

unsur tersebut diharapkan dapat mendukung perkembang biakan Acetobacter

xylinum. Dari segi ekonomis, untuk mendapatkan whey tahu masih cuma-cuma,

tidak seperti air kelapa (bahan baku nata de coco) yang sudah harus dibayar

dengan uang.

Menurut Alaban (1962), faktor utama yang berpengaruh pada

pembentukan nata adalah sumber gula, suhu inkubasi, tingkat keasaman medium,

lama inkubasi dan aktifitas bakteri. Pada proses inkubasi media nata yang telah

diinokulasi dengan starter yang mengandung Acetobacter xylinum, setelah 36–48

jam inkubasi akan terbentuk lapisan tembus cahaya pada permukaan medium.

Secara bertahap lapisan ini akan menebal dan membentuk lapisan yang kompak

dan kenyal. Sedangkan menurut Wahyudi (2003), keberhasilan dalam pembuatan

nata dipengaruhi oleh viabilitas (kemampuan hidup) bakteri, kandungan nutrisi

media pertumbuhan dan lingkungannya. Viabilitas bakteri yang baik akan

menghasilkan nata yang baik dan cepat.

Nitrogen yang diperlukan oleh Acetobacter xylinum berguna untuk

pembentukan protein yang penting pada pertumbuhan sel dan pembentukan

enzim. Kekurangan nitrogen menyebabkan sel kurang tumbuh dengan baik dan

menghambat pembentukan enzim yang diperlukan sehingga proses fermentasi

dapat mengalami kegagalan atau tidak sempurna. Urea merupakan sumber

nitrogen yang umum digunakan dalam produksi nata karena harganya yang relatif

murah, mudah didapat dan memiliki kandungan nitrogen tinggi yaitu 46%

(Austin, 1997). Penelitian ini bertujuan untuk menemukan konsentrasi urea yang

optimum dari pembuatan nata terhadap ketebalan nata dari whey (air limbah

industri tahu).


1.2. Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang dapat disusun dari uraian latar belakang tersebut,

yakni sebagai berikut:

1. Apakah penambahan konsentrasi urea berpengaruh terhadap ketebalan

nata de soya?

2. Berapakah konsentrasi urea yang optimal dalam meningkatkan

ketebaan nata de soya?

1.3. Tujuan

Berdasarkan rumusan masalah yang disusun maka tujuan dari penelitian

ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui pengaruh penambahan konsentrasi urea terhadap

ketebalan nata de soya.

2. Mencari konsentrasi urea yang optimal dalam meningkatkan ketebalan

nata de soya.


BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Limbah Industri Tahu

Limbah industri tahu terdiri dari dua jenis, yaitu limbah cair dan padat.

Dari kedua jenis limbah tersebut, limbah cair merupakan bagian terbesar dan

berpotensi mencemari lingkungan. Sebagian besar limbah cair yang dihasilkan

bersumber dari cairan kental yang terpisah dari gumpalan tahu pada tahap proses

penggumpalan dan penyaringan yang disebut air didih atau whey. Sumber limbah

cair lainnya berasal dari proses sortasi dan pembersihan, pengusapan kulit,

pencucian, penyaringan, pencucian peralatan proses dan lantai. Jumlah limbah

cair yang dihasilkan oleh industri pembuatan tahu sebanding dengan penggunaan

air untuk pemrosesannya. Menurut Nuraida (1985) jumlah kebutuhan air proses

dan jumlah limbah cair yang dihasilkan dilaporkan berturut-turut sebesar 45 dan

43,5 liter untuk tiap kilogram bahan baku kacang kedelai. Pada beberapa industri

tahu, sebagian kecil dari limbah cair tersebut (khususnya air didih) dimanfaatkan

kembali sebagai bahan penggumpal (Dhahiyat, 1990).

Limbah cair industri tahu mengandung bahan-bahan organik kompleks

yang tinggi terutama protein dan asam-asam amino (EMDI-Bapedal, 1994) dalam

bentuk padatan tersuspensi maupun terlarut (BPPT,1997a). Adanya senyawa-

senyawa organik tersebut menyebabkan limbah cair industri tahu mengandung

BOD,COD dan TSS yang tinggi (Tay,1990; BPPT, 1997a; dan Husin, 2003).

Karakteristik limbah cair industri tahu yang penting antara lain sebagai berikut

dan ditunjukkan pada Tabel 1:

1. Padatan tersuspensi, yaitu bahan-bahan yang melayang dan tidak larut

dalam air. Padatan tersuspensi sangat berhubungan erat dengan tingkat

kekeruhan air, semakin tinggi kandungan bahan tersuspensi tersebut,

maka air akan semakin keruh (MetClaf & Eddy, 2003).

2. Biochemical Oxygen Demand (BOD), merupakan parameter untuk

menilai jumlah zat organik yang terlarut serta menunjukkan jumlah

oksigen yang diperlukan oleh aktivitas mikroba dalam menguraikan

zat organik secara biologis di dalam limbah cair (MetClaf & Eddy,


2003). Limbah cair industri tahu mengandung bahan-bahan organik

terlarut yang tinggi.

3. Chemical Oxygen Demand (COD) atau kebutuhan oksigen kimiawi

merupakan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh oksidator (misal

kalium dikhromat) untuk mengoksidasi seluruh material baik organik

maupun anorganik yang terdapat dalam air (MetClaf & Eddy, 2003).

4. Nitrogen-Total (N-total) yaitu fraksi bahan-bahan organik campuran

senyawa kompleks antara lain asam-asam amino, gula amino dan

protein (polimer asam amino). Dalam analisis limbah cair, N-total

terdiri dari campuran N-organik, N-amonia, nitrat dan nitrit (Sawyer

et al, 1994). Nitrogen organik dan nitrogen amonia dapat ditentukan

secara analitik menggunakan metode Kjeldahl, sehingga lebih lanjut

konsentrasi total keduannya dapat dinyatakan sebagai Total Kjeldahl

Nitrogen (TKN). Senyawa-senyawa N-Total adalah senyawa-senyawa

yang mudah terkonversi menjadi amonium (NH4+) melalui aksi

mikroorganisme dalam lingkungan air atau tanah (MetClaf & Eddy,

2003). Menurut kuswardani (1985) limbah cair tahu mengandung N-

Total sebesar 434,78 mg/L.

5. Derajat keasaman (pH). Air limbah industri tahu sifatnya cenderung

asam (BPPT, 1997a), pada keadaan asam ini akan terlepas zat-zat

yang mudah menguap. Hal ini mengakibatkan limbah cair industri

tahu mengeluarkan bau busuk.

Tabel 1. Karakteristik limbah cair tahu

No. Parameter Satuan Nilai

1. pH - 4-5

2. COD mg/L 30.000 –40.000

3. BOD mg/L 10.000 – 15.000

4. N-NH3 mg/L 30 – 40

5. N – Total mg/L 300 – 350

6. Protein % 0,30 – 0,40

7. Padatan tersuspensi mg/L 6.000 – 8.000

(Sumber : Wagiman et al., 2003)


Penggunaan bahan kimia seperti batu tahu (CaSO4) atau asam asetat

sebagai koagulan tahu juga menyebabkan limbah cair tahu mengandung ion-ion

logam. Kuswardani (1985) melaporkan bahwa limbah cair industri tahu

mengandung pb (0,24 mg/l); ca (34,03 mg/l); Fe (0,19 mg/l) ; Cu (0,12 mg/l) dan

Na (0,59 mg/l).

2.2. Acetobacter xylinum

2.2.1. Klasifikasi Acetobacter xylinum

Menurut Moss (1995) klasifikasi ilmiah dari Acetobacter xylinum :

Kerajaan : Bacteria

Filum : Proteobacteria

Kelas : Alpha Proteobacteria

Ordo : Rhodospirilia

Famili : Pseudomonadaceae

Genus : Acetobacter

Spesies : Acetobacter xylinum

Gambar 1. Acetobacter xylinum

Acetobacter xylinum merupakan bakteri berbentuk batang pendek dan

tergolong ke dalam jenis bakteri Gram negatif, memiliki lebar 0-5-1 µm dan

panjang 2-10 µm. Bakteri Acetobacter xylinum mampu mengoksidasi glukosa

menjadi asam glukonat dan asam organik lain pada waktu yang sama. Sifat yang

paling menonjol dari bakteri itu adalah memiliki kemampuan untuk


mempolimerisasi glukosa menjadi selulosa. Selanjutnya selulosa tersebut

membentuk matrik yang dikenal sebagai nata (Tomita dan Kondo, 2009).

Acetobacter xylinum mempunyai tiga enzim yang aktif, yaitu enzim

kinase, enzim ekstraseluler selulosa polimerase, dan enzim protein sintetase.

Enzim ekstraseluler selulosa polimerase aktif pada pH 4 yang berfungsi untuk

membentuk benang- benang selulosa (nata). Enzim protein sintetase aktif pada pH

3-6 yang berfungsi untuk mengubah makanan yang mengandung C, H, O, dan N

menjadi protein (Mandel, 2004).

Dalam medium cair, Acetobacter xylinum mampu membentuk suatu

lapisan yang dapat mencapai ketebalan beberapa sentimeter. Bakteri terperangkap

dalam benang–benang yang dibuatnya. Untuk menghasilkan massa yang kokoh,

kenyal, tebal, putih, dan tembus pandang perlu diperhatikan suhu fermentasi

(inkubasi), komposisi medium dan pH medium.

Menurut Tomita dan Kondo (2009), bakteri Acetobacter xylinum

memiliki bagian perakitan atau penggabungan sintesis selulosa dan tempat untuk

mengkatalisis (subunit) yang tersusun secara linier pada sumbu utama sel.

Setiap tiga subunit akan membentuk terminal complex (TC). Setiap subunit

akan menghasilkan sub-elemen fibril, dimana rantai molekul selulosa

digabung secara spontan oleh masing-masing tempat katalisis dan

membentuk formasi yang lebih stabil. Selanjutnya, TC dan subunit mengatur

penggabungan sub-elemen fibril menjadi mikrofibril. Kemudian mikrofibil-

mikrofibil bergabung dan membentuk nanofiber yang memiliki lebar 50 nm

dan tebal 10 nm. Pada tahap ini, masing-masing formasi proses sintesis

individu rantai molekul menjadi nanofiber diatur menjadi penggabungan

secara spontan. Penggabungan secara spontan ini dinamakan self-assembly

seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.


Gambar 2. Skema Proses Pembentukan Nanofiber

2.2.2. Kebutuhan Nutrisi Acetobacter xylinum

Nutrien yang dibutuhkan oleh bakteri Acetobacter xylinum untuk

membentuk produk metabolisme selama proses kehidupannya adalah makanan

yang mengandung unsur C, H, O dan N yang berguna untuk menyusun

protoplasma. Nutrien yang berperan utama dalam proses fermentasi oleh

Acetobacter xylinum adalah karbohidrat sebagai sumber energi dan untuk

perbanyakan sel.

Pada proses metabolismenya, selaput selulosa ini terbentuk oleh aktivitas

Acetobacter xylinum terhadap glukosa. Karbohidrat pada medium dipecah

menjadi glukosa yang kemudian berikatan dengan asam lemak (Guanosin

trifosfat) membentuk prekursor penciri selulosa oleh enzim selulosa sintetase,

kemudian dikeluarkan ke lingkungan membentuk jalinan selulosa pada

permukaan medium. Selama metabolisme karbohidrat oleh Acetobacter xylinum

terjadi proses glikolisis yang dimulai dengan perubahan glukosa menjadi glukosa

6-posfat yang kemudian diakhiri dengan terbentuknya asam piruvat. Glukosa 6-P

yang terbentuk pada proses glikolisis inilah yang digunakan oleh Acetobacter

xylinum untuk menghasilkan selulosa.

Selain metabolit sekunder, Acetobacter xylinum juga menghasilkan

metabolit primer berupa asam asetat, air dan energi yang digunakan kembali


dalam siklus metabolismenya. Asam asetat dimanfaatkan oleh Acetobacter

xylinum sebagai substrat agar tercipta kondisi yang optimum untuk

pertumbuhannya dan untuk membentuk CO2 dan H2O. Menurut Mandel (2004)

bakteri Acetobacter xylinum bersifat “overoxidizer” yaitu dapat mengubah asam

asetat dalam medium fermentasi menjadi CO2 dan H2O, apabila gula dalam

medium fermentasi telah habis dimetabolisir. Banyaknya mikroba yang tumbuh

pada suatu media sangat dipengaruhi oleh nutrisi yang terkandung di medium.

Acetobacter xylinum yang difermentasi di dalam medium dengan suasana

asam (pH 4) dan kadar gula yang tinggi akan membentuk nata. Menurut Mandel

(2004) bakteri Acetobacter xylinum yang ditumbuhkan pada medium yang

mengandung gula akan menggunakan sebagian glukosa untuk aktivitas

metabolisme dan 19% gula menjadi selulosa.

2.2.3. Kebutuhan Nitrogen Acetobacter xylinum





dapat mengalami kegagalan atau tidak sempurna.

Sumber nitrogen bisa digunakan dari senyawa organik maupun anorganik.

Nitrogen anorganik yang sering digunakan berupa ammoonium sulfat dan

diammonium hidrogen fospat (Budhiono et al, 1999). Sedangkan nitrogen

organik yang banyak digunakan adalah asam amino, monosodium glutamat,

seperti yang digunakan oleh Son et al (2003). Pada penelitian Melliawatti

(2006) menggunakan pupuk ZA (Urea) sebagai sumber nitrogen. Ramana et

al (2000) menggunakan hidrolisat protein, ammonium sulfat, glisin, sari

kacang kedelai, pepton, dan sodium glutamat. Sedangkan Saibuatong (2010)

menggunakan ammonium sulfat.

2.3. Kerangka Pikiran

Menu makanan di jaman modern banyak yang diawetkan dan tidak alami

sehingga kandungan seratnya kurang. Menurut penelitian Puslitbang Gizi Depkes


RI, rata-rata konsumsi serat penduduk Indonesia hanya 10,5 gram serat per hari,

padahal kebutuhan serat orang dewasa sekitar 30 gram per hari. Kebutuhan serat

salah satunya dapat dipenuhi dengan mengkonsumsi nata dari berbagai limbah

industri.

Nata merupakan hasil fermentasi air kelapa atau sari bahan lainnya dengan

melibatkan bakteri Acetobacter xylinum yang mengandung serat tinggi dan rendah

kalori. Hasil fermentasi membentuk sekumpulan biomassa terdiri dari selulosa

dan memiliki penampilan seperti agar-agar putih.

Bakteri Acetobacter xylinum akan dapat membentuk nata jika

ditumbuhkan dalam air kelapa yang sudah diperkaya dengan karbon dan nitrogen,

melalui proses yang terkontrol. Dalam kondisi demikian, bakteri tersebut akan

menghasilkan enzim akstraseluler yang dapat menyusun zat gula menjadi ribuan

rantai serat atau selulosa. Dari jutaan renik yang tumbuh pada air kelapa tersbeut,

akan dihasilkan jutaan lembar benang-benang selulosa yang akhirnya nampak

padat berwarna putih hingga transparan, yang disebut sebagai nata.

Prinsip utama suatu bahan pangan dapat diolah menjadi nata adalah

adanya kandungan karbohidrat yang cukup memadai dalam bahan tersebut.

Mengingat kemungkinan limbah industri tahu yang digunakan dalam penelitian

ini diperkirakan masih mengandung relatif banyak karbohidrat (glukosa), maka

diharapkan penelitian ini dapat membuat nata dari limbah industri tahu yang

dimaksud. Disamping itu, terbentuknya nata merupakan hasil kerja bakteri

Acetobacter xylinum yang untuk dapat bekerja secara optimal tentunya

memerlukan makanan, salah satunya adalah memerlukan sumber karbon.

Pemanfaatan limbah industri tahu sangat membantu perekonomian

masyarakat. Kandungan karbohidrat yang tinggi memungkinkan limbah industri

tahu ini dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan nata, yaitu nata de

soya. Dalam penelitian ini ditambahkan variasi massa urea (5, 6,5, 8, 9,5, 11 gr/l)

sebagai sumber nitrogen. Kadar pH air limbah industri tahu adalah 4 sehingga

tanpa menggunakan asam cuka. Produk nata yang dihasilkan akan diteliti

mengenai ketebalan sehingga menjadi produk nata de soya yang siap dipasarkan.


Rancangan pikiran dapat dituliskan pada bagan berikut :

2.4. Hipotesis

Hipotesis secara umum merupakan jawaban sementara yang berfungsi

sebagai pedoman dalam pemecahan masalah penelitian yang ada. Maka pada

permasalahan diatas dirumuskan hipotesis sebagai berikut:

1. Penambahan urea dapat berpengaruh pada ketebalan nata de soya.

2. Peningkatan penambahan konsentrasi urea dapat meningkatkan


Whey

(Limbah cair industri tahu)

Media / Substrat

Inkubasi 10 hari

Gula

Inokulasi

Acetobacter xylinum

Pertumbuhan Bakteri

Glukosa

Selulosa

Produksi nata

NPK

Urea

Analisa data

Simpulan

Karbohidrat


BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Materi Penelitian

3.1.1 Bahan dan alat penelitian

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah botol kaca, kompor gas,

plastik, timbangan analitik, pisau, panci, aluminum foil, beaker glass, gelas ukur,

sendok, saringan, pipet dan pengaduk. Sedangkan bahan-bahan yang digunakan

dalam penelitian ini terdiri dari bahan utama, yaitu Whey (limbah cair industri

tahu), urea, NPK, gula, starter Acetobacter xylinum.

3.2. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada hari rabu, 10 Juni 2015 – 22 Juni 2015

yang bertempat di Laboratorium Mikrobiologi Prodi Biologi kampus II UNIPA

Surabaya Jl. Dukuh Menanggal XII Surabaya.

3.3. Penentuan Sampel

Sample adalah kegiatan sebagian atau wakil populasi yang diteliti. Jumlah

sample yang dipakai dalam penelitian ini diberi 5 perlakuan masing masing

dengan perbandingan konsentrasi urea (5, 6,5, 8, 9,5, 11 gr/l). Sample yang berupa

whey (limbah cair industri tahu) diambil dari industri tahu di daerah Jambangan,

Surabaya.

3.4. Metode Penelitian

3.4.1. Rancangan penelitian

Penelitian ini di laksanakan dengan metode eksperimental di laboratorium,

dengan metode rancangan acak lengkap dengan menyiapkan whey dengan

pemberian sebanyak 5 perlakuan konsentrasi urea. Kemudian ditambahkan gula

10-20% dan NPK sebanyak 0,2 gr/l. Dalam pembuatan nata de soya, tanpa

menggunakan cuka karena whey memiliki pH sekitar 4. Setelah tercampur

ditambahkan starter pembentuk nata 10% yang kemudian larutan akan


dipindahkan ke gelas kaca dan di tutup rapat-rapat dengan aluminium foil. Gelas

kaca yang telah berisi larutan disimpan pada ruang bersuhu kamar dengan lama

penyimpanan selama 10 hari atau sampai membentuk nata. Mengambil lembaran

nata dan membersihkan dari lendir sisa fermentasi dengan bantuan sendok makan.

Mencuci lembaran nata de soya dalam bak pencucian. Pengukuran ketebalan nata

de soya menggunakan jangka sorong.

A1 A2 A3 A4 A5

U1 A1U1 A2U1 A3U1 A4U1 A5U1

U2 A1A2 A2U2 A3U2 A4U2 A5U2

U3 A1A3 A2U3 A3U3 A4U3 A5U3

U4 A1U4 A2U4 A3U4 A4U4 A5U4

3.4.2. Rancangan operasional

Penuangan pada gelas kaca

Pemasakan suhu 100 OC

Whey

(Limbah cair industri tahu)

Inokulasi

Acetobacter xylinum

Pengukuran ketebalan

NPK 0,2 gr/l

Urea (5, 6.5, 8, 9.5, 11 gr/l)

Analisa data

Simpulan

Karbohidrat

Gula 100 gr/l

Fermentasi 10 hari


3.5. Metode Analisis Data

Penelitian ini menggunakan metode analisa uji F (anova) dua arah atau dua

faktor dengan percobaan rancangan acak lengkap (RAL). Dimana F hitung < F

tabel jadi ada pengaruh yang nyata, maka H0 ditolak dan Hi diterima. Analisa data

menggunakan software SPSS 16.


BAB IV

HASIL PENELITIAN

4.1. Hasil Penelitian

Penelitian telah dilaksanakan dengan metode rancangan acak lengkap

dengan menyiapkan whey dengan pemberian sebanyak 5 perlakuan konsentrasi

urea. Kemudian ditambahkan gula 10-20% dan NPK sebanyak 0,2 gr/l. Setelah

tercampur ditambahkan starter pembentuk nata 10% yang kemudian larutan akan

dipindahkan ke gelas kaca dan di tutup rapat-rapat dengan aluminium foil. Gelas

kaca yang telah berisi larutan disimpan pada ruang bersuhu kamar dengan lama

penyimpanan selama 10 hari atau sampai membentuk nata. Pengukuran ketebalan

nata de soya menggunakan jangka sorong.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian konsentrasi urea yang

berbeda berpengaruh signifikan (P<0,05) terhadap ketebalan nata de soya.

Ketebalan nata de soya yang diberi perlakuan 1 (9,46 1,63 mm) berbeda

signifikan (P<0,05) dibandingkan dengan ketebalan nata de soya yang diberi

perlakuan 2 (16,98 1,074 mm), perlakuan 3 (15,54 0,84 mm), perlakuan 4

(13,39 1,005 mm) dan perlakuan 5 (13,28 1,14 mm) seperti yang ditunjukkan

pada Grafik 1. Penambahan konsentrasi urea pada perlakuan 2 (16,98 0,84 mm)

signifikan (P<0,05) lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan 4 (13,39 1,005

mm) dan perlakuan 5 (13,28 1,14 mm). Akan tetapi, penambahan konsentrasi

urea pada perlakuan 2 (16,98 0,84 mm) tidak berbeda signifikan (P>0,05)

dibandingkan perlakuan 3 (15,54 0,84 mm). Penambahan konsentrasi urea pada

perlakuan 3 berbeda signifikan (P<0,05) dibandingkan dengan perlakuan 4 (13,39

1,005 mm) dan perlakuan 5 (13,28 1,14 mm). Namun demikian, pada

Perlakuan 4 (13,39 1,14 mm) tidak berbeda signifikan (P>0,05) dengan

perlakuan 5 (13,28 1,074 mm).


Grafik 1. Ketebalan nata de soya, angka rata-rata yang diberi notasi huruf (a, b

dan c) tidak sama menunjukkan berbeda signifikan (P<0,05).

9,46 a

16,98 b15,54 b

13,39 c 13,28 c

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

1 2 3 4 5

Ketebalan Nata de Soya

ketebalan


BAB V

PEMBAHASAN

5.1. Pengaruh Urea terhadap Ketebalan Nata de Soya

Nata de soya merupakan bahan pangan hasil fermentasi dari pengolahan

whey (limbah cair industri tahu) dengan bantuan Acetobacter xylinum. Bakteri ini

bisa hidup pada media whey yang mengandung gula, gula akan digunakan sebagai

sumber penyedia kebutuhan energi oleh bakteri tersebut. Media whey yang

mengandung gula digunakan untuk pembentukan felikel nata, dimana dengan

adanya kandungan sukrosa didalam gula berfungsi sebagai sumber karbon yang

dibutuhkan untuk pertumbuhan bakteri (Suratiningsih, 1994 dikutip Nurhayati,

2006). Akan tetapi, Acetobacter xylinum juga membutuhkan suplai nitrogen

anorganik dalam pertumbuhannya.





dapat mengalami kegagalan atau tidak sempurna. Urea merupakan sumber

nitrogen yang diperlukan untuk sintesis komponen sel dan pertumbuhan bakteri

(Bhakti, 1974).

Menurut Sutarminingsih (2004), penggunaan ammonium sulfat sebesar

0,5% menghasilkan rendemen nata de coco sebesar 70,64% dengan warna putih,

penggunaan ekstrak khamir menghasilkan rendemen 64,54% dengan warna

kuning, dan penggunaan urea sebesar 0,3% akan memberikan rendemen yang

tinggi yaitu 93,3%. Penambahan konsentrasi urea dapat meningkatkan jumlah

polisakarida yang terbentuk, namun penambahan yang terlalu tinggi (lebih dari

1%) dapat menyebabkan penurunan rendemen dan penurunan derajat putih pada

nata yang dihasilkan. Hal tersebut diduga karena konsentrasi yang terlalu tinggi

akan menurunkan pH optimum yang dapat menyebabkan terganggunya

pertumbuhan bakteri dan dapat mempengaruhi selulosa bakteri yang terbentuk.

Hasil penelitian ini mengindikasikan bahwa ketebalan nata de soya pada

penambahan urea 5 – 11 gr/l berkisar antara 16,981,074 mm dan konsentrasi


urea yang optimum pada ketebalan nata de soya diperoleh pada konsentrasi 6,5

gr/l.

Hasil penelitian ini mengindikasikan bahwa ketebalan nata de soya pada

penambahan urea 5 – 11 gr/l berkisar antara 16,981,074 mm dan konsentrasi

urea yang optimum untuk kekenyalan nata diperoleh pada konsentrasi 6,5 gr/l.

Penggunaan air whey (limbah cair industri tahu) memilik keunggulan, diantaranya

tanpa penggunaan cuka karena air whey memiliki pH sekitar 4 dan air whey yang

masih baru dari pengolahan tahu memiliki suhu sekitar 90 OC sehingga dapat

meminimalkan biaya produksi nata de soya. Berdasarkan hasil penelitian yang

diperoleh dan beberapa keunggulan air whey sebagai bahan nata tersebut maka

produksi nata de soya layak untuk dilakukan.


BAB VI

PENUTUP

6.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan sebagai berikut:

Pemberian konsentrasi urea berpengaruh signifikan (P<0,05) terhadap


Pemberian konsentrasi urea yang berbeda memberikan pengaruh

ketebalann nata yang berbeda. Konsentrasi urea yang paling optimal

ditambahkan adalah 6,5 gr/l dengan ketebalan sekitar16,98 1,074

mm.

6.2. Saran

Saran yang dapat diambil dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai berat, kekenyalan

dan uji organoleptik pada nata de soya dan juga perlu dilakukan

analisa kadar nitrogen dan kadar karbon yang tersisa pada nata de

soya.


DAFTAR PUSTAKA

Basrah Enie, A., (1994) , “Nata de So ya Hasil Konversi Air tahu Menjadi

bahan Industri Proses Bioteknologi”, BBIHP, Bogor.

Basrah Enie, A ., (1993), “ P embuatan Nata de Soya”, BBI HP, Bogor.

Committee for the Recommended Daily Intake of Nutrients for Thai Citizens.

1989. Guidelines for daily nutrient intake and consumption methods for

Thai citizens. Department of Health, Ministry of Public Health. (In Thai).

Darmajana, D. dan Cucu Hindasah, (1994), “Pemanfaatan Limbah Cair Tahu

Untuk Nata de Soya”, Balai Pengembangan teknologi Tepat Guna,

Puslitbang Fisika Terapan LIPI. Subang .

Dimaguila, L.S.,(1967), “The Nata de Coco 1. Carateri zation and Identity of

The Causal Organism”. Philippine Journ al of Agriculturist Vol. 51 (6):

475-484.

Fardiaz. S. 1992. Mikrobiologi pengolahan pangan. Bogor: Institut Pertanian

Bogor

Garrity, M. G. 2004. Taxonomic Outline of the Prolcargotes Bergeys Marvel of

Systemic Bacteriology. Second Edition. New York.

Hastuti, P. dan Rahardjo, A.P., 1983. Pengolahan Hasil Tanaman Serealia

dan Palawija. Direktorat Menengah Kejuruan. Depdikbud, Jakarta.

Jawetz. 2001. Mikrobiologi Kedokteran. Salemba Medika. Jakarta.

Mesomya, W., V. Pakpeankitvatana, S. Komindr, P. Leelahakul, Y. Cuptapun, D.

Hengsawadi, P. Tammarate and P. Tangkanakul. 2006. Effects of health

food from cereal and nata de coco on serum lipids in human.

Nutraceutical and Functional Food . Vol.28 (Suppl.1).

Munawar. 2009. Bakteri Nata de Coco. PT. Gramedia pustaka utama:Jakarta.

Pelczar. 2007, Dasar – Dasar Mikrobiologi. Universitas Indonesia: Jakarta.

Ramona, Yan, (1989 ), “ Pengaruh penambahan Gula dan Nitrogen Organik

Terhadap Aktivitas bakteri Acetobacter xylinum dalam Pembuatan Nata

de Coco, Tesis. Jurusan Biologi ITB. Bandung.

Schlegel. 1994. Mikrobiologi Umum Edisi Keenam. Gajah Mada University Press.

Yogyakarta.


Stanier, RE Alderberg dan Ingraham. 1982. Dunia Mikroba 1. Bharata Karya

Aksara. Jakarta.

Suryadientina. 2009. Denitrifikasi. Diakses dari http://biogen.litbang.deptan.go.id.

Pada tanggal 26 April 2011.

Sutarminingsih L. 2004. Peluang Usaha Nata de Coco. Agromedia

Pustaka,Tangerang

Warisno S dan Kres Dahana. 2009. Inspirasi Usaha Membuat Aneka Nata.

Jakarta. PT Agro Media Pustaka.


LAMPIRAN

A. Hasil Pengukuran Ketebalan Nata De Soya

A1 A2 A3 A4 A5

U1 9,9 17,25 14,475 14,75 14,4

U2 10,05 17,45 15,9 12,85 11,7

U3 7,075 15,4 15,9 12,45 13,35

U4 10,8 17,8 16,45 13,475 13,7

Descriptives

Ketebalan

N Mean Std. Deviation Std. Error

95% Confidence Interval for

Mean

Minimum Maximum Lower Bound Upper Bound

1 4 9.4562 1.63559 .81780 6.8537 12.0588 7.08 10.80

2 4 16.9750 1.07432 .53716 15.2655 18.6845 15.40 17.80

3 4 15.5438 .84221 .42111 14.2036 16.8839 14.48 16.45

4 4 13.3812 1.00527 .50264 11.7816 14.9809 12.45 14.75

5 4 13.2875 1.14483 .57241 11.4658 15.1092 11.70 14.40

Total 20 13.7288 2.81152 .62867 12.4129 15.0446 7.08 17.80


ANOVA

Ketebalan

Sum of

Squares df Mean Square F Sig.

Between

Groups 129.608 4 32.402 23.617 .000

Within Groups 20.580 15 1.372

Total 150.188 19

Post Hoc Tests

Multiple Comparisons

Dependent Variable:Ketebalan

(I)

Perlaku

an

(J)

Perlaku

an

Mean Difference

(I-J) Std. Error Sig.

95% Confidence Interval

Lower Bound Upper Bound

LSD 1 2 -7.51875* .82824 .000 -9.2841 -5.7534

3 -6.08750* .82824 .000 -7.8529 -4.3221

4 -3.92500* .82824 .000 -5.6904 -2.1596

5 -3.83125* .82824 .000 -5.5966 -2.0659

2 1 7.51875* .82824 .000 5.7534 9.2841

3 1.43125 .82824 .105 -.3341 3.1966

4 3.59375* .82824 .001 1.8284 5.3591

5 3.68750* .82824 .000 1.9221 5.4529

3 1 6.08750* .82824 .000 4.3221 7.8529

2 -1.43125 .82824 .105 -3.1966 .3341

4 2.16250* .82824 .020 .3971 3.9279

5 2.25625* .82824 .016 .4909 4.0216

4 1 3.92500* .82824 .000 2.1596 5.6904

2 -3.59375* .82824 .001 -5.3591 -1.8284

3 -2.16250* .82824 .020 -3.9279 -.3971

5 .09375 .82824 .911 -1.6716 1.8591

5 1 3.83125* .82824 .000 2.0659 5.5966


2 -3.68750* .82824 .000 -5.4529 -1.9221

3 -2.25625* .82824 .016 -4.0216 -.4909

4 -.09375 .82824 .911 -1.8591 1.6716

*. The mean difference is significant at the 0.05 level.

Menyiapkan botol yang sudah

di autoklaf

Penimbangan bahan pembuatan

nata de soya

Bahan (urea dan NPK) yang

Sudah ditimbang

Pencampuran air soya dan gula


Penambahan urea dan NPK Pemanasan media untuk melarutkan

urea,NPK dan gula

Pemasukan media pada nampan

dan botol

Pengukuran starter

optimasi penambahan konsentrasi urea dalam substrat terhadap ketebalan nata de soya

Documents