a. pH – kebanyakan bahan pangan segar alami yang dikonsumsi manusia sebagai
bahan pangan bersifat asam. Rentang nilai pH untuk sayuran ialah 6,5-4,6 dan untuk buah-buahan ialah 4,5-3,0.
b. Sumber Energi – Oleh karena kebutuhan yang utama dari mikrobia ialah
suatu sumber energi, maka karbohidrat yang terlarut dan cepat tersedia berpengaruh pada populasi mikroba yang akan mendominasi.
c. Oksigen – Derajat anaerobis merupakan faktor utama dalam pengendalian
fermentasi. Populasi bakteri yang akan mendominasi suatu substart dapat dimanipulasikan dengan kebutuhan oksigennya dan ketersediannya. Produk
akhir dari suatu fermentasi sebagian dapat dikendalikan dengan tegangan oksigen substrat apabila faktor-faktor lainnya optimum.
d. Suhu – setiap golongan mikrobia memiliki suhu pertumbuhan yang optimum,
sehingga pengaturan suhu suatu substrat merupakan kendali yang positif terhadap pertumbuhannya. Untuk memperoleh hasil yang maksimum selama
proses fermentasi, harus diciptakan kondisi suhu yang optimum bagi pertumbuhan organisme. Desrosier, 1988
2.4.2 Keuntungan dan Kerugian Fermentasi
Makanan-makanan yang mengalami fermentasi biasanya mempunyai nilai gizi yang lebih tinggi daripada bahan asalnya. Hal ini tidak hanya disebabkan karena mikroba
bersifat katabolitik atau memecah komponen-komponen yang kompleks menjadi zat- zat yang lebih sederhana sehingga lebih mudah dicerna, tetapi mikroba dapat juga
mensintesa beberapa vitamin yang kompleks dan faktor-faktor pertumbuhan badan lainnya, misalnya produksi dari beberapa vitamin seperti riboflavin, vitamin B
12
dan provitamin A. Winarno, 1980
Melalui proses fermentasi juga dapat terjadi pemecahan oleh enzim-enzim tertentu terhadap bahan-bahan yang tidak dapat dicerna oleh manusia seperti selulosa
Universitas Sumatera Utara
menjadi gula sederhana atau turunannya. Beberapa makanan yang mengalami fermentasi juga dapat menyebabkan keracunan yang disebabkan oleh terbentuknya
toksin sebagai hasil metabolisme mikroba selama tumbuh. Winarno, 1980
2.5 Fermentasi Nata
Nata berasal dari bahasa spanyol yang berarti krim cream. Krim ini dibentuk oleh mikroorganisme Acetobacter xylinum melalui proses fermentasi. Mikroorganisme ini
membentuk gel pada permukaan larutan yang mengandung glukosa. Palungkun, 2006
Nata merupakan suatu bahan makanan hasil fermentasi oleh bakteri Acetobacter xylinum yang kaya akan selulosa, bersifat kenyal, transparan, dan rasanya menyerupai
kolang-kaling. Menurut Rahman 1992 Acetobacter xylinum dapat tumbuh dan berkembang dalam medium glukosa dan akan mengubah glukosa menjadi selulosa.
Budiyanto, 2004
Sumber glukosa merupakan faktor penting dalam proses fermentasi. Bakteri untuk menghasilkan nata membutuhkan sumber glukosa bagi proses metabolismenya.
Glukosa akan masuk ke dalam sel yang dibutuhkan dalam perkembang biakannya. Jumlah glukosa yang ditambahkan harus diperhatikan sehingga mencukupi untuk
metabolisme dan pembentukan pikel nata. Hidayat, 2006. Tanpa penambahan gula, tekstur nata menjadi kurang tebal. Sebaliknya, penambahan gula yang terlalu banyak
konsentrasi gula terlalu pekat menyebabkan bakteri mengalami plasmolisis kematian. Warisno, 2009
Selain glukosa, nitrogen juga merupakan faktor penting. Nitrogen diperlukan untuk pertumbuhan sel dan pembentukan enzim. Zwelzeneur Ammonia ZA atau
Urea mengandung nitrogen yang berguna untuk meningkatkan aktivitas atau sebagai nutrisi Acetobacter xylinum. Keuntungannya nata yang dihasilkan menjadi lebih
banyak dalam waktu yang singkat. Sebaliknya, tanpa penggunaan nitrogen nata yang dihasilkan akan sedikit. Warisno, 2009
Universitas Sumatera Utara
Bakteri Acetobacter xylinum akan tumbuh optimum pada media yang asam. Derajat keasaman yang dibutuhkan dalam pembuatan nata adalah 3-5. Pada kedua
sisipH optimum, aktifitas enzim seringkali menurun dengan tajam. Suatu perubahan kecil pada pH dapat menimbulkan perbedaan besar pada kecepatan beberapa reaksi
enzimatis yang amat penting bagi organisme. Budiyanto, 2004. Jenis asam yang sering digunakan adalah asam asetat atau asam cuka. Kelebihannya, harga lebih murah
dan mudah didapatkan dibanding asam organik lain. Jumlah penambahannya tergantung pada derajat keasaman media sebelumnnya. Warisno, 2009
Lama fermentasi yang digunakan dalam pembuatan nata ini pada umumnya 2- 4 minggu. Minggu ke-4 dari waktu fermentasi merupakan waktu maksimal produksi
nata. Tempat fermentasi sebaiknya tidak terbuat dari unsur logam karena mudah korosif, disamping itu tempat fermentasi diupayakan tidak mudah terkontaminasi,
tidak terkena cahaya matahari, dan jauh dari sumber panas dan jangan sampai langsung berhubungan dengan tanah. Budiyanto, 2004
Selain itu, pada proses pembentukan nata harus dihindari gerakan atau goncangan karena akan menenggelamkan lapisan nata yang telah terbentuk yang
menyebabkan terbentuknya lapisan baru, dimana lapisan pertama dan yang baru tidak dapat bersatu. Hal ini akan menyebabkan ketebalan produk nata menjadi tidak
standard. Kriteria nata yang berkualitas dapat dilihat dari segi kandungan bahan gizi protein, karbohidrat, lemak, air, abu, dan kadar serat, segi organoleptik bau, rasa,
warna, dan tekstur, dan dari segi penampakan produk berat basah dan ketebalan produk. Anonymous, 1991; Rahman, 1992
Temperatur ruang inkubasi harus diperhatikan karena berkaitan dengan pertumbuhan bakteri sehingga dapat tumbuh dan berkembang baik secara optimal.
Pada umumnya temperatur fermentasi untuk pembuatan nata adalah pada suhu kamar 28
C. Jika suhu terlalu rendah nata yang dihasilkan kurang memuaskan. Temperatur ruang yang terlalu tinggi akan menganggu pertumbuhan bakteri nata yang akhirnya
juga akan menghambat produksi nata. Budiyanto, 2004
Universitas Sumatera Utara
Dari hasil penelitian yang telah ada ternyata nata mempunyai kandungan bahan gizi dan tingkat organoleptik yang berbeda. Perbedaan tersebut disebabkan oleh
perbedaan jenis bahan baku yang digunakan, konsentrasi starter, pH fermentasi, lama fermentasi, konsentrasi suplementasi, tempat fermentasi, dan sebagainya. Budiyanto,
2004
2.6 Kadar Nutrisi Nata