BIOKIMIA
PANGAN
“ NATA DE
COCO ”
ONGEN ANDREAS ( D1C114047)
MADE RIKA PURNAMASARI ( D1C114104 )
CCHILDA NOVIANTI ( D1C114168 )
PROGRAM
STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS
TEKNOLOGI DAN INDUSTRI PERTANIAN
UNIVERSITAS
HALUOLEO
KENDARI
2016
Makalah ini dibuat
sebagai hasil tugas mata kuliah Biokimia Pangan.
Secara umum, makalah ini mengulas tentang Nata De Coco, dimulai dari latar
belakang,
Puji syukur penyusun
panjatkan ke hadirat Allah SWT karena atas karunia-Nya penyusun dapat
menyelesaikan laporan ini tepat pada waktunya dan tidak lupa penyusun mengucapkan
terima kasih kepada semua pihak yang terkait.
Penyusun sangat
menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh sebab itu
diharapkan adanya saran dan kritik yang membangun untuk perbaikan makalah ini
di masa yang akan datang.
Akhirnya penyusun
mengharapkan agar makalah ini dapat bermanfaat untuk menambah wawasan dan
keterampilan pembaca sebidang ilmu dan menambah kemajuan ilmu pengetahuan
pembaca umumnya.
Kendari,
06 Mei 2016
Penyusun,
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Nata de Coco merupakan jenis
makanan berserat yang dihasilkan Acetobacter xylinum dalam media cair bergula
sebagi susbtratnya. Nata de Coco merupakan makanan sehat kaya serat yang banyak
dikonsumsi sebagai makalanan pencuci mulut atau desert. Air kelapa merupakan
hasil samping pengolahan kelapa yang belum banyak dimanfaatkan dan banyak
dibuang sebagai limbah. Penanganan limbah air kelapa bertujuan agar memperoleh
nilai tambah secara ekonomi sekaligus menangani limbah air kelapa tersebut. Air
kelapa dapat dimanfaatkan sebagai substrat menghasilkan Nata de Coco karena
mengandung gula, mineral Mg2+, foktor pendukung pertumbuhan (growt promoting
factor) untuk A.xylinum. Pembuatan Nata de Coco dengan menggunakan substrat air
kelapa dilakukan dengan cara menambahkan gula sukrosa (gula pasir) 10%, urea
0,5%, asam asetat glasial 2% atau asam cuka dapur 25% sebanyak 16 ml/ liter air
kelapa. Proses pembuatan Nata de Coco melalui tahapan sebagai berikut;
pemeliharaan dan peremajaan kultur A. xylinum, persiapan substrat, persiapan
starter, fermentasi, pemanenan hasil, pengolahan hasil dan pengemasan hasil.
Produk Nata de Coco diolah dengan menambahkan gula dan flavouring agent yang
disukai konsumen akan memberikan nilai tambah yang optimal. Pengemasan terhadap
produk Nata de Coco bertujuan; (a). Mengawetkan produk agar bertahan lama tidak
rusak, (b). memberikan sentuhan nilai estetika terhadap produk sehingga
memiliki daya tarik yang lebih tinggi, (c). meningkatkan nilai tambah secara
ekonomi terhadap produk, (d). memudahkan
proses penyimpanan dan
distribusi produk.
B. Tanaman
Kelapa
Kelapa ( Cocos nucifera ) termasuk kedalam famili
palmae (palem) yang merupakan salah satu
kelas utama yang tergolong tumbuhan monokotiledon, famili palmaemen cakup
beberapa jenis tumbuhan yang bermanfaat bagi manusia, seperti kurma, kelapa
sawit, pinang, sagu, tebu, pohon aren, dan lainnya. Semuanya dibedakan
berdasarkan batangnya yang tidak bercabang yang di mahkotai oleh daun menjarum yang
bentuknya menyerupai kipas.
Regnum
: Plantae
Divisio :
Spermatophyta
Kelas :
Monocotyledoneae
Ordo : Palmes
Familia :
Palmae
Genus :
Cocos
Spesies : Cocos nucifera
Kelapa merupakan tanaman tropis yang penting bagi negara-negara Asia dan
Pasifik. Kelapa disamping dapat
memberikan devisa bagi negara juga merupakan mata pencaharian jutaan petani, yang mampu memberikan penghidupan puluhan
juta keluarga. Menurut FAO (Food and Agriculture
Organization) pada tahun 1976, negara-negara di Asia dan Pasifik menghasilkan
82% dari produksi kelapa dunia, sedangkan sisanya
oleh negara di Afrika dan Amerika Selatan (Suhardiyo L.,1988). Kesemua bagian pohon kelapa berguna kecuali
kemungkinannya bagian akar. Pohon kelapa mampu menghasilkan hingga 75
butir kelapa setahun, dengan itu pohon kelapa
mempunyai nilai ekonomi yang tinggi. Kegunaan berbagai bagian kelapa termasuk:
Daun kelapa bisa untuk pembungkus makanan
Tulang daun kelapa bisa dibuat untuk sapu lidi
Sabut kelapa
bisa dibuat untuk tali
Tempurung kelapa bisa diproses menjadi barang
kerajinan tangan
Air kelapa muda bisa diminum, sementara air kelapa tua bisa diproses
untuk menghasilkan santan, minyak
kelapa, kecap, dan lain-lain.
C. Air
Kelapa
Kelapa
menghasilkan air sebanyak 50 – 150 ml per butir. Air kelapa sangat
baik digunakan sebagai bahan dalam pembuatan nata, karena mengandung
nutrisi yang dibutuhkan bagi pertumbuhan,
perkembang biakan, dan aktivitas bibit nata yang berupa bakteri Acetobacter
xylinum. Untuk Pertumbuhan dan aktivitasnya, Acetobacter
xylinum membutuhkan unsur makro dan mikro. Unsur makro terdiri atas karbon dan
nitrogen. Sebagian dari kebutuhan
akan karbon tersebut sudah dapat diperoleh daridalam air kelapa
dalam bentuk karbohidrat sederhana, misalnya sukrosa, glukosa,fruktosa, dan
lain-lainnya. Sementara nitrogen juga dapat diperoleh dari protein yang terkandung dalam air kelapa, meskipun dalam jumlah yang kecil.
Namun meskipun sedikit, protein dalam air kelapa tersebut tersusun dari
asam-asam amino yang lengkap, yaitu sebanyak 17 macam asam amino. Bahkan
persentase beberapa macam asam amino yang meliputi arginin, alanin,
sistein, dan serin, ternyata lebih tinggi
daripada asam-asam amino dalam susu sapi. Kelengkapan asam-asam amino
dalam air kelapa ini sangat mendukung pertumbuhan,
perkembangan, dan aktivitas bibit nata Acetobacter xylinum.
Selain karbohidrat dan protein, air kelapa yang telah tua juga mengandung
berbagai mineral yang sangat diperlukan oleh Acetobacter xylinum. Kelengkapan
unsur mineral yang terkandung dalam air kelapa tua tersebut merupakan faktor
kelebihan air kelapa jika dibandingkan
dengan bahan pembuatan nata lainnya. Sebagai contoh, kalium (K), natrium
(Na), magnesium (Mg), kalsium (Ca),dan fosfor (P), merupakan unsur mineral
utama yang terkandung dalam air kelapa tua, yang
sangat dibutuhkan oleh Acetobacter
xylinum.
Air kelapa yang
baik adalah yang diperoleh dari kelapa tua optimal, tidak terlalu tua dan
tidak pula terlalu muda. Dalam air kelapa yang terlalu tua, terkandung minyak dari kelapa yang dapat menghambat
pertumbuhan bibit nata Acetobacter xylinum.
Sebaliknya, air kelapa yang masih muda belum
mengandung mineral yang cukup di dalamnya, sehingga kurang baik apabila
digunakan sebagai bahan pembuatan nata (Pambayun R.,2002).
D. Acetobacter xylinum
Bakteri
pembentuk nata termasuk kedalam golongan Acetobacter , yang mempunyai
ciri – ciri antara lain : ”sel bulat panjang sampai batang (seperti kapsul),
tidak mempunyai endospora, sel – selnya bersifat gram negatif, bernafas
secara aerob tetapi dalam kadar
yang kecil (Pelczar dan Chan,1988). Acetobacter xylinum dapat dibedakan dengan spesies yang lain
karena sifatnya yang bila ditumbuhkan pada
medium yang kaya komponen gula, bakteri ini dapat memecah komponen gula dan
mampu membentuk suatu polisakarida yang dikenal dengan selulosa ekstraseluler.
Dalam medium cair, Acetobacter
xylinum mampu membentuk suatu lapisan yang
dapat mencapai ketebalan beberapa sentimeter. Bakteri terperangkap dalam benang – benang yang dibuatnya. Untuk
menghasilkan massa yang kokoh, kenyal, tebal, putih, dan tembus pandang
perlu diperhatikan suhu fermentasi (inkubasi), komposisi medium dan pH medium.
Klasifikasi ilmiah dari Acetobacter xylinum
Kerajaan :
Bacteria
Filum :
Proteobacteria
Kelas :
Alpha Proteobacteria
Ordo : Rhodospirilia
Famili :
Pseudomonadaceae
Genus :
Acetobacter
Spesies :Acetobacter xylinum
(Moss M.O.,1995)
Bakteri Acetobacter xylinum mengalami pertumbuhan
sel. Pertumbuhan sel didefinisikan sebagai pertumbuhan secara teratur semua
komponen di dalam selhidup. Bakteri Acetobacter xylinum mengalami beberapa fase
pertumbuhan sel yaitu fase adaptasi, fase pertumbuhan awal, fase pertumbuhan
eksponensial, fase pertumbuhan lambat, fase pertumbuhan tetap, fase menuju
kematian, dan fase kematian.
a)
Fase adaptasi
Begitu
dipindahkan ke media baru, bakteri Acetobacter
xylinum tidak langsung tumbuh dan
berkembang. Pada fase ini, bakteri
akan terlebih dahulu menyesuaikan diri
dengan substrat dan kondisi lingkungan barunya. Fase adaptasi bagi Acetobacter xylinum dicapai antara 0 – 24 jam atau ± 1 hari sejak
inokulasi.
b) Fase pertumbuhan awal
Pada fase ini, sel mulai membelah dengan kecepatan rendah. Fase ini menandai
diawalinya fase pertumbuhan eksponensial.
Fase ini dilalui dalam beberapa jam.
c) Fase pertumbuhan eksponensial
Fase ini disebut juga sebagai fase pertumbuhan logaritmik, yang ditandai
dengan pertumbuhan yang sangat cepat. Untuk bakteri Acetobacter xylinum , fase ini dicapaidalam waktu antara 1- 5 hari
tergantung pada kondisi lingkungan. Pada fase ini juga, bakteri
mengeluarkan enzim ekstraseluler
polimerase sebanyak – banyaknya, untuk menyusun polimer glukosa
menjadi selulosa.
d) Fase
pertumbuhan lambat
Pada fase ini, terjadi pertumbuhan yang diperlambat karena ketersediaan
nutrisi yang telah berkurang, terdapatnya
metabolit yang bersifat toksik yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri, dan umur sel yang telah tua.
e) Fase stasioner
Pada fase ini,
jumlah sel yang tumbuh relatif sama dengan jumlah sel yang mati. Penyebabnya adalah di dalam media terjadi
kekurangan nutrisi, pengaruh metabolittoksik lebih besar, dan umur sel semakin
tua. Namun pada fase ini, sel akan lebih tahan terhadap kondisi
lingkungan yang ekstrim jika dibandingkan dengan ketahanannya pada fase lain. Matrik nata lebih banyak diproduksi pada
fase ini.
f) Fase menuju kematian
Pada fase ini, bakteri mulai mengalami kematian karena nutrisi telah habis
dan sel kehilangan banyak energi cadangannya.
g) Fase kematian
Pada fase ini, sel dengan cepat mengalami kematian, dan hampir merupakan
kebalikan dari fase logaritmik. Sel
mengalami lisis dan melepaskan komponen yang terdapat didalamnya.
a. Sifat-sifat Acetobacter xylinum
1. Sifat Morfologi
Acetobacter xylinum merupakan bakteri berbentuk batang pendek, yang mempunyai
panjang 2 mikron dan lebar 0,6 mikron, dengan permukaan dinding yang berlendir. Bakteri ini bisa membentuk rantai
pendek dengan satuan 6 – 8 sel. Bakteri ini tidak membentuk endospora
maupun pigmen. Pada kultur sel yang masih
muda, individu sel berada sendiri-sendiri dan transparan. Koloni yang sudah tua
membentuk lapisan menyerupai gelatin
yang kokoh menutupi sel dan koloninya. Pertumbuhan koloni pada medium cair
setelah 48 jam inokulasi akan membentuk lapisan pelikel dan dapat dengan
mudah diambil dengan jarum ose.
2. Sifat Fisiologi
Bakteri ini
dapat membentuk asam dari glukosa, etil alkohol, dan propil alkohol, tidak
membentuk indol dan mempunyai kemampuan mengoksidasi asam asetat menjadi CO2
dan H2O. Sifat yang
paling menonjol dari bakteri ini adalah memiliki kemampuan mempolimerisasi
glukosa hingga menjadi selulosa. Selanjutnya,selulosa tersebut membentuk matrik
yang dikenal sebagai nata. Faktor – faktor dominan yang mempengaruhi sifat
fisiologi dalam pembentukan nata adalah ketersediaan
nutrisi, derajat keasaman, temperatur, dan ketersediaan oksigen.
b. Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan
Acetobacter xylinum
Adapun beberapa faktor yang berkaitan dengan kondisi nutrisi, adalah
sebagai berikut:
1) Sumber karbon
Sumber karbon
yang dapat digunakan dalam fermentasi nata adalah senyawa karbohidrat yang
tergolong monosakarida dan disakarida. Pembentukan nata dapat terjadi pada media yang mengandung senyawa –
senyawa glukosa, sukrosa, danlaktosa. Sementara yang paling banyak
digunakan berdasarkan pertimbangan ekonomis,
adalah sukrosa atau gula pasir. Penambahan sukrosa harus mengacu pada
jumlah yang dibutuhkan. Penambahan yang
berlebihan, disamping tidak
ekonomis akan mempengaruhi teksturnata, juga dapat
menyebabkan terciptanya limbah baru berupa sisa dari sukrosa tersebut. Namun sebaliknya, penambahan yang
terlalu sedikit, menyebabkan bibit nata
menjadi tumbuh tidak normal dan nata tidak dapat dihasilkan secara maksimal.
2) Sumber nitrogen
Sumber nitrogen bisa digunakan dari senyawa organik maupun anorganik. Bahan
yang baik bagi pertumbuhan Acetobacter xylinum dan pembentukan nata adalah ekstrak yeast
dan kasein. Namun, amonium sulfat dan amonium fosfat (di pasardikenal dengan ZA) merupakan bahan yang lebih cocok digunakan
dari sudut pandang ekonomi dan
kualitas nata yang dihasilkan.
Banyak sumber N lain yang dapat
digunakan dan murah seperti urea.
3) Tingkat keasaman (pH)
Meskipun bisa
tumbuh pada kisaran pH 3,5 – 7,5 , bakteri Acetobacter xylinum sangat cocok tumbuh pada suasana asam (pH
4,3). Jika kondisi lingkungan dalam suasana basa,
bakteri ini akan mengalami gangguan metabolisme selnya.
4) Temperatur
Adapun suhu ideal (optimal) bagi pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum adalah 280C – 310C. Kisaran suhu tersebut merupakan suhu kamar. Pada suhu di bawah 280C,pertumbuhan bakteri terhambat. Demikian juga,
pada suhu diatas 310C,
bibit nata akan mengalami kerusakan dan bahkan mati, meskipun enzim
ekstraseluler yang telah dihasilkan tetap
bekerja membentuk nata.
5) Udara (oksigen)
Bakteri Acetobacter xylinum merupakan mikroba
aerobik. Dalam pertumbuhan, perkembangan,
dan aktivitasnya, bakteri ini sangat memerlukan oksigen. Bila kekurangan
oksigen, bakteri ini akan mengalami gangguan dalam pertumbuhannya dan
bahkan akan segera mengalami kematian. Oleh sebab itu, wadah yang digunakan
untuk fermentasi nata de coco, tidak boleh ditutup rapat. Untuk mencukupi
kebutuhan oksigen, pada ruang fermentasi
nata harus tersedia cukup ventilasi.
c. Aktifitas Acetobacter xylinum pada fermentasi
nata
Apabila ditumbuhkan dalam media
yang kaya akan sukrosa (gula pasir), bakteri ini akan memecah sukrosa
menjadi glukosa dan fruktosa. Senyawa –
senyawa glukosa dan fruktosa tersebut baru dikonsumsi sebagai bahan bagi
metabolisme sel. Bakteri Acetobacter
xylinum merombak gula untuk memperoleh energi yang diperlukan bagi
metabolisme sel. Selain itu, bakteri ini juga mengeluarkan enzim yang mampu menyusun (mempolimerisasi) senyawa
glukosa menjadi polisakarida yang dikenal dengan selulosa ekstraseluler (nata
de coco). Fruktosa, selain digunakan sebagai sumber energi, bahan dasar
nata setelah dihidrolisis menjadi glukosa, juga berperan sebagai induser bagi
sintesis enzim ekstraseluler polimerase. Hal ini merupakan salah satu alasan,
bahwa sukrosa mempunyai kelebihan dibanding gula sederhana lain dalam fungsinya
sebagai substrat pembuat nata.
Berdasarkan pada pengamatan morfologi, pembentukan nata
oleh bakteri Acetobacter xylinum
diawali dengan pembentukan lembaran benang
– benang selulosa. Pembentukan benang tersebut, pada mulanya tampak seperti
flagel (cambuk pada bakteri umumnya). Selanjutnya, bakteri Acetobacter xylinum membentuk mikrofibril
selulosa disekitar permukaan tubuhnya
hingga membentuk serabut selulosa yang sangat banyak dan dapat
mencapai ketebalan tertentu. Pada akhirnya, susunan selulosa tersebut akan tampak seperti lembaran putih transparan dengan
permukaan licin dan halus, yang disebut nata.
E. Nata De Coco
Nata de Coco merupakan makanan
pencuci mulut (desert). Nata de Coco adalah makanan yang banyak mengandung
serat, mengandung selulosa kadar tinggi yang bermanfaat bagi kesehatan dalam
membantu pencernaan. Kadungan kalori yang rendah pada Nata de Coco merupakan
pertimbangan yang tepat produk Nata de Coco sebagai makan diet. Dari segi
penampilannya makanan ini memiliki nilai estetika yang tinggi, penampilan warna
putih agak bening, tekstur kenyal, aroma segar. Dengan penampilan tersebut maka
nata sebagai makanan desert memiliki daya tarik yang tinggi. Dari segi ekonomi
produksi nata de coco menjanjikan nilai tambah. Uning (1974) mengungkapkan
bahwa pembuatan nata yang diperkaya dengan vitamin dan mineral akan
mempertinggi nilai gizi dari produk ini.
Nata de Coco dibentuk oleh
spesies bakteri asam asetat pada permukaan cairan yang mengandung gula, sari
buah, atau ekstrak tanaman lain (Lapuz et al., 1967). Beberapa spesies yang
termasuk bakteri asam asetat dapat membentuk selulosa, namun selama ini yang
paling banyak dipelajari adalah A. xylinum (Swissa et al., 1980). Bakteri A.
xylinum termasuk genus Acetobacter (Ley & Frateur, 1974). Bakteri A.
Xylinum bersifat Gram negatif, aerob, berbentuk batang pendek atau kokus (Moat,
1986; Forng etal., 1989).
Pemanfaatan limbah pengolahan
kelapa berupa air kelapa merupakan cara mengoptimalkan pemanfaatan buah kelapa.
Limbah air kelapa cukup baik digunakan untuk substrat pembuatan Nata de Coco.
Dalam air kelapa terdapat berbagai nutrisi yang bisa dimanfaatkan bakteri
penghasil Nata de Coco. Nutrisi yang terkandung dalam air kelapa antara lain :
gula sukrosa 1,28%, sumber mineral yang beragam antara lain Mg2+ 3,54 gr/l
(Woodroof, 1972, Pracaya 1982), serta adanya faktor pendukung pertumbuhan
(growth promoting factor) merupakan senyawa yang mampu meningkatkan pertumbuhan
bakteri penghasil nata (A. xylinum) (Lapus et al., 1967). Adanya gula sukrosa
dalam air kelapa akan dimanfaatkan oleh A. xylinum sebagai sumber energi,
maupun sumber karbon untuk membentuk senyawa metabolit diantaranya adalah
selulosa yang membentuk Nata de Coco. Senyawa peningkat pertumbuhan mikroba
(growth promoting factor) akan meningkatkan pertumbuhan mikroba, sedangkan
adanya mineral dalam substrat akan membantu meningkatkan aktifitas enzim kinase
dalam metabolisme di dalam sel A. xylinum untuk menghasilkan selulosa. Dengan
perrtimbangan diatas maka pemanfaatan limbah air kelapa merupakan upaya
pemanfaatan limbah menjadi produk yang memiliki nilai tambah. Fermentasi Nata
de Coco dilakukan melalui tahap-tahap berikut:
- Persiapan bahan dan alat
- Pemeliharaan biakan murni A. xylinum.
- Pembuatan starter.
- Fermentasi.
- Pemanenan
- Pengolahan
- Pengemasan
BAB II
PROSES PEMBUATAN NATA DE COCO
Beberapa
tahap kegiatan dalam pembuatan nata adalah sebagai berikut :
A.
Persiapan bahan dan alat
Peralatan yang diperlukan:
1. Kompor.
2. Panci untuk merebus media/
air kelapa.
3. Gelas ukur besar 1liter dan
250 mili liter.
4. Pengaduk.
5. Pisau pengiris nata.
6. Plastik kemasan 1/2 kg.
7. Saringan air kelapa/ ayakan
tepung.
8. Nampan/ wadah untuk
fermentasi.
9. Kain putih/mori untuk
penutup 3 m.
10. Tali pengikat/karet.
11. Ember/baskom
perendam/pencuci.
12. Timbangan kue.
13. Sealing cup ukuran akua
gelas.
Bahan yang diperlukan:
1. Air kelapa 25 liter.
2. Gula pasir 2,5 kg.
3. Asam cuka (asam asetat
25%)/asam cuka dapur 400 mili liter.
4. Urea 25 g.
5. Sirup rasa dan warna
disesuaikan kesukaan masyarakat
6. Kap gelas (ukuran aqua
gelas).
7. Allumunium foil satu
gulung.
8. Sendok plastik.
1.
Preparasi
Tahap
preparasi terdiri atas beberapa kegiatan sebagai berikut:
a. Penyaringan :
Penyaringan bertujuan untuk memisahkan kotoran-kotoran atau benda-benda asing
yang tercampur dengan air kelapa, seperti misalnya sisa sabut. Penyaringan yang lebih baik apabila dilakukan dengan
menggunakan kain penyaring. Air kelapa yang mengandung banyak kotoran dan debu
akan menghasilkan nata yang keruh dengan penampakan yang kurang menarik dan
terkesan kotor.
b. Penambahan gula pasir dan ammonium sulfat : Ketersediaan karbohidrat
dan protein yang terdapat dalam air kelapa belum mencukupi kebutuhan
untuk pembentukan nata, kedalam air kelapa tersebut perlu ditambahkan gula pasir minimal 2,5% dan ammonium
sulfat sebanyak 0,5%. Rasio karbon dan nitrogen dalam pembuatan nata
merupakan kunci utama agar proses tidak menghasilkan limbah yang
berupa sisa cairan fermentasi (dicapai tingkat zero residual substrate), substrat (nutrisi dalam media) habis
digunakan oleh bakteri nata. Jenis sumber karbon bisa berupa bahan seperti
misalnya glukosa, laktosa, fruktosa. Demikian juga dengan jenis sumber nitrogen
yang digunakan dapat berupa nitrogen organik seperti misalnya protein,
ekstrak yeast, maupun nitrogen anorganik seperti
misalnya ammonium fosfat, ammonium sulfat, dan urea.
c. Perebusan : Perebusan dilakukan sampai mendidih dan
dipertahankan selama 5 – 10 menit untuk meyakinkan bahwa mikroba
kontaminan telah mati, dan juga menyempurnakan pelarutan gula pasir dan
ammonium sulfat yang ditambahkan.
d. Penambahan cuka : Tujuan
penambahan cuka/asam asetat adalah
untuk menurunkan pH air kelapa dari
sekitar 6,5 sampai mencapai pH 4,3. Kondisi pH 4,3 merupakan kondisi optimal bagi pertumbuhan Acetobacter xylinum.
e. Pendinginan :
Pendinginan paling baik dilakukan dengan cara membiarkan cairan dalam nampan
selama satu malam. Hal ini sekaligus untuk mengecek ada tidaknya kontaminan yang tumbuh pada cairan.
B. Pemeliharaan Kultur Murni A.
xylinum
Biakan atau kultur murni A.
Xylinum. Kultur tersebut tumbuh pada media Hassid Barker. Koleksi kultur dapat
dalam bentuk kering beku dalam ampul, maupun dalam bentuk goresan dalam agar
miring (slant agar). Koleksi kultur dalam bentuk kering beku dalam ampul dapat
bertahan hidup bertahun-tahun tanpa peremajaan. Sedangkan koleksi kultur dalam
agar miring perlu peremajaan setiap 2-3 bulan. Kebanyakan koleksi kultur
pemeliharaannya dengan cara peremajaan dilakukan pada media agar miring.
Pemeliharaan
koleksi kultur yang dimiliki dapat dilakukan dengan cara: pembuatan media
Hassid Barker Agar (HBA) dalam tabung reaksi dan peremajaan kultur setiap 2-3
bulan. Komposisi media HBA adalah sebagai berikut: sukrosa 10%, (NH4)2SO4 0,6
g/L, K2HPO4 5,0 g/L, ekstrak khamir 2,5 g/L 2 % asam asetat glasial, agar difco
15 g/L . Media HBA dimasukkan kedalam tabung reaksi dan disterilkan dalam
autoclave 121 oC, 2 atm, selama 15 menit. Media dalam tabung reaksi masih panas
diletakkan mring hingga membeku untuk menghasilkan media agar miring.
Peremajaan dapat dilakukan dengan cara menggoreskan 1 ose kultur kedalam media
agar miring yang telah dipersiapkan. Kutur baru diinkubasi pada suhu kamar,
selama 2-3 hari. Kultur akan tumbuh pada media HBA miring dengan bentuk sesuai
alur goresan. Kultur yang terlah diremajakan siap untuk kultur kerja, dan
sebagian disimpan untuk kultur simpan atau kultur stok (Stock Culture).
C. Persiapan Substrat
Sustrat adalah media
pertumbuhan bakteri A. xylinum, bentuk cair yang didalamnya mengandung nutrisi
yang diperlukan untuk pertumbuhan A. xylinum, untuk menghasilkan Nata de Coco.
Cara penyiapan substrat untuk pembuatan Nata de Coco dengan bahan baku air kelapa
adalah sebagai berikut:
Air kelapa yang diperoleh dari pasar disaring dengan menggunakan kain
saring bersih. Kedalam air kelapa ditambahkan sukrosa (gula pasir) sebanyak 10%
(b/v). Gula ditambahkan sambil dipanaskan, diaduk hingga homogen. Urea
(sebanyak 5 gram urea untuk setiap 1 liter air kelapa bergula yang disiapkan)
ditambahkan dan diaduk sambil didihkan. Substrat ini didinginkan, kemudian
ditambah asam acetat glacial (asam cuka ) sebanyak 2% atau asam cuka dapur 25%
(16 ml asam asetat untuk setiap 1 liter air kelapa). Substrat disterilkan
dengan cara dimasukkan dalam outoclave pada suhu 121 oC, tekanan 2
atm, selama 15 menit (atau didihkan selama 15 menit).
D. Penyiapan Starter
Starter adalah bibit A.
xylinum yang telah ditumbuhkan dalam substrat pertumbuhan kultur tersebut
sehingga populasi bakteri A. xylinum mencapai karapatan optimal untuk proses
pembuatan nata , yaitu 1 x 109 sel/ml. Biasanya karapatan ini akan dicapai pada
pertumbuhan kultur tersebut dalam susbtrat selama 48 jam (2 hari). Penyiapan
starter adalah sebagai berikut:
Substrat disterilkan dengan outoclave atau dengan cara didihkan selama
15 menit. Setelah dingin kira-kira susu 40 oC, sebanyak 300 ml
dimasukkan kedalam botol steril volume 500 ml. Substrat dalam botol steril
diinokulasi (ditanami bibit bakteri A. xylinum) sebanyak 2 ose (kira-kira 2
pentol korek api), bibit A. xylinum. Substrat digojog, sebaiknya menggunakan
shaker dengan kecepatan 140 rpm (Masaoka, et al., 1993) ( secara manual digojog
setiap 2-4 jam ). Starter ditumbuhkan selama 2 hari, pada suhu kamar.
E. Inokulasi, Fermentasi, dan Pengendaliannya
a.
Pemberian bibit (inokulasi): Pemberian bibit dilakukan apabila campuran air
kelapa, ammonium sulfat, dan asam asetat/cuka telah benar-benar dingin. Bila
pemberian bibit dilakukan pada waktu cairan air kelapa masih dalam keadaan
panas atau hangat, maka bibit nata dapat mengalami
kematian, sehingga proses fermentasi tidak bisa berlangsung.
b.
Fermentasi atau pemeraman : Campuran air kelapa yang sudah diberi bibit,
dibiarkan selama 7 – 8 hari agar terjadi
proses fermentasi dan terbentuklah nata de coco (Pambayun R.,2002).
F.
Mekanisme Fermentasi Nata De Coco
Fermentasi adalah suatu proses
pengubahan senyawa yang terkandung didalam substrat oleh mikroba (kulture)
misalkan senyawa gula menjadi bentuk lain (misalkan selulosa /Nata de Coco),
baik merupakan proses pemecahan maupun proses pembentukan dalam situasi aerob maupun anaerob. Jadi proses fermentasi bisa terjadi
proses katabolisme maupun proses anabolisme. Fermentasi substrat air kelapa
yang telah dipersiapkan sebelumnya prosesnya sebagai berikut; substrat air
kelapa disterilkan dengan menggunakan outoclave atau dengan cara didihkan
selama 15 menit. Substrtat didinginkan hingga suhu 40oC. Substrat
dimasukkan pada nampan atau baskom steril dengan permukaan yang lebar,
dengan kedalaman substrat kira-kira 5 cm. Substrat diinokulasi dengan
menggunakan starter atau bibit sebanyak 10 % (v/v). Substrat kemudian diaduk
rata, ditutup dengan menggunakan kain kasa. Nampan diinkubasi atau diperam
dengan cara diletakan pada tempat yang bersih, terhindar dari debu, ditutup
dengan menggunakan kain bersih untuk menghindari terjadinya kontaminasi.
Inkubasi dilakukan selama 10 – 15 hari, pada suhu kamar. Pada tahap fermentasi
ini tidak boleh digojok. Pada umur 10-15 hari nata dapat dipanen.
Fermentasi
dapat terjadi karena adanya aktifitas mikroba penyebab fermentasi pada substrat
organik yang sesuai. Terjadinya fermentasi ini dapat menyebabkan perubahan sifat bahan pangan, sebagai akibat dari pemecahan
kandungan-kandungan bahanpangan tersebut. Hasil-hasil fermentasi
terutama tergantung pada jenis bahan pangan(substrat), macam mikroba dan kondisi di sekelilingnya
yang mempengaruhi pertumbuhan dan metabolisme mikroba (Winarno F.G.,1992). Fermentasi
nata dilakukan pada media cair yang telah diinokulasi dengan starter. Mikroba
tumbuh terutama pada permukaan media fermentasi. Fermentasi dilangsungkan
sampai nata yang terbentuk cukup tebal. Nata berupa lapisan putih seperti agar.
Lapisan ini adalah massa mikroba berkapsul dari selulosa(Hasbullah,2001).
G. Zat-zat nutrisi yang ditambahkan pada fermentasi
nata de coco
Komposisi media fermentasi nata
terdiri dari karbohidrat (gula) sebagai sumber karbon dan urea sebagai sumber
nitrogen. Oleh karena itu perlu ditambahkan zat-zat nutrisi sebagai berikut.
a. Gula sebagai sumber karbon
Sumber karbon
merupakan faktor penting dalam proses fermentasi. Bakteri untuk menghasilkan nata membutuhkan sumber karbon bagi
proses metabolismenya. Glukosa akan masuk ke dalam sel dan digunakan bagi
penyediaan energi yang dibutuhkan dalam perkembang biakannya. Jumlah
gula yang ditambahkan harus diperhatikan sehingga mencukupi untuk metabolisme
dan pembentukan pelikel nata. Kebutuhan karbon untuk media umumnya diberikan
oleh glukosa, pati, dan laktosa (Hidayat,2006).
b. Urea sebagai sumber nitrogen
Selain gula,
sumber nitrogen merupakan faktor penting pula. Nitrogen diperlukan untuk pertumbuhan sel dan pembentukan enzim.
Kekurangan nitrogen menyebabkan sel tumbuh dengan kurang baik dan menghambat pembentukan enzim yangdiperlukan,
sehingga proses fermentasi dapat mengalami kegagalan atau tidak sempurna
(Hidayat,2006).
H. Faktor-faktor yang mempengaruhi keberhasilan
pembuatan nata
1. Temperatur ruang inkubasi :
Temperatur ruang inkubasi harus diperhatikan karena berkaitan dengan pertumbuhan bakteri Acetobacter
xylinum dapat tumbuh dan berkembang secara optimal. Pada umumnya suhu fermentasi untuk pembuatan
nata adalah pada suhu kamar (280C). Suhu yang terlalu rendah
atau terlalu tinggi akan mengganggu pertumbuhan
bakteri pembentuk nata, yang akhirnya juga menghambat produksi nata.
2. Kualitas starter : Starter
yang kurang baik akan menghasilkan nata yang kurang baik pula. Sebaiknya digunakan starter
yang berkualitas baik untuk mendapatkan nata dengan kualitas baik. Starter yang
berkualitas baik adalah starter
yang tidak terkontaminasi, dengan ketebalan nata yang sedang (tidak
terlalu tebal dan tidak terlalu
tipis), dan berada pada lapisan atas permukaan media fermentasi.
3. Kebersihan alat : Alat-alat yang tidak steril dapat menghambat
pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum.
Sedangkan alat-alat yang steril dapat mendukung pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum.
4. Jenis dan konsentrasi medium : Medium fermentasi harus mengandung
banyak karbohidrat (gula) di samping vitamin – vitamin dan mineral, karena pada
hakikatnya nata tersebut adalah benang –benang halus dari sel bakteri yang kaya
akan selulosa yang diproduksi dari glukosa oleh bakteri Acetobacter xylinum.
Nata merupakan hasil fermentasi dari bakteri Acetobacter
xylinum, bakteri ini dapat tumbuh dan berkembang dalam medium gula dan akan mengubah gula menjadi selulosa.
5. Waktu Fermentasi : Waktu
fermentasi yang digunakan dalam pembuatan nata umumnya 2 – 4minggu. Minggu ke 4
dari waktu fermentasi merupakan waktu maksimal produksi nata, yang berarti lebih dari 4 minggu, maka kualitas nata yang
diproduksi akan menurun.
6. pH Fermentasi : Derajat keasaman yang dibutuhkan dalam pembuatan
nata adalah 3 – 5 atau dalam
suasana asam. Pada kedua sisi pH optimum, aktifitas enzim seringkali menurun dengan tajam. Suatu perubahan kecil pada pH dapat
menimbulkan perbedaan besar pada kecepatan beberapa reaksi enzimatis yang amat
penting bagi organisme.
7. Tempat Fermentasi : Tempat fermentasi sebaiknya tidak terbuat
dari logam karena mudah korosif yang
dapat mengganggu pertumbuhan mikroorganisme pembentuk nata. Di samping itu
tempat fermentasi sebaiknya tidak terkena cahaya matahari langsung, jauh dari sumber panas, dan harus berada dalam kondisi
steril. Selain itu, dalam pembuatan nata juga harus diperhatikan bahwa
selama proses pembentukan nata berlangsung
harus di hindari gerakan atau goncangan di sekitar tempat fermentasi. Akibat
adanya gerakan atau goncangan ini akan menenggelamkan lapisan nata yang telah
terbentuk dan menyebabkan terbentuknya lapisan nata yang baru yang terpisah
dari nata yang pertama. Hal ini
menyebabkan ketebalan produksi nata tidak standar. (Budiyanto, 2004).
I. Proses Pengolahan
Nata de Coco
Nata de Coco yang dipanen pada
umur 10-15 hari, dalam bentuk lembaran dengan ketebalan 1 - 1,5 cm. Nata de
Coco dicuci dengan menggunakan air bersih, diiris dalam betuk kubus, dicuci
dengan menggunakan air bersih. Nata de Coco direndam dalam air bersih selama
2-3 hari. Agar rasa asam Nata de Coco hilang perlu direbus hingga selama 10
menit. Hingga tahap ini telah dihasilkan Nata de Coco rasa tawar. Untuk
menghasilkan Nata de Coco siap konsumsi yang memiliki rasa manis dengan flavour
tertentu perlu dilakukan proses lanjut. Nata de Coco direbus dalam air bergula.
Penyiapan air bergula dengan cara menambahkan gula pasir sebanyak 500 gr ke
dalam 5 liter air ditambahkan vanili atau flavour agent lain untuk menghasilkan
flavour yang diinginkan. Potongan Nata de Coco bentuk dadu dumasukkan kedalam
air bergula selanjutnya direbus hingga mendidih selama 15 menit. Nata de Coco
didingankan dan siap untuk dikonsumsi.
J. Pengemasan
Kemasan merupakan aspek
penting dalam rangka menghasilkan produk Nata de Coco untuk keperluan
komersial. Dengan demikian proses pengemasan perlu dilakukan secara teliti dan
detai prosesnya sehingga menghasilkan nilai tambah yang optimal dari manfaat
dan tujuan pengemamasan tersebut. Kemasan terhadap produk Nata de Coco memiliki
tujuan seabagai berikut:
1)
Mengawetkan produk agar bertahan lama tidah rusak.
2)
Memberikan sentuhan nilai estetika terhadap produk sehingga memiliki daya tarik
yang lebih tinggi.
3)
Meningkatkan nilai tambah secara ekonomi terhadap produk.
4)
Memudahkan proses penyimpanan dan distribusi produk.
Pengemasan dapat dilakukan
dengan kemasan yang sederhana dengan menggunakan kantung plastik kemasan dengan
ukuran bervariasi ½ kg, 1 kg dan seterusnya sesuai dengan keperluan pasar bila
pengemasan bertujuan untuk komersial. Kemasan dapat pula dilakukan dengan
menggunakan kemasan cup plastik, ukuran aqua cup atau yang lebih besar. Ragam
bentuk dan ukuran sangat ditentukan oleh kebutuhan.
Proses pengmasan produk Nata
de Coco dapat dilakukan sebagai berikut:
Nata de Coco yang telah direbus dengan penambahan gula dan flavouring
agent tertentu didinginkan hingga suhu 40 oC (suma-suam kuku). Produk tersebut
selanjutnya dimasukkan ke dalam kemasan plastik atau cup secara aseptik untuk
menghindari contaminan. Pengisian produk kedalam kemasan harus penuh agar tidak
tersisa udara dalam kemasan sehingga mikroba kontaminan tidak bisa tumbuh.
Kemasan selanjutnya ditutup dengan menggunakan sealer. Pengemasan selesai
produk dimasukkan dalam air dingin hingga produk menjadi dingan dan segera
ditiriskan. Selanjutnya produk yang telah dikemas dan didistribusikan atau
disimpan dalam penyimpan berpendingin agar tetap segar dan lebih awet.
K.
Manfaat Nata De Coco
Nata de Coco adalah makanan
yang banyak mengandung serat, mengandung selulosa kadar tinggi yang bermanfaat
bagi kesehatan dalam membantu pencernaan. Kadungan kalori yang rendah
pada Nata de Coco merupakan pertimbangan yang
tepat produk Nata de Coco sebagai makan diet. Dengan penampilan tersebut maka
nata sebagai makanan desert memiliki daya tarik yang tinggi. Dari segi ekonomi
produksi nata de coco menjanjikan nilai tambah. Pembuatan nata yang diperkaya
dengan vitamin dan mineral akan mempertinggi nilai gizi dari produk ini.
Beberapa spesies yang termasuk
bakteri asam asetat dapat membentuk selulosa, namun selama ini yang paling
banyak dipelajari adalah Acetobacter xylinum. Bakteri Acetobacter xylinum
termasuk genus Acetobacter. Pemanfaatan limbah pengolahan kelapa berupa air
kelapa merupakan cara mengoptimalkan pemanfaatan buah kelapa. Limbah air kelapa
cukup baik digunakan untuk substrat pembuatan Nata de Coco.
Dalam air kelapa terdapat
berbagai nutrisi yang bisa dimanfaatkan bakteri penghasil Nata de Coco. Nutrisi
yang terkandung dalam air kelapa antara lain : gula sukrosa 1,28%, sumber
mineral yang beragam antara lain Mg2+ 3,54 gr/l, serta adanya faktor pendukung
pertumbuhan (growth promoting factor) merupakan senyawa yang mampu meningkatkan
pertumbuhan bakteri penghasil nata (Acetobacter xylinum).
Adanya gula sukrosa dalam air
kelapa akan dimanfaatkan oleh Acetobacter xylinum sebagai sumber energi, maupun
sumber karbon untuk membentuk senyawa metabolit diantaranya adalah selulosa
yang membentuk Nata de Coco. Dengan perrtimbangan diatas
maka pemanfaatan limbah air kelapa merupakan upaya pemanfaatan limbah menjadi
produk yang memiliki nilai tambah.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari uraian mengenai teknologi
pembuatan Nata de Coco dapat disampaikan beberapa kesimpulan, antara lain:
1. Beberapa tahapan pembuatan Nata de Coco ádalah sebagai berikut:
pemeliharaan kultur A. xylinum, pembuatan starter, pembuatan media fermentasi
atau substrat, fermentasi, pemanenan, pengolahan dan pengemasan.
2. Teknologi pembuatan Nata de Coco merupakan teknologi sederhana, namun
dalam proses pembuatannya memerlukan perhatian pada titik kritis yaitu:
pemeliharaan kultur A. xylinum, penyiapan starter dan proses fermentasi.
3. Kebersihan
merupakan faktor sangat penting untuk keberhasilan dan proses pembuatan Nata de
Coco.
