Pembuatan Nata De Coco dari Beberapa Konsentrasi “Skim” Santan dan Sukrosa
PEMBUATAN NATA DE COCO
DAR I BEBERAPA KONSENTRASI "SKIM" SANTAN DAN SUKROSA
Oleh
DINI ANDRIANI
F 29.1657
1996
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
PEMBUATAN NATA DE COCO
DARI BEBERAPA KONSENTRASI "SKIM" SANTAN DAN SUKROSA
Oleh
DINI AN ORlAN I
F 29.1657
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian
Institut Pertanian Bogor
1996
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
-'.
.'/;
: '
.'
:.;
-"t
-
,
0
'
,
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PEMBUATAN NATA DE COCO
DARI BEBERAPA KONSENTRASI "SKIM" SANTAN DAN SUKROSA
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
DINI ANDRIANI
F 29.1657
Dilahirkan di Bogor. 2 Desember 1974
Tanggal Lulus : 9 September 1996
Disetujui,
/
Bogor, September 1996
Ir. M. Zein
ャ。エセ@
Dosen Pembimbing I
.
rf
1/
'\ C'
MAppSc.
'\'.
Ir. Titf セ。オョイエゥL@
\.
J,I\}y'--.>
/
Msi.
Dosen Pembimbing "
Dini Andriani. F 29.1657. Pembuatan Nata de coco dari Beberapa Konsentrasi
"Skim" Santan dan Sukrosa. Dibawah bimbingan M. Zein Nasution dan Titi Candra
Sunarti.
RINGKASAN
Diversifikasi produk merupakan salah satu cara untuk meningkatkan nilai
tambah suatu komoditi, termasuk diantaranya komoditi kelapa.
adalah salah satu diversifikasi produk kelapa.
meningkat,
produksi
pada
tahun
1994
Nata de coco
Permintaan nata de coco terus
adalah
390.000
kg
(Departemen
Perindustrian Bogor, 1995). Berdasarkan hal itu, pada penelitian ini dicoba "skim"
santan sebagai bahan baku alternatif pembuatan nata de coco.
Penelitian ini bertujuan untuk mencoba pertumbuhan bakteri penghasil nata
(Acetobacter xylinum) pada media "skim" santan,
serta mencari kombinasi
pengenceran santan dan konsentrasi sukrosa yang menghasilkan nata dengan
mutu terbaik.
Pembuatan nata de coco dilakukan secara sederhana dengan volume
medium tiap unit percobaan 300 ml.
Medium fermentasi ditambahkan kalsium
fosfat (0.25% b/v) dan amonium sulfat (0.25% b/v) sebagai sumber mineral bagi
bakteri. Sebagai pengatur pH dan pencegah kontaminan digunakan asam asetat
glasial sebanyak 1 % (v/v).
Analisa yang dilakukan meliputi pemeriksaan kultur
bakteri (pewarnaan gram), kadar air, derajat putih, kekerasan (kekenyalan),
rendemen,
ketebalan,
kadar sera! makanan
(dietary fiber')
dan
pengujian
organoleptik.
Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak Blok Faktorial
(5 x 3) dengan dua ulangan. Perlakuan yang diberikan meliputi A (sebagai blok) ::
penambahan air kelapa (0%, 5.8%), B : pengenceran santan (1:10, 1:15, 1:20,
1:25,1:28) dan C : konsentrasi sukrosa (1%, 2%, 3%).
Kadar air nata berkisar antara 95.80-99.37 persen. Nilai derajat putih berkisar
antara 15.5-50.0 persen,
kekerasan berkisar antara 0.18-0.70 mm/gr/detik.
Perbedaan perlakuan tidak memberi pengaruh yang berbeda nyata terhadap kadar
air, derajat putih dan kekerasan nata.
Rendemen
nata
berkisar
antara
11.33-56
keseluruhan 40.84 persen dari volume awal medium.
antara 0.6-2.8 em dan rata-rata 2.04 em.
persen
dengan
rata-rata
Ketebalan nata berkisar
Perbedaan konsentrasi sukrosa pada
medium fermentasi berpengaruh sangat nyata (a. 0.01) terhadap rendemen dan
ketebalan nata.
Rendemen dan ketebalan terbaik didapat dengan konsentrasi
sukrosa 3%, diikuti 2%, lalu 1%. Penambahan air kelapa menghasilkan perbedaan
sangat nyata (a. 0.01) terhadap rendemen dan ketebalan nata.
Kadar serat makanan (dietary fibet') berkisar antara 50.385-77.66 persen.
Perbedaan pengeneeran santan dan interaksi antara pengeneeran santan dan
konsentrasi sukrosa berpengaruh sang at nyata (a. 0.01) terhadap kadar serat
makanan. Pengeneeran terbaik yang menghasilkan kadar serat makanan tertinggi
sampai terendah berturut-turut adalah 1:25, 1:10, 1:20, 1:15 dan 1:28.
HasiJ analisa organoleptik menunjukkan bahwa dari segi warna konsumen
menyukai nata yang dihasilkan oleh kombinasi perlakuan A , 8 5C2, segi rasa:
A 2 8 5C2 dan segi kekerasan A2 8 5 C2 .
Seeara keseluruhan mutu terbaik nata de coco yang dihasilkan dari medium
"skim" santan adalah pada pengeneeran 1:28 dan konsentrasi sukrosa dapat
ditekan sampai 1%.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga dapat diselesaikannya penulisan
skripsi ini. Skripsi ini merupakan laporan penelitian yang telah penulis lakukan di
PT. Karabha Mandiri dan Laboratorium Jurusan Teknologi Industri Pertanian,
FATETA-IPB, Bogor.
Ucapan terima kasih disampaikan kepada :
1. Kedua orang tua, adik-adik dan Aa' yang selalu memberikan semangat dan
dorongan kepada penulis,
2. Bapak Ir. M. Zein Nasution, MAppSc selaku dosen pembimbing akademik I atas
bimbingan dan saran-sarannya,
3. Ibu Ir. Titi Candra Sunarti MSi, selaku dosen pembimbing akademik II yang telah
banyak memberikan saran dan bimbingan,
4. Bapak Harry Wiriano dan Ibu Mariani dari PT. Karabha Mandiri yang telah
memberikan banyak bantuan selama penulis melakukan penelitian,
5. Keluarga Veteran atas bantuan moril dan do'a-nya,
6. Ria Adelina, Triwul dan Rizal atas kebersamaan dan bantuannya,
7. Rekan-rekan di Balqis dan Vigent serta warga TIN atas do'a dan bantuannya.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini mempunyai banyak
kekurangan, oleh karena itu berbagai kritik dan saran yang membangun sang at
diharapkan.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang
memerlukan.
Bogor, September 1996
Penulis
111
OAFTARISI
Kata Pengantar ........................................................................................................iii
Oaftar lsi
................................................................................................................iv
Daftar Gambar .........................................................................................................vi
Daftar Tabel ............................................................................................................vii
Daftar Lampiran .....................................................................................................viii
I.
PENDAHULUAN ................................................................................................ 1
II.
TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................................... 5
A. Tinjauan Umum Kelapa ................................................................................5
1. Buah Kelapa ............................................................................................. 5
2. Santan Kelapa ..........................................................................................6
3. "Skim" Santan ..........................................................................................7
B. Nata de coco ...............................................................................................8
1. Pengertian ...............................................................................................8
2. Pembuatan nata de coco ........................................................................9
a. Mikroorganisme ................................................................................... 9
b. Starterllnokulum ................................................................................. 11
c. Proses Produksi ................................................................................. 12
III.
c. Jalur Metabolisme A. Xylinum ............................................. .
. ............. 14
BAHAN DAN METODA ......................................................... .
............... 17
A. Bahan dan Alat .................................................................... .
............... 17
1. Bahan ......................................................................... .
. ...... 17
2. Peralatan ............................................................................................... 17
B. Metoda Penelitian ..................................................................................... 18
1. Metodologi ............................................................................................. 18
a. Penelitian Pendahuluan ..................................................................... 18
b. Penelitian Utama ................................................................................. 18
2. Rancangan Percobaan ........................................................................... 19
3. Prosedur Kerja ........................................................................................20
IV
a. Persiapan Bahan Baku
...... 20
b. Pembuatan Starter ..... .
........................................................... 20
c. Pembuatan Nata de coco .................................................................. 21
d. Pengamatan Nata de coco ................................................................ 24
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................................... 25
A. Pengujian dan Persiapan Starter................................................................. 25
a. Pemeriksaan Kultur A.xylinum ................................................................25
b. Persiapan Starter ....................................................................................26
c. Faktor-faktor Penting dalam Pembuatan Nata de coco ........................... 29
B. Penelitian Pendahuluan .............................................................................. 31
C. Penelitian Utama .........................................................................................33
D. Hasil Penelitian Utama ................................................................................ 34
1. Kadar Air .................................................................................................34
2. Derajat Putih ...........................................................................................35
3. Kekerasan ...............................................................................................36
4. Rendemen .............................................................................................. 36
5. Ketebalan ............................................................................................... .41
6. Kadar Serat Makanan (dietary tibet) .......................................................43
7. Analisa Organoleptik ......................................................................... 46
E.
ANALISA BIAYA .......................................................................................... .48
V.
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................50
A. Kesimpulan ................................................................................................ 50
B. Saran.
............................ 51
DAFTAR PUSTAKA
LAMPI RAN
v
DAFTAR GAM BAR
1.
Jalur Fosfoketolase ......................................................................................... 14
2.
Mekanisme pembentukan prekursor ekstraseluler polisakarida ...................... 15
3.
Lintasan utama glukoneogenesis .................................................................. 16
4.
Sintesa selulosa yang distimulasi oleh katalisator ion bivalen ........................ 15
5.
Alat pemisah santan .......................................................................................21
6.
Bagan pembuatan starter A. xylinum .............................................................. 22
7.
Bagan pembuatan nata de coco ..................................................................... 23
8.
Foto hasil pewarnaan gram ...........................................................................25
9.
Bentuk bakteri A. xylinum .............................................................................26
1Oa.Grafik rendemen tanpa penambahan air kelapa ............................................ .40
10b. Grafik rendemen dengan penambahan air kelapa ........................................ .40
11 a. Grafik ketebalan tanpa penambahan air kelapa ............................................ .42
11 b. Grafik ketebalan dengan penambahanairkelapa ......................................... .43
12a.Grafik kadar serat makanan tanpa penambahan air kelapa ......................... .45
12b. Grafik kadar sera! makanan dengan penambahan air kelapa ...................... .45
VI
DAFTAR TABEL
1. Komposisi kimia daging buah kelapa ................................................................. 5
2. Kandungan protein dan minyak dari bagian-bagian santan ................................ 8
3. Komposisi kimia air kelapa dan "skim" santan .................................................... 8
4. Komposisi media kultur murni A. xylinum ......................................................... 11
5. Kondisi optimum untuk memproduksi nata de coco ........................................... 12
6. Hasil analisa proksimat air kelapa ...................................................................... 26
7. Komposisi medium starter nata de coco ............................................................28
VB
I. PENDAHULUAN
Negara Indonesia yang terdiri dari kepulauan merupakan daerah beriklim
tropis yang banyak ditumbuhi pohon kelapa (Cocos nucifera L.).
terutama terdapat pad a sepanjang pantai.
Pohon ini
Komoditas kelapa pernah menjadi
primadona di Indonesia bukan hanya diantara komoditas perkebunan saja, tetapi
bahkan diantara semua komoditas ekspor. Hal ini terjadi pad a tahun 1988 yang
mencapai 32,2 persen dari seluruh produksi negara-negara Asia Pasifik dan
menduduki peringkat kedua setelah Filipina (APCC, 1988). Data dari Biro Pusat
Statistik (1994) menunjukkan bahwa luas tanaman kelapa pada awal tahun 1993
adalah 3.466,9 ribu hektar dan meningkat pada akhir tahun 1993 menjadi 3 474,5
ribu ribu hektar.
Sedangkan luas tanaman yang berproduksi meningkat dari
2463,1 menjadi 2 467,9 ribu hektar.
Tanaman kelapa termasuk jenis palma
(famili
Pa/mae)
memberikan nilai ekonomi lebih tinggi daripada jenis palem lain.
yang banyak
Lebih dari 100
macam produk dapat dibuat baik secara langsung maupun tidak dari buah kelapa.
Tujuh jenis produk yang paling penting dalam perdagangan dunia adalah : Buah
kelapa utuh (whole coconuf), kopra, minyak kelapa, bungkil kelapa, serat sabut
(coir'), kelapa parut kering (desciccated shredded coconut) dan santan kelapa
(coconut milk), protein kelapa serta nata de coco (Woodroof, 1979).
Namun saat ini kelapa termasuk salah satu komoditas perkebunan yang
perkembangannya tertinggal dibandingkan komoditas perkebunan lain seperti
kelapa sawit, karet dan kakao.
Tertinggalnya perkembangan komoditas kelapa
tersebut juga turut menghambat peningkatan pendapatan jutaan petani kelapa
2
tersebut juga turut menghambat peningkatan pendapatan jutaan petani kelapa
karena sebagian besar komoditas kelapa diusahakan oleh rakyat. Karena masalah
tersebut di atas maka sudah saatnya Indonesia mengadakan diversifikasi produk
kelapa disamping kopra dan minyak kelapa yang merupakan produk utama dari
buah kelapa.
Diversifikasi ini diharapkan dapat menambah devisa negara dari
produk kelapa sekaligus meningkatkan nilai tambah buah kelapa.
Salah satu diversifikasi produk buah kelapa yang dapat dikembangkan di
Indonesia adalah nata de coco. Nata de coco merupakan produk yang terbuat dari
air kelapa hasil aktifitas bakteri Acetobacter xylinum. Nata de coco adalah selulosa
bakteri yang mengandung air sekitar 98 persen dengan tekstur agak kenyal, padat,
kokoh, putih dan transparan.
Produk ini tergolong makanan berkalori rendah
sehingga banyak digunakan sebagai makanan untuk diet dan untuk menolong
penderita diabetes (Astawan dan Astawan, 1991).
Studi pemasaran mengindikasikan bahwa permintaan untuk nata de coco
terus meningkat, terutama di Jepang dan Amerika Serikat. Permintaan akan nata
de coco terus meningkat mencapai 50 dan 100 ton per bulan, namun Filipina
sebagai salah satu negara penghasil nata de coco belum mampu memenuhi
permintaan tersebut (Sanches, 1994).
Nata de coco telah ban yak dikenal di
Filipina, tetapi baru dikenal di beberapa kota di Indonesia. Sampai saat ini daerah
pemasaran
nata
de
coco
adalah
sekitar Jabotabek,
Bali
dan
Lampung.
Diperkirakan jika daerah pemasaran diperluas, maka permintaan akan melonjak
naik (Departemen Perindustrian Bogor, 1995).
o
-'
Di Indonesia, pada umumnya produsen nata de coco menggunakan air
kelapa sebagai bahan baku utama.
Komposisi air kelapa terutama kandungan
gulanya mudah mengalami perubahan, konsentrasi gula meningkat dan mencapai
maksimal ketika kelapa berumur kira-kira 220 hari, setelah periode ini konsistensi
total gula menurun (Thampan, 1982). Sedangkan menurut Woodroof (1979), air
kelapa kurang tahan selama penyimpanan dan komponen gula yang terkandung di
dalamnya mudah mengalami fermentasi spontan sehingga rasanya cepat menjadi
asam.
Karena air kelapa mudah mengalami penurunan mutu, maka air kelapa tidak
tahan disimpan lama untuk pembuatan nata de coco. Industri pembuatan nata de
coco juga harus berlokasi tidak jauh dari penghasil air kelapa.
Hal ini
menyebabkan adanya keterbatasan yang mengikat bagi pihak industri.
Pembuatan nata de coco dari "skim" santan merupakan salah satu alternatif
pemecahan masalah tersebut. Karena menurut Rosario (1982), selain dari bahan
air kelapa, "skim" santan dapat juga digunakan untuk menghasilkan produk nata
de coco. Dikatakannya pula dengan menggunakan bahan tersebut diperoleh hasil
dan mutu penampakan yang lebih baik. "Skim" santan adalah bagian dari santan
kelapa yang diekstrak dari daging kelapa segar.
Daging kelapa lebih mudah
disimpan untuk waktu lama dibandingkan dengan air kelapa
Selain itu daging
kelapa dapat disimpan dalam berbagai bentuk misalnya dalam bentuk kelapa utuh,
kelapa kupas atau kelapa parut. Karena itu industri pembuatan nata de coco dapat
didirikan di berbagai tempat terlepas dari daerah pusat penghasil kelapa.
4
" Skim"
santan
mengandung
zat-zat
Acetobacter xylinum untuk membuat nata.
yang
dibutuhkan
oleh
bakteri
Kebutuhan akan air kelapa sebagai
bahan dasar pembuat nata de coco dapat digantikan oleh "skim" santan dengan
penambahan sukrosa sebagai sumber karbon serta kalsium fosfat dan amonium
sulfat sebagai sumber minerai. Menurut Cheosakul (1967) penambahan air pada
pembuatan santan akan sang at menentukan komposisi santan.
dengan penambahan gula.
Begitu pula
Komposisi penambahan air dan penambahan gula
yang tepat serta kondisi pemasakan yang baik akan menghasilkan nata de coco
yang berkualitas tinggi
Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan "skim" santan sebagai bahan
baku pembuat nata de coco, mendapatkan komposisi pengenceran santan yang
paling baik dan
tambahan.
meminimalkan
penggunaan
gula sebagai
sumber karbon
Selain itu penelitian ini juga bertujuan untuk mencari desain proses
produksi nata de coco yang sederhana, praktis, mudah dan murah sehingga dapat
diaplikasikan oleh industri kecil.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A TINJAUAN UMUM KELAPA
1. Buah Kelapa
Tanaman kelapa termasuk famili Pa/maeeae. ordo Area/es, kelas
Monocoty/edonae. Pohon kelapa berbunga sepanjang tahun. Buah kelapa
mencapai ukuran maksimum pada umur 160 hari setelah pembuahan.
Ketika berumur 220 hari, tempurung mulai mengeras dan pada umur 11-12
bulan daging buah telah terbentuk secara sempurna.
Pad a sa at itu buah
kelapa sudah dapat dipanen (Woodroof, 1979).
Menurut Aten et al (1958), buah kelapa terdiri dari sabut 35%,
tempurung 12%, daging buah yang dapat dimakan 28% dan air 25%.
Woodroof (1979) melaporkan bahwa komposisi daging buah kelapa
dipengaruhi oleh varietas, keadaan tempat tumbuh serta umur pohon dan
umur buah. Komposisi kimia daging buah kelapa sesuai dengan umur buah
kelapa dapat dilihat pad a Tabel 1.
Tabel1.
Komposisi kimia daging buah kelapa sesuai umur buah
kelapa, untuk tiap 100 gram·
ォ、ィゥーセェkG@
BU$hiljUda
。ゥャセ「QェRィオbO@
"2,.,,":11.\
Protein
1.0 9
4.0 9
3.4 9
Lemak
0.9 9
13.0 9
34.7 9
Karbohidrat
14.0 9
10.0 9
14.0 9
Air
83.3 9
70.0 9
46.0 9
Kalsium
17.0 mg
8.0 mg
21.0 mg
Phosfor
30.0 mg
35.0 mg
21.0 mg
Besi
1.0 mg
1.3 mg
2.0 mg
Asam askorbat
4.0 mg
4.0 mg
2.0 mg
6
Tabel 1 Lanjutan
Thiamin
0.0 mg
Bagian yang dapat
0.5 mg
53.0 9
53.0 9
68.0 kal
80.0 kal
0.1 mg
53.0 9
dimakan
Kalori
359.0 kal
*Thieme (1968)
2. Santan Kelapa
Santan kelapa adalah cairan hasil ekstraksi dari daging kelapa.
Proses pengolahannya meliputi penghancuran daging kelapa, pencampuran
dengan air dan pemisahan antara cairan dengan ampasnya (Hagan maier,
1977).
Menurut Woodroof (1979), komposisi santan kelapa berbeda
tergantung dari komposisi daging buah kelapa.
Tejada
(1983)
menyatakan
bahwa
komposisi
santan
terutama
dipengaruhi oleh cara pembuatan dan efisiensi ekstraksi. Menurut Cancel
(1971), semakin banyak air yang ditambahkan kepada parutan kelapa dan
semakin tinggi suhu air yang dipergunakan maka hasil ekstraksi semakin
efisien. Semakin kecil ukuran partikel padatan, hasil ekstraksi akan semakin
besar.
Santan kelapa memiliki aroma yang menyenangkan. Menurut Un dan
Wiekens (1970), senyawa delta-C8-laktone, delta-C10-laktone dan n-oktanol
merupakan komponen volatil utama dan memberikan karakteristik aroma
pada daging kelapa.
Senyawa delta-C10-laktone memberikan aroma
7
coconut like buttery, sedangkan senyawa n-oktanol memberikan aroma
harsh dan truty.
Stabilitas emu lsi santan tergantung dari ukuran partikel, perbedaan
densitas
udara
kedua
lase,
viskositas,
bahan
penstabil
dan
suhu
penyimpanan (Kirk dan Othmer, 1950).
3. "Skim" Santan
Di bawah kondisi normal, emulsi santan yang terbentuk tidak stabil
dan terpisah menjadi "skim" ·dan "krim". Silat ketidakstabilan sistem emu lsi
santan kelapa dapat dihubungkan dengan kandungan lemaknya yang tinggi
(Rosario
dan Punzalan, 1977).
Ditambahkan lagi, perbedaan antara
densitas lemak dibandingkan dengan porsi skim menyebabkan lemak akan
naik ke permukaan.
"Skim" kelapa merupakan bag ian dari santan kelapa yang telah
dipisahkan dari bag ian
"krim"-nya (bag ian yang mengandung lemak atau
minyak). Hasil pemisahan santan kelapa tersebut berupa tiga bagian, yaitu :
(1) bagian atas yang disebut "krim" kelapa, mengandung 65 persen minyak
(berat basah), (2) bag ian cair yang disebut "skim" mengandung bagianbagian yang larut dan (3) bagian bawah berupa padatan yang terdiri dari
protein yang tidak larut
Kandungan protein dan minyak dalam bag ian-
bag ian kelapa terlihat pad a Tabel 2.
8
Tabel2.
Kandungan protein dan minyak dari bagian-bagian
santan kela a dalam media basah*
Ampas
Protein tak larut
skim
krim
*Hagenmaier (1977)
17.0
2.5
16.0
59.0
5.8
0.7
1.2
85.0
7.0
20.0
65.5
0.0
Menurut Tiyaban (1967), komposisi kimia air kelapa dan "skim" santan
adalah hampir sama hanya jumlah kandungan masing-masing unsurnya
berbeda.
Komposisi kimia air kelapa dan "skim" santan tercantum pada
Tabel3.
Tabel 3.
Komposisi kimia air kelapa dan "skim" santan untuk
menanam mikroorganlsme nata de coco*
ゥGDォュセウョエ。ャᄋ@
pH
Refraksi indeks
Titrasi keasaman (meq/100 ml)
Bahan pad at (gr/1 00 ml)
Abu
Gula
Lemak
*Tlyaban (1967)
6.69
1.3382
0.85
3.54
0.24
1.79
0.02
6.48
1.3352
0.20
1.04
0.09
0.35
0.04
B. NATA DE COCO
1. Pengertian
Nata adalah nama yang berasal dari Filipina untuk menyebut suatu
pertumbuhan yang menyerupai gel yang terapung pad a permukaan medium
yang mengandung gula dan asam, yang dihasilkan oleh mikroorganisme
Acetobacter xylinum. Kata nata mungkin berasal dari bahasa Spanyol nadar
9
yang berarti berenang, rupanya istilah tersebut diturunkan dari kata latin
natare yang berarti terapung (Collado, 1986).
Produk nata sudah lama populer di Filipina dan menjadi hidangan yang
sang at digemari oleh masyarakatnya. Dilihat dari susunan kimianya, nata de
coco adalah selulosa bakterial yang mengandung air ± 98 persen, tekstur
yang agak kenya I dan konsistensi yang kokoh (Theodula, 1976). Makanan ini
tergolong makanan rendah kalori sehingga cocok digunakan untuk menolong
penderita diabetes (Astawan dan Astawan, 1991).
Nata tidak hanya dibuat. dari air kelapa, tetapi juga dari buah yang lain.
Dengan bantuan bakteri Acetobacter xylinum maka komponen gula yang
terdapat di dalamnya dapat diubah menjadi suatu substansi yang menyerupai
gel dan tumbuh di permukaan media (Herman, 1979)
Proses-proses utama yang terlibat dalam pembuatan nata de coco
adalah
(a) persiapan medium, (b) persiapan starter,
(c) fermentasi, (d)
penghilangan asam (deasidifikasi) dan (e) penambahan cita rasa serta
pengawetan (Soeseno, 1984).
2. Pembuatan Nata de coco
a. Mikroorganisme
Bakteri pembentuk nata adalah Acetobacter xylinum (Lapuz et aI,
1967).
Acetobacter xylinum
termasuk
golongan
Acetabacter yang
mempunyai ciri-ciri antara lain gram negatif, obligat aerobik, berbentuk
batang, membentuk kapsul, bersifat non motil dan tidak membentuk
(Breed et a/., 1974).
ウーセイ。@
10
Menurut Fardiaz, (1989) Acetobacterxylinum termasuk dalam
kelompok bakteri basili, gram negatif dan aerobik.
mengoksidasi
gula.
Tetapi
Kelompok ini dapat
Glukonobacter dan Acetobacter dapat
mengoksidasi etanol menjadi asam asetat.
A. xylinum memproduksi
kapsul secara berlebihan dan digunakan dalam pembuata nata de coco.
Menurut Lapuz et ai, (1967) Acetobacter xylinum mempunyai sifat
yang sensitif terhadap perubahan dari sifat fisik dan kimia lingkungannya,
dan ini akan berpengaruh terhadap nata yang dihasilkan.
Thiman dan Kenneth (1955) melaporkan bahwa bila ditumbuhkan
pada medium yang
mengandung gula, Acetobacter xylinum
mengubah sekitar 19 persen gula menjadi selulosa.
terbentuk di
dalam
medium tersebut berupa
dapat
Selulosa yang
benang-benang
yang
bersama-sama dengan polisakarida berlendir membentuk suatu jalinan
yang terus menebal menjadi lapisan nata.
Pada media cair bakteri ini membentuk suatu massa yang kokoh
dan dapat mencapai ketebalan beberapa sentimeter.
Bakteri itu sendiri
terperangkap dalam massa fibrilar yang dibentuknya (Stainer, 1963)
Bakteri A. xylinum tersebar secara luas di alam, mungkin dapat
ditemukan hidup pad a sari tanaman bergula yang telah mengalami
fermentasi atau pad a sayuran dan buah-buahan bergula yang mulai
membusuk. Komposisi media agar untuk pertumbuhan A. xylinum terlihat
pad a Tabel 4.
II
Tabel 4.
Komposisi
media kultur murni A.
.
.,-
kッィZャXsゥDmセ、ᄋN@
,-
'.
100.00
Sukrosa
Yeast extract
K2 HP 04
5.00
(NH 4)2 S04
0.60
MgS04 7H 20
0.20
2.50
15.00
A ar
*Alaban (1962)
b. Starlerllnokulum
Starter nata atau inokulum adalah kultur mikroorganisme yang
diinokulasikan ke dalam medium fermentasi pada saat berada pada fase
pertumbuhan eksponensial.
Starter yang baik hendaknya memenuhi
kriteria sebagai berikut: (1) sehat dan aktif, (2) sifat-sifat yang sesuai, (3)
dapat digunakan dalam jumlah rendah dibandingkan jumlah medium
fermentasi, (4) bebas kontaminasi, (5) dapat membatasi kemampuannya
untuk memproduksi produk akhir.
Pada pembuatan nata de coco, starter yang digunakan biasanya
berasal dari kultur cair
A. xylinum yang telah disimpan selama tiga
sampai empat hari sejak diinokulasi (Collado, 1986). Hasil penelitian Valla
dan Kjosbakken (1981) menunjukkan bahwa pad a hari ketiga atau
keempat jumlah bakteri A. xylinum di dalam kultur cair yang tidak digoyang
mencapai jumlah maksimum.
12
c. Proses Produksi
Menurut Lapuz et al (1967) dalam pertumbuhannya bakteri A.
xy/inum dipengaruhi oleh antara lain pH, suhu, sumber nitrogen dan
sumber karbon.
8eberapa sumber nutrisi yang dibutuhkan untuk meningkatkan
jumlah nata yang dihasilkan oleh bakteri A. xytinum terlihat pada Tabel 5.
berikut.
Tabel 5. Kondisi ootimum untuk meoroduksi nata de
-;;- イMコaャ。「[ィHQセNェ@
·>PARAM!;TER
Sukrosa (5-8%)
Sumber karbon
polisakarida
Glukosa dan sukrosa
(5%)
Amonium fosfat
5 - 5.5
28°C
Oraanik
4-5
28 - 3?C
10 - 20%
2-4%
15 hari
Sumber nitrogen
pH
Suhu inkubasi
Starter
Asam asetat glasial
Lama fermentasi
'Rosario (1982)
Sintesa
coco'
エZ。ーャNコ・ヲHQセWイ|@
oleh
bakteri
15 hari
yang
tergolong
bacterial
"-,
polysaccharides" sang at dipengaruhi oleh tersedianya"nutrien dan ion-ion
metal tertentu yang dapat mengkatalisasi atau menstimulasi aktifitas
bakteri yang bersangkutan (Deavin et at., 1977 dan Jarman et at., 1978).
Peningkatan
konsentrasi
nitrogen
dalam
substrat
dapat
meningkatkan jumlah pOlisakharida yang terb,entuk, sedangkan ion-ion
bivalen seperti Mg++, Ca++ dan lainnya sangat diperlukan untuk mengontrol
kerja enzim ekstraseluler dan membentuk ikatan dengan polisakarida
tersebut.
13
Sebagai sumber gula dapat digunakan gula dari berbagai macam
jenis seperti glukosa, surosa, fruktosa ataupun maltosa sedangkan untuk
mengatur pH digunakan asam asetat glasial (Herman, 1979).
Sukrosa merupakan disakarida dan terdiri dari dua komponen
monosakarida yaitu D-glukosa dan D-fruktosa.
Nama kimia yang lebih
tepat dari sukrosa adalah a. -Dglukopiranosil-p-D-fruktofuranosida.
Gula
atau sukrosa dapat terdekomposisi oleh bakteri, khamir dan kapang.
Aktifitas mikroba dalam substrat yang mengandung gula dapat bermacammacam tergantung jenis dan sifat mikroba yang bersangkutan.
Lapuz et aI., (1967) dalam penelitiannya menemukan bahwa aktifitas
pembentukan nata hanya terjadi pad a kisaran pH antara 3.5 dan 7.5.
Kisaran suhu yang memungkinkan pembentukan nata berhasil dengan
baik adalah antara 20°C dan suhu kamar (28-31°C).
Asam
asetat
glasial
ditambahkan
ke
dalam
medium
untuk
menurunkan pH medium menjadi 4.5 yang merupakan pH optimum
pertumbuhan bakteri nata.
Penambahan asam asetat glasial sebanyak
dua persen menghambat pertumbuhan kapang, khamir dan bakteri lain
yang sering mengkontaminasi (Alaban, 1962).
Faktor lain yang berpengaruh terhadap hasil nata adalah wadah
fermentasi.
Untuk efisiensi dan efektifitas hasil nata serta mempertinggi
rendemen sebaiknya digunakan wadah yang berbentuk segi empat dan
luas permukaan yang relatif bear. Karena kondisi yang demikian ini akan
menyebabkan
(Rosario, 1982).
pertukaran
oksigen
dapat berlangsung
dengan
baik
14
C. JALUR METABOLISME
8.
xylinum
Pembentukan selulosa yang dilakukan oleh bakteri A. xylinum melewati
beberapa jalur metabolisme yaitu jalur metabolisme fosfoketolase yang
mendekomposisi glukosa menjadi asetat, pengubahan asetat menjadi asetil
Co-A oleh enzim asetal Co-A sintetase, pembentukan energi melalui lintasan
asam trikarboksilat, pembentukan glukosa melalui jalur glukoneogenesis dan
pembentukan selulosa melalui prekursor polisakarida.
Perombakan glukosa menjadi asam asetat didahului oleh pembentukan
senyawa kunci yaitu xilulosa 5-fosfat. Senyawa ini kemudian terdekomposisi
menjadi gliseraldehid 3-fosfat dan asetil fosfat yang kemudian menjadi asam
asetat. Jalur metabolisme ini terlihat pada Gambar 1.
Glukosa
.j.
Gukosa 6-fosfat
,j,.
Asam 6-fosfoglukonat
セ@
Ribulosa 5-fosfat
セ@
Xilulosa 5-fosfat
セ@
Gliseraldehid 3-fosfat
,j,.
Asam piruvat
セ@
Asetil fosfat
,j,.
Asam asetat
セ@
Asam laktilt
Gambar 1. Jalur Fosfoketolase (Milndelstilm etil/., 1979).
Asam asetat yang terbentuk dari jalur fosfoketolase akan melalui lintasan
ilsilm trikilrboksililt untuk mendilpiltkiln energi. Energi Yilng didapat disimpan
dalam bentuk Adenosin Tri Posfat (A TP) dan digunakan untuk metabolisme
15
sel serta memperbanyak biomassa.
Sebelum memasuki lintasan asam
trikarboksilat, asetat diu bah menjadi asetil Co-A oleh enzim asetil Co-A
sintetase (Mandelstam et aI., 1979).
Setelah memasuki lintasan asam trikarboksilat, terjadi pembentukan
glukosa
kembali
melalui
jalur
glukoneogenesis.
Lintasan
utama
glukoneogenesis terlihat pada Gambar 3.
'Bacterial polysaccharides" yang dibentuk oleh enzim-enzim
A. xylinum
berasal dari suatu precursor yang berikatan p-1-4 yang tersusun dari
komponen gula yaitu glukosa, .mannosa, ribosa dan rhamnosa.
tersebut bersifat non toksik (Whistler et aI., 1976).
Polisakarida
Prekursor polisakarida
tersebut adalah GDP-glukosa (Gambar 2.).
pirofosforilase
GTP + a-D-glukopiranosil
Gambar2.
l.
GDP-Dglukosa (prekursor)
+ Ppi
Mekanisme pembentukan prekusor extraseluler
polisakarida (Hassid, 1970).
Pembentukan prekusor ini distimulasi oleh adanya katalisator seperti
Co 2+, Mg2+ dan Mn 2+ yang ditreatment" dengan (NH 4hS04.
Prekursor ini
selanjutnya mengalami polimerisasi dan berikatan dengan aseptor yang
merupakan residu katalisator tersebut (Gambar 4.).
(GDP-D-Glukosa)" + Aseptor
------+
n(GDP) + Aseptor - [P (1-4)- glukosidal"
(selulosa)
Gambar 4
Sintesa Selulosa yang Distimulasi oleh Katalisator ion Bivalen
16
Glukosa
1
1
Glukosa 6-P
Fruktosa 1,6 di-P
1
Fruktosa 6-P bisfosfatase
1
Gliseraldehid 3-P
Dihidroksiaseton P
I
1
1,3-Bisfosfogliserat
Gliserol3-P
i
1
3-Fosfogliserat
Gliserol
1
2-Fosfogliserat
1
Fosfoenolpiruvat
1
Piruvat +---
Laktat
1
Siklus asam sitrat.-.- - Asetil Co-A +--Gambar 3.
Asetat
Lintasan Utama Glukoneogenesis (Martin et al., 1983)
III. BAHAN DAN METODA
A. BAHAN DAN ALAT
1. Bahan
Bahan baku utama yang digunakan adalah daging kelapa yang masih
segar dan belum banyak kehilangan kandungan air. Sedangkan bahan baku
tambahan adalah gula (sukrosa) lokal yang belum mengalami proses
purifikasi.
Bahan baku diperoleh dari Pasar Kebon Kembang Bogor.
Mikroorganisme yang digunakan untuk membuat starter diperoleh dari PT.
Karabha Mandiri, Bogor.
Bahan kimia yang digunakan untuk pembuatan nata de coco adalah
asam asetat glasial, aquades, amonium sulfat dan kalsium fosfat.
Bahan kimia yang digunakan untuk analisa adalah bromtimol biru,
aquades,
iodium,
alkohol teknis,
safranin,
asam
sulfat,
larutan
ADF
(setiltrimetil amonium bromida dalam H2S0 4 1 N) dan aseton.
2. Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian
terdiri dari botol gelas,
kompor gas, panci pemanas, neraca analitik, alat pemisah santan, blender,
gelas ukur, sendok pengaduk dan alat penyaring santan, kaca obyek steril,
pembakar bunsen, pipet tetes, kertas tissue, whiteness meter, mikrometer
sekrup, penetrometer, filter gelas 2-G-3, oven, desikator, neraca analitik,
blender, gelas ukur, gelas pial a dan cawan.
ャセ@
B. METODA PENELITIAN
1. Metodologi
a. Penelitian Pendahuluan
Penelitian pendahuluan bertujuan untuk menguji pertumbuhan
Acetobacter xylinum pada "skim" santan dengan selang konsentrasi skim
antara 1:5 sampai 1:28.
Dan konsentrasi sukrosa antara 2 sampai 7
persen.
Penentuan kisaran' konsentrasi "skim" santan dan sukrosa untuk
tahap penelitian selanjutnya didasarkan pad a rendemen nata yang
tertinggi dan penampakan nata yang terbaik.
Percobaan dilakukan pada botol gelas berukuran 700 ml dengan
volume kerja 300 ml.
Pengamatan dilakukan setelah inokulum berumur
sebelas 11 hari.
b. Penelitian Utama
Penelitian utama bertujuan untuk mengamati kombinasi pengaruh
konsentrasi "skim" santan dan sukrosa serta interaksinya terhadap
pembentukan nata. Selain itu diamati pengaruh penambahan air kelapa
sebagai
suplemen
pertumbuhan
Acetobacter xylinum.
Dari
tahap
penelitian ini akan diperoleh kombinasi konsentrasi "skim" santan dan
sukrosa yang menghasilkan nata dengan karakteristik mutu tebaik.
19
2. Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah
Rancangan Acak Blok Faktorial 5 x 3 dengan dua kali ulangan (Sudjana,
1991 ).
Perlakuan yang diberikan adalah sebagai berikut :
A=
Faktor penambahan air kelapa sebagai suplemen (sebagai blok)
A, = tanpa penambahan air kelapa
A2 = dengan penambahan air kelapa
B=
Faktor perbandingan pengenceran santan kelapa
B1 = 1 : 10
B2 = 1 : 15
B3 = 1 : 20
B4 = 1 : 25
B5 = 1 : 28
C=
HiLアGセI@
Faktor kadar gula
C1 = 1 persen
C2 = 2 persen
C3 = 3 persen
Model matematisnya adalah (Sudjana, 1991):
Keterangan :
=
nilai peubah respon
=
nilai tengah umum
20
Ai
=
pengaruh blok ke-i (i = 1,2)
Bj
=
pengaruh faktor B ke-j U= 1,2,3,4,5)
Ck
=
pengaruh faktor C ke-k (k= 1,2,3)
BCjk =
EI(ijk)
=
pengaruh interaksi faktor B ke-j dan C ke-k
nilai galat untuk pengamatan ke I(ijk)
3. Prosedur Kerja
a. Persiapan Bahan Baku
Satu kilogram daging kelapa yang sudah bersih dari kulitnya
dihancurkan dengan menggunakan blender. Pada penelitian pendahuluan
air ditambahkan dengan 4 variasi yaitu 5, 10, 25 dan 28 liter. Sedangkan
pada
penelitian
utama
aquades
ditambahkan
penambahan air yaitu 10, 15, 20, 25 dan 28 liter.
dengan
5
variasi
Setelah itu dilakukan
penyaringan dan air perasan ditampung dalam alat pemisah santan. Air
perasan dienapkan untuk kemudian dipisahkan antara "skim" dan "krim" nya. Gambar 5. menunjukkan alat pemisah santan yang digunakan.
b. Pembuatan Starter
Starter nata de coco dibuat dengan menginokulasikan Acetobacter
xy/inum pada medium air kelapa. Suplemen yang ditambahkan pada air
kelapa adalah amonium sulfat (0.25%), kalsium fosfat (0.25%) dan asam
asetat glasial (1 %).
Starter diinokulasikan pada suhu 26°C dan siap
21
digunakan setelah berumur 4 hari.
Prosedur pembuatan starter nata de
coco secara lengkap terlihat pada Gambar 6.
Gambar 5. Alat pemisah Santan
c. Pembuatan Nata de Coco
Prosedur pembuatan nata de coco adalah sebagai berikut : "skim"
santan
yang
sudah
dibuat dengan
dididihkan pada suhu 100
0
e
berbagai
selama 5 menit.
variasi
pengenceran
Penambahan suplemen
berupa amonium sulfat. kalsium fosfat dan asam asetat glasial dilakukan
sesaat sebelum larutan mendidih. Setelah mendidih larutan dimasukkan
ke dalam botol-botol berukuran 700 ml dengan volume kerja 300 ml, lalu .
ditambahkan starter sebanyak 5 ml. Botol-botol tersebut lalu ditutup rapat
22
dengan kertas dan didinginkan.
inkubasi dilakukan pad a suhu 26°C
seiama 11 hari. Prosedur pembuatan nata de coco secara iengkap teriihat
pad a Gambar 7.
AIR KELAPA
ASAM ASETAT GL. 1%
AMONIUM SULFA T 0,25%----'
1
PENDIDIHAN 100°C, 5 MENIT
1
PEMASUKAN DALAM BOTOL
1
PENUTUPAN DGN KERTAS
1
PENDINGINAN
1
INOKULASI KULTUR
A. xylinum
1
INKUBASI PADA SUHU 26°C SELAMA 4 HARI
Gambar 6. Bagan Pembuatan Starter Acetobacter xylinum
23
SKIM SANTAN
I
ASAM ASETAT GL. 1%
KALSIUM FOSFAT 0,25% --+
AMONIUM SULFAT 0,25 %
PENDIDIHAN 100 o e,
PERBANDINGAN
1
10
1
15
1
20
5 MENIT
1
25
1
1
:
PEMASUKAN DALAM BOTOL
1
PENUTUPAN DGN KERTAS
1
PENDINGINAN
1
PENAMBAHAN STARTER
SEBANYAK 5 ml
I
INKUBASI PAD A SUHU 26 0 e SELAMA 11 HARI
1
PEMANENAN
1
ANALISA
1
PROSES HILIR
1
UJI ORGANOLEPTIK
Gambar 7. Bagan Pembuatan Nata de coco
28
24
d. Pengamatan Nata de Coco
Karakteristik mutu nata de coco yang diamati meliputi aspek
mikrobiologi, aspek kimia, aspek fisik dan pengujian organoleptik. Aspek
mikrobiologi meliputi pewarnaan gram identifikasi morfologi. AS;Jek kimia
meliputi kadar serat makanan dan kadar air. Aspek fisik meliputi rendemen,
kekerasan (tekstur), derajat putih dan ketebalan.
Sedangkan pengujian
organoleptik yang dilakukan adalah uji kesukaan (hedonik) terhadap nata
de coco yang dihasilkan.
Prosedur analisa terdapat pada Lampiran 1.
dan Lampiran 2.
Hasil pengukuran parameter-parameter tersebut diuji secara statistik.
Pengujian ini meliputi analisa sidik ragam dan uji Wilayah Berganda
Duncan untuk mengetahui pengaruh perlakuan, interaksi antar perlakuan
dan beda antar taraf perlakuan pad a masing-masing perlakuan yang
dicobakan.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. PENGUJIAN DAN PERSIAPAN STARTER
a. Pemeriksaan Kultur Acetobacter xvlinum
Pemeriksaan yang dilakukan terhadap kultur murni A. xylinum meliputii
pewarnaan
gram
dan
identifikasi
bentuk
bakteri.
Hasil
pemeriksaan
pewarnaan gram melalui mikroskop dengan pembesaran 40 kali menunjukkan
bahwa bakteri A. xylinum berwarna merah, mempunyai dinding sel yang rapat
seperti terlihat pada Gambar 8. sehingga dapat diketahui bahwa bakteri ini
tergolong bakteri gram negatif.
Gambar 8. Foto Hasil Pewarnaan Gram
--
Gambar 9. Bentuk Bakteri A. xylinum
Pad a Gambar 9. ditunjukkan bentuk bakteri
A. xylinum yang dilihat
melalui mikroskop dengan pembesaran 100 kali.
Dari gam bar tersebut
terlihat bahwa bakteri tersebut berbentuk batang.
Hal ini sesuai dengan
Fardiaz (1989) yang menyatakan bahwa bakteri A. xylinum termasuk dalam
kelompok bakteri basili.
b. Persiapan Starter
Starter nata
atau
inokulum
adalah
kultur mikroorganisme yang
diinokulasikan ke dalam medium fermentasi pada sa at berada pada fase
pertumbuhan eksponensial. Pada penelitian ini kultur mikroorganisme yaitu
Acetobacter xylinum diinokulasikan ke dalam air kelapa sebagai media
26
pertumbuhan. Air kelapa mengandung nutrisi yang kaya, relatif lengkap dan
sesuai untuk pertumbuhan bakteri A. xylinum (Alaban, 1962).
Analisa
proksimat air kelapa menurut Mashudi (1993) adalah seperti terlihat pada
Tabel6.
*Mashudi (1993)
Air kelapa yang digunakan sebagai media pertumbuhan bakteri adalah
air kelapa segar yang belum mengalami penundaan cukup lama.
Hal ini
dilakukan agar air kelapa terse but belum mengalami perubahan komposisi.
Karena menurut Thampan (1982), komposisi air kelapa terutama kandungan
gula mudah mengalami perubahan dan ditambahkan oleh Woodroof (1979),
komponen gula yang terkandung dalam air kelapa mudah merlgalami
fermentasi spontan.
Menurut Mashudi (1993), penundaan air kelapa yang
digunakan untuk medium pertumbuhan nata de coco maksimal selama 9 hari
dan penundaan air kelapa lebih dari 9 hari sudah tidak menghasilkan nata.
Derajat
keasaman
(pH)
merupakan
salah
satu
mempengaruhi pertumbuhan dan aktifitas bakteri A. xylinum.
faktor
yang
Bakteri ini
merupakan bakteri asam asetat (Acetobaete!,) yang menyukai sua sana asam
atau pH rendah. Pada penelitian ini, pH medium yang digunakan untuk starter
nata adalah 4,5.,
Hal ini sesuai dengan Widia (1984) yang menyatakan
27
bahwa kondisi optimum untuk menghasilkan nata adalah pada pH 4,5.
Pengaturan pH dilakukan dengan penambahan asam asetat glasial sebanyak
1 persen (v/v).
Penentuan pH ini merupakan faktor yang
efektifitas
pertumbuhan.
Pad a pH
yang
kritis untuk mencapai
lebih tinggi
dari 4,5 akan
menyebabkan tumbuhnya kontaminan yang mengganggu pertumbuhan dan
fermentasi yang dilakukan oleh bakteri A. xylinum.
Sebaliknya kondisi pH
yang lebih rendah dari 4,5 akan menyebabkan suasana fermentasi yang
terlalu asam. Karena sebagian komponen gula akan terdekomposisi selama
fermentasi berlangsung.
Hasil lebih lanjut dari dekomposisi gula tersebut
adalah terbentuknya senyawa-senyawa asam seperti asam asetat dan asam
laktat.
Suasana yang terlalu asam akan mengurangi keaktifan bakteri A.
xylinum.
Nitrogen
merupakan
salah satu bahan
yang
dapat merangsang
pertumbuhan dan aktifitas bakteri A. xylinum (Alaban, 1962).
Menurut
Williems dan Wimpeny (1978), peningkatan konsentrasi nitrogen dalam
substrat dapat meningkatkan jumlah polisakarida yang terbentuk.
Sumber
nitrogen untuk pertumbuhan bakteri A. xylinum dapat berasal dari sumber
nitrogen organik dan anorganik.
Dalam penelitian ini digunakan sumber
nitrogen anorganik yaitu amonium sulfat ([NH.hSO.) sebanyak 0.25 persen
(b/v). Komposisi medium yang digunakan untuk pembuatan starter nata de
coco terlihat pada Tabel 7.
28
i Medium Starte Nata de
Tabel7.
coco
Jumlah amonium sulfat yang ditambahkan mempunyai pengaruh yang
besar terhadap ketebalan dan rendemen nata yang dihasilkan (Mashudi,
1993). Dari hasil penelitian Mashudi (1993), amonium sulfat tidak selamanya
meningkatkan rendemen dan ketebalan nata.
Pada konsentrasi 0,5 persen
diperoleh hasil yang tinggi, tetapi pada konsentrasi 1 persen sudah mulai
menurun. Karena itu pada penelitian ini digunakan amonium sulfat sebanyak
0,25 persen (b/v). Diduga dengan penambahan amonium sulfat sebanyak itu
sudah eukup untuk mengkatalisasi atau menstimulasi aktifitas bakteri A.
xylinum, karena menurut Woodroof (1979) dalam air kelapa terkandung
nitrogen sebanyak 0,05 persen.
Penggunaan
amonium
sulfat yang
berlebihan akan menurunkan pH medium karena adanya ion SO/- yang
bersifat asam.
Dengan menurunnya pH medium seeara drastis kondisi
fermentasi akan terlalu asam dan mengganggu aktifitas bakteri A. xylinum.
Alat yang digunakan untuk pembuatan starter berupa botol-botol
dengan diameter bawah 7 em, tinggi 28 em dan diameter mulut botol 2 em.
Diameter mulut botol yang kecil dimaksudkan agar kontaminan yang dapat
mengganggu pertumbuhan
A. xylinum tidak mudah mas uk ke dalam botol.
Penggunaan penutup kertas pad a botol bertujuan untuk melindungi media
fermentasi dan menghindari gangguan kontaminan.
Pemanasan botol-botol
29
dengan. suhu 150 0 e dan dalam jangka waktu 3 jam akan membunuh
kontaminan yang dapat menggangu pertumbuhan bakteri A. xylinum.
Penambahan asam asetat glasial dilakukan sebelum larutan mendidih.
Karena diduga suhu pendidihan yaitu ± 100
0
e cukup mampu mengurai asam
asetat glasial menjadi komponen penyusunnya.
Bila asam asetat glasial
tersebut terurai, maka fungsinya sebagai pencegah kontaminan dan pembuat
suasana asam dalam fermentasi tidak akan berhasil.
Pertukaran oksigen yang lancar akan menunjang pertumbuhan baketri
A. xylinum karena bakteri ini termasuk obligat aerobik (Fardiaz, 1989). Karena
itu penuangan medium fermentasi dilakukan dengan menyisakan ruang
kosong di bag ian atas botol.
Inokulasi kultur A. xylinum dilakukan secara aseptis untuk mencegah
kontaminan masuk ke dalam botol. Setelah cairan fermentasi diinkubasikan
pada suhu kamar (± 28°C) selama 7 hari,
benang-benang
halus
kemudian
menjadi
pada hari ke 3-4 mulai tumbuh
lapisan
transparan yang terbentuk di permukaan media.
menebal dan menjadi berwarna putih.
nata
berupa
yang
Lapisan ini kemudian
Setelah 7 hari medium fermentasi
dapat digunakan sebagai starter untuk memproduksi nata de coco secara
komersial.
c. Faktor-faktor Penting dalam Pembuatan Nata de coco
Menurut Widia (1984) pada kondisi yang sesuai lapisan nata terbentuk
secara
perlahan-Iahan
dan
semakin
menebal
di
permukaan
media.
30
Pad a penelitian ini, lapisan nata mulai tampak pada hari ke 3-4 fermentasi
dan suhu inkubasi ± 28°C.
(Soeseno, 1984).
Pemanenan nata dilakukan setelah 12-15 hari
Pad a penelitian utama pemanenan dilakukan setelah 11
hari bertujuan untuk mengurangi waktu proses.
Selama fermentasi berlangsung media nata tidak boleh digerakkan atau
digoyang-goyang,
karena
goncangan
media
tersebut
menyebabkan
pecahnya struktur lapisan nata yang terbentuk. Hal ini menyebabkan lapisan
nata menjadi tipis dan terpisah satu sama lain.
Pada penelitian ini, botol-botol yang digunakan sebagai tempat medium
fermentasi disimpan pad a rak-rak kayu yang diletakkan di dalam kamar
inkubasi (bersuhu 28°C).
Botol-botol ini hanya diangkat sewaktu nata akan
dipanen sehingga terhindar dari goncangan.
Bakteri A. xylinum dapat tumbuh dan melakukan aktifitasnya dalam
keadaan aerobik dan anaerobik (Widia, 1984). Keadaan aerobik yaitu pada
saat belum terbentuknya lapisan nata di permukaan medium sedangkan
keadaan anaerobik terjadi pada saat terbentuk lapis an nata di permukaan
medium. Hal ini terjadi karena transfer oksigen ke dalam medium fermentasi
terhalang oleh lapisan nata yang terbentuk di permukaan. Keadaan menjadi
lebih anaerobik bila lapisan nata semakin menebal.
Pad a penelitian ini
lapisan nata mulai terbentuk pada hari ke 3-4 inkubasi.
Aktifitas bakteri A. xylinum yang dilakukan pada keadaan aerobik
berbeda dengan keadaan anaerobik. Pad a saat keadaan aerobik yaitu pada
saat oksigen tersedia di atas permukaan medium dan terlarut di dalamnya,
31
bakteri A. xylinum menggunakan oksigen untuk melaksanakan metabolisme
oksidatif.
Metabolisme yang dilakukan yaitu melakukan dekomposisi gula
menjadi asam asetat kemudian melalui lintasan asam trikarboksilat
Energi
yang didapat digunakan untuk melaksanakan metabolisme zat dalam sel
tersebut, memperbanyak biomassa, atau disimpan dalam bentuk Adenosin Tri
Posfat (A TP). Metabolisme kemudian dilanjutkan dengan membentuk kembali
glukosa melalui lintasan glukoneogenesis. Metabolisme ini dapat terlihat pada
Gambar 3.
Pad a saat oksigen mulai habis, bakteri
A. xylinum mulai menjalankan
aktifitas spesifiknya yaitu membentuk selulosa ekstraseluler secara perlahanlahan.
Selulosa ekstaseluler
ini sebenarnya merupakan kapsul yang
diproduksi oleh A. xylinum secara berlebih dan digunakan untuk membuat
nata de coco (Fardiaz, 1989). Pada hari ke 3-4 inkubasi, lapisan nata mulai
terbentuk pad a permukaan media. Hal ini akan menyebabkan kondisi yang
lebih anaerobik pad a media fermentasi.
Pada saat kondisi ini, aktifitas
spesifik bakteri semakin lancar yaitu membentuk nata yang makin lama makin
menebal.
8. PENELITIAN PENDAHULUAN
Penelitian pendahuluan dilakukan untuk menguji pertumbuhan A. xylinum
pada media "skim" santan dengan pengenceran santan 1:5, 1:10, 1:25 dan 1:28.
Jumlah "skim" santan yang dihasilkan berbeda-beda untuk tiap pengenceran.
Pengenceran yang tinggi akan menghasilkan "skim" santan dalam jumlah yang
32
tinggi pula.
Penentuan titik akhir pengenceran adalah berdasarkan penelitian
Sanches (1994) yang menyatakan bahwa 1 kilogram kelapa dapa! di!ambahkan
dengan 28 liter air (1 :28). Sedangkan pengenceran yang lebih tinggi tidak akan
menghasilkan nata karena jumlah nutrisi yang terdapat dalam "skim" santan
tidak mencukupi untuk pertumbuhan bakteri A. xylinum.
Penambahan
sukrosa
merupakan salah satu laktor penting dalam
pembuatan nata de coco secara komersial.
Tanpa adanya penambahan
sukrosa ke dalam medium fermentasi, lapisan nata tidak dapat terbentuk. Hal ini
karena jumlah total gula yang terdapat dalam "skim" santan maupun air kelapa
tidak mencukupi kebutuhan A. xylinum untuk menghasilkan nata.
Penambahan gul
DAR I BEBERAPA KONSENTRASI "SKIM" SANTAN DAN SUKROSA
Oleh
DINI ANDRIANI
F 29.1657
1996
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
PEMBUATAN NATA DE COCO
DARI BEBERAPA KONSENTRASI "SKIM" SANTAN DAN SUKROSA
Oleh
DINI AN ORlAN I
F 29.1657
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian
Institut Pertanian Bogor
1996
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
-'.
.'/;
: '
.'
:.;
-"t
-
,
0
'
,
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PEMBUATAN NATA DE COCO
DARI BEBERAPA KONSENTRASI "SKIM" SANTAN DAN SUKROSA
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
DINI ANDRIANI
F 29.1657
Dilahirkan di Bogor. 2 Desember 1974
Tanggal Lulus : 9 September 1996
Disetujui,
/
Bogor, September 1996
Ir. M. Zein
ャ。エセ@
Dosen Pembimbing I
.
rf
1/
'\ C'
MAppSc.
'\'.
Ir. Titf セ。オョイエゥL@
\.
J,I\}y'--.>
/
Msi.
Dosen Pembimbing "
Dini Andriani. F 29.1657. Pembuatan Nata de coco dari Beberapa Konsentrasi
"Skim" Santan dan Sukrosa. Dibawah bimbingan M. Zein Nasution dan Titi Candra
Sunarti.
RINGKASAN
Diversifikasi produk merupakan salah satu cara untuk meningkatkan nilai
tambah suatu komoditi, termasuk diantaranya komoditi kelapa.
adalah salah satu diversifikasi produk kelapa.
meningkat,
produksi
pada
tahun
1994
Nata de coco
Permintaan nata de coco terus
adalah
390.000
kg
(Departemen
Perindustrian Bogor, 1995). Berdasarkan hal itu, pada penelitian ini dicoba "skim"
santan sebagai bahan baku alternatif pembuatan nata de coco.
Penelitian ini bertujuan untuk mencoba pertumbuhan bakteri penghasil nata
(Acetobacter xylinum) pada media "skim" santan,
serta mencari kombinasi
pengenceran santan dan konsentrasi sukrosa yang menghasilkan nata dengan
mutu terbaik.
Pembuatan nata de coco dilakukan secara sederhana dengan volume
medium tiap unit percobaan 300 ml.
Medium fermentasi ditambahkan kalsium
fosfat (0.25% b/v) dan amonium sulfat (0.25% b/v) sebagai sumber mineral bagi
bakteri. Sebagai pengatur pH dan pencegah kontaminan digunakan asam asetat
glasial sebanyak 1 % (v/v).
Analisa yang dilakukan meliputi pemeriksaan kultur
bakteri (pewarnaan gram), kadar air, derajat putih, kekerasan (kekenyalan),
rendemen,
ketebalan,
kadar sera! makanan
(dietary fiber')
dan
pengujian
organoleptik.
Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak Blok Faktorial
(5 x 3) dengan dua ulangan. Perlakuan yang diberikan meliputi A (sebagai blok) ::
penambahan air kelapa (0%, 5.8%), B : pengenceran santan (1:10, 1:15, 1:20,
1:25,1:28) dan C : konsentrasi sukrosa (1%, 2%, 3%).
Kadar air nata berkisar antara 95.80-99.37 persen. Nilai derajat putih berkisar
antara 15.5-50.0 persen,
kekerasan berkisar antara 0.18-0.70 mm/gr/detik.
Perbedaan perlakuan tidak memberi pengaruh yang berbeda nyata terhadap kadar
air, derajat putih dan kekerasan nata.
Rendemen
nata
berkisar
antara
11.33-56
keseluruhan 40.84 persen dari volume awal medium.
antara 0.6-2.8 em dan rata-rata 2.04 em.
persen
dengan
rata-rata
Ketebalan nata berkisar
Perbedaan konsentrasi sukrosa pada
medium fermentasi berpengaruh sangat nyata (a. 0.01) terhadap rendemen dan
ketebalan nata.
Rendemen dan ketebalan terbaik didapat dengan konsentrasi
sukrosa 3%, diikuti 2%, lalu 1%. Penambahan air kelapa menghasilkan perbedaan
sangat nyata (a. 0.01) terhadap rendemen dan ketebalan nata.
Kadar serat makanan (dietary fibet') berkisar antara 50.385-77.66 persen.
Perbedaan pengeneeran santan dan interaksi antara pengeneeran santan dan
konsentrasi sukrosa berpengaruh sang at nyata (a. 0.01) terhadap kadar serat
makanan. Pengeneeran terbaik yang menghasilkan kadar serat makanan tertinggi
sampai terendah berturut-turut adalah 1:25, 1:10, 1:20, 1:15 dan 1:28.
HasiJ analisa organoleptik menunjukkan bahwa dari segi warna konsumen
menyukai nata yang dihasilkan oleh kombinasi perlakuan A , 8 5C2, segi rasa:
A 2 8 5C2 dan segi kekerasan A2 8 5 C2 .
Seeara keseluruhan mutu terbaik nata de coco yang dihasilkan dari medium
"skim" santan adalah pada pengeneeran 1:28 dan konsentrasi sukrosa dapat
ditekan sampai 1%.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga dapat diselesaikannya penulisan
skripsi ini. Skripsi ini merupakan laporan penelitian yang telah penulis lakukan di
PT. Karabha Mandiri dan Laboratorium Jurusan Teknologi Industri Pertanian,
FATETA-IPB, Bogor.
Ucapan terima kasih disampaikan kepada :
1. Kedua orang tua, adik-adik dan Aa' yang selalu memberikan semangat dan
dorongan kepada penulis,
2. Bapak Ir. M. Zein Nasution, MAppSc selaku dosen pembimbing akademik I atas
bimbingan dan saran-sarannya,
3. Ibu Ir. Titi Candra Sunarti MSi, selaku dosen pembimbing akademik II yang telah
banyak memberikan saran dan bimbingan,
4. Bapak Harry Wiriano dan Ibu Mariani dari PT. Karabha Mandiri yang telah
memberikan banyak bantuan selama penulis melakukan penelitian,
5. Keluarga Veteran atas bantuan moril dan do'a-nya,
6. Ria Adelina, Triwul dan Rizal atas kebersamaan dan bantuannya,
7. Rekan-rekan di Balqis dan Vigent serta warga TIN atas do'a dan bantuannya.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini mempunyai banyak
kekurangan, oleh karena itu berbagai kritik dan saran yang membangun sang at
diharapkan.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang
memerlukan.
Bogor, September 1996
Penulis
111
OAFTARISI
Kata Pengantar ........................................................................................................iii
Oaftar lsi
................................................................................................................iv
Daftar Gambar .........................................................................................................vi
Daftar Tabel ............................................................................................................vii
Daftar Lampiran .....................................................................................................viii
I.
PENDAHULUAN ................................................................................................ 1
II.
TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................................... 5
A. Tinjauan Umum Kelapa ................................................................................5
1. Buah Kelapa ............................................................................................. 5
2. Santan Kelapa ..........................................................................................6
3. "Skim" Santan ..........................................................................................7
B. Nata de coco ...............................................................................................8
1. Pengertian ...............................................................................................8
2. Pembuatan nata de coco ........................................................................9
a. Mikroorganisme ................................................................................... 9
b. Starterllnokulum ................................................................................. 11
c. Proses Produksi ................................................................................. 12
III.
c. Jalur Metabolisme A. Xylinum ............................................. .
. ............. 14
BAHAN DAN METODA ......................................................... .
............... 17
A. Bahan dan Alat .................................................................... .
............... 17
1. Bahan ......................................................................... .
. ...... 17
2. Peralatan ............................................................................................... 17
B. Metoda Penelitian ..................................................................................... 18
1. Metodologi ............................................................................................. 18
a. Penelitian Pendahuluan ..................................................................... 18
b. Penelitian Utama ................................................................................. 18
2. Rancangan Percobaan ........................................................................... 19
3. Prosedur Kerja ........................................................................................20
IV
a. Persiapan Bahan Baku
...... 20
b. Pembuatan Starter ..... .
........................................................... 20
c. Pembuatan Nata de coco .................................................................. 21
d. Pengamatan Nata de coco ................................................................ 24
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................................... 25
A. Pengujian dan Persiapan Starter................................................................. 25
a. Pemeriksaan Kultur A.xylinum ................................................................25
b. Persiapan Starter ....................................................................................26
c. Faktor-faktor Penting dalam Pembuatan Nata de coco ........................... 29
B. Penelitian Pendahuluan .............................................................................. 31
C. Penelitian Utama .........................................................................................33
D. Hasil Penelitian Utama ................................................................................ 34
1. Kadar Air .................................................................................................34
2. Derajat Putih ...........................................................................................35
3. Kekerasan ...............................................................................................36
4. Rendemen .............................................................................................. 36
5. Ketebalan ............................................................................................... .41
6. Kadar Serat Makanan (dietary tibet) .......................................................43
7. Analisa Organoleptik ......................................................................... 46
E.
ANALISA BIAYA .......................................................................................... .48
V.
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................50
A. Kesimpulan ................................................................................................ 50
B. Saran.
............................ 51
DAFTAR PUSTAKA
LAMPI RAN
v
DAFTAR GAM BAR
1.
Jalur Fosfoketolase ......................................................................................... 14
2.
Mekanisme pembentukan prekursor ekstraseluler polisakarida ...................... 15
3.
Lintasan utama glukoneogenesis .................................................................. 16
4.
Sintesa selulosa yang distimulasi oleh katalisator ion bivalen ........................ 15
5.
Alat pemisah santan .......................................................................................21
6.
Bagan pembuatan starter A. xylinum .............................................................. 22
7.
Bagan pembuatan nata de coco ..................................................................... 23
8.
Foto hasil pewarnaan gram ...........................................................................25
9.
Bentuk bakteri A. xylinum .............................................................................26
1Oa.Grafik rendemen tanpa penambahan air kelapa ............................................ .40
10b. Grafik rendemen dengan penambahan air kelapa ........................................ .40
11 a. Grafik ketebalan tanpa penambahan air kelapa ............................................ .42
11 b. Grafik ketebalan dengan penambahanairkelapa ......................................... .43
12a.Grafik kadar serat makanan tanpa penambahan air kelapa ......................... .45
12b. Grafik kadar sera! makanan dengan penambahan air kelapa ...................... .45
VI
DAFTAR TABEL
1. Komposisi kimia daging buah kelapa ................................................................. 5
2. Kandungan protein dan minyak dari bagian-bagian santan ................................ 8
3. Komposisi kimia air kelapa dan "skim" santan .................................................... 8
4. Komposisi media kultur murni A. xylinum ......................................................... 11
5. Kondisi optimum untuk memproduksi nata de coco ........................................... 12
6. Hasil analisa proksimat air kelapa ...................................................................... 26
7. Komposisi medium starter nata de coco ............................................................28
VB
I. PENDAHULUAN
Negara Indonesia yang terdiri dari kepulauan merupakan daerah beriklim
tropis yang banyak ditumbuhi pohon kelapa (Cocos nucifera L.).
terutama terdapat pad a sepanjang pantai.
Pohon ini
Komoditas kelapa pernah menjadi
primadona di Indonesia bukan hanya diantara komoditas perkebunan saja, tetapi
bahkan diantara semua komoditas ekspor. Hal ini terjadi pad a tahun 1988 yang
mencapai 32,2 persen dari seluruh produksi negara-negara Asia Pasifik dan
menduduki peringkat kedua setelah Filipina (APCC, 1988). Data dari Biro Pusat
Statistik (1994) menunjukkan bahwa luas tanaman kelapa pada awal tahun 1993
adalah 3.466,9 ribu hektar dan meningkat pada akhir tahun 1993 menjadi 3 474,5
ribu ribu hektar.
Sedangkan luas tanaman yang berproduksi meningkat dari
2463,1 menjadi 2 467,9 ribu hektar.
Tanaman kelapa termasuk jenis palma
(famili
Pa/mae)
memberikan nilai ekonomi lebih tinggi daripada jenis palem lain.
yang banyak
Lebih dari 100
macam produk dapat dibuat baik secara langsung maupun tidak dari buah kelapa.
Tujuh jenis produk yang paling penting dalam perdagangan dunia adalah : Buah
kelapa utuh (whole coconuf), kopra, minyak kelapa, bungkil kelapa, serat sabut
(coir'), kelapa parut kering (desciccated shredded coconut) dan santan kelapa
(coconut milk), protein kelapa serta nata de coco (Woodroof, 1979).
Namun saat ini kelapa termasuk salah satu komoditas perkebunan yang
perkembangannya tertinggal dibandingkan komoditas perkebunan lain seperti
kelapa sawit, karet dan kakao.
Tertinggalnya perkembangan komoditas kelapa
tersebut juga turut menghambat peningkatan pendapatan jutaan petani kelapa
2
tersebut juga turut menghambat peningkatan pendapatan jutaan petani kelapa
karena sebagian besar komoditas kelapa diusahakan oleh rakyat. Karena masalah
tersebut di atas maka sudah saatnya Indonesia mengadakan diversifikasi produk
kelapa disamping kopra dan minyak kelapa yang merupakan produk utama dari
buah kelapa.
Diversifikasi ini diharapkan dapat menambah devisa negara dari
produk kelapa sekaligus meningkatkan nilai tambah buah kelapa.
Salah satu diversifikasi produk buah kelapa yang dapat dikembangkan di
Indonesia adalah nata de coco. Nata de coco merupakan produk yang terbuat dari
air kelapa hasil aktifitas bakteri Acetobacter xylinum. Nata de coco adalah selulosa
bakteri yang mengandung air sekitar 98 persen dengan tekstur agak kenyal, padat,
kokoh, putih dan transparan.
Produk ini tergolong makanan berkalori rendah
sehingga banyak digunakan sebagai makanan untuk diet dan untuk menolong
penderita diabetes (Astawan dan Astawan, 1991).
Studi pemasaran mengindikasikan bahwa permintaan untuk nata de coco
terus meningkat, terutama di Jepang dan Amerika Serikat. Permintaan akan nata
de coco terus meningkat mencapai 50 dan 100 ton per bulan, namun Filipina
sebagai salah satu negara penghasil nata de coco belum mampu memenuhi
permintaan tersebut (Sanches, 1994).
Nata de coco telah ban yak dikenal di
Filipina, tetapi baru dikenal di beberapa kota di Indonesia. Sampai saat ini daerah
pemasaran
nata
de
coco
adalah
sekitar Jabotabek,
Bali
dan
Lampung.
Diperkirakan jika daerah pemasaran diperluas, maka permintaan akan melonjak
naik (Departemen Perindustrian Bogor, 1995).
o
-'
Di Indonesia, pada umumnya produsen nata de coco menggunakan air
kelapa sebagai bahan baku utama.
Komposisi air kelapa terutama kandungan
gulanya mudah mengalami perubahan, konsentrasi gula meningkat dan mencapai
maksimal ketika kelapa berumur kira-kira 220 hari, setelah periode ini konsistensi
total gula menurun (Thampan, 1982). Sedangkan menurut Woodroof (1979), air
kelapa kurang tahan selama penyimpanan dan komponen gula yang terkandung di
dalamnya mudah mengalami fermentasi spontan sehingga rasanya cepat menjadi
asam.
Karena air kelapa mudah mengalami penurunan mutu, maka air kelapa tidak
tahan disimpan lama untuk pembuatan nata de coco. Industri pembuatan nata de
coco juga harus berlokasi tidak jauh dari penghasil air kelapa.
Hal ini
menyebabkan adanya keterbatasan yang mengikat bagi pihak industri.
Pembuatan nata de coco dari "skim" santan merupakan salah satu alternatif
pemecahan masalah tersebut. Karena menurut Rosario (1982), selain dari bahan
air kelapa, "skim" santan dapat juga digunakan untuk menghasilkan produk nata
de coco. Dikatakannya pula dengan menggunakan bahan tersebut diperoleh hasil
dan mutu penampakan yang lebih baik. "Skim" santan adalah bagian dari santan
kelapa yang diekstrak dari daging kelapa segar.
Daging kelapa lebih mudah
disimpan untuk waktu lama dibandingkan dengan air kelapa
Selain itu daging
kelapa dapat disimpan dalam berbagai bentuk misalnya dalam bentuk kelapa utuh,
kelapa kupas atau kelapa parut. Karena itu industri pembuatan nata de coco dapat
didirikan di berbagai tempat terlepas dari daerah pusat penghasil kelapa.
4
" Skim"
santan
mengandung
zat-zat
Acetobacter xylinum untuk membuat nata.
yang
dibutuhkan
oleh
bakteri
Kebutuhan akan air kelapa sebagai
bahan dasar pembuat nata de coco dapat digantikan oleh "skim" santan dengan
penambahan sukrosa sebagai sumber karbon serta kalsium fosfat dan amonium
sulfat sebagai sumber minerai. Menurut Cheosakul (1967) penambahan air pada
pembuatan santan akan sang at menentukan komposisi santan.
dengan penambahan gula.
Begitu pula
Komposisi penambahan air dan penambahan gula
yang tepat serta kondisi pemasakan yang baik akan menghasilkan nata de coco
yang berkualitas tinggi
Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan "skim" santan sebagai bahan
baku pembuat nata de coco, mendapatkan komposisi pengenceran santan yang
paling baik dan
tambahan.
meminimalkan
penggunaan
gula sebagai
sumber karbon
Selain itu penelitian ini juga bertujuan untuk mencari desain proses
produksi nata de coco yang sederhana, praktis, mudah dan murah sehingga dapat
diaplikasikan oleh industri kecil.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A TINJAUAN UMUM KELAPA
1. Buah Kelapa
Tanaman kelapa termasuk famili Pa/maeeae. ordo Area/es, kelas
Monocoty/edonae. Pohon kelapa berbunga sepanjang tahun. Buah kelapa
mencapai ukuran maksimum pada umur 160 hari setelah pembuahan.
Ketika berumur 220 hari, tempurung mulai mengeras dan pada umur 11-12
bulan daging buah telah terbentuk secara sempurna.
Pad a sa at itu buah
kelapa sudah dapat dipanen (Woodroof, 1979).
Menurut Aten et al (1958), buah kelapa terdiri dari sabut 35%,
tempurung 12%, daging buah yang dapat dimakan 28% dan air 25%.
Woodroof (1979) melaporkan bahwa komposisi daging buah kelapa
dipengaruhi oleh varietas, keadaan tempat tumbuh serta umur pohon dan
umur buah. Komposisi kimia daging buah kelapa sesuai dengan umur buah
kelapa dapat dilihat pad a Tabel 1.
Tabel1.
Komposisi kimia daging buah kelapa sesuai umur buah
kelapa, untuk tiap 100 gram·
ォ、ィゥーセェkG@
BU$hiljUda
。ゥャセ「QェRィオbO@
"2,.,,":11.\
Protein
1.0 9
4.0 9
3.4 9
Lemak
0.9 9
13.0 9
34.7 9
Karbohidrat
14.0 9
10.0 9
14.0 9
Air
83.3 9
70.0 9
46.0 9
Kalsium
17.0 mg
8.0 mg
21.0 mg
Phosfor
30.0 mg
35.0 mg
21.0 mg
Besi
1.0 mg
1.3 mg
2.0 mg
Asam askorbat
4.0 mg
4.0 mg
2.0 mg
6
Tabel 1 Lanjutan
Thiamin
0.0 mg
Bagian yang dapat
0.5 mg
53.0 9
53.0 9
68.0 kal
80.0 kal
0.1 mg
53.0 9
dimakan
Kalori
359.0 kal
*Thieme (1968)
2. Santan Kelapa
Santan kelapa adalah cairan hasil ekstraksi dari daging kelapa.
Proses pengolahannya meliputi penghancuran daging kelapa, pencampuran
dengan air dan pemisahan antara cairan dengan ampasnya (Hagan maier,
1977).
Menurut Woodroof (1979), komposisi santan kelapa berbeda
tergantung dari komposisi daging buah kelapa.
Tejada
(1983)
menyatakan
bahwa
komposisi
santan
terutama
dipengaruhi oleh cara pembuatan dan efisiensi ekstraksi. Menurut Cancel
(1971), semakin banyak air yang ditambahkan kepada parutan kelapa dan
semakin tinggi suhu air yang dipergunakan maka hasil ekstraksi semakin
efisien. Semakin kecil ukuran partikel padatan, hasil ekstraksi akan semakin
besar.
Santan kelapa memiliki aroma yang menyenangkan. Menurut Un dan
Wiekens (1970), senyawa delta-C8-laktone, delta-C10-laktone dan n-oktanol
merupakan komponen volatil utama dan memberikan karakteristik aroma
pada daging kelapa.
Senyawa delta-C10-laktone memberikan aroma
7
coconut like buttery, sedangkan senyawa n-oktanol memberikan aroma
harsh dan truty.
Stabilitas emu lsi santan tergantung dari ukuran partikel, perbedaan
densitas
udara
kedua
lase,
viskositas,
bahan
penstabil
dan
suhu
penyimpanan (Kirk dan Othmer, 1950).
3. "Skim" Santan
Di bawah kondisi normal, emulsi santan yang terbentuk tidak stabil
dan terpisah menjadi "skim" ·dan "krim". Silat ketidakstabilan sistem emu lsi
santan kelapa dapat dihubungkan dengan kandungan lemaknya yang tinggi
(Rosario
dan Punzalan, 1977).
Ditambahkan lagi, perbedaan antara
densitas lemak dibandingkan dengan porsi skim menyebabkan lemak akan
naik ke permukaan.
"Skim" kelapa merupakan bag ian dari santan kelapa yang telah
dipisahkan dari bag ian
"krim"-nya (bag ian yang mengandung lemak atau
minyak). Hasil pemisahan santan kelapa tersebut berupa tiga bagian, yaitu :
(1) bagian atas yang disebut "krim" kelapa, mengandung 65 persen minyak
(berat basah), (2) bag ian cair yang disebut "skim" mengandung bagianbagian yang larut dan (3) bagian bawah berupa padatan yang terdiri dari
protein yang tidak larut
Kandungan protein dan minyak dalam bag ian-
bag ian kelapa terlihat pad a Tabel 2.
8
Tabel2.
Kandungan protein dan minyak dari bagian-bagian
santan kela a dalam media basah*
Ampas
Protein tak larut
skim
krim
*Hagenmaier (1977)
17.0
2.5
16.0
59.0
5.8
0.7
1.2
85.0
7.0
20.0
65.5
0.0
Menurut Tiyaban (1967), komposisi kimia air kelapa dan "skim" santan
adalah hampir sama hanya jumlah kandungan masing-masing unsurnya
berbeda.
Komposisi kimia air kelapa dan "skim" santan tercantum pada
Tabel3.
Tabel 3.
Komposisi kimia air kelapa dan "skim" santan untuk
menanam mikroorganlsme nata de coco*
ゥGDォュセウョエ。ャᄋ@
pH
Refraksi indeks
Titrasi keasaman (meq/100 ml)
Bahan pad at (gr/1 00 ml)
Abu
Gula
Lemak
*Tlyaban (1967)
6.69
1.3382
0.85
3.54
0.24
1.79
0.02
6.48
1.3352
0.20
1.04
0.09
0.35
0.04
B. NATA DE COCO
1. Pengertian
Nata adalah nama yang berasal dari Filipina untuk menyebut suatu
pertumbuhan yang menyerupai gel yang terapung pad a permukaan medium
yang mengandung gula dan asam, yang dihasilkan oleh mikroorganisme
Acetobacter xylinum. Kata nata mungkin berasal dari bahasa Spanyol nadar
9
yang berarti berenang, rupanya istilah tersebut diturunkan dari kata latin
natare yang berarti terapung (Collado, 1986).
Produk nata sudah lama populer di Filipina dan menjadi hidangan yang
sang at digemari oleh masyarakatnya. Dilihat dari susunan kimianya, nata de
coco adalah selulosa bakterial yang mengandung air ± 98 persen, tekstur
yang agak kenya I dan konsistensi yang kokoh (Theodula, 1976). Makanan ini
tergolong makanan rendah kalori sehingga cocok digunakan untuk menolong
penderita diabetes (Astawan dan Astawan, 1991).
Nata tidak hanya dibuat. dari air kelapa, tetapi juga dari buah yang lain.
Dengan bantuan bakteri Acetobacter xylinum maka komponen gula yang
terdapat di dalamnya dapat diubah menjadi suatu substansi yang menyerupai
gel dan tumbuh di permukaan media (Herman, 1979)
Proses-proses utama yang terlibat dalam pembuatan nata de coco
adalah
(a) persiapan medium, (b) persiapan starter,
(c) fermentasi, (d)
penghilangan asam (deasidifikasi) dan (e) penambahan cita rasa serta
pengawetan (Soeseno, 1984).
2. Pembuatan Nata de coco
a. Mikroorganisme
Bakteri pembentuk nata adalah Acetobacter xylinum (Lapuz et aI,
1967).
Acetobacter xylinum
termasuk
golongan
Acetabacter yang
mempunyai ciri-ciri antara lain gram negatif, obligat aerobik, berbentuk
batang, membentuk kapsul, bersifat non motil dan tidak membentuk
(Breed et a/., 1974).
ウーセイ。@
10
Menurut Fardiaz, (1989) Acetobacterxylinum termasuk dalam
kelompok bakteri basili, gram negatif dan aerobik.
mengoksidasi
gula.
Tetapi
Kelompok ini dapat
Glukonobacter dan Acetobacter dapat
mengoksidasi etanol menjadi asam asetat.
A. xylinum memproduksi
kapsul secara berlebihan dan digunakan dalam pembuata nata de coco.
Menurut Lapuz et ai, (1967) Acetobacter xylinum mempunyai sifat
yang sensitif terhadap perubahan dari sifat fisik dan kimia lingkungannya,
dan ini akan berpengaruh terhadap nata yang dihasilkan.
Thiman dan Kenneth (1955) melaporkan bahwa bila ditumbuhkan
pada medium yang
mengandung gula, Acetobacter xylinum
mengubah sekitar 19 persen gula menjadi selulosa.
terbentuk di
dalam
medium tersebut berupa
dapat
Selulosa yang
benang-benang
yang
bersama-sama dengan polisakarida berlendir membentuk suatu jalinan
yang terus menebal menjadi lapisan nata.
Pada media cair bakteri ini membentuk suatu massa yang kokoh
dan dapat mencapai ketebalan beberapa sentimeter.
Bakteri itu sendiri
terperangkap dalam massa fibrilar yang dibentuknya (Stainer, 1963)
Bakteri A. xylinum tersebar secara luas di alam, mungkin dapat
ditemukan hidup pad a sari tanaman bergula yang telah mengalami
fermentasi atau pad a sayuran dan buah-buahan bergula yang mulai
membusuk. Komposisi media agar untuk pertumbuhan A. xylinum terlihat
pad a Tabel 4.
II
Tabel 4.
Komposisi
media kultur murni A.
.
.,-
kッィZャXsゥDmセ、ᄋN@
,-
'.
100.00
Sukrosa
Yeast extract
K2 HP 04
5.00
(NH 4)2 S04
0.60
MgS04 7H 20
0.20
2.50
15.00
A ar
*Alaban (1962)
b. Starlerllnokulum
Starter nata atau inokulum adalah kultur mikroorganisme yang
diinokulasikan ke dalam medium fermentasi pada saat berada pada fase
pertumbuhan eksponensial.
Starter yang baik hendaknya memenuhi
kriteria sebagai berikut: (1) sehat dan aktif, (2) sifat-sifat yang sesuai, (3)
dapat digunakan dalam jumlah rendah dibandingkan jumlah medium
fermentasi, (4) bebas kontaminasi, (5) dapat membatasi kemampuannya
untuk memproduksi produk akhir.
Pada pembuatan nata de coco, starter yang digunakan biasanya
berasal dari kultur cair
A. xylinum yang telah disimpan selama tiga
sampai empat hari sejak diinokulasi (Collado, 1986). Hasil penelitian Valla
dan Kjosbakken (1981) menunjukkan bahwa pad a hari ketiga atau
keempat jumlah bakteri A. xylinum di dalam kultur cair yang tidak digoyang
mencapai jumlah maksimum.
12
c. Proses Produksi
Menurut Lapuz et al (1967) dalam pertumbuhannya bakteri A.
xy/inum dipengaruhi oleh antara lain pH, suhu, sumber nitrogen dan
sumber karbon.
8eberapa sumber nutrisi yang dibutuhkan untuk meningkatkan
jumlah nata yang dihasilkan oleh bakteri A. xytinum terlihat pada Tabel 5.
berikut.
Tabel 5. Kondisi ootimum untuk meoroduksi nata de
-;;- イMコaャ。「[ィHQセNェ@
·>PARAM!;TER
Sukrosa (5-8%)
Sumber karbon
polisakarida
Glukosa dan sukrosa
(5%)
Amonium fosfat
5 - 5.5
28°C
Oraanik
4-5
28 - 3?C
10 - 20%
2-4%
15 hari
Sumber nitrogen
pH
Suhu inkubasi
Starter
Asam asetat glasial
Lama fermentasi
'Rosario (1982)
Sintesa
coco'
エZ。ーャNコ・ヲHQセWイ|@
oleh
bakteri
15 hari
yang
tergolong
bacterial
"-,
polysaccharides" sang at dipengaruhi oleh tersedianya"nutrien dan ion-ion
metal tertentu yang dapat mengkatalisasi atau menstimulasi aktifitas
bakteri yang bersangkutan (Deavin et at., 1977 dan Jarman et at., 1978).
Peningkatan
konsentrasi
nitrogen
dalam
substrat
dapat
meningkatkan jumlah pOlisakharida yang terb,entuk, sedangkan ion-ion
bivalen seperti Mg++, Ca++ dan lainnya sangat diperlukan untuk mengontrol
kerja enzim ekstraseluler dan membentuk ikatan dengan polisakarida
tersebut.
13
Sebagai sumber gula dapat digunakan gula dari berbagai macam
jenis seperti glukosa, surosa, fruktosa ataupun maltosa sedangkan untuk
mengatur pH digunakan asam asetat glasial (Herman, 1979).
Sukrosa merupakan disakarida dan terdiri dari dua komponen
monosakarida yaitu D-glukosa dan D-fruktosa.
Nama kimia yang lebih
tepat dari sukrosa adalah a. -Dglukopiranosil-p-D-fruktofuranosida.
Gula
atau sukrosa dapat terdekomposisi oleh bakteri, khamir dan kapang.
Aktifitas mikroba dalam substrat yang mengandung gula dapat bermacammacam tergantung jenis dan sifat mikroba yang bersangkutan.
Lapuz et aI., (1967) dalam penelitiannya menemukan bahwa aktifitas
pembentukan nata hanya terjadi pad a kisaran pH antara 3.5 dan 7.5.
Kisaran suhu yang memungkinkan pembentukan nata berhasil dengan
baik adalah antara 20°C dan suhu kamar (28-31°C).
Asam
asetat
glasial
ditambahkan
ke
dalam
medium
untuk
menurunkan pH medium menjadi 4.5 yang merupakan pH optimum
pertumbuhan bakteri nata.
Penambahan asam asetat glasial sebanyak
dua persen menghambat pertumbuhan kapang, khamir dan bakteri lain
yang sering mengkontaminasi (Alaban, 1962).
Faktor lain yang berpengaruh terhadap hasil nata adalah wadah
fermentasi.
Untuk efisiensi dan efektifitas hasil nata serta mempertinggi
rendemen sebaiknya digunakan wadah yang berbentuk segi empat dan
luas permukaan yang relatif bear. Karena kondisi yang demikian ini akan
menyebabkan
(Rosario, 1982).
pertukaran
oksigen
dapat berlangsung
dengan
baik
14
C. JALUR METABOLISME
8.
xylinum
Pembentukan selulosa yang dilakukan oleh bakteri A. xylinum melewati
beberapa jalur metabolisme yaitu jalur metabolisme fosfoketolase yang
mendekomposisi glukosa menjadi asetat, pengubahan asetat menjadi asetil
Co-A oleh enzim asetal Co-A sintetase, pembentukan energi melalui lintasan
asam trikarboksilat, pembentukan glukosa melalui jalur glukoneogenesis dan
pembentukan selulosa melalui prekursor polisakarida.
Perombakan glukosa menjadi asam asetat didahului oleh pembentukan
senyawa kunci yaitu xilulosa 5-fosfat. Senyawa ini kemudian terdekomposisi
menjadi gliseraldehid 3-fosfat dan asetil fosfat yang kemudian menjadi asam
asetat. Jalur metabolisme ini terlihat pada Gambar 1.
Glukosa
.j.
Gukosa 6-fosfat
,j,.
Asam 6-fosfoglukonat
セ@
Ribulosa 5-fosfat
セ@
Xilulosa 5-fosfat
セ@
Gliseraldehid 3-fosfat
,j,.
Asam piruvat
セ@
Asetil fosfat
,j,.
Asam asetat
セ@
Asam laktilt
Gambar 1. Jalur Fosfoketolase (Milndelstilm etil/., 1979).
Asam asetat yang terbentuk dari jalur fosfoketolase akan melalui lintasan
ilsilm trikilrboksililt untuk mendilpiltkiln energi. Energi Yilng didapat disimpan
dalam bentuk Adenosin Tri Posfat (A TP) dan digunakan untuk metabolisme
15
sel serta memperbanyak biomassa.
Sebelum memasuki lintasan asam
trikarboksilat, asetat diu bah menjadi asetil Co-A oleh enzim asetil Co-A
sintetase (Mandelstam et aI., 1979).
Setelah memasuki lintasan asam trikarboksilat, terjadi pembentukan
glukosa
kembali
melalui
jalur
glukoneogenesis.
Lintasan
utama
glukoneogenesis terlihat pada Gambar 3.
'Bacterial polysaccharides" yang dibentuk oleh enzim-enzim
A. xylinum
berasal dari suatu precursor yang berikatan p-1-4 yang tersusun dari
komponen gula yaitu glukosa, .mannosa, ribosa dan rhamnosa.
tersebut bersifat non toksik (Whistler et aI., 1976).
Polisakarida
Prekursor polisakarida
tersebut adalah GDP-glukosa (Gambar 2.).
pirofosforilase
GTP + a-D-glukopiranosil
Gambar2.
l.
GDP-Dglukosa (prekursor)
+ Ppi
Mekanisme pembentukan prekusor extraseluler
polisakarida (Hassid, 1970).
Pembentukan prekusor ini distimulasi oleh adanya katalisator seperti
Co 2+, Mg2+ dan Mn 2+ yang ditreatment" dengan (NH 4hS04.
Prekursor ini
selanjutnya mengalami polimerisasi dan berikatan dengan aseptor yang
merupakan residu katalisator tersebut (Gambar 4.).
(GDP-D-Glukosa)" + Aseptor
------+
n(GDP) + Aseptor - [P (1-4)- glukosidal"
(selulosa)
Gambar 4
Sintesa Selulosa yang Distimulasi oleh Katalisator ion Bivalen
16
Glukosa
1
1
Glukosa 6-P
Fruktosa 1,6 di-P
1
Fruktosa 6-P bisfosfatase
1
Gliseraldehid 3-P
Dihidroksiaseton P
I
1
1,3-Bisfosfogliserat
Gliserol3-P
i
1
3-Fosfogliserat
Gliserol
1
2-Fosfogliserat
1
Fosfoenolpiruvat
1
Piruvat +---
Laktat
1
Siklus asam sitrat.-.- - Asetil Co-A +--Gambar 3.
Asetat
Lintasan Utama Glukoneogenesis (Martin et al., 1983)
III. BAHAN DAN METODA
A. BAHAN DAN ALAT
1. Bahan
Bahan baku utama yang digunakan adalah daging kelapa yang masih
segar dan belum banyak kehilangan kandungan air. Sedangkan bahan baku
tambahan adalah gula (sukrosa) lokal yang belum mengalami proses
purifikasi.
Bahan baku diperoleh dari Pasar Kebon Kembang Bogor.
Mikroorganisme yang digunakan untuk membuat starter diperoleh dari PT.
Karabha Mandiri, Bogor.
Bahan kimia yang digunakan untuk pembuatan nata de coco adalah
asam asetat glasial, aquades, amonium sulfat dan kalsium fosfat.
Bahan kimia yang digunakan untuk analisa adalah bromtimol biru,
aquades,
iodium,
alkohol teknis,
safranin,
asam
sulfat,
larutan
ADF
(setiltrimetil amonium bromida dalam H2S0 4 1 N) dan aseton.
2. Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian
terdiri dari botol gelas,
kompor gas, panci pemanas, neraca analitik, alat pemisah santan, blender,
gelas ukur, sendok pengaduk dan alat penyaring santan, kaca obyek steril,
pembakar bunsen, pipet tetes, kertas tissue, whiteness meter, mikrometer
sekrup, penetrometer, filter gelas 2-G-3, oven, desikator, neraca analitik,
blender, gelas ukur, gelas pial a dan cawan.
ャセ@
B. METODA PENELITIAN
1. Metodologi
a. Penelitian Pendahuluan
Penelitian pendahuluan bertujuan untuk menguji pertumbuhan
Acetobacter xylinum pada "skim" santan dengan selang konsentrasi skim
antara 1:5 sampai 1:28.
Dan konsentrasi sukrosa antara 2 sampai 7
persen.
Penentuan kisaran' konsentrasi "skim" santan dan sukrosa untuk
tahap penelitian selanjutnya didasarkan pad a rendemen nata yang
tertinggi dan penampakan nata yang terbaik.
Percobaan dilakukan pada botol gelas berukuran 700 ml dengan
volume kerja 300 ml.
Pengamatan dilakukan setelah inokulum berumur
sebelas 11 hari.
b. Penelitian Utama
Penelitian utama bertujuan untuk mengamati kombinasi pengaruh
konsentrasi "skim" santan dan sukrosa serta interaksinya terhadap
pembentukan nata. Selain itu diamati pengaruh penambahan air kelapa
sebagai
suplemen
pertumbuhan
Acetobacter xylinum.
Dari
tahap
penelitian ini akan diperoleh kombinasi konsentrasi "skim" santan dan
sukrosa yang menghasilkan nata dengan karakteristik mutu tebaik.
19
2. Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah
Rancangan Acak Blok Faktorial 5 x 3 dengan dua kali ulangan (Sudjana,
1991 ).
Perlakuan yang diberikan adalah sebagai berikut :
A=
Faktor penambahan air kelapa sebagai suplemen (sebagai blok)
A, = tanpa penambahan air kelapa
A2 = dengan penambahan air kelapa
B=
Faktor perbandingan pengenceran santan kelapa
B1 = 1 : 10
B2 = 1 : 15
B3 = 1 : 20
B4 = 1 : 25
B5 = 1 : 28
C=
HiLアGセI@
Faktor kadar gula
C1 = 1 persen
C2 = 2 persen
C3 = 3 persen
Model matematisnya adalah (Sudjana, 1991):
Keterangan :
=
nilai peubah respon
=
nilai tengah umum
20
Ai
=
pengaruh blok ke-i (i = 1,2)
Bj
=
pengaruh faktor B ke-j U= 1,2,3,4,5)
Ck
=
pengaruh faktor C ke-k (k= 1,2,3)
BCjk =
EI(ijk)
=
pengaruh interaksi faktor B ke-j dan C ke-k
nilai galat untuk pengamatan ke I(ijk)
3. Prosedur Kerja
a. Persiapan Bahan Baku
Satu kilogram daging kelapa yang sudah bersih dari kulitnya
dihancurkan dengan menggunakan blender. Pada penelitian pendahuluan
air ditambahkan dengan 4 variasi yaitu 5, 10, 25 dan 28 liter. Sedangkan
pada
penelitian
utama
aquades
ditambahkan
penambahan air yaitu 10, 15, 20, 25 dan 28 liter.
dengan
5
variasi
Setelah itu dilakukan
penyaringan dan air perasan ditampung dalam alat pemisah santan. Air
perasan dienapkan untuk kemudian dipisahkan antara "skim" dan "krim" nya. Gambar 5. menunjukkan alat pemisah santan yang digunakan.
b. Pembuatan Starter
Starter nata de coco dibuat dengan menginokulasikan Acetobacter
xy/inum pada medium air kelapa. Suplemen yang ditambahkan pada air
kelapa adalah amonium sulfat (0.25%), kalsium fosfat (0.25%) dan asam
asetat glasial (1 %).
Starter diinokulasikan pada suhu 26°C dan siap
21
digunakan setelah berumur 4 hari.
Prosedur pembuatan starter nata de
coco secara lengkap terlihat pada Gambar 6.
Gambar 5. Alat pemisah Santan
c. Pembuatan Nata de Coco
Prosedur pembuatan nata de coco adalah sebagai berikut : "skim"
santan
yang
sudah
dibuat dengan
dididihkan pada suhu 100
0
e
berbagai
selama 5 menit.
variasi
pengenceran
Penambahan suplemen
berupa amonium sulfat. kalsium fosfat dan asam asetat glasial dilakukan
sesaat sebelum larutan mendidih. Setelah mendidih larutan dimasukkan
ke dalam botol-botol berukuran 700 ml dengan volume kerja 300 ml, lalu .
ditambahkan starter sebanyak 5 ml. Botol-botol tersebut lalu ditutup rapat
22
dengan kertas dan didinginkan.
inkubasi dilakukan pad a suhu 26°C
seiama 11 hari. Prosedur pembuatan nata de coco secara iengkap teriihat
pad a Gambar 7.
AIR KELAPA
ASAM ASETAT GL. 1%
AMONIUM SULFA T 0,25%----'
1
PENDIDIHAN 100°C, 5 MENIT
1
PEMASUKAN DALAM BOTOL
1
PENUTUPAN DGN KERTAS
1
PENDINGINAN
1
INOKULASI KULTUR
A. xylinum
1
INKUBASI PADA SUHU 26°C SELAMA 4 HARI
Gambar 6. Bagan Pembuatan Starter Acetobacter xylinum
23
SKIM SANTAN
I
ASAM ASETAT GL. 1%
KALSIUM FOSFAT 0,25% --+
AMONIUM SULFAT 0,25 %
PENDIDIHAN 100 o e,
PERBANDINGAN
1
10
1
15
1
20
5 MENIT
1
25
1
1
:
PEMASUKAN DALAM BOTOL
1
PENUTUPAN DGN KERTAS
1
PENDINGINAN
1
PENAMBAHAN STARTER
SEBANYAK 5 ml
I
INKUBASI PAD A SUHU 26 0 e SELAMA 11 HARI
1
PEMANENAN
1
ANALISA
1
PROSES HILIR
1
UJI ORGANOLEPTIK
Gambar 7. Bagan Pembuatan Nata de coco
28
24
d. Pengamatan Nata de Coco
Karakteristik mutu nata de coco yang diamati meliputi aspek
mikrobiologi, aspek kimia, aspek fisik dan pengujian organoleptik. Aspek
mikrobiologi meliputi pewarnaan gram identifikasi morfologi. AS;Jek kimia
meliputi kadar serat makanan dan kadar air. Aspek fisik meliputi rendemen,
kekerasan (tekstur), derajat putih dan ketebalan.
Sedangkan pengujian
organoleptik yang dilakukan adalah uji kesukaan (hedonik) terhadap nata
de coco yang dihasilkan.
Prosedur analisa terdapat pada Lampiran 1.
dan Lampiran 2.
Hasil pengukuran parameter-parameter tersebut diuji secara statistik.
Pengujian ini meliputi analisa sidik ragam dan uji Wilayah Berganda
Duncan untuk mengetahui pengaruh perlakuan, interaksi antar perlakuan
dan beda antar taraf perlakuan pad a masing-masing perlakuan yang
dicobakan.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. PENGUJIAN DAN PERSIAPAN STARTER
a. Pemeriksaan Kultur Acetobacter xvlinum
Pemeriksaan yang dilakukan terhadap kultur murni A. xylinum meliputii
pewarnaan
gram
dan
identifikasi
bentuk
bakteri.
Hasil
pemeriksaan
pewarnaan gram melalui mikroskop dengan pembesaran 40 kali menunjukkan
bahwa bakteri A. xylinum berwarna merah, mempunyai dinding sel yang rapat
seperti terlihat pada Gambar 8. sehingga dapat diketahui bahwa bakteri ini
tergolong bakteri gram negatif.
Gambar 8. Foto Hasil Pewarnaan Gram
--
Gambar 9. Bentuk Bakteri A. xylinum
Pad a Gambar 9. ditunjukkan bentuk bakteri
A. xylinum yang dilihat
melalui mikroskop dengan pembesaran 100 kali.
Dari gam bar tersebut
terlihat bahwa bakteri tersebut berbentuk batang.
Hal ini sesuai dengan
Fardiaz (1989) yang menyatakan bahwa bakteri A. xylinum termasuk dalam
kelompok bakteri basili.
b. Persiapan Starter
Starter nata
atau
inokulum
adalah
kultur mikroorganisme yang
diinokulasikan ke dalam medium fermentasi pada sa at berada pada fase
pertumbuhan eksponensial. Pada penelitian ini kultur mikroorganisme yaitu
Acetobacter xylinum diinokulasikan ke dalam air kelapa sebagai media
26
pertumbuhan. Air kelapa mengandung nutrisi yang kaya, relatif lengkap dan
sesuai untuk pertumbuhan bakteri A. xylinum (Alaban, 1962).
Analisa
proksimat air kelapa menurut Mashudi (1993) adalah seperti terlihat pada
Tabel6.
*Mashudi (1993)
Air kelapa yang digunakan sebagai media pertumbuhan bakteri adalah
air kelapa segar yang belum mengalami penundaan cukup lama.
Hal ini
dilakukan agar air kelapa terse but belum mengalami perubahan komposisi.
Karena menurut Thampan (1982), komposisi air kelapa terutama kandungan
gula mudah mengalami perubahan dan ditambahkan oleh Woodroof (1979),
komponen gula yang terkandung dalam air kelapa mudah merlgalami
fermentasi spontan.
Menurut Mashudi (1993), penundaan air kelapa yang
digunakan untuk medium pertumbuhan nata de coco maksimal selama 9 hari
dan penundaan air kelapa lebih dari 9 hari sudah tidak menghasilkan nata.
Derajat
keasaman
(pH)
merupakan
salah
satu
mempengaruhi pertumbuhan dan aktifitas bakteri A. xylinum.
faktor
yang
Bakteri ini
merupakan bakteri asam asetat (Acetobaete!,) yang menyukai sua sana asam
atau pH rendah. Pada penelitian ini, pH medium yang digunakan untuk starter
nata adalah 4,5.,
Hal ini sesuai dengan Widia (1984) yang menyatakan
27
bahwa kondisi optimum untuk menghasilkan nata adalah pada pH 4,5.
Pengaturan pH dilakukan dengan penambahan asam asetat glasial sebanyak
1 persen (v/v).
Penentuan pH ini merupakan faktor yang
efektifitas
pertumbuhan.
Pad a pH
yang
kritis untuk mencapai
lebih tinggi
dari 4,5 akan
menyebabkan tumbuhnya kontaminan yang mengganggu pertumbuhan dan
fermentasi yang dilakukan oleh bakteri A. xylinum.
Sebaliknya kondisi pH
yang lebih rendah dari 4,5 akan menyebabkan suasana fermentasi yang
terlalu asam. Karena sebagian komponen gula akan terdekomposisi selama
fermentasi berlangsung.
Hasil lebih lanjut dari dekomposisi gula tersebut
adalah terbentuknya senyawa-senyawa asam seperti asam asetat dan asam
laktat.
Suasana yang terlalu asam akan mengurangi keaktifan bakteri A.
xylinum.
Nitrogen
merupakan
salah satu bahan
yang
dapat merangsang
pertumbuhan dan aktifitas bakteri A. xylinum (Alaban, 1962).
Menurut
Williems dan Wimpeny (1978), peningkatan konsentrasi nitrogen dalam
substrat dapat meningkatkan jumlah polisakarida yang terbentuk.
Sumber
nitrogen untuk pertumbuhan bakteri A. xylinum dapat berasal dari sumber
nitrogen organik dan anorganik.
Dalam penelitian ini digunakan sumber
nitrogen anorganik yaitu amonium sulfat ([NH.hSO.) sebanyak 0.25 persen
(b/v). Komposisi medium yang digunakan untuk pembuatan starter nata de
coco terlihat pada Tabel 7.
28
i Medium Starte Nata de
Tabel7.
coco
Jumlah amonium sulfat yang ditambahkan mempunyai pengaruh yang
besar terhadap ketebalan dan rendemen nata yang dihasilkan (Mashudi,
1993). Dari hasil penelitian Mashudi (1993), amonium sulfat tidak selamanya
meningkatkan rendemen dan ketebalan nata.
Pada konsentrasi 0,5 persen
diperoleh hasil yang tinggi, tetapi pada konsentrasi 1 persen sudah mulai
menurun. Karena itu pada penelitian ini digunakan amonium sulfat sebanyak
0,25 persen (b/v). Diduga dengan penambahan amonium sulfat sebanyak itu
sudah eukup untuk mengkatalisasi atau menstimulasi aktifitas bakteri A.
xylinum, karena menurut Woodroof (1979) dalam air kelapa terkandung
nitrogen sebanyak 0,05 persen.
Penggunaan
amonium
sulfat yang
berlebihan akan menurunkan pH medium karena adanya ion SO/- yang
bersifat asam.
Dengan menurunnya pH medium seeara drastis kondisi
fermentasi akan terlalu asam dan mengganggu aktifitas bakteri A. xylinum.
Alat yang digunakan untuk pembuatan starter berupa botol-botol
dengan diameter bawah 7 em, tinggi 28 em dan diameter mulut botol 2 em.
Diameter mulut botol yang kecil dimaksudkan agar kontaminan yang dapat
mengganggu pertumbuhan
A. xylinum tidak mudah mas uk ke dalam botol.
Penggunaan penutup kertas pad a botol bertujuan untuk melindungi media
fermentasi dan menghindari gangguan kontaminan.
Pemanasan botol-botol
29
dengan. suhu 150 0 e dan dalam jangka waktu 3 jam akan membunuh
kontaminan yang dapat menggangu pertumbuhan bakteri A. xylinum.
Penambahan asam asetat glasial dilakukan sebelum larutan mendidih.
Karena diduga suhu pendidihan yaitu ± 100
0
e cukup mampu mengurai asam
asetat glasial menjadi komponen penyusunnya.
Bila asam asetat glasial
tersebut terurai, maka fungsinya sebagai pencegah kontaminan dan pembuat
suasana asam dalam fermentasi tidak akan berhasil.
Pertukaran oksigen yang lancar akan menunjang pertumbuhan baketri
A. xylinum karena bakteri ini termasuk obligat aerobik (Fardiaz, 1989). Karena
itu penuangan medium fermentasi dilakukan dengan menyisakan ruang
kosong di bag ian atas botol.
Inokulasi kultur A. xylinum dilakukan secara aseptis untuk mencegah
kontaminan masuk ke dalam botol. Setelah cairan fermentasi diinkubasikan
pada suhu kamar (± 28°C) selama 7 hari,
benang-benang
halus
kemudian
menjadi
pada hari ke 3-4 mulai tumbuh
lapisan
transparan yang terbentuk di permukaan media.
menebal dan menjadi berwarna putih.
nata
berupa
yang
Lapisan ini kemudian
Setelah 7 hari medium fermentasi
dapat digunakan sebagai starter untuk memproduksi nata de coco secara
komersial.
c. Faktor-faktor Penting dalam Pembuatan Nata de coco
Menurut Widia (1984) pada kondisi yang sesuai lapisan nata terbentuk
secara
perlahan-Iahan
dan
semakin
menebal
di
permukaan
media.
30
Pad a penelitian ini, lapisan nata mulai tampak pada hari ke 3-4 fermentasi
dan suhu inkubasi ± 28°C.
(Soeseno, 1984).
Pemanenan nata dilakukan setelah 12-15 hari
Pad a penelitian utama pemanenan dilakukan setelah 11
hari bertujuan untuk mengurangi waktu proses.
Selama fermentasi berlangsung media nata tidak boleh digerakkan atau
digoyang-goyang,
karena
goncangan
media
tersebut
menyebabkan
pecahnya struktur lapisan nata yang terbentuk. Hal ini menyebabkan lapisan
nata menjadi tipis dan terpisah satu sama lain.
Pada penelitian ini, botol-botol yang digunakan sebagai tempat medium
fermentasi disimpan pad a rak-rak kayu yang diletakkan di dalam kamar
inkubasi (bersuhu 28°C).
Botol-botol ini hanya diangkat sewaktu nata akan
dipanen sehingga terhindar dari goncangan.
Bakteri A. xylinum dapat tumbuh dan melakukan aktifitasnya dalam
keadaan aerobik dan anaerobik (Widia, 1984). Keadaan aerobik yaitu pada
saat belum terbentuknya lapisan nata di permukaan medium sedangkan
keadaan anaerobik terjadi pada saat terbentuk lapis an nata di permukaan
medium. Hal ini terjadi karena transfer oksigen ke dalam medium fermentasi
terhalang oleh lapisan nata yang terbentuk di permukaan. Keadaan menjadi
lebih anaerobik bila lapisan nata semakin menebal.
Pad a penelitian ini
lapisan nata mulai terbentuk pada hari ke 3-4 inkubasi.
Aktifitas bakteri A. xylinum yang dilakukan pada keadaan aerobik
berbeda dengan keadaan anaerobik. Pad a saat keadaan aerobik yaitu pada
saat oksigen tersedia di atas permukaan medium dan terlarut di dalamnya,
31
bakteri A. xylinum menggunakan oksigen untuk melaksanakan metabolisme
oksidatif.
Metabolisme yang dilakukan yaitu melakukan dekomposisi gula
menjadi asam asetat kemudian melalui lintasan asam trikarboksilat
Energi
yang didapat digunakan untuk melaksanakan metabolisme zat dalam sel
tersebut, memperbanyak biomassa, atau disimpan dalam bentuk Adenosin Tri
Posfat (A TP). Metabolisme kemudian dilanjutkan dengan membentuk kembali
glukosa melalui lintasan glukoneogenesis. Metabolisme ini dapat terlihat pada
Gambar 3.
Pad a saat oksigen mulai habis, bakteri
A. xylinum mulai menjalankan
aktifitas spesifiknya yaitu membentuk selulosa ekstraseluler secara perlahanlahan.
Selulosa ekstaseluler
ini sebenarnya merupakan kapsul yang
diproduksi oleh A. xylinum secara berlebih dan digunakan untuk membuat
nata de coco (Fardiaz, 1989). Pada hari ke 3-4 inkubasi, lapisan nata mulai
terbentuk pad a permukaan media. Hal ini akan menyebabkan kondisi yang
lebih anaerobik pad a media fermentasi.
Pada saat kondisi ini, aktifitas
spesifik bakteri semakin lancar yaitu membentuk nata yang makin lama makin
menebal.
8. PENELITIAN PENDAHULUAN
Penelitian pendahuluan dilakukan untuk menguji pertumbuhan A. xylinum
pada media "skim" santan dengan pengenceran santan 1:5, 1:10, 1:25 dan 1:28.
Jumlah "skim" santan yang dihasilkan berbeda-beda untuk tiap pengenceran.
Pengenceran yang tinggi akan menghasilkan "skim" santan dalam jumlah yang
32
tinggi pula.
Penentuan titik akhir pengenceran adalah berdasarkan penelitian
Sanches (1994) yang menyatakan bahwa 1 kilogram kelapa dapa! di!ambahkan
dengan 28 liter air (1 :28). Sedangkan pengenceran yang lebih tinggi tidak akan
menghasilkan nata karena jumlah nutrisi yang terdapat dalam "skim" santan
tidak mencukupi untuk pertumbuhan bakteri A. xylinum.
Penambahan
sukrosa
merupakan salah satu laktor penting dalam
pembuatan nata de coco secara komersial.
Tanpa adanya penambahan
sukrosa ke dalam medium fermentasi, lapisan nata tidak dapat terbentuk. Hal ini
karena jumlah total gula yang terdapat dalam "skim" santan maupun air kelapa
tidak mencukupi kebutuhan A. xylinum untuk menghasilkan nata.
Penambahan gul