LAPORAN RESMI PRAKTIKUM MIKROBIOLOGI DASAR PEMBUATAN NATA DE COCO
Disusun Oleh:
Trias Jaya Susanti (14030204054)
Nurul afidah Hanis (14030204081)
Khafidz ardiansyah (14030204088)
Elly Ohana (14030204089)
Desy Muwaffaqoh (14030204094)
Pendidikan Biologi B 2014
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Saat ini sedang marak pemanfaatan mikrobia di bidang pangan contohnya nata de coco. Pembuatan nata de coco menggunakan mikrobia berupa A. xylinum. Bakteri tersebut dapat tumbuh pada medium limbah air kelapa dengan pH rendah (3-4). Pembuatan nata sebenarnya tidak terbatas dari air kelapa saja, namun juga dapat menggunakan bahan yang mengandung unsur-unsur nutrien yang diperlukan A. xylinum untuk tumbuh, misalnya sari buah dan limbah pabrik tahu. Untuk membuat kultur murni A. xylinum dapat menggunakan media semisteril karena bakteri ini dapat hidup pada pH yang relatif asam. Agar dapat tumbuh dengan baik, A. xylinum memerlukan unsur makro dan mikro seperti bakteri lainnya. Selama melakukan metabolisme dalam proses pertumbuhannya, bakteri ini mengeluarkan sisa metabolisme yang berbentuk masa putih yang kenyal, yang merupakan selulosa yang dapat dikonsumsi manusi. Selulosa sangat baik untuk sistem pencernaan dengan mencegah terjadiga kanker saluran pencernaan dan memperlancar BAB (Asri dkk., 2016).
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana gumpalan masa putih (nata) terbentuk?
2. Mengapa menggunakan air kelapa sebagai media pembentukan massa putih (nata)?
3. Apa yang terkandung dalam nata sehingga dapat dikonsumsi?
1.3 Tujuan
1. Untuk mengetahui pembentukan masa putih (nata).
2. Untuk mengetahui alasan penggunaan air kelapa sebagai media umum pembuatan nata.
3. Untuk mengetahui kandungan dalam nata sehingga nata dapat dikonsumsi.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
1. Nata de Coco
Nata adalah lapisan polisakarida ekstraseluler (selulosa) yang dibentuk oleh kumpulan sel bakteri pembentuk kapsul. Lapisan ini mempunyai tekstur kenyal, putih, menyerupai gel dan terapung pada bagian permukaan cairan (nata tidak akan tumbuh di dalam cairan). Nata dikenal sebgaai salah satu produk fermentasi yang berbentuk gelatin seperti agar-agar atau kolang-kaling yang dapat dipakai sebagai bahan es krim, pencampur fruit cocktail dan yoghurt. Pembuatan nata tidak begitu sulit dan membutuhkan biaya yang banyak (Rizal dkk., 2013).
2. A. xylinum
A. 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 (Wirjosentono, 2011).
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
Faktor – faktor yang mempengaruhi pertumbuhan A. xylinum
1. Sumber karbon
Sumber karbon yang dapat digunakan dalam fermentasi nata adalah senyawa karbohidrat yang tergolong monosakarida dan disakarida. Sementara yang paling banyak digunakan berdasarkan pertimbangan ekonomis, adalah sukrosa atau gula pasir.
2.Sumber Nitrogen
Sumber nitrogen dapat diperoleh dari ZA, urea ataupun ekstrak yeast. Menurut penelitian Hamad dan Kritiono (2013), diantara ZA, Urea dan ekstrak yeast yang paling memberikan hasil terbaik pada pembentukan nata adalah Urea. Semakin besar urea yang dihasilkan menghasilkan yield yang semakin besar juga karena nitrogen merupakan komponen penting yang dibutuhkan dalam sintesis nata de coco. Kebutuhan in akan mencapai maksimum pada jumlah tertentu sampai akhirnya keberadaan sisa nitrogen ini memberikan efek menurunkan produk nata yang dihasilkan (Edria dkk., 2008).
Penggunaan sumber nitrogen anorganik lebih menguntungkan dibandingkan organik, selain murah nitrogen anorganik mudah larut dan selektif bagi mikroorganisme lain dan aman bagi konsumen (Tari dkk., 2010). 3. Sumber Tingkat Keasaman (pH)
Meskipun bisa tumbuh pada kisaran pH 3,5 – 4,5, bakteri A. 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 A. xylinum adalah 28°C – 31°C. Kisaran suhu tersebut merupakan suhu kamar. Pada suhu di bawah 28°C, pertumbuhan bakteri terhambat. Demikian juga, pada suhu diatas 31°C, bibit nata akan mengalami kerusakan dan bahkan mati, meskipun enzim ekstraseluler yang telah dihasilkan tetap bekerja membentuk nata.
5. Udara (Oksigen)
mencukupi kebutuhan oksigen, pada ruang fermentasi nata harus tersedia cukup ventilasi (Wirjosentono, 2011).
3. Air kelapa
Pemanfaatan limbah pengolahan kelapa berupa air kelapa merupakan cara mengoptimalkan pemanfaatan buah kelapa. Limbah air kelapa cukup baik digunakan untuk substrat pembuatan nata. Dalam air kelapa terdapat berbagai nutrisi yang bisa dimanfaatkan bakteri penghasil nata. 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 dalam
Misgiyarta, 2007), serta adanya faktor pendukung pertumbuhan (growth promoting factor) merupakan senyawa yang mampu meningkatkan pertumbuhan bakteri penghasil nata (A. xylinum) (Lapus et al., 1967 dalam Misgiyarta, 2007). 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 . 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.
4. Nata
Nata de Coco adalah makanan yang banyak mengandung serat, mengandung selulosa kadar tinggi yang bermanfaat bagi kesehatan dalam membantu pencernaan. Menurut penelitian yang dilakukan oleh Puslitbang Biologi LIPI, kandungan gizi nata de coco per 100 gram nata mengandung 80% air, 20 gram karbohidrat, 146 kal kalori,20 gram lemak, 12 mg kalsium, 2 mg fosfoT dan 0,5 mg ferrum (besi). Sedangkan kandungan gizi 100 gram nata de coco yang dikonsumsi dengan sirup adalah 67,7% air, 12 mg kalsium, 0,2% lemak, 2 mg fosfor Gurnlah yang sarna untuk vitamin B1 dan protein), 5 rng zat besi dan 0,01 flg (mikrogram) riboflavin (Kristianingrum, 2004).
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan Alat :
Kompor
Panci
Pengaduk
Botol bermulut lebar
Kain saring
Tisu
Lampu spirtus
Neraca dan gelas ukur
Nampan 2 buah
Kertas koran bekas
Talia tau karet
Bahan:
Air kelapa 1.5 liter
Gula pasir 45 g
Urea 1.5 g
Asam cuka glasiat/murni kurang lebih 98% 15 ml
Garam dapur
Alkohol 70%
3.2 Cara kerja
1. Menyiapkan medium nata de coco dengan komposisi yang sudah ditentukan.
2. Menyiapkan panci yang digunakan untuk wadah.
3. Menyaring air kelapa terlebih dahulu pada panci dengan menaruh kain saring dan tisu diatas panci dan menuangkan air kelapa tersebut
4. Mendidihkan hasil saringan air kelapa di atas kompor dengan menambahkan gula dan mengaduk sampai homogen dan membiarkannya mendidih kurang lebih 5 menit.
5. Menambahkan asam Cuma murni sebanyak yang sudah ditentukan sampai pH medium mencapai 3-4 (diukur dengan kertas pH universal).
6. Menyiapkan 2 nampan besar yang sudah dibersihkan dengan alkohol 70% dan menutupnya dengan kertas koran yang bersih dan menali dengan tali atau karet.
7. Memasukkan medium kedalam nampan besar dan menutup dengan kertas Koran yang bersih dengan teknik aseptik, kemudian membiarkan sampai dingin.
8. Setelah dingin menginokulasikan dengan suspense sel A. xylinum sejumlah yang ditentukan dengan teknik aseptic.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Praktikum
Berdasarkan hasil praktikum membuat nata de coco, didapatkan hasil seperti tertera pada Tabel 4.1. Hasil tersebut menunjukkan bahwa nata de coco yang telah dibuat cukup baik, dilihat dari kekenyalan, warna dan ketebalannya.
Tabel 4.1 Hasil Pembuatan Nata de Coco
Permukaan Rata
Ketebalan 1,5 cm
Kekenyalan Kenyal
Warna Putih
4.2 Pembahasan
Pada dasarnya gumpalan masa putih atau yang biasa disebut nata 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 negatip, aerob, berbentuk batang pendek atau kokus (Moat, 1986; Forng et al., 1989). 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. Pada umumnya nata yang terbentuk terapung pada permukaan cairan hal ini disebabkan karena A. xylinum menghasilkan gas CO2 secara lambat sehingga
nata didorong kepermukaan dan menyebabkannya mengapung (Rizal dkk., 2013).
gula yaitu glukosa, manosa, ribosa dan rhamnosa. . Bakteri A. xylinum dalam pembentukan nata membutuhkan prekursor berupa UDPG (Urasil Difosfo Glukosa). Sel-sel A. xylinum memanfaatkan glukosa dari larutan gula dan menggabungkannya dengan asam lemak membentuk suatu prekursor pada jaringan sel yang bekerja bersama enzim mempolimerase glukosa menjadi selulosa diluar sel. aktivitas pembentukan nata hanya terjadi pada kisaran pH antara 3 – 4 karena pada pH tersebut bakteri A. xylinum dapat tumbuh dengan baik (Misgiyarta, 2007). Jika kondisi lingkungan dalam suasana basa, bakteri ini akan mengalami gangguan metabolisme selnya.
Penggunan air kelapa sebagai media pembuatan nata sebenarnya merupakan salah satu cara pengoptimalan pemanfaatan limbah cair buah kelapa. Namun dibalik itu Limbah air kelapa merupakan substrat yang cukup baik digunakan untuk pembuatan nata. Dalam air kelapa terdapat berbagai nutrisi yang bisa dimanfaatkan bakteri penghasil nata. 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
dalam Misgiyarta, 2007), serta adanya faktor pendukung pertumbuhan (growth promoting factor) merupakan senyawa yang mampu meningkatkan pertumbuhan bakteri penghasil nata (A. xylinum) (Lapus et al., 1967 dalam Misgiyarta, 2007). 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. 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.
Tabel 4.2 Kandungan serat pada Nata de coco
Komponen serat Kandungan pe 100 gr bahan
Basah (%) Kering (%)
Serat kasar 1,111 7,278
NDF 3,122 20,458
ADF 1,521 2,929
Lignin 0,447
-Substansi pektat - 7,036
Selulosa 1,074 10,488
Hemiselulosa 1,601 20,458
Total serat pangan 3,122
BAB V KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan
1. Proses terbentuknya nata karena aktivitas sel-sel A. xylinum yang memanfaatkan glukosa dari larutan gula dan menggabungkannya dengan asam lemak membentuk suatu prekursor pada jaringan sel yang bekerja bersama enzim mempolimerase glukosa menjadi selulosa diluar sel.
2. Pada praktikum ini digunakan air kelapa sebagai bahan dasar pembuatan nata karena dalam air kelapa terdapat berbagai nutrisi yang bisa dimanfaatkan bakteri untuk tumbuh dan melakukan metabolisme menghasilkan selulosa (A. xylinum). Terdapat sumber karbon dari glukosa dan mineral untuk mengaktifkan enzim kinase membentuk selulosa.
3. Nata de coco dapat dikonsumsi oleh manusia karena nata kaya akan serat sangat yang dibutuhkan dalam proses fisiologis bahkan dapat membantu para penderita diabetes dan memperlancar penyerapan makanan didalam tubuh.
5.2 Saran
1. Diharapkan dapat dikembangkan produk nata de coco yang lebih beragam, tidak hanya dari air kelapa namun juga limbah-limbah makanan yang lain agar tidak terbuang percuma dan mencemari lingkungan.
2. Seharusnya ada kajian lebih lanjut untuk masalah penggunaan Urea dalam pembuatan nata mengingat fungsinya selama ini yang digunakan sebagai pupuk anorganik. Mungkin selanjutnya dapat diganti dengan bahan alami yang lebih aman.
DAFTAR PUSTAKA
Asri, Mahanani Tri, Guntur T., Lisa L. 2016. Panduan Praktikum Mikrobiologi Dasar. Surabaya: Jurusan Biologi FMIPA Unesa.
Edria, D., Wibowo, M. & Elvita, K. 2008. Pengaruh Penambahan Kadar Gula Dan Kadar Nitrogen Terhadap Ketebalan, Tekstur Dan Warna Nata De Coco. Bogor: Jurusan Ilmu Dan Teknologi Pangan , Ipb.
Forng, E.R., Anderson,S.M., & Cannon, R.E.. 1989. Synthetic Medium for A. xylinum That Can Be Used for Isolation of Auxotrophic Mutan and Study of Cellulose Biosynthesis. App. and Environ. Microbiol. 55 : 1317-1319. Hamad, Alwani dan Kristiono. 2013. Pengaruh Penambahan Sumber Nitrogen
terhadap Hasil Fermentasi Nata de Coco.Jurnal Momentum Vol. 9 No.1 April 2013 hal. 62-65. Universitas Muhammadiyah Purwokerto.
Kristianingrum, Susila. 2004. Kandungan Gizi Nata De Coco. Diakses melalui
http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pengabdian/susila-kristianingrum-dra-msi/5.pdf pada tanggal 3 Mei 2016.
Lapuz, M. M., Gollardo E.G., & Palo M.A. 1967. The Organism and Culture Requirements, Characteristics and Identity. The Philippine J. Science. 98: 191 – 109.
Ley, J.D., & Frateur, J. 1974. Genus Acetobacter. Bejering. 1889. : 126 – 277. Dalam R.E. Buchanan & N.E. Gibson (Ed) Bergeys Manual of
Determinatif Bacteriology, Eight Edition. The Williams & Wilkins Co. Baltimore.
Misgiyarta. 2007. Teknologi Pembuatan Nata de Coco. Makalah Pelatihan Teknologi Pengolahan Kelapa Terpadu. Bogor: Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian.
Moat, A.G. 1979. Microbial Physiology. Jhon Willey & Sons, New York, 600p. Nugraheni, Mutiara. 2012. Nata dan Kesehatan. Diakses melalui
http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/penelitian/dr-mutiara-nugrahenstpmsi/nata-dan-kesehatan-makalah-semnas-20122.pdf pada tanggal 3 Mei 2016.
Pracaya. Bertanam Nanas. Penebar Swadaya. Salatiga.
Rizal, H. M., Dewi M. P., Abdullah S. 2013. Pengaruh Penambahan Gula, Asam Asetat dan Waktu Fermentasi terhadap Kualitas Nata de Corn. Jurnal Teknik Kimia No.1 Vol. 19 Januari 2013.
Swissa, M., Aloni, Y., Weinhouse, H. & Benziman, M. 1980. Intermediary step in A. xylinum Cellulose Synthesis” Studies whit whole Cells and Cell Free Preparation of the Wild Type and A Celluloses Mutant. J. Bacteriol. 143: 1142 – 1150.
Wirjosentono, B. 2011. Pembuatan Nata de Coco. Diakses melalui
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/27860/3/Chapter II.pdf
pada tanggal 3 Mei 2016.
