Aplikasi Edible Film Dari Nata De Coco Dengan Penambahan Pati, Gliserin, Dan Kitosan Sebagai Pengemas Bumbu Mie Instan Dengan Pengaruh Lamanya Penyimpanan

PENGARUH LAMA PENYIMPANAN TERHADAP KADAR PROTEIN EDIBLE FILM DARI NATA DE COCO DENGAN PENAMBAHAN PATI, GLISERIN, DAN KITOSAN SEBAGAI PENGEMAS BUMBU MIE INSTAN SKRIPSI RIFKI ASTUTI 070802023
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2011
Universitas Sumatera Utara

APLIKASI EDIBLE FILM DARI NATA DE COCO DENGAN PENAMBAHAN PATI, GLISERIN, DAN KITOSAN SEBAGAI PENGEMAS BUMBU MIE INSTAN DENGAN PENGARUH LAMANYA PENYIMPANAN SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains RIFKI ASTUTI 070802023
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2011
Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN

Judul
Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Departemen Fakultas
Komisi Pembimbing Pembimbing II

: PENGARUH LAMA PENYIMPANAN TERHADAP KADAR PROTEIN EDIBLE FILM DARI NATA DE COCO DENGAN PENAMBAHAN PATI, GLISERIN, DAN KITOSAN SEBAGAI PENGEMAS BUMBU MIE INSTAN
: SKRIPSI : RIFKI ASTUTI : 070802023 : SARJANA (S1) KIMIA : KIMIA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHU ALAM
(FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di Medan, Agustus 2011
:
Pembimbing I

Dr. Rumondang Bulan,M.S NIP.195408301985032001
Diketahui/Disetujui oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

Dra.Emma Zaidar,M.Si NIP.195512181987012001

DR. Rumondang Bulan,M.S NIP.195408301985032001

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN PENGARUH LAMA PENYIMPANAN TERHADAP KADAR PROTEIN EDIBLE FILM
DARI NATA DE COCO DENGAN PENAMBAHAN PATI, GLISERIN, DAN KITOSAN SEBAGAI PENGEMAS BUMBU MIE INSTAN SKRIPSI
Saya mengakui skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya. Medan, Agustus 2011
RIFKI ASTUTI 070802023
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 Sabari dan ibunda Sajarah 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. Bang Ahmad Ilmuwan, Kak Nur Azizah, Kak Nining dan Bang Edi 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. Drs. Darwin Yunus Nasution, MS., sebagai dosen pembibing akademik 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 ( Resti Fauziah) yang telah banyak membantu penulis dalam penelitian
6. Teman-teman seperjuangan di departemen kimia FMIPA USU khususnya angkatan 2007 (Henny, Pina, Decy, Oki, Eko, Dea, Ani, Reni, Fitri, Fika, Wulan, Destia,Tisna, Ria, Mariana, Irma, mitha, dll). Abang-abang, kakak-kakak, dan adik-adik di departemen kimia yang namanya tidak dapat disebutkan satu persatu. sehingga skripsi ini dapat disiapkan. Terima kasih juga untuk Bang Egy, Kak Fika, Kak Via, dan Bang Edi.
Universitas Sumatera Utara

6. Abang-abang, Kakak-kakak, adik-adik, dan rekan-rekan di UKMI AL-FALAK FMIPA, Pengurus periode 2010-2011 (Nurhayani, Heru, Sri, Lia, Agus, Kak muti, Dwi, Ade, Aminah, Evi, Kak Dila, Arni, dll). Serta 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 kebaikankebaikan yang telah diberikan kepada penulis, Amin.
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, Agustus 2011
Rifki Astuti
Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh lama penyimpanan terhadap kadar protein edible film dari nata de coco dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan sebagai pengemas bumbu mie instan untuk mengurangi limbah plastik. Parameter yang dianalisis adalah ketebalan dari nata de coco, kadar protein, uji organoleptik (tekstur, warna, rasa, dan aroma), dan uji ketahanan. Kadar protein ditentukan dengan metode Kjeldhal, uji organoleptik ditentukan dengan skala hedonik, dan uji ketahanan ditentukan berdasarkan hasil uji organoleptik. Dari hasil penelitian diperoleh kadar protein pada kondisi awal sebesar 2,0430 %, bulan pertama sebesar 1,8735 %, bulan kedua 1,7977 %, dan bulan ketiga 1,4033 %. Hasil uji organoleptik edible film yang paling baik adalah pada kondisi awal, sedangkan hasil uji ketahanan edible film masih baik sampai penyimpanan bulan kedua.
Universitas Sumatera Utara

THE INFLUENCE OF STORAGE TIME ON THE PROTEIN CONTENT OF THE FILM EDIBLE FROM NATA DE COCO WITH THE ADDITION OF STARCH, GLYCERIN,
AND CHITOSAN AS A CONDIMENT PACKAGING OF INSTAN NOODLES COOKIN SPICES
ABSTRACT Had been done the research about the influence of storage time on the protein content of the edible fim from nata de coco with the addition starch, chitosan, glycerin as a condiment packaging of instan noodles cookin spices to reduce plastic waste. The analyzed parameter was thick of nata de coco, protein contents, organoleptic test (texture, colour, taste, and aroma) and resilience test determined from result of organoleptic test. The protein contents was determined Kjeldhal method and organoleptic test ( texture, colour, taste, and aroma ) was treated by using hedonic scale method. The results of analysis show that the protein contents was 2,0430 %, saved for one month was 1,8735 %, saved for two months was 1,7977 %, saved for three months was 1,4033 %. Result of organoleptic test was at first condition, while result of resilience test of edible film was still goodness until second month.
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
Judul Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Gambar Daftar Tabel Daftar Grafik Daftar Lampiran
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang 1.2 Perumusan masalah 1.3 Pembatasan masalah 1.4 Tujuan penelitian 1.5 Manfaat penelitian 1.6 Lokasi penelitian 1.7 Metodologi penelitian
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tanaman kelapa 2.1.1 Air kelapa
2.2 Nata de coco 2.2.1 Fermentasi nata de coco 2.2.2 Zat–zat nutrisi yang ditambahkan pada nata de coco 2.2.3 Faktor-faktor yang mempengaruhi keberhasilan pembuatan nata 2.2.4 Kandungan gizi nata
2.3 Selulosa 2.4 Acetobacter
2.4.1 Jenis-jenis Acetobacter 2.4.2 Acetobacter xylinum 2.4.3 Sifat-sifat Acetobacter xylinum

Halaman
i ii iii iv vi vii viii xi xii xiii xiv
1 4 4 5 5 5 5
7 8 9 10 10
11 13 14 15 15 16 20

Universitas Sumatera Utara

2.4.4 Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan Acetobacter xylinum
2.4.5 Aktifitas Acetobacter xylinum pada fermentasi nata 2.5 Edible film
2.5.1 Sifat edible film 2.5.2 Aplikasi edible film 2.6 Bahan yang ditambahkan dalam pembuatan edible film 2.6.1 Pati 2.6.2 Gliserin 2.6.3 Kitosan 2.7 Syarat mutu
BAB 3 BAHAN DAN METODE PENELITIAN
3.1 Alat dan bahan 3.1.1 Alat 3.1.2 Bahan
3.2 Prosedur penelitian 3.2.1 Pembuatan larutan pereaksi 3.2.2 Pembuatan starter 3.2.3 Pembuatan nata de coco dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan 3.2.4 Pembuatan edible film dari nata
3.3 Parameter yang diamati 3.3.1 Penentuan ketebalan nata de coco 3.3.2 Penentuan kadar protein 3.3.3 Uji organoleptis terhadap edible film dari nata de coco 3.3.4 Uji ketahanan
3.4 Bagan penelitian 3.4.1 Pembuatan starter air kelapa 3.4.2 Pembuatan edible film dari nata de coco dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan 3.4.3 Penentuan kadar protein
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil penelitian 4.1.1 Penentuan ketebalan 4.1.2 Perhitungan kadar protein 4.1.3 Organoleptik edible film dari nata de coco selama penyimpanan tiga bulan
4.2 Pembahasan 4.2.1 Pengaruh penambahan pati, gliserin, dan kitosan terhadap kadar protein edible film dari nata de coco 4.2.2 Pengaruh penambahan pati, gliserin, dan kitosan terhadap organoleptik edible film dari nata de coco

20 22 23 25 27 27 28 29 31 33
35 35 36 37 37 37
38 38 38 38 39
40 40 41 41
42 43
44 44 45
46 48
48
49

Universitas Sumatera Utara

4.2.3 Fungsi bahan tambahan
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

49
50 50 51 53

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Struktur Selulosa Gambar 2.2 Acetobacter xylinum Gambar 2.3 tahap – tahap pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum dalam
kondisi normal Gambar 2.4 susunan fibril selulosa yang membentuk jalinan yang akan
menjadi nata Gambar 2.5 Struktur Amilosa Gambar 2.6 Struktur Amilopektin Gambar 2.7 Struktur Gliserin Gambar 2.8 Struktur Kitosan

14 17
18
23 29 29 30 31

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbandingan komposisi air kelapa muda dengan air kelapa tua Tabel 2.2 Syarat mutu nata Tabel 3.1 Faktor konfersi (f.k) untuk beberapa bahan Tabel 4.1. Data Hasil penentuan kadar protein edible film selama
penyimpanan tiga bulan

Halaman 9
34 39
46

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GRAFIK
Grafik 1. Data organoleptik tekstur edible film dari nata de coco dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan Selama penyimpanan tiga bulan
Grafik 2. Data organoleptik warna edible film dari nata de coco dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan Selama penyimpanan tiga bulan
Grafik 3. Data organoleptik rasa edible film dari nata de coco dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan Selama penyimpanan tiga bulan
Grafik 4. Data organoleptik aroma edible film dari nata de coco dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan Selama penyimpanan tiga bulan

Halaman
45 46 46 47

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Skala uji hedonik edible film dari nata de coco dengan

penambahan pati, gliserin dan kitosan

55

Lampiran 2 Data hasil uji organoleptik terhadap tekstur, warna, rasa, dan aroma

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

kitosan pada kondisi awal

55

Lampiran 3 Data hasil uji organoleptik terhadap tekstur, warna, rasa, dan aroma

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

kitosan selama penyimpanan satu bulan

56

Lampiran 4 Data hasil uji organoleptik terhadap tekstur, warna, rasa, dan aroma

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

kitosan selama penyimpanan dua bulan

56

Lampiran 5 Data hasil uji organoleptik terhadap tekstur, warna, rasa, dan aroma

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

kitosan selama penyimpanan tiga bulan

57

Lampiran 6 Gambar bumbu yang dikemas dengan edible film dari nata de coco

dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan selama

penyimpanan satu bulan

57

Lampiran 7 Gambar bumbu yang dikemas dengan edible film dari nata de coco

dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan selama

penyimpanan dua bulan

58

Lampiran 8 Gambar bumbu yang dikemas dengan edible film dari nata de coco

dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan selama

penyimpanan tiga bulan

58

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh lama penyimpanan terhadap kadar protein edible film dari nata de coco dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan sebagai pengemas bumbu mie instan untuk mengurangi limbah plastik. Parameter yang dianalisis adalah ketebalan dari nata de coco, kadar protein, uji organoleptik (tekstur, warna, rasa, dan aroma), dan uji ketahanan. Kadar protein ditentukan dengan metode Kjeldhal, uji organoleptik ditentukan dengan skala hedonik, dan uji ketahanan ditentukan berdasarkan hasil uji organoleptik. Dari hasil penelitian diperoleh kadar protein pada kondisi awal sebesar 2,0430 %, bulan pertama sebesar 1,8735 %, bulan kedua 1,7977 %, dan bulan ketiga 1,4033 %. Hasil uji organoleptik edible film yang paling baik adalah pada kondisi awal, sedangkan hasil uji ketahanan edible film masih baik sampai penyimpanan bulan kedua.
Universitas Sumatera Utara

THE INFLUENCE OF STORAGE TIME ON THE PROTEIN CONTENT OF THE FILM EDIBLE FROM NATA DE COCO WITH THE ADDITION OF STARCH, GLYCERIN,
AND CHITOSAN AS A CONDIMENT PACKAGING OF INSTAN NOODLES COOKIN SPICES
ABSTRACT Had been done the research about the influence of storage time on the protein content of the edible fim from nata de coco with the addition starch, chitosan, glycerin as a condiment packaging of instan noodles cookin spices to reduce plastic waste. The analyzed parameter was thick of nata de coco, protein contents, organoleptic test (texture, colour, taste, and aroma) and resilience test determined from result of organoleptic test. The protein contents was determined Kjeldhal method and organoleptic test ( texture, colour, taste, and aroma ) was treated by using hedonic scale method. The results of analysis show that the protein contents was 2,0430 %, saved for one month was 1,8735 %, saved for two months was 1,7977 %, saved for three months was 1,4033 %. Result of organoleptic test was at first condition, while result of resilience test of edible film was still goodness until second month.
Universitas Sumatera Utara

BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bahan makanan pada umumnya sangat sensitif dan mudah mengalami penurunan kualitas karena faktor lingkungan, kimia, biokimia, dan mikrobiologi. Penurunan kualitas bahan tersebut dapat dipercepat dengan adanya oksigen, air, cahaya, dan temperatur. Salah satu cara untuk mencegah atau memperlambat fenomena tersebut adalah dengan pemanasan yang tepat. Bahan makanan tersebut biasanya dibungkus dengan plastik sebagai bahan kemasan. Penggunaan bahan plastik tersebut mempunyai beberapa kekurangan sehingga dianggap kurang efisien. Bahan plastik juga mengandung zat-zat aditif dan molekul-molekul kecil yang mungkin dapat bermigrasi ke dalam bahan kemasan, dan kemasan plastik juga sulit terdegradasi alami karena sulit dicerna oleh mikroorganisme pembusuk, sedangkan dibakar akan mencemari udara, sehingga dapat mencemari lingkungan.
Sejalan dengan meningkatnya pengetahuan masyarakat tentang bahaya penggunaan kemasan plastik yang dapat merusak lingkungan, maka penggunaan edible film adalah sesuatu yang menjanjikan. Edible film adalah suatu lapisan tipis yang dibuat dari bahan yang dapat dimakan, dibentuk untuk melapisi makanan (coating) atau diletakkan diantara komponen makanan (film) yang berfungsi sebagai penghalang terhadap perpindahan masa (misalnya kelembaban, oksigen, cahaya, lipid, zat terlarut) atau sebagai pembawa aditif serta untuk meningkatkan penanganan suatu makanan (Krochta, 1994).
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
Universitas Sumatera Utara

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. (Atih,1979). Sedangkan air kelapa hanya dimanfaatkan oleh sebagian masyarakat Indonesia, misalnya sebagai minuman dan bahan baku pembuatan nata de coco.
Air kelapa mengandung air 91,27%, protein 0,29%, lemak 0,15%, dan karbohidrat 7,27%, serta abu 1,06%. Selain itu, air kelapa mengandung nutrisi seperti sukrosa, dekstrosa, fruktosa, serta vitamin B kompleks yang terdiri dari asam nikotinat, asam pantotenat, biotin, riboflavin, dan asam folat. Nutrisi ini sangat berguna untuk pertumbuhan Acetobacter Xylinum (Warisno, 2004).
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).
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, 2004).
Gliserin adalah cairan kental berwarna putih, dan berasa manis. Gliserin digunakan untuk menjaga kadar air dari suatu produk karena sifatnya yang menurunkan gaya intermolekul dari molekul-molekul pelarut yang saling bertumbukkan 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
Universitas Sumatera Utara

dihubungkan dengan kadar nitrogen yang tinggi pada rantai polimernya. Kitosan mempunyai potensi untuk digunakan pada berbagai industri seperti industri makanan (Manskaya, 1968).
Mie instan merupakan salah satu makanan terfavorit warga Indonesia. Hampir setiap orang telah mencicipi mie instan atau mempunyai persediaan di rumah, sehingga jumlah limbah plastik meningkat yang dapat mencemari lingkungan. Pengemas plastik bumbu mie instan diganti dengan edible film dapat mengurangi limbah plastik di Indonesia.
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.
Dari penelitian Lisbeth Tampubolon (2008) “Pembuatan Material Selulosa-Kitosan Bakteri dalam Medium Air Kelapa dengan Penambahan Pati dan Kitosan Menggunakan Acetobacter Xylinum”, telah dibuktikan bahwa pembuatan material selulosa-kitosan bakteri yang memiliki tekstur permukaan paling baik adalah dengan penambahan kitosan sebanyak 0,5 g pada pH=4.
Dari penelitian Demse Pardosi (2008) “Pembuatan Material Selulosa Bakteri dalam Medium Air Kelapa Melalui Penambahan Sukrosa, Kitosan, dan Gliserol Menggunakan Acetobacter Xylinum”, telah dibuktikan bahwa material selulosa yang memiliki tekstur permukaan dan kekuatan tarik yang paling baik dihasilkan dari modifikasi dengan penambahan 10 g sukrosa, 1,5 g kitosan, dan 2 g gliserol.
Dari penelitian Egyfaldi Biamenta (2010) “Pembuatan Edible Film dari Nata de Coco dengan Penambahan Pati, Gliserin, dan Kitosan”, telah dibuktikan bahwa pembuatan nata de coco dengan penambahan pati sebanyak 2,5 %, gliserin sebanyak 5 %, dan kitosan sebanyak 0,15 % dapat meningkatkan kadar nutrisi edible film sebagai bahan pengemas makanan. Oleh karena itu, peneliti tertarik untuk mengaplikasikan nata de coco dari limbah air kelapa dengan penambahan pati, gliserin dan kitosan sebagai pengemas bumbu mie instan.
Universitas Sumatera Utara

1.2 Perumusan Masalah
Penelitian ini melanjutkan penelitian Egyfaldi Biamenta (2010). Permasalahan dalam penelitian ini adalah: 1. Bagaimana pengaruh lama penyimpanan terhadap kadar protein edible film dari nata de coco
dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan sebagai pengemas bumbu mie instan. 2. Bagaimana pengaruh lama penyimpanan terhadap daya tahan edible film dari nata de coco
dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan sebagai pengemas bumbu mie instan berdasarkan hasil uji organoleptik.
1.3 Pembatasan Masalah
Dalam penelitian ini objek masalah dibatasi sebagai berikut:
1. Air kelapa yang digunakan berasal dari penjual kelapa di jalan Agus Salim Kecamatan Selesai Kabupaten Langkat.
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 14 hari. 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 dan uji organoleptik. 7. Uji ketahanan ditentukan berdasarkan hasil uji organoleptik. 8. Starter bakteri Acetobacter xylinum diperoleh dari hasil pengembangan bakteri Acetobacter
xylinum yang didapat dari IPB Bogor.
1.4 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan :
Universitas Sumatera Utara

1. Untuk mengetahui pengaruh lama penyimpanan terhadap kadar protein edible film dari nata de coco dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan sebagai pengemas bumbu mie instan.
2. Untuk mengetahui ketahanan edible film dari nata de coco dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan sebagai pengemas mie instan berdasarkan uji organoleptik.
1.5 Manfaat Penelitian Mengurangi pemakaian bahan pengemas yang berbahan dasar plastik sebagai bahan pengemas makanan, dan mengolah limbah air kelapa menjadi nata de coco yang dapat digunakan untuk membuat edible film.
1.6 Lokasi Penelitian Penelitian ini dilakukan di laboratorium Biokimia FMIPA USU, laboratorium Mikrobiologi FMIPA USU, Laboratorium Kimia Analitik FMIPA USU, laboratorium Penelitian FMIPA USU, laboratorium Geologi Kuartener Bandung, dan laboratorium MMH (Makanan, Minuman, dan Hasil pertanian) BARISTAND Medan.
1.7 Metodologi Penelitian Penelitian ini adalah eksperimental laboratorium, dengan menggunakan sampel berupa air kelapa yang diperoleh dari pedagang kelapa di jalan Agus Salim Kecamatan Selesai kabupaten Langkat. Nata de coco dibuat dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan. Selanjutnya nata de coco yang diperoleh diolah menjadi edible film.
Universitas Sumatera Utara

Adapun langkah-langkah analisisnya adalah sebagai berikut : 1. Pembuatan nata de coco dengan penambahan pati, gliserin, dan kitosan yang difermentasikan selama 14 hari hingga terbentuk suatu lapisan putih dengan ketebalan tertentu. 2. Penentuan kadar protein dilakukan dengan metode Kjeldhal, yang melalui tiga tahap, yaitu tahap destruksi, destilasi, dan titrasi. 3. Penentuan ketebalan, diukur dengan jangka sorong. 4. Penentuan uji ketahanan selama penyimpanan tiga bulan berdasarkan hasil uji organoleptik.
Universitas Sumatera Utara

BAB 2 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, 1999).

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 unsure makro dan mikro. Unsur makro terdiri atas karbon dan nitrogen.
Sebagian dari kebutuhan akan karbon tersebut sudah dapat diperoleh dari 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.
Namun meskipun sedikit, protein dalam air kelapa tersebut tersusun dari asam-asam 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 asamasam amino dalam susu sapi. 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 fosfos (P), merupakan unsur mineral utama yang terkandung dalam air kelapa tua, yang sangat dibutuhkan oleh Acetobacter Xylinum.
Air kelapa yang baik adalah air kelapa yang diperoleh dari kelapa tua optimal, tidak terlalu tua dan tidak pula terlalu muda. Dalam air kelapa yang terlalu, terkandung minyak dari kelapa yang dapat menghambat pertumbuhan bibit nata Acetobacter Xylinum.
Universitas Sumatera Utara

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

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
Nata de coco adalah jenis komponen minuman yang merupakan senyawa selulosa (dietary fiber) yang dihasilkan dari air kelapa melalui proses fermentasi, yang melibatkan jasad renik (mikrobia) yang dikenal dengan nama Acetobacter Xylinum.
Defenisi nata adalah suatu zat yang menyerupai gel, tidak larut dalam air dan berbentuk pada permukaan media fermentasi air kelapa dan beberapa sari buah masam. Nata de coco

Universitas Sumatera Utara

adalah jenis nata dengan medium fermentasi dari air kelapa. Nata de coco dibuat dengan memanfaatkan air kelapa untuk difermentasikan secara aerob dengan bantuan mikroba.
Sebagai makanan berserat, nata de coco memiliki kandungan selulosa ± 2,5% dan lebih dari 95% kandungan air (Palungkun,1996). Nata de coco memiliki kandungan serat kasar 2,75%, protein 1,5-2,8%; lemak 0,35% dan sisanya air.
Nata dapat digambarkan sebagai sumber makanan rendah energi untuk keperluan diet karena gizi produk ini sangat rendah. Selain itu nata juga mengandung serat yang sangat dibutuhkan oleh tubuh dalam proses fisiologis sehingga dapat memperlancar pencernaan.
2.2.1. 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. Hasilhasil fermentasi terutama tergantung pada jenis bahan pangan (substrat), macam mikroba dan kondisi di sekelilingnya yang mempengaruhi pertumbuhan dan metabolisme mikroba ( Winarno, 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).
2.2.2. 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
Universitas Sumatera Utara

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 perkembangbiakannya. 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. 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).
2.2.3. Faktor-faktor yang mempengaruhi produksi nata
Untuk menghasilkan produksi nata yang maksimal perlu diperhatikan faktor-faktor sebagai berikut. 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 (Budiyanto, 2004).
2. Jenis dan konsentrasi Medium
Universitas Sumatera Utara

Medium fermentasi ini harus banyak mengandung karbohidrat (gula) di samping vitamin dan mineral, karena pada hakekatnya nata tersebut adalah slime (menyerupai lendir) dari sel bakteri yang kaya selulosa yang diproduksi dari glukosa oleh bakteri Acetobacter Xylinum. Bakteri ini dalam kondisi yang optimum memiliki kemampuan yang luar biasa untuk memproduksi slime sehingga slime tersebut terlepas dari sel vegetatif bakteri dan terapung-apung di permukaan medium. Pembentukan nata terjadi karena proses pengambilan glukosa dari larutan gula yang kemudian digabungkan dengan asam lemak membentuk precursor (penciri nata) pada membran sel. Prekursor ini selanjutnya dikeluarkan dalam bentuk ekskresi dan bersama enzim mempolimerisasi glukosa menjadi selulosa yang merupakan bahan dasar pembentukan slime. Kadar karbohidrat optimum untuk berlangsungnya produksi nata adalah 10% (Palungkun, 1992).
3. Jenis dan konsentrasi stater
Pada umumnya Acetobacter Xylinum merupakan stater yang lebih produktif dari jenis stater lainnya, sedang konsentrasi 5-10% merupakan konsentrasi yang ideal (Rahman, 1992).
4. Kebersihan alat
Alat-alat yang tidak steril dapat menghambat pertumbuhan bakteri Acetobacter Xylinum. Sedangkan alat-alat yang steril dapat mendukung pertumbuhan bakteri Acetobacter Xylinum.
5. Waktu fermentasi
Waktu fermentasi yang digunakan dalam pembuatan nata umumnya 2-4 minggu. Minggu ke-4 dari waktu fermentasi merupakan waktu yang 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 kondisi pH optimum, aktifitas enzim seringkali menurun tajam. Suatu perubahan kecil pada pH dapat menimbulkan perbedaan besar pada kecepatan beberapa reaksi enzimatis yang amat penting bagi organisme.
7. Tempat fermentasi
Universitas Sumatera Utara

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 langsung harus dihindari 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).
2.2.4. Kandungan gizi nata
Dilihat dari zat gizinya, nata tidak berarti apa-apa karena produk ini sangat miskin zat gizi. Karena kandungan zat gizi (khusunya energi) yang sangat rendah, produk ini aman untuk dimakan siapa saja. Produk ini tidak akan menyebabkan kegemukan, sehingga sangat dianjurkan bagi mereka yang sedang diet rendah kalori. Keunggulan lain dari produk ini adalah kandungan seratnya yang cukup tinggi terutama selulosa. Peran utama serat dalam makanan adalah pada kemampuannya mengikat air yang dapat melunakkan feses.
Makanan dengan kandungan serat kasar yang tinggi dapat mengurangi berat badan. Serat makanan akan tinggal dalam saluran pencernaan dalam waktu yang relative singkat sehingga absorpsi zat makanan berkurang. Selain itu, makanan yang mengandung serat yang relative tinggi akan memberikan rasa kenyang karena komposisi karbohidrat kompleks yang menghentikan nafsu makan sehingga mengakibatkan turunnya konsumsi makanan. Makanan dengan kandungan serat kasar relative tinggi biasanya mengandung kalori rendah, kadar gula, dan lemak rendah yang dapat membantu mengurangi terjadinya obesitas dan penyakit jantung (Joseph, 2002). 2.3. Selulosa
Universitas Sumatera Utara

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, 1986).
Gambar 2.1 Struktur Selulosa
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.
Sistem pencernaan manusia mengandung enzim yang dapat mengkatalisis hidrolisis ikatan α-glikosidik, tetapi tidak mengandung enzim yang diperlukan untuk menghidrolisis ikatan βglikosidik (Hart, 2003).
2.4. Acetobacter
Ciri-ciri Acetobacter adalah selnya berbentuk bulat panjang sampai batang lurus atau agak bengkok, ukurannya 0,6-0,8 x 1,0-3,0 µm, terdapat dalam bentuk tunggal berpasangan atau dalam bentuk rantai. Acetobacter merupakan aerobic sejati, membentuk kapsul, bersifat nonmotil dan tidak mempunyai spora, suhu optimumnya adalah 300C (Pelczar dan Chan, 1988).
Universitas Sumatera Utara

Spesies Acetobacter yang terkenal adalah Acetobacter aceti, Acetobacter orlenensis, Acetobacter liquefasiensis, dan Acetobacter xylinum. Meskipun ciri-ciri yang dimiliki hampir sama dengan spesies lainnya Acetobacter xylinum dapat dibedakan dengan yang lain karena sifatnya yang unik. Bila Acetobacter xylinum ditumbuhkan pada medium yang mengandung gula. Bakteri ini dapat memecah komponen gula dan mampu membentuk suatu polisakarida yang dikenal dengan selulosa ekstraseluler (Daulay, 2003).
Defenisi nata adalah suatu zat yang menyerupai gel, tidak larut dalam air dan terbentuk pada permukaan media fermentasi air kelapa atau beberapa sari buah masam. Pembuatan nata melibatkan jasad renik (mikroba) yang dikenal dengan nama Acetobacter Xylinum. Di bawah mikroskop nata tampak sebagai massa benang yang melilit yang sangat banyak seperti benangbenang kapas. Nata merupakan mikroorganisme itu sendiri seperti granula yeast yang tersusun atas sel yeast sehingga ada yang menyangka bahwa mengkonsumsi nata sama dengan mengkonsumsi Acetobacter (Hidayat, 2006).
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). c. Acetobacter suboxydans, bakteri ini dapat mengubah glukosa menjadi asam askorbat ( vitamin C ) (Robinson, 1976).
Universitas Sumatera Utara

d. Acetobacter orleanensis, bakteri ini dapat mengubah etanol menjadi cuka (Mckane and Judy, 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, 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.
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
Universitas Sumatera Utara

dibuatnya. Untuk menghasilkan massa yang kokoh, kenyal, tebal, putih, dan tembus pandang perlu diperhatikan suhu fermentasi (inkubasi), komposisi medium dan pH medium.

Gambar 2.2 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).

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 2.3

Universitas Sumatera Utara

Bobot sel

Pertumbuhan Acetobacter xylinum

d ef c Pembentukan

g

Bobot nata

b a
waktu Gambar 2.3 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.
b. Fase pertumbuhan awal Pada fase ini, sel mulai membelah dengan kecepatan rendah. Fase ini menandai diawalinya fase pertumbuhan eksponensial. Fase ini dilalui dalam beberapa jam.
c. Fase pertumbuhan eksponensial Fase ini disebut juga sebagai fase pertumbuhan logaritmik, yang ditandai dengan pertumbuhan yang sangat cepat. Untuk bakteri Acetobacter xylinum, fase ini dicapai dalam waktu antara 1- 5 hari tergantung pada kondisi lingkungan. Pada fase ini juga, bakteri mengeluarkan enzim
Universitas Sumatera Utara

ekstraseluler polimerase sebanyak – banyaknya untuk menyusun polimer glukosa menjadi selulosa. d. Fase pertumbuhan diperlambat Pada fase ini, terjadi pertumbuhan yang diperlambat karena ketersediaan nutrisi yang telah berkurang, terdapatnya metabolit yang bersifat toksik yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri, dan umur sel yang telah tua.
e. Fase stasioner Pada fase ini, jumlah sel yang tumbuh relatif sama dengan jumlah sel yang mati. Penyebabnya adalah di dalam media terjadi kekurangan nutrisi, pengaruh metabolit toksik lebih besar, dan umur sel semakin tua. Namun pada fase ini, sel akan lebih tahan terhadap kondisi lingkungan yang ekstrim jika dibandingkan dengan ketahanannya pada fase lain. Matrik nata lebih banyak diproduksi pada fase ini.
f. Fase menuju kematian Pada fase ini, bakteri mulai mengalami kematian karena nutrisi telah habis dan sel kehilangan banyak energi cadangannya.
g. Fase kematian Pada fase ini, sel dengan cepat mengalami kematian, dan hampir merupakan kebalikan dari dase logaritmik. Sel mengalami lisis dan melepaskan komponen yang terdapat di dalamnya.
2.4.3. Sifat-sifat Acetobacter xylinum
1. Sifat Morfologi Acetobacter xylinum merupakan bakteri berbentuk batang pendek, yang mempunyai panjang 2 mikron dan lebar 0,6 mikron, dengan permukaan dinding yang berlendir. Bakteri ini bisa membentuk rantai pendek dengan satuan 6 – 8 sel.
Bakteri ini tidak membentuk endospora maupun pigmen. Pada kultur sel yang masih muda, individu sel berada sendiri-sendiri dan transparan. Koloni yang sudah tua membentuk
Universitas Sumatera Utara

lapisan menyerupai gelatin yang kokoh menutupi sel dan koloninya. Pertumbuhan koloni pada medium cair setelah 48 jam inokulasi akan membentuk lapisan pelikel dan dapat dengan mudah diambil dengan jarum ose. 1. Sifat Fisiologi Bakteri ini dapat membentuk asam dari glukosa, etil alkohol, dan propil alkohol, tidak membentuk indol dan mempunyai kemampuan mengoksidasi asam asetat menjadi CO2 dan H2O. Sifat yang paling menonjol dari bakteri ini adalah memiliki kemampuan mempolimerisasi glukosa hingga menjadi selulosa. Selanjutnya, selulosa tersebut membentuk matrik yang dikenal sebagai nata. Faktor – faktor dominan yang mempengaruhi sifat fisiologi dalam pembentukan nata adalah ketersediaan nutrisi, derajat keasaman, temperatur, dan ketersediaan oksigen.
2.4.4. Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan Acetobacter xylinum
Adapun beberapa faktor yang berkaitan dengan kondisi nutrisi, adalah sebagai berikut:
a. Sumber karbon Sumber karbon yang dapat digunakan dalam fermentasi nata adalah senyawa karbohidrat yang tergolong monosakarida dan disakarida. Pembentukan nata dapat terjadi pada media yang mengandung senyawa – senyawa glukosa, sukrosa, dan laktosa. Sementara yang paling banyak digunakan berdasarkan pertimbangan ekonomis, adalah sukrosa atau gula pasir.
Penambahan sukrosa harus mengacu pada jumlah yang dibutuhkan. Penambahan yang berlebihan, disamping tidak ekonomis akan mempengaruhi tekstur nata, juga dapat menyebabkan terciptanya limbah baru berupa sisa dari sukrosa tersebut. Namun sebaliknya, penambahan yang terlalu sedikit, menyebabkan bibit nata menjadi tumbuh tidak normal dan nata tidak dapat dihasilkan secara maksimal.
b. Sumber nitrogen
Universitas Sumatera Utara

Sumber nitrogen bisa digunakan dari senyawa organik maupun anorganik. Bahan yang baik bagi pertumbuhan Acetobacter xylinum dan pembentukan nata adalah ekstrak yeast dan kasein. Namun, amonium sulfat dan amonium fosfat (di pasar dikenal dengan ZA) merupakan bahan yang lebih cocok digunakan dari sudut pandang ekonomi dan kualitas nata yang dihasilkan. Banyak sumber N lain yang dapat digunakan dan murah seperti urea.
c. Tingkat keasaman (pH) Meskipun bisa tumbuh pada kisaran pH 3,5 – 7,5 , bakteri Acetobacter xylinum sangat cocok tumbuh pada suasana asam (pH 4,3). Jika kondisi lingkungan dalam suasana basa, bakteri ini akan mengalami gangguan metabolisme selnya.
d. Temperatur Adapun suhu ideal (optimal) bagi pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum adalah 280C – 310C. Kisaran suhu tersebut merupakan suhu kamar. Pada suhu di bawah 280C, pertumbuhan bakteri terhambat. Demikian juga, pada suhu diatas 310C, bibit nata akan mengalami kerusakan dan bahkan mati, meskipun enzim ekstraseluler yang telah dihasilkan tetap bekerja membentuk nata.
e. Udara (oksigen)
Bakteri Acetobacter xylinum merupakan mikroba aerobik. Dalam pertumbuhan, perkembangan, dan aktivitasnya, bakteri ini sangat memerlukan oksigen. Bila kekurangan oksigen, bakteri ini akan mengalami gangguan dalam pertumbuhannya dan bahkan akan segera mengalami kematian. Oleh sebab itu, wadah yang digunakan untuk fermentasi nata de coco, tidak boleh ditutup rapat. Untuk mencukupi kebutuhan oksigen, pada ruang fermentasi nata harus tersedia cukup ventilasi.
2.4.5. Aktifitas Acetobacter xylinum pada fermentasi nata
Apabila ditumbuhkan dalam media yang kaya akan sukrosa (gula pasir), bakteri ini akan memecah sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa. Senyawa – senyawa glukosa dan fruktosa tersebut baru dikonsumsi sebagai bahan bagi metabolisme sel.
Universitas Sumatera Utara

Bakteri Acetobacter xylinum merombak gula untuk memperoleh energi yang diperlukan bagi metabolisme sel. Selain itu, bakteri ini juga mengeluarkan enzim yang mampu menyusun (mempolimerisasi) senyawa glukosa menjadi polisakarida yang dikenal dengan selulosa ekstraseluler (nata de coco).
Fruktosa, selain digunakan sebagai sumber energi, bahan dasar nata setelah dihidrolisis menjadi glukosa, juga berperan sebagai induser bagi sintesis enzim ekstraseluler polimerase. Hal ini merupakan salah satu alasan, bahwa sukrosa mempunyai kelebihan dibanding gula sederhana lain dalam fungsinya sebagai substrat pembuat nata.
Berdasarkan pada pengamatan morfologi, pembentukan nata oleh bakteri Acetobacter xylinum diawali dengan pembentukan lembaran benang – benang selulosa. Pembentukan benang tersebut, pada mulanya tampak seperti flagel (cambuk pada bakteri umumnya).
Selanjutnya, bakteri Acetobacter xylinum membentuk mikrofibril selulosa di sekitar permukaan tubuhnya hingga membentuk serabut selulosa yang sangat banyak dan dapat mencapai ketebalan tertentu. Pada akhirnya, susunan selulosa tersebut akan tampak seperti lembaran putih transparan dengan permukaan licin dan halus, yang disebut nata.
Adapun mekanisme pembentukan nata seperti yang telah diuraikan diatas, dapat diilustrasikan seperti pada gambar 2.4
Universitas Sumatera Utara

Keterangan gambar: 1. Sel Acetobacter xylinum 2. Benang selulosa
2
1 Gambar 2.4 Susunan fibril selulosa yang membentuk jalinan yang akan menjadi nata
2.5. Edible Film
Edible film adalah suatu lapisan tipis yang dibuat dari bahan yang dapat dimakan, dibentuk untuk melapisi makanan (coating) atau diletakkan di antara komponen makanan (film) yang berfungsi sebagai penghalang terhadap perpindahan massa (misalnya kelembaban, oksigen, cahaya, lipid, zat terlarut) dan atau sebagai pembawa additif serta untuk meningkatkan penanganan suatu makanan (Krochta, 1994).
Jika bahan baku dan bahan racikannya adalah bahan yang bisa dimakan dan hanya perubahan struktur bahan baku yang terjadi selama proses pemasakan, perubahan pH, atau modifikasi enzimatis, maka kemasan tersebut digolongkan kepada kemasan yang dapat dimakan (Bardant dan Dewi, 2007).
Edible film diaplikasikan pada makanan dengan cara pembungkusan, pencelupan, penyikatan, atau penyemprotan. Bahan hidrokoloid dan koloid lemak atau campuran keduanya dapat digunakan untuk membuat edible film. Hidrokoloid yang dapat digunakan untuk membuat edible film adalah protein (kasein, protein kedelai, protein jagung, dan gluten gandum) dan
Universitas Sumatera Utara

karbohidrat (pati, pektin, dan modifikasi karbohidrat lainnya), sedangkan lipid yng digunakan adalah lilin atau wax, gliserol, dan asam lemak.
Kelebihan edible film yang dibuat dari hidrokoloid diantaranya memiliki kemampuan yang baik untuk melindungi produk terhadap oksigen, karbondioksida, dan lipid serta memiliki sifat mekanis yang diinginkan dan meningkatkan kesatuan structural produk. Kelemahannya, film dari karbohidrat kurang bagus digunakan untuk mengatur migrasi uap air sementara film dari protein sangat dipengaruhi oleh perubahan pH.
Kelebihan edible film dari lipid adalah memiliki kemampuan yang baik untuk melindungi produk dari penguapan air. Sedangkan kekurangannya yaitu kegunaannya dalam bentuk murni sebagai pelapis masih terbatas, karena mempunyai kekurangan dari segi ketahanannya.
Edible film dari komposit (gabungan hidrokoloid dan lipid) dapat meningkatkan kelebihan film dari hidrokolo

Dokumen yang terkait

Dokumen baru