Karakterisasi Dan Analisa Kadar Nutrisi Edible Film Dari Nata De Coco Dengan Penambahan Pati, Gliserin, Dan Kitosan Sebagai Bahan Pengemas Makanan

KARAKTERISASI DAN ANALISA KADAR NUTRISI EDIBLE FILM DARI
NATA DE COCO DENGAN PENAMBAHAN PATI, GLISERIN, DAN
KITOSAN SEBAGAI BAHAN PENGEMAS MAKANAN

SKRIPSI

EGYFALDI BIAMENTA
060802021

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2011

Universitas Sumatera Utara

KARAKTERISASI DAN ANALISA KADAR NUTRISI EDIBLE FILM DARI
NATA DE COCO DENGAN PENAMBAHAN PATI, GLISERIN, DAN
KITOSAN SEBAGAI BAHAN PENGEMAS MAKANAN

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

EGYFALDI BIAMENTA
060802021

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2011

Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN

Judul

Kategori

: KARAKTERISASI DAN ANALISA KADAR
NUTRISI EDIBLE FILM DARI NATA DE COCO
DENGAN PENAMBAHAN PATI, GLISERIN, DAN
KITOSAN SEBAGAI BAHAN PENGEMAS
MAKANAN
: SKRIPSI

Nama

: EGYFALDI BIAMENTA

Nomor Induk Mahasiswa

: 060802021

Program Studi

: SARJANA (S1) KIMIA

Departemen

: KIMIA

Fakultas

: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA
UTARA
Disetujui di
Medan, Februari 2011

Komisi Pembimbing :
Pembimbing II

(DR. Rumondang Bulan,M.S)
NIP.195408301985032001

Pembimbing I

(Dra.Emma Zaidar,M.Si)
NIP.195512181987012001

Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,

(DR. Rumondang Bulan,M.S)
NIP.195408301985032001

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

KARAKTERISASI DAN ANALISA KADAR NUTRISI EDIBLE FILM DARI
NATA DE COCO DENGAN PENAMBAHAN PATI, GLISERIN, DAN
KITOSAN SEBAGAI BAHAN PENGEMAS MAKANAN

SKRIPSI

Saya mengakui skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan
dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.

Medan, Februari 2011

EGYFALDI BIAMENTA
060802021

Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN

Bismillahirrahmanirrahim…
Syukur alhamdulillah, segala puji penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Dalam
hal ini penulis ucapkan terima kasih dan penghargaan kepada :
1. Kedua orang tua, ayahanda Satri Budi Khas dan ibunda Nathra Yanthoba yang dengan
doa dan kerja kerasnya telah ikhlas membesarkan, membiayai, dan mendidik penulis
agar dapat menjadi manusia yang berguna bagi bangsa dan agama serta bermanfaat
bagi orang lain. Abang, Dio Rana Anasha dan Adik, Niola Ramadhena yang selalu
memberikan semangat dan bantuan moril sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi ini.
2. Ibu Dra. Emma Zaidar, M.Si, sebagai dosen pembimbing I dan ibu Dr. Rumondang
Bulan, M.S sebagai dosen pembimbing II yang telah banyak memberikan pengarahan
dan bimbingan hingga selesainya skripsi ini.
3. Ketua departemen kimia FMIPA USU, Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst, M.S,
Sekretaris departemen kimia FMIPA USU, bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc
4. Prof. Dr. Tamrin, M.Sc, sebagai dosen wali penulis, yang telah banyak membantu,
selama penulis dalam masa studi untuk program sarjana (S1) di FMIPA USU. Bapak
dan ibu dosen di departemen kimia FMIPA USU, yang tak kenal lelah dalam
mengajar dan telah banyak memberikan ilmu yang bermanfaat kepada penulis.
5. Bapak Alhamra sebagai kepala laboratorium MMH (Makanan, Minuman, dan Hasil
Pertanian) BARISTAN Medan, yang telah banyak mengajarkan penulis mengenai
metode-metode analisa makanan. Asisten laboratorium mikrobiologi FMIPA USU (
ami, ria, dll) yang telah banyak membantu penulis dalam penelitian

Universitas Sumatera Utara

6. Teman-teman seperjuangan di departemen kimia FMIPA USU khususnya
angkatan 2006 (Surya nugroho, adiansah, ismail, fely, aspriadi, gulit, dll). Abangabang, adik-adik di departemen kimia yang namanya tidak dapat disebutkan satu
persatu. Asisten Biokimia (bang Arsyad, kak Ina, kak Mona, kak Ika, Ardy, Eko,
Agung, Nurmala, Nora, Deci, Ervina, Oki, Tiwi, Zoraya, Arini, Nisa, Feri) yang
selalu memberikan semangat dan perhatiannya di Laboratorium Biokimia / KBM
FMIPA USU sehingga skripsi ini dapat disiapkan. Terima kasih juga untuk Kak
Nurul, Kak Fika, Kak Via, dan Bang Edi.
7. Abang, adik, dan rekan-rekan di HMI Komisariat FMIPA, Pengurus periode 20082009 ( Hendi Surya, Fitri, Putra, Ismail, Afif, Ardiyusman, Azwinata, Ela, Yani,
Ara, Darajatin, dll). Serta ketua umum dan jajaran pengurus periode 2010-2011 (
Aulia, Averros ,Andika, Tisna, Dyan, Sigit, Ikhwal, Ary, Doni, Mahdian, Nanda,
dll ) yang telah mengajarkan arti kerjasama dan indahnya persaudaraan. Jayalah
HMI dan bangsaku. Yakinkan dengan niat, Sampaikan dengan usaha. Yakin usaha
sampai !
8. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan namanya satu persatu yang telah
membantu dan memberikan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan kuliah
dan mencapai gelar sarjana sains, penulis mengucapkan banyak terima kasih.
Semoga Allah SWT akan membalas kebaikan-kebaikan yang telah diberikan
kepada penulis, Amiin.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu
diharapan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini.
Semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua. Akhirnya kepada Allah SWT
jualah kita berserah diri, semoga Allah selalu menunjukkan jalan yang lurus
kepada kita semua. Amin.
Medan,

Februari 2011

Egyfaldi Biamenta

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Penelitian tentang karakterisasi dan analisa kadar nutrisi edible film dari nata de coco
dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan yang akan diaplikasikan sebagai bahan
pengemas makanan. Parameter yang dianalisa adalah ketebalan edible film, Scanning
Electron Microscope (SEM), kekuatan tarik, kemuluran, kadar air, kadar abu, kadar
protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, dan kadar serat. Kadar air ditentukan dengan
metode termogravimetri, kadar abu ditentukan dengan metode gravimetri, kadar
protein ditentukan dengan metode Kjeldhal, kadar lemak ditentukan dengan metode
soxhlet, kadar karbohidrat ditentukan dengan metode by difference, kadar serat
ditentukan dengan metode defatting dan digestion. Dari hasil penelitian diperoleh
ketebalan 0,2466 mm, SEM yang menunjukkan bentuk morfologi permukaan film
yang rata, kekuatan tarik 0,0563 kgf�mm2 , kemuluran 19,7783 %, kadar air 15,8952 %,

kadar abu 66,8561 %, kadar protein 8,2072 %, kadar lemak 1,1416 %, kadar
karbohidrat 7,8998%, kadar serat 26,0717 %.

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT

The research about characterization and analysis nutrient content of edible film from
nata de coco with adding starch, chitosan, and glycerin that will be applied as food
coating material. The analyzed parameter was thick of edible film, Scanning Electron
Microscope (SEM), tensile strength, elasticity, water contents, ash contents, protein
contents, lipid contents, carbohydrate contents, and fiber contents. The water contents
was determined by thermogravimetric method, the ash contents was determined by
gravimetric method, the protein contents was determined by Kjeldhal method, the
lipid contents was determined by soxhlet method, the carbohydrate contents was
determined by difference method, the fiber contents was determined by defatting and
digestion method. The results of analysis show that thick of edible film was 0,2466
mm, SEM indicates that form morphology flat surface film, tensile strength was
0,0563 ������2 , elasticity was 19,7783 %, the water contents was 15,8952 %, the ash
contents was 66,8561 %, the protein contents was 8,2072 %, the lipid contents was
1,1416 %, the carbohydrate contents was 7,8998 %, the fiber contents was 26,0717%.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
Persetujuan

ii

Pernyataan

iii

Penghargaan

iv

Abstrak

vi

Abstract

vii

Daftar isi

viii

Daftar gambar

xv

Daftar tabel

xvii

Bab I Pendahuluan
1.1 Latar belakang

1

1.2 Perumusan masalah

3

1.3 Pembatasan masalah

3

1.4 Tujuan penelitian

3

1.5 Manfaat penelitian

4

1.6 Lokasi penelitian

4

1.7 Metodologi penelitian

4

Universitas Sumatera Utara

Bab II Tinjauan pustaka
2.1 Tanaman kelapa

5

2.1.1 Air kelapa

6

2.2 Nata de coco

8

2.2.1 Pembuatan nata de coco

9

2.2.2 Fermentasi nata de coco

11

2.2.3 Zat–zat nutrisi yang ditambahkan pada nata de coco

11

2.2.4 Faktor-faktor yang mempengaruhi keberhasilan
pembuatan nata

12

2.3 Selulosa

14

2.3.1 Selulosa bakteri

15

2.3.2 Karakteristik selulosa bakteri

15

2.3.3 Biosintesa selulosa pada selulosa bakteri

16

2.3.4 Aplikasi selulosa bakteri

17

2.4 Acetobacter

19

2.4.1 Jenis-jenis Acetobacter

19

2.4.2 Acetobacter xylinum

20

2.4.3 Sifat-sifat Acetobacter xylinum

23

2.4.4 Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan
Acetobacter xylinum

24

2.4.5 Aktifitas Acetobacter xylinum pada fermentasi nata
2.5 Edible film

25
27

2.5.1 Zat pemlastis (plasticizer)

28

2.5.2 Sifat edible film

29

2.5.3 Aplikasi edible film

30

Universitas Sumatera Utara

2.6 Bahan yang ditambahkan dalam pembuatan edible film

31

2.6.1 Pati

32

2.6.2 Gliserin

33

2.6.3 Kitosan

35

2.6.3.1 Zat aktif kitosan sebagai anti mikroba

38

2.6.3.2 Kegunaan kitosan

39

2.7 Bahan pangan

42

2.7.1 Kerusakan dan pengemasan bahan pangan
2.8 Kadar Nutrisi

43
44

2.8.1 Kadar air

44

2.8.2 Kadar abu

44

2.8.3 Kadar protein

45

2.8.4 Kadar lemak

46

2.8.5 Kadar serat

47

2.8.6 Kadar karbohidrat

47

2.9 Syarat mutu

48

Bab III Bahan dan metode penelitian
3.1 Alat dan bahan

49

3.1.1 Alat

49

3.1.2 Bahan

50

3.2 Prosedur penelitian

51

3.2.1 Pembuatan larutan pereaksi

51

3.2.2 Pembuatan starter

52

Universitas Sumatera Utara

3.2.3 Pembuatan nata de coco

52

3.2.4 Pembuatan edible film dari nata de coco

52

3.2.5 Pembuatan edible film dari nata de coco
dengan penambahan pati

53

3.2.6 Pembuatan edible film dari nata de coco
dengan penambahan gliserin

53

3.2.7 Pembuatan edible film dari nata de coco
dengan penambahan pati dan gliserin

54

3.2.5 Pembuatan edible film dari nata de coco
dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan
3.3 Parameter yang diamati

54
55

3.3.1 Penentuan ketebalan nata de coco

55

3.3.2 Penentuan kadar air

55

3.3.3 Penentuan kadar abu

55

3.3.4 Penentuan kadar serat

56

3.3.5 Penentuan kadar lemak

56

3.3.6 Penentuan kadar protein

57

3.3.7 Penentuan kadar karbohidrat (by difference)

58

3.3.8 Scanning Electron Microscopy ( SEM )

58

3.3.9 Kekuatan tarik

59

3.4 Bagan penelitian

61

3.4.1 Pembuatan starter air kelapa

61

3.4.2 Pembuatan nata de coco

62

3.4.3 Pembuatan edible film dari nata de coco

63

Universitas Sumatera Utara

3.4.4 Pembuatan edible film dari nata de coco
dengan penambahan pati

64

3.4.5 Pembuatan edible film dari nata de coco
dengan penambahan gliserin

65

3.4.6 Pembuatan edible film dari nata de coco
dengan penambahan pati dan gliserin

66

3.4.7 Pembuatan edible film dari nata de coco
dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan

67

3.4.8 Penentuan kadar air

68

3.4.9 Penentuan kadar abu

68

3.4.10 Penentuan kadar protein

69

3.4.11 Penentuan kadar lemak

70

3.4.12 Penentuan kadar serat

71

3.4.13 Penentuan kadar karbohidrat

72

Bab IV Hasil dan pembahasan
4.1 Hasil penelitian

73

4.1.1 Penentuan ketebalan

73

4.1.2 Perhitungan kadar air

74

4.1.3 Perhitungan kadar abu

75

4.1.4 Perhitungan kadar protein

76

4.1.5 Perhitungan kadar lemak

77

4.1.6 Perhitungan kadar serat

78

4.1.7 Perhitungan kadar karbohidrat (by difference)

79

4.1.8 Perhitungan uji tarik

79

Universitas Sumatera Utara

4.1.9 Perhitungan nilai kemuluran

80

4.1.10 Pengujian permukaan berdasarkan Scanning
Electron Microscopy (SEM)

81

4.1.11 Analisa data hasil penelitian

87

4.1.11.1 Analisa data untuk kadar air

87

4.1.11.2 Analisa data untuk kadar abu

89

4.1.11.3 Analisa data untuk kadar protein

91

4.1.11.4 Analisa data untuk kadar lemak

93

4.1.11.5 Analisa data untuk kadar karbohidrat

95

4.1.11.6 Analisa data untuk kadar serat

97

4.1.11.7 Analisa data untuk uji tarik

99

4.1.11.8 Analisa data untuk nilai kemuluran

101

4.2 Pembahasan

103

4.2.1 Pengaruh penambahan pati, gliserin, dan kitosan
terhadap edible film dari nata de coco berdasarkan
uji ketebalan,kekuatan tarik, dan kemuluran

103

4.2.2 Pengaruh penambahan pati, gliserin, dan kitosan
terhadap sifat permukaan edible film dari nata de coco
berdasarkan Scanning Electron Microscopy ( SEM )

103

4.2.3 Pengaruh penambahan pati, gliserin, dan kitosan
terhadap kadar air edible film dari nata de coco

106

4.2.4 Pengaruh penambahan pati, gliserin, dan kitosan
terhadap kadar abu edible film dari nata de coco

106

Universitas Sumatera Utara

4.2.5 Pengaruh penambahan pati, gliserin, dan kitosan
terhadap kadar lemak edible film dari nata de coco

106

4.2.6 Pengaruh penambahan pati, gliserin, dan kitosan
terhadap kadar protein edible film dari nata de coco

107

4.2.7 Pengaruh penambahan pati, gliserin, dan kitosan
terhadap kadar karbohidrat edible film dari nata de coco

107

4.2.8 Pengaruh penambahan pati, gliserin, dan kitosan
terhadap kadar selulosa edible film dari nata de coco

108

Bab V Kesimpulan dan saran
5.1 Kesimpulan

109

5.2 Saran

109

Daftar Pustaka

110

Lampiran

113

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 2.1 Pohon kelapa ……………………………………………………...

6

Gambar 2.2 Air kelapa …………………………………………………………

7

Gambar 2.3 Nata de coco ……………………………………………………...

9

Gambar 2.4 Selulosa tumbuhan ………………………………………………..

14

Gambar 2.5 Struktur selulosa …………………………………………………..

14

Gambar 2.6 Selulosa bakteri …………………………………………………...

15

Gambar 2.7 Mekanisme pembentukan seluosa ………………………………...

16

Gambar 2.8 Acetobacter xylinum ………………………………………………...

21

Gambar 2.9 Tahap-tahap pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum
dalam kondisi normal …………………………………………......

22

Gambar 2.10 Susunan fibril selulosa yang membentuk jalinan yang
akan menjadi nata …………………………………………………

26

Gambar 2.11 Edible film dari nata de coco ……………………………………..

27

Gambar 2.12 Struktur amilosa …………………………………………………..

32

Gambar 2.13 Struktur amilopektin ……………………………………………...

33

Gambar 2.14 Struktur gliserin …………………………………………………..

34

Gambar 2.15 Struktur kitosan …………………………………………………..

35

Gambar 3.1

Kurva tegangan dan regangan ……………………………………

59

Gambar 3.2

Bentuk spesimen untuk analisis kuat tarik dan
kemuluran ASTM D-638-72-type IV ………….………………...

60

Gambar 4.1 Hasil SEM edible film dari nata de coco
dengan pembesaran 500x ……………………….………………
Gambar 4.2

Hasil SEM edible film dari nata de coco
dengan pembesaran 2500x ………………………….…………..

Gambar 4.3

81

81

Hasil SEM edible film dari nata de coco
dengan pembesaran 5000x ……………………….……………..

81

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.4

Hasil SEM edible film dari nata de coco
dengan penambahan pati, dengan pembesaran 500x ……………

Gambar 4.5

Hasil SEM edible film dari nata de coco
dengan penambahan pati, dengan pembesaran 2500x

Gambar 4.6

82

...………..

82

dengan penambahan pati, dengan pembesaran 5000x ………….

82

Hasil SEM edible film dari nata de coco

Gambar 4.7 Hasil SEM edible film dari nata de coco
dengan penambahan gliserin, dengan pembesaran 500x ………….

83

Gambar 4.8 Hasil SEM edible film dari nata de coco
dengan penambahan gliserin, dengan pembesaran 2500x ………..

83

Gambar 4.9 Hasil SEM edible film dari nata de coco
dengan penambahan gliserin, dengan pembesaran 5000x ………… 83
Gambar 4.10 Hasil SEM edible film dari nata de coco
dengan penambahan pati dan gliserin, dengan pembesaran 500x ..... 84
Gambar 4.11 Hasil SEM edible film dari nata de coco
dengan penambahan pati dan gliserin, dengan pembesaran 2500x .... 84
Gambar 4.12 Hasil SEM edible film dari nata de coco
dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan,
dengan pembesaran 500x …………………………………………... 85
Gambar 4.13 Hasil SEM edible film dari nata de coco
dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan,
dengan pembesaran 2500x …………………………………………. 85
Gambar 1.

Nata de coco dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan ……… 115

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Halaman
Tabel 2.1 Perbandingan komposisi air kelapa muda dengan air kelapa tua ..…..

8

Tabel 2.2 Aktivitas kitosan sebagai antibakteri ………………………………..

38

Tabel 2.3 Syarat mutu nata ....…………………………………………..………

48

Tabel 3.1 Faktor konfersi (f.k) untuk beberapa bahan ..……………………….

57

Tabel 4.1 Hasil analisa edible film dari nata de coco dengan
penambahan pati, kitosan, dan gliserin ..…………………………….

86

Tabel 1. Harga erf (t) atau ert (hx) dari harga T ................................................

114

Tabel 2. Data hasil pengujian kekuatan tarik ( σ ) dan kemuluran
( ε ) edible film dari nata de coco dengan penambahan pati,
gliserin, dan kitosan ....………………………………………………

115

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Penelitian tentang karakterisasi dan analisa kadar nutrisi edible film dari nata de coco
dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan yang akan diaplikasikan sebagai bahan
pengemas makanan. Parameter yang dianalisa adalah ketebalan edible film, Scanning
Electron Microscope (SEM), kekuatan tarik, kemuluran, kadar air, kadar abu, kadar
protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, dan kadar serat. Kadar air ditentukan dengan
metode termogravimetri, kadar abu ditentukan dengan metode gravimetri, kadar
protein ditentukan dengan metode Kjeldhal, kadar lemak ditentukan dengan metode
soxhlet, kadar karbohidrat ditentukan dengan metode by difference, kadar serat
ditentukan dengan metode defatting dan digestion. Dari hasil penelitian diperoleh
ketebalan 0,2466 mm, SEM yang menunjukkan bentuk morfologi permukaan film
yang rata, kekuatan tarik 0,0563 kgf�mm2 , kemuluran 19,7783 %, kadar air 15,8952 %,

kadar abu 66,8561 %, kadar protein 8,2072 %, kadar lemak 1,1416 %, kadar
karbohidrat 7,8998%, kadar serat 26,0717 %.

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT

The research about characterization and analysis nutrient content of edible film from
nata de coco with adding starch, chitosan, and glycerin that will be applied as food
coating material. The analyzed parameter was thick of edible film, Scanning Electron
Microscope (SEM), tensile strength, elasticity, water contents, ash contents, protein
contents, lipid contents, carbohydrate contents, and fiber contents. The water contents
was determined by thermogravimetric method, the ash contents was determined by
gravimetric method, the protein contents was determined by Kjeldhal method, the
lipid contents was determined by soxhlet method, the carbohydrate contents was
determined by difference method, the fiber contents was determined by defatting and
digestion method. The results of analysis show that thick of edible film was 0,2466
mm, SEM indicates that form morphology flat surface film, tensile strength was
0,0563 ������2 , elasticity was 19,7783 %, the water contents was 15,8952 %, the ash
contents was 66,8561 %, the protein contents was 8,2072 %, the lipid contents was
1,1416 %, the carbohydrate contents was 7,8998 %, the fiber contents was 26,0717%.

Universitas Sumatera Utara

BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Penggunaan bahan pengemas yang banyak digunakan saat ini mempunyai beberapa
kekurangan sehingga dianggap kurang efisien. Kemasan tersebut membutuhkan biaya
yang mahal untuk proses daur ulang dan penanganannya. Di samping itu bahan
pengemas yang digunakan saat ini juga memiliki zat-zat aditif dan molekul-molekul
kecil yang mungkin bisa bermigrasi ke dalam bahan yang dikemas. Bahan pengemas
tersebut juga sulit dibakar dan dicerna oleh mikroorganisme pembusuk, sehingga
dapat mencemari lingkungan.
Sejalan dengan meningkatnya pengetahuan masyarakat tentang bahaya dari
bahan pengemas yang dapat merusak lingkungan, maka penggunaan edible film
adalah sesuatu yang sangat menjanjikan. Keuntungan dari edible film adalah dapat
melindungi produk pangan, penampakan asli produk dapat dipertahankan dan dapat
langsung dikonsumsi serta aman bagi lingkungan.
Edible

film

dapat

dimanfaatkan

sebagai

bahan

pengemas

dengan

memperhatikan sifat fisik dan kimia. Sifat fisik dari edible film yang diharapkan
adalah permeabilitas terhadap uap air relatif kecil. Sifat kimia dari edible film dengan
bahan dasar dari bahan organik, seperti nata de coco, limbahnya masih dapat diuraikan
oleh mikroorganisme (Aspinall, 1970).
Sebagai negara kepulauan, umumnya daerah sepanjang pesisir pantai
Indonesia banyak ditumbuhi pohon kelapa. Kelapa memberikan banyak hasil bagi
manusia, misalnya produk kopra yang selanjutnya diolah menjadi minyak, sedangkan
air kelapa terbuang percuma sebagai limbah yang dapat mencemari lingkungan
terutama berhubungan dengan kesuburan tanah (Atih, 1979). Air kelapa mengandung
air 91,27% dan karbohidrat 7,27% serta nutrisi-nutrisi lainnya yang sangat berguna
untuk pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum pada pembuatan nata de coco
(Warisno, 2004).

Universitas Sumatera Utara

Nata de coco adalah jenis komponen minuman yang merupakan senyawa
selulosa yang dihasilkan dari air kelapa melalui proses fermentasi yang melibatkan
jasad renik (mikroba) yang dikenal dengan Acetobacter xylinum (Hidayat, 2006).
Gliserin adalah cairan kental berwarna putih, dan berasa manis. Gliserin digunakan
untuk menjaga kadar air dari suatu produk karena sifatnya yang menurunkan gaya
inter molekul dari molekul – molekul pelarut yang saling bertumbukan ketika terjadi
reaksi antar satu molekul dengan molekul lain (http://www.wisegeek.com).
Kitosan adalah biopolimer alami terutama sebagai penyusun cangkang udang –
udangan, serangga serta penyusun dinding sel ragi dan jamur. Kemampuan kitosan
untuk mengikat logam dihubungkan dengan kadar nitrogen yang tinggi pada rantai
polimernya. Kitosan mempunyai potensi untuk digunakan pada berbagai industri
seperti industri makanan (Manskaya S.M.,1968). Pati merupakan karbohidrat yang
diperoleh dari tumbuh-tumbuhan. Pati mengandung banyak molekul glukosa sehingga
dapat menjadi salah satu penyumbang atom karbon yang sangat dibutuhkan untuk
pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum pada proses pembuatan nata de coco (
Almatsier S.,2004).
Dari penelitian Nurul (2007) “Pengaruh penambahan variasi massa pati pada
pembuatan nata de coco dalam medium fermentasi bakteri Acetobacter xylinum”,
telah dibuktikan bahwa pembuatan nata de coco dengan penambahan pati 2,5% akan
memberikan pertambahan tebal dan kadar serat pada nata. Oleh karena itu, peneliti
tertarik untuk memodifikasi nata de coco dari limbah air kelapa dengan penambahan
gliserin dan kitosan untuk mendapatkan nata dengan sifat terbaik untuk dijadikan
sebagai bahan pengemas.
Berdasarkan hal tersebut diatas, maka kami mencoba melakukan penelitian
yaitu memanfaatkan limbah air kelapa, pati, gliserin, dan kitosan untuk membuat nata
de coco yang akan dijadikan edible film sebagai pengemas bahan makanan. Sehingga
diharapkan nantinya pengunaan nata tidak hanya menjadi makanan tetapi dapat juga
dijadikan sebagai material dalam pembuatan edible film.

Universitas Sumatera Utara

1.2. Permasalahan
Peneliti sebelumnya, Nurul (2007), melakukan penelitian dengan penambahan variasi
masa pati 2,5% kedalam nata de coco. Maulina,J. (2010), melakukan penelitian
dengan penambahan variasi gliserin 5% dan kitosan 0,15% kedalam nata de coco.
Apakah nata de coco yang dimodifikasi dengan penambahan pati 2,5%, gliserin 5%,
dan kitosan 0,15% dapat meningkatkan kandungan nutrisi nata sebagai edible film.
1.3. Pembatasan Masalah
Dalam penelitian ini objek masalah dibatasi sebagai berikut:
1. Air kelapa yang digunakan berasal dari penjual kelapa di jalan Gatot Subroto,
Medan.
2. Pati dan gliserin yang digunakan diperoleh dari laboratorium Biokimia FMIPA
USU, Medan
3. Kitosan yang digunakan diperoleh dari laboratorium Penelitian FMIPA USU,
Medan.
4. Waktu fermentasi pembuatan nata de coco dengan penambahan pati, gliserin, dan
kitosan adalah 3 minggu.
5. Pati yang ditambahkan adalah sebanyak 2,5%, kitosan yang ditambahkan adalah
sebanyak 0,15%, gliserin yang ditambahkan adalah sebanyak 5%.
6. Parameter yang diamati adalah protein, lemak, serat, abu, air, uji tarik, dan
ketebalan.
7. Starter bakteri Acetobacter xylinum diperoleh dari hasil pengembangan bakteri
Acetobacter xylinum yang didapat dari IPB Bogor.
1.4. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan :
1. Untuk mengetahui pengaruh penambahan pati, gliserin, dan kitosan dalam
pembuatan nata de coco.
2. Untuk memperoleh nata dengan kadar nutrisi tinggi yang akan dijadikan edible
film.

Universitas Sumatera Utara

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tanaman Kelapa
Kelapa (Cocos nucifera) termasuk kedalam famili palmae (palem) yang merupakan
salah satu kelas utama yang tergolong tumbuhan monokotiledon, famili palmae
mencakup beberapa jenis tumbuhan yang bermanfaat bagi manusia, seperti kurma,
kelapa sawit, pinang, sagu, tebu, pohon aren, dan lainnya. Semuanya dibedakan
berdasarkan batangnya yang tidak bercabang yang dimahkotai oleh daun menjarum
yang bentuknya menyerupai kipas.

Regnum

: Plantae

Divisio

: Spermatophyta

Kelas

: Monocotyledoneae

Ordo

: Palmes

Familia

: Palmae

Genus

: Cocos

Spesies

: Cocos nucifera

(Suhardiman P.,1999)

Kelapa merupakan tanaman tropis yang penting bagi negara-negara Asia dan
Pasifik. Kelapa disamping dapat memberikan devisa bagi negara juga merupakan
mata pencaharian jutaan petani, yang mampu memberikan penghidupan puluhan juta
keluarga.

Universitas Sumatera Utara

Menurut FAO (Food and Agriculture Organization) pada tahun 1976, negaranegara di Asia dan Pasifik menghasilkan 82% dari produksi kelapa dunia, sedangkan
sisanya oleh negara di Afrika dan Amerika Selatan (Suhardiyo L.,1988).

Gambar 2.1. Pohon kelapa

Kesemua bagian pohon kelapa berguna kecuali kemungkinannya bagian akar.
Pohon kelapa mampu menghasilkan hingga 75 butir kelapa setahun, dengan itu pohon
kelapa mempunyai nilai ekonomi yang tinggi. Kegunaan berbagai bagian kelapa


termasuk:



Daun kelapa bisa untuk pembungkus makanan



Sabut kelapa bisa dibuat untuk tali





Tulang daun kelapa bisa dibuat untuk sapu lidi

Tempurung kelapa bisa diproses menjadi barang kerajinan tangan
Air kelapa muda bisa diminum, sementara air kelapa tua bisa diproses untuk
menghasilkan santan, minyak kelapa, kecap, dan lain-lain.

Universitas Sumatera Utara

2.1.1.

Air Kelapa

Kelapa menghasilkan air sebanyak 50 – 150 ml per butir. Air kelapa sangat baik
digunakan sebagai bahan dalam pembuatan nata, karena mengandung nutrisi yang
dibutuhkan bagi pertumbuhan, perkembangbiakan, dan aktivitas bibit nata yang
berupa bakteri Acetobacter xylinum. Untuk Pertumbuhan dan aktivitasnya,
Acetobacter xylinum membutuhkan unsur makro dan mikro. Unsur makro terdiri atas
karbon dan nitrogen.

Sebagian dari kebutuhan akan karbon tersebut sudah dapat diperoleh dari
dalam air kelapa dalam bentuk karbohidrat sederhana, misalnya sukrosa, glukosa,
fruktosa, dan lain-lainnya. Sementara nitrogen juga dapat diperoleh dari protein yang
terkandung dalam air kelapa, meskipun dalam jumlah yang kecil.

Gambar 2.2 Air kelapa

Namun meskipun sedikit, protein dalam air kelapa tersebut tersusun dari asamasam amino yang lengkap, yaitu sebanyak 17 macam asam amino. Bahkan persentase
beberapa macam asam amino yang meliputi arginin, alanin, sistein, dan serin, ternyata
lebih tinggi daripada asam-asam amino dalam susu sapi.

Universitas Sumatera Utara

Kelengkapan asam-asam amino dalam air kelapa ini sangat mendukung
pertumbuhan, perkembangan, dan aktivitas bibit nata Acetobacter xylinum. Selain
karbohidrat dan protein, air kelapa yang telah tua juga mengandung berbagai mineral
yang sangat diperlukan oleh Acetobacter xylinum. Kelengkapan unsur mineral yang
terkandung dalam air kelapa tua tersebut merupakan faktor kelebihan air kelapa jika
dibandingkan dengan bahan pembuatan nata lainnya.

Sebagai contoh, kalium (K), natrium (Na), magnesium (Mg), kalsium (Ca),
dan fosfor (P), merupakan unsur mineral utama yang terkandung dalam air kelapa tua,
yang sangat dibutuhkan oleh Acetobacter xylinum.

Air kelapa yang baik adalah yang diperoleh dari kelapa tua optimal, tidak
terlalu tua dan tidak pula terlalu muda. Dalam air kelapa yang terlalu tua, terkandung
minyak dari kelapa yang dapat menghambat pertumbuhan bibit nata Acetobacter
xylinum.

Sebaliknya, air kelapa yang masih muda belum mengandung mineral yang
cukup di dalamnya, sehingga kurang baik apabila digunakan sebagai bahan
pembuatan nata (Pambayun R.,2002).

Universitas Sumatera Utara

Tabel 2.1 Perbandingan komposisi air kelapa muda dengan air kelapa tua
Sumber air kelapa

Air kelapa muda

Air kelapa tua

(dalam 100 g)

(%)

(%)

Kalori

17,0 kal

-

Protein

0,2 g

0,14 g

Lemak

1,0 g

1,50 g

Karbohidrat

3,8 g

4,60 g

Kalsium

15,0 mg

-

Fosfor

8,0 mg

0,50 g

Besi

0,2 mg

-

Asam askorbat

1,0 mg

-

Air

95,5 g

91,50 g

Bagian yang dapat

100 g

-

dimakan
Sumber : Palungkun, 2001.

2.2.

Nata de coco

Defenisi nata adalah suatu zat yang menyerupai gel, tidak larut dalam air dan
terbentuk pada permukaan media fermentasi. Nata de coco adalah jenis nata dengan
media fermentasi dari air kelapa. Nata de coco dibuat dengan memanfaatkan air
kelapa untuk difermentasikan secara aerob dengan bantuan mikroba (Hidayat, 2006).

Gambar 2.3 Nata de coco

Universitas Sumatera Utara

Nata de coco merupakan makanan olahan dari sari kelapa ini mulai
diperkenalkan di Indonesia sekitar tahun 1987. Kata nata diduga berasal dari bahasa
Spanyol, yaitu nadar yang berarti berenang. Dugaan lain, kata ini berasal dari bahasa
latin “nature” artinya terapung. Sedangkan menurut Rony Palungkun (2001), nata
berasal dari bahasa Spanyol yang berarti krim (cream). Jadi nata de coco adalah krim
yang berasal dari air kelapa.

Nata de coco adalah bahan padat seperti agar-agar tapi lebih kenyal, atau
seperti kolang-kaling, tetapi lembek, berwarna putih transparan. Sejenis makanan
penyegar atau pencuci mulut (http://wordpress.com/2009/06/08/pohon-kelapa).

2.2.1. Pembuatan Nata de coco
Beberapa tahap kegiatan dalam pembuatan nata adalah sebagai berikut :
1. Preparasi
Tahap preparasi terdiri atas beberapa kegiatan sebagai berikut:
a. Penyaringan
Penyaringan bertujuan untuk memisahkan kotoran-kotoran atau benda-benda
asing yang tercampur dengan air kelapa, seperti misalnya sisa sabut. Penyaringan
yang lebih baik apabila dilakukan dengan menggunakan kain penyaring. Air kelapa
yang mengandung banyak kotoran dan debu akan menghasilkan nata yang keruh
dengan penampakan yang kurang menarik dan terkesan kotor.
b. Penambahan gula pasir dan ammonium sulfat
Ketersediaan karbohidrat dan protein yang terdapat dalam air kelapa belum
mencukupi kebutuhan untuk pembentukan nata, kedalam air kelapa tersebut perlu
ditambahkan gula pasir minimal 2,5% dan ammonium sulfat sebanyak 0,5%.

Universitas Sumatera Utara

Rasio karbon dan nitrogen dalam pembuatan nata merupakan kunci utama agar
proses tidak menghasilkan limbah yang berupa sisa cairan fermentasi (dicapai tingkat
zero residual substrate), substrat (nutrisi dalam media) habis digunakan oleh bakteri
nata.
Jenis sumber karbon bisa berupa bahan seperti misalnya glukosa, laktosa,
fruktosa. Demikian juga dengan jenis sumber nitrogen yang digunakan dapat berupa
nitrogen organik seperti misalnya protein, ekstrak yeast, maupun nitrogen anorganik
seperti misalnya ammonium fosfat, ammonium sulfat, dan urea.

c. Perebusan
Perebusan dilakukan sampai mendidih dan dipertahankan selama 5 – 10 menit
untuk meyakinkan bahwa mikroba kontaminan telah mati, dan juga menyempurnakan
pelarutan gula pasir dan ammonium sulfat yang ditambahkan.

d. Penambahan cuka
Tujuan penambahan cuka/asam asetat adalah untuk menurunkan pH air kelapa
dari sekitar 6,5 sampai mencapai pH 4,3. Kondisi pH 4,3 merupakan kondisi optimal
bagi pertumbuhan Acetobacter xylinum.

e. Pendinginan
Pendinginan paling baik dilakukan dengan cara membiarkan cairan dalam
nampan selama satu malam. Hal ini sekaligus untuk mengecek ada tidaknya
kontaminan yang tumbuh pada cairan.

Universitas Sumatera Utara

2. Inokulasi, fermentasi, dan pengendaliannya

a. Pemberian bibit (inokulasi)
Pemberian bibit dilakukan apabila campuran air kelapa, ammonium sulfat, dan
asam asetat/cuka telah benar-benar dingin. Bila pemberian bibit dilakuka n pada waktu
cairan air kelapa masih dalam keadaan panas atau hangat, maka bibit nata dapat
mengalami kematian, sehingga proses fermentasi tidak bisa berlangsung.
b. Fermentasi atau pemeraman
Campuran air kelapa yang sudah diberi bibit, dibiarkan selama 7 – 8 hari agar
terjadi proses fermentasi dan terbentuklah nata de coco (Pambayun R.,2002).
2.2.2. Fermentasi nata de coco
Fermentasi dapat terjadi karena adanya aktifitas mikroba penyebab fermentasi pada
substrat organik yang sesuai. Terjadinya fermentasi ini dapat menyebabkan perubahan
sifat bahan pangan, sebagai akibat dari pemecahan kandungan-kandungan bahan
pangan tersebut. Hasil-hasil fermentasi terutama tergantung pada jenis bahan pangan
(substrat), macam mikroba dan kondisi di sekelilingnya yang mempengaruhi
pertumbuhan dan metabolisme mikroba ( Winarno F.G.,1992 ).
Fermentasi nata dilakukan pada media cair yang telah diinokulasi dengan
starter. Mikroba tumbuh terutama pada permukaan media fermentasi. Fermentasi
dilangsungkan sampai nata yang terbentuk cukup tebal. Nata berupa lapisan putih
seperti agar. Lapisan ini adalah massa mikroba berkapsul dari selulosa
(Hasbullah,2001).

Universitas Sumatera Utara

2.2.3. Zat-zat nutrisi yang ditambahkan pada fermentasi nata de coco
Komposisi media fermentasi nata terdiri dari karbohidrat (gula) sebagai sumber
karbon dan urea sebagai sumber nitrogen. Oleh karena itu perlu ditambahkan zat-zat
nutrisi sebagai berikut.
a. Gula sebagai sumber karbon
Sumber karbon merupakan faktor penting dalam proses fermentasi. Bakteri untuk
menghasilkan nata membutuhkan sumber karbon bagi proses metabolismenya.
Glukosa akan masuk ke dalam sel dan digunakan bagi penyediaan energi yang
dibutuhkan dalam perkembang biakannya. Jumlah gula yang ditambahkan harus
diperhatikan sehingga mencukupi untuk metabolisme dan pembentukan pelikel nata.
Kebutuhan karbon untuk media umumnya diberikan oleh glukosa, pati, dan laktosa
(Hidayat,2006).
b. Urea sebagai sumber nitrogen
Selain gula, sumber nitrogen merupakan faktor penting pula. Nitrogen diperlukan
untuk pertumbuhan sel dan pembentukan enzim. Kekurangan nitrogen menyebabkan
sel tumbuh dengan kurang baik dan menghambat pembentukan enzim yang
diperlukan, sehingga proses fermentasi dapat mengalami kegagalan atau tidak
sempurna (Hidayat,2006).

2.2.4. Faktor-faktor yang mempengaruhi keberhasilan pembuatan nata
1. Temperatur ruang inkubasi
Temperatur ruang inkubasi harus diperhatikan karena berkaitan dengan
pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum dapat tumbuh dan berkembang secara
optimal. Pada umumnya suhu fermentasi untuk pembuatan nata adalah pada suhu
kamar (280C). Suhu yang terlalu rendah atau terlalu tinggi akan mengganggu
pertumbuhan bakteri pembentuk nata, yang akhirnya juga menghambat produksi nata.

Universitas Sumatera Utara

2. Kualitas starter
Starter yang kurang baik akan menghasilkan nata yang kurang baik pula.
Sebaiknya digunakan starter yang berkualitas baik untuk mendapatkan nata dengan
kualitas baik. Starter yang yang berkualitas baik adalah starter yang tidak
terkontaminasi, dengan ketebalan nata yang sedang (tidak terlalu tebal dan tidak
terlalu tipis), dan berada pada lapisan atas permukaan media fermentasi.
3. Kebersihan alat
Alat-alat yang tidak steril dapat menghambat pertumbuhan bakteri Acetobacter
xylinum. Sedangkan alat-alat yang steril dapat mendukung pertumbuhan bakteri
Acetobacter xylinum.
4. Jenis dan konsentrasi medium
Medium fermentasi harus mengandung banyak karbohidrat (gula) di samping
vitamin – vitamin dan mineral, karena pada hakikatnya nata tersebut adalah benang –
benang halus dari sel bakteri yang kaya akan selulosa yang diproduksi dari glukosa
oleh bakteri Acetobacter xylinum. Nata merupakan hasil fermentasi dari bakteri
Acetobacter xylinum, bakteri ini dapat tumbuh dan berkembang dalam medium gula
dan akan mengubah gula menjadi selulosa.
5. Waktu Fermentasi
Waktu fermentasi yang digunakan dalam pembuatan nata umumnya 2 – 4
minggu. Minggu ke 4 dari waktu fermentasi merupakan waktu maksimal produksi
nata, yang berarti lebih dari 4 minggu, maka kualitas nata yang diproduksi akan
menurun.
6. pH Fermentasi
Derajat keasaman yang dibutuhkan dalam pembuatan nata adalah 3 – 5 atau
dalam suasana asam. Pada kedua sisi pH optimum, aktifitas enzim seringkali menurun
dengan tajam. Suatu perubahan kecil pada pH dapat menimbulkan perbedaan besar
pada kecepatan beberapa reaksi enzimatis yang amat penting bagi organisme.

Universitas Sumatera Utara

7. Tempat Fermentasi
Tempat fermentasi sebaiknya tidak terbuat dari logam karena mudah korosif
yang dapat mengganggu pertumbuhan mikroorganisme pembentuk nata. Di samping
itu tempat fermentasi sebaiknya tidak terkena cahaya matahari langsung, jauh dari
sumber panas, dan harus berada dalam kondisi steril.
Selain itu, dalam pembuatan nata juga harus diperhatikan bahwa selama proses
pembentukan nata berlangsung harus dihindari gerakan atau goncangan di sekitar
tempat fermentasi. Akibat adanya gerakan atau goncangan ini akan menenggelamkan
lapisan nata yang telah terbentuk dan menyebabkan terbentuknya lapisan nata yang
baru yang terpisah dari nata yang pertama. Hal ini menyebabkan ketebalan produksi
nata tidak standar. (Budiyanto, 2004)

2.3. Selulosa
Selulosa adalah senyawa seperti serabut, liat, tidak larut dalam air, dan ditemukan di
dalam dinding sel pelindung tumbuhan, terutama pada tangkai, batang, dahan, dan
semua bagian berkayu dari jaringan tumbuhan. Selulosa membentuk komponen serat
dari dinding sel tumbuhan. Molekul selulosa merupakan rantai – rantai atau
mikrofibril dari D–glukosa sampai sebanyak 14000 satuan yang terdapat sebagai
berkas-berkas terpuntir mirip tali yang terikat satu sama lain oleh ikatan hydrogen
(Fessenden J.R.,1986).

Gambar 2.4 selulosa tumbuhan
(http://www.emc.maricopa.edu/faculty)

Universitas Sumatera Utara

Selulosa yang diperoleh dari proses fermentasi nata adalah sejenis polisakarida
mikroba yang tersusun oleh serat selulosa yang dihasilkan oleh strain Acetobacter
xylinum. Selulosa ini lebih mudah dicerna oleh manusia jika dibandingkan dengan
selulosa yang berasal dari tumbuhan.

Gambar 2.5 Struktur selulosa

Sistem pencernaan manusia mengandung enzim yang dapat mengkatalisis
hidrolisis ikatan α-glikosidik, tetapi tidak mengandung enzim yang diperlukan untuk
menghidrolisis ikatan β-glikosidik (Hart H.,2003).
2.3.1. Selulosa bakteri
Selulosa yang diperoleh dari proses fermentasi adalah termasuk jenis polisakarida
mikroba yang tersusun oleh serat selulosa yang dihasilkan oleh strain xylinum,
subspecies dari Acetobacter aceti, suatu bakteri non patogen, dan dinamakan sebagai
selulosa bakteri atau selulosa yang diperoleh dari fermentasi dengan bantuan mikroba.
(Philip G.O. dan William P.A.,2000).

2.3.2. Karakteristik selulosa bakteri
Selulosa merupakan komponen dari dinding sel tumbuhan. Beberapa bakteri juga
dapat menghasilkan selulosa (yang disebut bioselulosa atau selulosa bakteri). Selulosa
tumbuhan dan selulosa bakteri mempunyai struktur kimia yang sama, tetapi memiliki
sifat fisik dan kimia yang berbeda. Gambar dibawah ini menunjukkan Scanning
Electron Microscope (SEM) dari selulosa bakteri.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.6 selulosa bakteri

Meskipun selulosa bakteri mempunyai struktur kimia yang sama seperti
selulosa dari tumbuhan, tetapi selulosa bakteri tersusun oleh serat-serat selulosa yang
lebih baik dari selulosa tumbuhan. Setiap serat-serat tunggal dari selulosa bakteri
mempunyai diameter 50 nm. Panjang seratnya tidak dapat ditentukan karena
kumpulan serat-serat tunggal selulosa saling melilit satu sama lain membentuk
struktur jaringan (Philips G.O. dan William,P.A.,2000).

2.3.3. Biosintesa selulosa pada selulosa bakteri
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
ektraseluler 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 tampak padat, yang disebut sebagai nata.

Universitas Sumatera Utara

Aktivitas dari Acetobacter xylinum dalam memproduksi nata adalah sebagai
berikut : sel-sel Acetobacter xylinum mengambil glukosa dari larutan gula, kemudian
digabungkan dengan asam lemak membentuk prekursor pada membran sel, kemudian
keluar bersama-sama enzim yang mempolimerisasikan glukosa menjadi selulosa di
luar sel. Prekursor dari polisakarida tersebut adalah UDP-glukosa. Prekursor ini
kemudian mengalami polimerisasi dan berikatan dengan akseptor membentuk selulosa
(http://inacofood.wordpress.com).

Pembentukan selulosa dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 2.7 Mekanisme pembentukan selulosa
(http://www.res.titech.ac.jp)

2.3.4. Aplikasi selulosa bakteri
Aplikasi selulosa bakteri yaitu dalam bidang sebagai berikut :

Universitas Sumatera Utara

a. Aplikasi dalam bidang medis
Salah satu cara yang digunakan dalam proses cetak langsung tablet adalah
mikrokristal selulosa, karena mempunyai daya ikat tablet yang sangat baik dan waktu
hancur tablet relatif singkat. Mikrokristalin yang beredar di pasaran adalah produk
impor yang mahal, sehingga berakibat pada mahalnya harga produk tablet yang
dihasilkan. Mikrokristalin selulosa adalah hasil olahan dari selulosa alami yang dapat
diperoleh dari berbagai sumber baik dari tumbuhan atau hasil fermentasi. Nata de
coco merupakan sumber selulosa yang diproduksi sebagai hasil fermentasi
Acetobacter xylinum dalam substrat air kelapa. Selulosa bakteri identik dengan
selulosa yang berasal dari tumbuhan. Untuk menghasilkan mikrokristal selulosa
dengan harga murah, maka dilakukan pemanfaatan nata de coco menjadi mikrokristal
selulosa untuk pembuatan tablet (Yanuar A.,2003).

Selulosa bakteri merupakan polimer alam yang sifatnya mirip dengan hidrogel
yang diperoleh dari polimer sintetik; sebagai contoh selulosa bakteri menunjukkan
kandungan air yang tinggi (98 – 99%), daya serap cairan yang baik, bersifat nonalergenik dan dapat disterilisasi tanpa mempengaruhi karakteristik dari bahan tersebut.
Karena karakteristiknya yang mirip seperti kulit manusia, maka selulosa bakteri dapat
digunakan sebagai pengganti kulit untuk merawat luka bakar yang serius (Ciechanska
D.,2004).

Jika suatu luka ingin disembuhkan dengan efektif, luka tersebut harus dijaga
agar tetap dalam kondisi yang basah. Penutup luka yang baik adalah kulit dari pasien
tersebut yang bersifat permeabel terhadap uap dan melindungi jaringan tubuh bagian
dalam terhadap cidera mekanis dan infeksi. Selulosa bakteri yang disintesis oleh
Acetobacter xylinum menunjukkan kinerja yang cukup baik untuk dapat digunakan
dalam penyembuhan luka (Hoenich N.,2006).

Universitas Sumatera Utara

b. Aplikasi dalam makanan
Penambahan selulosa bakteri dalam jumlah yang sedikit akan memberikan dispersi
dan stabilisasi emulsi makanan yang baik. Selulosa bakteri dapat berfungsi demikian
karena struktur tiga dimensi dari serat selulosa dan kestabilan terhadap perlakuan
fisika dan kimia, seperti ketahanan terhadap panas, asam, dan garam. Karakteristikkarakteristik dari selulosa bakteri ini dapat diaplikasikan pada makanan sebagai
stabilisasi dari bahan pengental, dispersi, suspensi, dan emulsi. Adapun aplikasi
selulosa bakteri dalam makanan yaitu sebagai berikut :

1) Penggunaan pada minuman
Selulosa bakteri

mempunyai suatu fungsi yang khusus yaitu untuk

menstabilisasikan dispersi dari zat padat yang tidak larut, seperti pada minuman
coklat, minuman teh hijau dalam bentuk bubuk, minuman berkalsium, dan
sebagainya.

Penambahan

selulosa

bakteri

dalam

jumlah

kecil

dapat

menimbulkan pengaruh yang baik tanpa meningkatkan viskositasnya.

2) Sebagai makanan pencuci mulut
Selulosa bakteri sebagai makan pencuci mulut contohnya seperti nata de coco

3) Penggunan pada saus
Saus sering mempunyai konsentrasi garam yang sangat tinggi dan menggunakan
bahan pengental dalam jumlah terbatas, tetapi dispersi dari materi padatnya
kurang baik, viskositasnya juga tinggi. Selulosa bakteri dapat memperbaiki
kestabilan dispersi dari zat padat yang tidak larut tersebut dengan penambahan
dalam jumlah yang sedikit (Philip G.O. dan William P.A.,2000).

Universitas Sumatera Utara

2.4. Acetobacter
Sel Acetobacter sp. berbentuk elips atau tongkat yang melengkung. Kultur yang
masih muda merupakan bakteri gram negatif, sedangkan kultur yang sudah agak tua
merupakan bakteri dengan gram yang bervariasi. Acetobacter sp. merupakan bakteri
aerob yang memerlukan respirasi dalam metabolismenya. Acetobacter sp. dapat
mengoksidasi etanol menjadi asam asetat, juga dapat mengoksidasi asetat dan laktat
menjadi CO2 dan H2O.
Berbagai spesies Acetobacter sp. dapat ditemukan pada buah-buahan dan
sayur-sayuran. Bakteri inilah yang menyebabkan pengasaman jus buah-buahan
(Banwart G.J.,1981).

Acetobacter sp. adalah bakteri yang digunakan untuk membuat cuka. Dalam
membuat cuka, gel seperti membran selalu ditemukan pada permukaan larutan.
Material ini berkembang menjadi selulosa. Selulosa ini berasal dari bakteri yang
dinamakan selulosa bakteri (Philip G.O. dan William P.A.,2000).

2.4.1. Jenis-jenis Acetobacter
Adapun jenis-jenis bakteri Acetobacter adalah sebagai berikut :
a. Acetobacter acetii, ditemukan oleh Beijerinck pada tahun 1898. Bakteri ini
penting dalam produksi asam asetat, yang mengoksidasi alkohol menjadi asam
asetat. Banyak terdapat pada ragi tapai, yang menyebabkan tapai yang
melewati 2 hari fermentasi akan menjadi berasa masam.
b. Acetobacter xylinum, bakteri ini digunakan dalam pembuatan nata de coco.
Acetobacter xylinum mampu mensintesis selulosa dari gula yang dikonsumsi.
Nata yang dihasilkan berupa pelikel yang mengambang dipermukaan substrat.
Bakteri ini juga terdapat pada produk kombucha yaitu fermentasi dari teh
(Hidayat,2007).

Universitas Sumatera Utara

c. Acetobacter suboxydans, bakteri ini dapat mengubah glukosa menjadi asam
askorbat ( vitamin C ) (Robinson S.R.,1976).
d. Acetobacter orleanensis, bakteri ini dapat mengubah etanol menjadi cuka
(Mckane L. dan Judy K.,1976).
e. Acetobacter indonesianensis, ditemukan pada tahun 2001. Bakteri ini
merupakan bakteri asli Indonesia.
f. Acetobacter cibinongensis, bakteri ini berasal dari daerah Cibinong.
g. Acetobacter syzygii, ditemukan pada tahun 2002. Bakteri ini berasal dari buah
sirsak
h. Acetobacter tropicalis, ditemukan pada tahun 2001. Bakteri ini berasal dari
daerah tropis.
i. Acetobacter bogoriensis, bakteri ini berasal dari daerah tropis.
Jenis Acetobacter 5 – 9 adalah spesies baru yang merupakan bakteri asli
Indonesia, yang ditemukan oleh Dr. Puspita Lisdayanti (Prasetyo S.,2003).

2.4.2. Acetobacter xylinum
Bakteri pembentuk nata termasuk kedalam golongan Acetobacter, yang mempunyai
ciri – ciri antara lain : ”sel bulat panjang sampai batang (seperti kapsul), tidak
mempunyai endospora, sel – selnya bersifat gram negatif, bernafas secara aerob tetapi
dalam kadar yang kecil (Pelczar dan Chan,1988).
Acetobacter xylinum dapat dibedakan dengan spesies yang lain karena sifatnya
yang bila ditumbuhkan pada medium yang kaya komponen gula, bakteri ini dapat
memecah komponen gula dan mampu membentuk suatu polisakarida yang dikenal
dengan selulosa ekstraseluler.

Universitas Sumatera Utara

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.

Gambar 2.8 Acetobacter xylinum

Klasifikasi ilmiah dari Acetobacter xylinum :
Kerajaan

: Bacteria

Filum

: Proteobacteria

Kelas

: Alpha Proteobacteria

Ordo

: Rhodospirilia

Famili

: Pseudomonadaceae

Genus

: Acetobacter

Spesies

: Acetobacter xylinum (Moss M.O.,1995)

Universitas Sumatera Utara

Bakteri Acetobacter xylinum mengalami pertumbuhan sel. Pertumbuhan sel
didefinisikan sebagai pertumbuhan secara teratur semua komponen di dalam sel
hidup. Bakteri Acetobacter xylinum mengalami beberapa fase pertumbuhan sel yaitu
fase adaptasi, fase pertumbuhan awal, fase pertumbuhan eksponensial, fase
pertumbuhan lambat, fase pertumbuhan tetap, fase menuju kematian, dan fase
kematian. Adapun tahap – tahap pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum dalam
kondisi normal dapat dilihat pada gambar 2.9

Pertumbuhan Acetobacter xylinum
f
d

Bobot
sel

e

f
g

c

a

Bobot
nata

Pembentukan nata

b

a

waktu
Gambar 2.9 tahap – tahap pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum dalam kondisi
normal

a. Fase adaptasi
Begitu dipindahkan ke media baru, bakteri Acetobacter xylinum tidak langsung
tumbuh dan berkembang. Pada fase ini, bakteri akan terlebih dahulu menyesuaikan
diri dengan substrat dan kondisi lingkungan barunya. Fase adaptasi bagi Acetobacter
xylinum dicapai antara 0 – 24 jam atau ± 1 hari sejak inokulasi.

Universitas Sumatera

Dokumen yang terkait

Dokumen baru

Karakterisasi Dan Analisa Kadar Nutrisi Edible Film Dari Nata De Coco Dengan Penambahan Pati, Gliserin, Dan Kitosan Sebagai Bahan Pengemas Makanan