Pengaruh sumber nitrogen terhadap karakteristik nata de milko

(1)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

PENGARUH SUMBER NITROGEN TERHADAP KARAKTERISTIK

NATA DE MILKO

Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

guna memperoleh derajat Sarjana Teknologi Pertanian

di Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret

Jurusan/Program Studi Teknologi Hasil Pertanian

Oleh :

ENI ERNAWATI

H 0607053

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

commit to user

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat

dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelisaikan penelitian skripsi yang

berjudul “Pengaruh Sumber Nitrogen Terhadap Karakteristik Nata de Milko”.

Dalam penelitian dan penulisan skripsi ini tentunya penulis tidak lepas dari

bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis ingin menyampaikan ucapan

terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS selaku Dekan Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Ir. Bambang Sigit Amanto, MSi selaku Ketua Jurusan Teknologi Hasil

Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret.

3. Ir. Kawiji, MP selaku pembimbing akademik yang telah memberikan

bimbingan selama menempuh kuliah di Jurusan Teknologi Hasil Pertanian

Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret.

4. Ir. M. A. Martina Andriani, MS selaku pembimbing utama yang telah

meberikan bimbingan selama penulisan dan penyusunan skripsi ini.

5. Esti Widowati, S.Si, MP selaku dosen pembimbing pendamping yang telah

memberikan bimbingan selama penulisan dan penyusunan skripsi ini.

6. Ir. Nur Her Riyadi Parnanto, MS selaku dosen penguji yang telah

memberikan banyak masukan.

7. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret, terimakasih atas ilmu yang telah diberikan selama

penulis menempuh kuliah. Semoga kelak bermanfaat.

8. Skripsi ini saya persembahkan kepada orang tua saya Bapak dan Ibu yang

sangat saya sayangi, yang telah mendidik saya hingga mencapai gelar

Sarjana. Terimakasih atas kepercayaannya, dukungan dan do’a yang selalu

diberikan kepada saya.

9. Kakakku dan adikku: Mbak Inung dan Ardi terimakasih atas do’anya dan

(3)

commit to user

iii

seluruh keluarga besarku Mbah Kakung terimakasih atas do’anya yang selalu

menantikan cucunya untuk segera meraih gelar sarjananya.

10. Teman-temanku “ten to end” terimakasih atas bantuannya, do’a dan selalu

memberiku semangat dalam pengerjaan skripsi ini. Terima kasih atas

kenangan-kenangan indah selama 4 tahun ini. Aku do’akan yang terbaik

untuk kalian semua. Teman-teman “vortex” satu angkatan 2007 terimakasih

atas kerjasamanya, bantuannya, dan kenangan selama perkuliahan “Viva La

Vortex”.

11. Rumah keduaku “Kost Annisa” terimakasih buat Mb Ule, Rizka, Nunug,

Wulan, Zus, Evi, Puput, Hana, Anas, Lala, Lia, Ayu terimakasih atas bantuan

dan dukungan kalian semua. Spesial thank’s buat Puput yang telah rela

berbagi kamar denganku selama penelitian ini.

12. Bu Lis, Pak Slamet, Pak Giyo, dan Pak Joko, terimakasih atas bantuannya

selama penelitian dan penyusunan skripsi ini berlangsung.

Pada penulisan skripsi ini penulis menyadari bahwa tidak ada yang sempurna

di dunia ini kecuali ciptaan-Nya. Namun penulis tetap berharap skripsi ini

dapat memberikan manfaat bagi pembaca.

Surakarta, Februari 2012

(4)

commit to user

iv DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN ... ii

KATA PENGANTAR ... ... iii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR LAMPIRAN ... ix

RINGKASAN ... x

SUMMARY ... xi

I. PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. Perumusan Masalah ... 3

C. Tujuan Penelitian ... 3

D. Manfaat Penelitian ... 4

II. LANDASAN TEORI ... 5

A. Tinjauan Pustaka ... 5

1. Susu sapi ... 5

2. Nata ... 8

3. Acetobacter xylinum ... 10

4. Media Fermentasi ... 13

5. Kecambah ... 14

B. Kerangka Berfikir ... 16

C. Hipotesis ... 17

III.METODE PENELITIAN ... 5

A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 18

B. Bahan dan Alat ... 18

1. Bahan ... 18

(5)

commit to user

v

C. Tahapan Penelitian ... 19

1. Preparasi Sampel ... 19

2. Pembuatan Ekstrak Kecambah ... 20

3. Pembuatan Nata de Milko ... 20

4. Pemanenan Nata ... 20

5. Analisis Karakteristik Nata de Milko... 21

D. Rancangan Percobaan dan Analisis Data ... 23

E. Pengamatan Parameter ... 23

IV.PEMBAHASAN ... 25

A. Pengaruh Penambahan Ekstrak Kecambah Terhadap Karakteristik Fisik Nata de Milko ... 25

1. Rendemen Nata de Milko ... 25

2. Ketebalan Nata de Milko ... 28

3. Tekstur Nata de Milko ... 31

B. Pengaruh Penambahan Ekstrak Kecambah Terhadap Karakteristik Kimia Nata de Milko ... 33

1. Kadar Air Nata de Milko ... 33

2. Serat Pangan Nata de Milko ... 35

(6)

commit to user

vi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komposisi Susu Pada Semua Jenis Kondisi dan Jenis Sapi Perah .. 5

Tabel 2.2 Syarat Mutu Nata Menurut SNI 01-4317-1996 ... 10

Tabel 2.3 Komposisi Zat Gizi Kecambah Kacang Hijau dan Kecambah Kedelai dalam 100 g ... 15

Tabel 3.1 Metode Analisis ... 23

Tabel 4.1 Rendemen Nata de Milko ... 25

Tabel 4.2 Ketebalan Nata de Milko ... 28

Tabel 4.3 Tekstur Nata de Milko ... 31

Tabel 4.4 Kadar Air Nata de Milko ... 33

Tabel 4.5 Serat Pangan Nata de Milko ... 36

(7)

commit to user

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ... 22

Gambar 4.1 Rendemen Nata de Milko ... 26

Gambar 4.2 Ketebalan Nata de Milko ... 28

Gambar 4.3 Tekstur Nata de Milko ... 31

Gambar 4.4 Kadar Air Nata de Milko ... 35

Gambar 4.5 Serat Pangan Nata de Milko ... 36

Gambar 4.6 Hasil Analisis Mutu Warna Nata de Milko ... 38

Gambar 4.7 Hasil Analisis Mutu Aroma Nata de Milko ... 40

Gambar 4.8 Hasil Analisis Mutu Rasa Nata de Milko ... 41

Gambar 4.9 Hasil Analisis Mutu Tekstur Nata de Milko ... 42

(8)

commit to user

viii

DAFTAR LAMPIRAN

1. Prosedur Analisis Penelitian ... 50

a. Rendemen ... 50

b. Ketebalan ... 50

c. Compression (Llyod Universal Instrument Testing) ... 50

d. Kadar Air ... 50

e. Analisis Serat Pangan ... 51

f. Uji Orgaloleptik... 52

2. Borang Uji Organoleptik ... 53

3. Analisis Karakteristik Fisik dan Kimia ... 54

a. Rendemen Nata de Milko ... 54

b. Ketebalan Nata de Milko... 55

c. Tekstur Nata de Milko... 56

d. Kadar Air Nata de Milko ... 57

e. Serat Pangan Nata de Milko ... 58

4. Analisis SPSS (One Way ANOVA) Terhadap Karakteristik Fisik dan Kimia Nata de Milko... 59

5. Analisis SPSS (One Way ANOVA) Terhadap Karakteristik Organoleptik Nata de Milko... 67

(9)

commit to user

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Susu segar telah dikenal oleh masyarakat secara luas. Susu segar yang

berasal dari ambing sapi ini banyak dikonsumsi oleh masyarakat umum.

Menurut Standar Nasional Indonesia No. 01-3141-1998 susu segar merupakan

susu murni yang tidak mendapatkan perlakuan apapun kecuali proses

pendinginan dan tanpa mempengaruhi kemurniannya.

Daerah Boyolali, terdapat komunitas Gabungan Koperasi Susu

Indonesia (GKSI) yang menangani produksi susu segar untuk selanjutnya

dipasarkan ke Indutri Pengolahan Susu (IPS). Gabungan Koperasi Susu

Indonesia (GKSI) ini bekerjasama dengan beberapa Koperasi Unit Desa

(KUD) yang ada disekitar Boyolali dan Salatiga diantaranya adalah Andini

Luhur, Pabelan, Kota, Nusuk, Cepogo, Mekar Ungaran, Getasan, dan

Banyumanik. Susu segar yang sesuai dengan standar di GKSI maka akan

dipasarkan ke Industri Pengolahan Susu (IPS) untuk diolah menjadi produk

susu lainnya.

Adapun syarat mutu susu segar yang diterapkan di GKSI antara lain

total solid (TS) minimal 11,3%, minimal protein 2,5%, suhu susu segar dingin

maksimal 100C dan susu segar panas minimal 250C, berat jenis minimal

1,0230, titik beku – 0,520 sampai (-0,560), kadar lemak 3,4%, uji karbonat

negatif, keasaman negatif, uji alkohol negatif, uji peroksida negatif, pH

6,0-6,8 dan organoleptik normal. Susu segar yang tidak memenuhi salah satu dari

standar mutu segar tersebut maka akan ditolak oleh GKSI dan dikembalikan

ke pihak penyetor yaitu Koperasi Unit Desa (KUD). Setiap harinya, produksi

susu segar di GKSI sekitar 45.000 liter dan susu segar yang tertolak ± 4.000

liter per harinya. Susu segar dari peternak yang tertolak di KUD karena salah

satu standar mutu saja tidak terpenuhi maka akan dikembalikan ke peternak

sapi perah, sehingga akan mengakibatkan para peternak mengalami kerugian.

Selain itu, jika susu segar yang tertolak hanya dibuang begitu saja akan

(10)

commit to user

Pembuatan nata dari susu yang tidak memenuhi standar merupakan salah satu

alternatif pemanfaatan susu menjadi produk yang lebih bermanfaat dan

mempunyai nilai ekonomis. Pada penelitian ini menggunakan susu segar yang

tidak memenuhi standar dengan kriteria tertolak karena pH pada susu segar

tersebut berkisar antara 5-5,7. Kandungan pH asam pada susu segar yang tidak

memenuhi standar ini merupakan kondisi yang cocok untuk pertumbuhan

bakteri Acetobacter xylinum dalam menghasilkan selulosa nata.

Untuk menghasilkan kualitas nata yang baik, maka aktivitas

pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum harus diperhatikan baik dari segi nutrisi (sumber karbon dan nitrogen), kualitas mikrobia (dapat menghasilkan

enzim pembentuk nata) dan lingkungan pertumbuhannya (pH, temperatur,

oksigen). Menurut Pambayun (2002) untuk pertumbuhan optimalnya, bakteri

Acetobacter xylinum membutuhkan karbon dan nitrogen dalam jumlah yang cukup. Selain dapat diperoleh dalam susu segar, karbon dan nitrogen ini perlu

ditambah dari luar untuk mencukupi jumlah yang dibutuhkan. Sebagai sumber

nitrogen dapat ditambahkan urea, ammonium sulfat yang merupakan sumber

nitrogen anorganik atau ekstrak yeast (khamir) yang merupakan sumber

nitrogen anorganik.

Menurut Atmaka dan Sudadi (2000) ekstrak yeast dapat diganti dengan

ekstrak kecambah. Pada proses perkecambahan kacang hijau terjadi mobilisasi

protein pada biji yang berkecambah berkaitan dengan peningkatan aktivitas

enzim-enzim protease yang menghidrolisis protein menjadi asam amino

(Kanetro dan Hastuti, 2006). Menurut Rayati dkk. (2001) dalam penelitiannya

menerangkan bahwa biomassa spora jamur entomopatogenik Paecilomyces fumosoroseus pada penggunaan sumber nitrogen organik (asam-asam amino) memberikan pertumbuhan yang lebih baik jika dibandingkan dengan

penggunaan sumber nitrogen anorganik. Pertumbuhan yang lebih baik pada

sumber nitrogen organik (asam-asam amino) ini dapat dimungkinkan dengan

adanya penambahan karbon yang terkandung dalam asam amino. Selain

sebagai sumber nitrogen, asam amino juga dapat berperan sebagai sumber

(11)

commit to user

3

meningkatkan jumlah biomassa yang dihasilkan. Maka dari itu, penelitian ini

menggunakan ekstrak kecambah yang berasal dari kecambah kacang hijau dan

kecambah kedelai karena kandungan asam-asam amino yang tinggi sebagai

sumber nitrogen organik.

Komposisi nutrisi dalam media fermentasi akan berpengaruh terhadap

karakteristik nata yang akan dihasilkan, untuk itu perlu diketahui jenis dan

konsentrasi ekstrak kecambah supaya menghasilkan karakteristik fisik, kimia

dan organoleptik nata de milko yang maksimal.

B. Perumusan Masalah

Dari latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan permasalahan

sebagai berikut:

1. Bagaimanakah pengaruh penambahan jenis dan konsentrasi sumber

nitrogen yaitu ekstrak kecambah kacang hijau dan ekstrak kecambah

kedelai terhadap karakteristik fisik (rendemen, ketebalan, dan tekstur) dan

karakteristik kimia (kadar air dan serat pangan) nata de milko yang

dihasilkan?

2. Bagaimana pengaruh penambahan jenis dan konsentrasi sumber nitrogen

yaitu ekstrak kecambah kacang hijau dan ekstrak kecambah kedelai

terhadap karakteristik organoleptik (warna, aroma, rasa,

tekstur/kekenyalan, dan overall) nata de milko?

C. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui pengaruh penambahan jenis dan konsentrasi sumber nitrogen

yaitu ekstrak kecambah kacang hijau dan ekstrak kecambah kedelai

terhadap karakteristik fisik (rendemen, ketebalan, dan tekstur) dan

karakteristik kimia (kadar air dan serat pangan) nata de milko yang

dihasilkan.

2. Mengetahui pengaruh penambahan jenis dan konsentrasi sumber nitrogen

berdasarkan karakteristik organoleptik (warna, aroma, rasa,

(12)

commit to user D. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Memberikan wawasan tentang pengolahan susu segar yang tertolak

menjadi produk pangan, salah satunya diolah menjadi nata.

2. Memberikan pengetahuan penggunaan sumber nitrogen organik berupa

ekstrak kecambah pada pembuatan nata de milko sebagai salah satu

(13)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id rusak. Kandungan nilai gizinya yang tinggi menyebabkan susu segar

menjadi medium yang sangat disukai oleh mikrooganisme untuk

pertumbuhan dan perkembangannya, sehingga dalam waktu yang sangat

singkat (satu hari pada suhu ruang) susu menjadi tidak layak dikonsumsi

bila tidak ditangani secara benar. Menurut Mukhtar (2006) pengujian

kualitas susu segar di tingkat pengumpul dilakukan uji alkohol (Alcohol precipitation/ APT) atau uji rebus (Cloton boiling) dan uji Berat Jenis. Sedangkan di tingkat KUD dilakukan uji lemak, kadar bahan kering (TS),

bahan kering tanpa lemak (SNF), methylene blue, dan total bakteri.

Komposisi susu sangat beragam, hal ini tergantung pada beberapa

faktor, komposisi susu rata-rata untuk semua jenis kondisi dan jenis sapi

perah dapat dilihat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Komposisi Susu Pada Semua Jenis Kondisi dan Jenis Sapi Perah

Komposisi Susu Kadar (%)

Berdasarkan Tabel 2.1 susu sapi mengandung 3,4% protein, 4,8%

laktosa, 3,9% lemak, 0,72 abu dan 87,10% air. Menurut Bibek (1996)

selain kandungan kasein dan laktalbumin, asam amino bebas yang terdapat

pada susu sapi merupakan sumber nitrogen yang bagus (dan sumber

karbon).

Susu mengandung tiga komponen yang karakteristik, yaitu laktosa,

protein dan lemak susu, disamping bahan-bahan lainnya, seperti air,

mineral, dan vitamin. Adapun sifat-sifat fisik dan kimia susu adalah

(14)

commit to user

a) Warna susu

Susu segar berwarna putih keabu-abuan sampai agak

kuningkeemasan. Variasi warna ini dapat terjadi karena faktor

keturunan atau karena faktor pakan yang diberikan. Warna susu yang

putih kebiru-biruan disebabkan oleh pemantulan cahaya globula lemak

yang terdispersi, kalium kaseinat, dan fosfat koloidal, karena

globula-globula lemak dan protein (kasein) yang biasanya mengikat kalsium

dan fosfat. Pada susu yang lemaknya telah dihilangkan atau yang kadar

lemaknya rendah, warna kebiru-biruan akan terlihat lebih menonjol.

b) Bau dan rasa susu

Bau susu akan lebih nyata diketahui jika susu dibiarkan

beberapa jam terutama pada suhu kamar. Susu segar mempunyai rasa

yang agak manis. Flavor yang khas dari susu ini mempunyai hubungan

dengan kandungan laktosa tinggi dan klorida yang relatif rendah.

Kandungan laktosa yang rendah dan klorida yang tinggi, mungkin

akan menyebabkan flavor garam.

c) Berat jenis susu

Berat jenis susu yang normal rata-rata adalah 1,030 atau

berkisar antara 1,028-1,032. variasi berat jenis susu terjadi karena

perbedaan besarnya kandungan lemak, laktosa, protein, dan

garam-garam mineral dalam susu. Berat jenis lemak adalah 0,93, laktosa

1,666, kasein 1,31 dan berat jenis garam-garam mineral rata-rata

adalah 4,12. dengan demikian semakin tinggi kandungan lemak susu,

akan semakin rendah berat jenisnya. Sebaliknya semakin tinggi

kandungan bahan padat bukan lemak (SNF) maka akan tinggi pula

berat jenis susu tersebut.

d) Titik didih dan titik beku susu

Titik didih susu berada sedikit diatas titik didih air yaitu sekitar

100,170C dan akan membeku pada susu sekitar – 0,50C. titik beku ini

akan berubah apabila pada susu ditambahkan air, santan, atau lemak

(15)

commit to user

7

e) Kekentalan susu

Susu mempunyai kekentalan 1,5 – 1,7 kali kekentalan air.

Variasi kekentalan susu dapat disebabkan oleh adanya variasi

komposisi susu, umur sapi dan beberapa perlakuan (pengadukan,

pengasaman, pemeraman/aging, dan aktivitas bakteri).

f) pH dan keasaman susu

Susu segar bersifat agak asam, memiliki pH antara 6,5 – 6,6.

sebagian besar asam yang ada dalam susu adalah asam laktat.

Keasaman susu segar berhubungan dengan berbagai senyawa yang

bersifat asam, seperti fosfat komplek, protein (casein dan albumin), asam sitrat, dan sejumlah kecil CO2 yang larut dalam susu.

Ada tiga macam protein yang penting dalam susu, yaitu kasein,

laktalbumin dan laktoglobulin. Protein yang masih tertinggal dalam

larutan setelah kasein diendapkan disebut “whey protein” atau protein

serum susu. Di dalam protein serum susu ini terdapat laktalbumim yang

larut dan laktoglobulin yang tidak larut. Laktalbumim dan laktoglobulin

masing-masing adalah protein albumim dan globulin. Albumim adalah

protein yang tidak larut dalam air tetapi larut dalam larutan-larutan garam

encer (Dwiari dkk., 2008).

Whey adalah serum susu yang dihasilkan dari industri pembuatan

keju setelah proses pemisahan kasein dan lemak selama pengendapan

susu. Whey telah lama dikenal sebagai limbah industri pangan, khususnya

dari pembuatan produk susu olahan yaitu keju. Whey tersebut merupakan

polutan terbesar dari air limbah produksi keju diikuti dengan air pencuci

dan air pasteurisasi. Setiap kilogram keju yang diproduksi akan

menghasilkan 8-9 liter whey cair (Jenie dan Rahayu, 1993).

Menurut Spreer (1998), walaupun whey merupakan limbah, namun

whey mempunyai nilai nutrisi protein dan karbohidrat sehingga dapat

dimanfaatkan dalam bidang pangan. Pemanfaatan whey secara tepat akan

memberikan nilai ekonomi yang tinggi, memberikan kelengkapan dan

(16)

commit to user 2. Nata

Menurut Suliantari (1983) dan Natalia dan Sulvia (2009) Nata

adalah sejenis makanan hasil fermentasi oleh bakteri Acetobacter xylinum, membentuk gel yang mengapung pada permukaan media atau tempat yang

mengandung gula dan asam yang berbentuk padat, kokoh, kuat, putih, dan

kenyal. Selama ini nata yang dikenal oleh masyarakat umum adalah nata

yang dibuat dari air kelapa yang disebut nata de coco. Nata dihasilkan dari

aktivitas bakteri Acetobacter xylinum yang merombak gula menjadi serabut-serabut selulosa. Pembentukan nata terjadi karena proses sintesis

glukosa untuk sumber energi menjadi selulosa. Selanjutnya glukosa akan

membentuk selulosa diluar sel. Selulosa ini akan membentuk jaringan

mikrofibril yang panjang dalam cairan fermentasi. Gelembung-gelembung

CO2 yang dihasilkan selama proses fermentasi melekat pada selulosa,

sehingga selulosa tersebut cenderung terangkat ke permukaan cairan.

Selulosa merupakan salah satu polimer alam yang banyak

digunakan. Sekarang ini bacterial sellulose, yakni selulosa yang dihasilkan secara fermentasi menggunakan bakteri dikenal sebagai salah satu sumber

selulosa. Selulosa adalah polimer tak bercabang dari glukosa yang

dihubungkan melalui ikatan 1,4-β-glikosida. Serat selulosa mempunyai

kekuatan fisik yang tinggi terbentuk dari fibril-fibril yang tergulung seperti

spiral (Tahir dkk, 2008).

Aktivitas enzim pada bakteri Acetobacter xylinum pada sintesis selulosa sebagai berikut (Krystynowicz et al, 2005):

a. Glukokinase (E.C 2.7.1.2), untuk fosforilasi glukosa C-6

b. Fosfoglukomutase (E.C 5.4.2.2) yang akan mengkatalis isomerasi dari

glukosa-6-fosfat menjadi glukosa-1-fosfat

c. Glukosa-1-fosfat uridylyltransferase (E.C 2.7.7.9) yang akan

mensistesis UDP-glukosa (UDPG)

(17)

commit to user

9

Selama fermentasi, bakteri Acetobacter xylinum mengubah sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa. Glukosa melalui reaksi heksokinase yang

melakukan fosforilasi glukosa menjadi glukosa 6-fosfat. Glukosa 6-fosfat

dirubah menjadi glukosa-1 fosfat dalam reaksi dengan katalis enzim

fosfoglukomutase. Reaksi selanjutnya adalah pembentukan uridin

difosfat-glukosa atau GDP-difosfat-glukosa dengan uridin trifosfat (UTP) oleh kerja enzim

glukosa 1 fosfaturidiltransferase. Reaksi ini dialihkan oleh kerja

pirofosfatase yang menghidrolisis pirofosfat (Ppi) menjadi ortofosfat (Pi).

UDP-glukosa adalah donor langsung residu glukosa di dalam

pembentukan enzimatik selulosa oleh kerja selulose sintase yang terjadi

pemindahan residu glukosil dari UDP-glukosa ke ujung nonresidu molekul

selulosa (Djajati dkk., 2009).

Selama ini nata biasanya terbuat dari air kelapa yang kemudian

disebut dengan nata de coco. Beberapa tahun terakhir ini nata tidak hanya

dibuat dari air kelapa, tetapi juga pada berbagai jenis bahan yang

mengandung gula, protein, dan mineral, misalnya pada sari buah-buahan,

sari kedelai dan masih banyak lagi. Oleh karena itu, ada berbagai macam

nama nata yang disesuaikan dengan bahan yang digunakan, misalnya dari

sari kedelai disebut nata de soya, nata de pina dari sari buah nanas, nata de

coco dari air kelapa, nata de milko dari susu segar, dan lain-lainya.

Menurut Atmaka dan Sudadi (2000) nata sebagian besar tersusun dari

jalinan selulosa (sekitar 90%) yang sebenarnya tidak dapat dicerna dalam

tubuh manusia, maka makanan ini dinyatakan berkalori rendah. Komposisi

yang didominasi oleh serat ini, menyebabkan nata dapat membantu

melancarkan pencernaan. Para ahli pangan dan gizi menyebutkan bahwa

(18)

commit to user

Tabel 2.2 Syarat Mutu Nata Menurut SNI 01-4317-1996

Sumber: SNI 01-4317-1996

3. Acetobacter Xylinum

Nata dibentuk oleh bakteri asam asetat yaitu Acetobacter xylinum. Bakteri ini merupakan jenis Acetobacter, famili Pseudomonadaceae yang melakukan oksidasi metil alkohol menjadi asam asetat dan mampu

mengoksidasi komponen organik lain termasuk asam asetat lebih lanjut

menjadi karbondioksida (CO2) (Joseph, 1988) dalam Handadari (2002).

Menurut Fardiaz (1989) Acetobacter bersifat nonmotil dan memproduksi asam asetat dari etanol. Bakteri Acetobacter merupakan bakteri basil dan Gram negatif. Bakteri Acetobacter xylinum memproduksi kapsul secara berlebihan dan digunakan dalam pembuatan nata de coco.

No. Jenis Uji Satuan Persyaratan

(19)

commit to user

11

Suhu optimum untuk pertumbuhan Acetobacter xylinum adalah 25-300C dan pH optimum sekitar pH 5,4 sampai pH 6,2. Selain itu

Acetobacter xylinum dapat memproduksi selulosa pada permukaan dari media cair maupun padat (Krystynowicz, et al. 2005). Menurut Pambayun (2002) Acetobbacter xylinum tumbuh pada suhu optimum 28-310C dan pH 3,5-7,5 namun bakteri ini sangat cocok tumbuh pada suasana asam pada

pH 4,3.

Pada pembuatan produk hasil fermentasi seperti nata, diperlukan

bibit nata yang disebut starter. Untuk menghasilkan kualitas nata yang

bagus maka diperlukan pengetahuan mengenai sifat-sifat dari bakteri

Acetobacter xylinum. Menurut Pambayun (2002) sifat-sifat dari

Acetobacter xylinum dapat diketahui dari sifat morfologi, sifat fisiologi dan pertumbuhan selnya.

a. Sifat Morfologi

Bakteri Acetobacter xylinum berbentuk batang pendek dengan panjang 2 µm dan lebar 0,6 µm, dengan permukaan dinding yang

berlendir. Bakteri ini bisa membentuk rantai pendek dengan satuan 6-8

sel. Bakteri ini bersifat nonmotil dan tidak membentuk endospora

maupun pigmen. Pada kultur sel yang masih muda, individu sel berada

soliter dan transparan. Koloni yang sudah tua membentuk lapisan

menyerupai gelatin yang kokoh pada medium cair setelah 48 jam

inokulasi akan membentuk lapisan pelikel dan dapat dengan mudah

diambil dengan jarum oose.

bakteri ini adalah memiliki kemampuan untuk mempolimerisasi

glukosa hingga menjadi selulosa. Selanjutnya, selulosa tersebut

(20)

commit to user

yang mempengaruhi sifat fisiologi dalam pembentukan nata adalah

ketersedian nutrisi, derajat keasaman, temperatur, dan ketersediaan

oksigen. Bakteri Acetobacter xylinum bersifat aerob sehingga selama fermentasi diperlukan keberadaan oksigen.

c. Pertumbuhan sel

1) Fase Adaptasi

Pada fase ini, bakteri akan menyesuaikan diri dengan

substrat dan kondisi lingkungan barunya. Walaupun tidak

mengalami perbanyakkan sel pada fase ini terjadi aktivitas

metabolisme dan pembesaran sel. Fase adaptasi bagi Acetobacter xylinum dicapai antara 0-24 jam atau kurang lebih 1 hari sejak inokulasi.

2) Fase Pertumbuhan Awal

Pada fase ini, sel mulai membelah dengan kecepatan rendah

dan dengan ini menandai diawalinya fase pertumbuhan

eksponensial.

3) Fase Pertumbuhan Eksponensial

Fase ini disebut juga fase pertumbuhan logaritmik, yang

ditandai dengan pertumbuhan yang sangat cepat. Pada fase ini

bakteri nata mengeluarkan enzim ekstraseluler polimerase

sebanyak-banyaknya, untuk menyusun polimer glukosa menjadi

selulosa (matrik nata). Sehingga pada fase ini nata yang akan

terbentuk maksimal.

4) Fase Pertumbuhan Lambat

Pertumbuhan mulai diperlambat pada fase ini karena

ketersediaan nutrisi telah berkurang, terdapatnya metabolit yang

bersifat toksik yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri, dan

umur sel telah tua. Selain itu, pertumbuhan tidak lagi stabil, tetapi

jumlah sel yang tumbuh masih lebih banyak daripada jumlah sel

(21)

commit to user

13

5) Fase Pertumbuhan Tetap

Jumlah sel yang tumbuh relatif sama dengan jumlah sel

yang mati. Hal ini dikarenakan di dalam media terjadi kekurangan

nutrisi, pengaruh metabolit toksik lebih besar, dan umur sel

semakin tua. Sehingga perbanyakan sel terhambat dan

menyebabkan kematian sel. Lamanya fase ini tergantung kepada

kepekaan sel terhadap faktor-faktor yang mempengaruhi

pertumbuhan sel tersebut.

6) Fase Menuju Kematian

Bakteri akan mengalami kematian karena nutrisi telah habis

dan sel kehilangan banyak energi cadangannya.

7) Fase Kematian

Pada Fase ini, sel dengan cepat mengalami kematian,

hampir merupakan kebalikan dari fase logaritmik. Sel yang hidup

semakin lama semakin sedikit karena sel yang mati semakin

banyak. Kecepatan kematian dipengaruhi oleh nutrisi, lingkungan

dan bakteri. Untuk Acetobacter xylinum, fase ini dicapai setelah hari kesepuluh hingga keempat belas. Pada fase ini, Acetobacter xylinum tidak baik apabila digunakan sebagai bibit nata.

Bakteri dari spesies Aerobacter, Acetobacter, Achromobacter,

Agrobacterium, Alcaligenes, Azotobacter, Pseudomonas, Rhizobium dan

Sarcina dapat mensintesis selulosa. Namun, hanya golongan dari spesies

Acetobacter yang paling maksimal dalam memproduksi selulosa (Tsucida and Yoshinaga, 1997) dalam Ch’ng dan Muhamad (2011).

4. Media Pertumbuhan

Pada umumnya, senyawa karbohidrat berupa monosakarida atau

disakarida dapat digunakan menjadi bahan tambahan dalam pembuatan

nata, misalnya adalah senyawa-senyawa sukrosa, laktosa, glukosa,

fruktosa, maltosa dan manosa. Menurut Nugraheni (2007) nutrisi media

(22)

commit to user

komposisi nutrisi dalam fermentasi juga akan berpengaruh terhadap

karakteristik nata yang dihasilkan. Penambahan sumber nitrogen organik

berupa ekstrak kecambah menurut Naufalin dan Wibowo (2004)

berpengaruh terhadap pembentukan selulosa nata, hal ini dapat dilihat

pada ketebalan produk yang dihasilkan yaitu pada penambahan ekstrak

kecambah konsentrasi 0,75% menghasilkan ketebalan nata sebesar 8,02

mm.

Sumber nitrogen yang dapat digunakan untuk mendukung

pertumbuhan nata dapat berasal dari sumber nitrogen organik dan nitrogen

anorganik. Biasanya nitrogen anorganik yang ditambahkan adalah

ammonium sulfat dan ammonium nitrat, sedangkan sumber nitrogen

organik berupa protein dan ekstrak yeast. Menurut Stanbury and Whitaker

(1984) sumber nitrogen anorganik tersedia dalam bentuk gas ammonia,

garam ammonium atau nitrat. Nitrogen organik biasanya ditambahkan

dalam bentuk asam amino, protein atau urea. Menurut Atmaka dan Sudadi

(2000) ekstrak yeast dapat diganti dengan ekstrak kecambah. Pada

kecambah kacang hijau dan kedelai memiliki kandungan protein yang

tinggi sehingga dapat digunakan untuk pertumbuhan dari bakteri

Acetobacter xylinum. Selain itu menurut Rahayu (1993) dalam Nugraheni (2007) penggunaan kecambah kacang hijau dengan pertimbangan bahwa

pada peristiwa perkecambahan menyebabkan perubahan baik dari sifat

fisik maupun kimia biji. Selain biji menjadi lebih lunak, komponen yang

terlarutpun meningkat, sehingga hasil ekstraksi kecambah kacang hijau

merupakan cairan yang bernutrisi. Demikian juga pada kecambah kedelai

diharapkan komponen terlarutnya pada saat proses perkecambahan

mengandung cairan yang bernutrisi.

5. Kecambah

Kacang hijau (Phaseolus vulgaris) termasuk kacang-kacangan khususnya di daerah tropis. Perkecambahan biji adalah proses

berkembangnya biji menjadi kecambah yang merupakan permulaan

(23)

commit to user

15

Mobilisasi protein pada biji yang berkecambah berkaitan dengan

peningkatan aktivitas enzim-enzim protease yang menghidrolisis protein

menjadi asam amino. Asam amino yang dibebaskan digunakan untuk

sintesis protein dan sebagai sumber energi (Kanetro dan Hastuti, 2006).

Kecambah kacang hijau berasal dari biji kacang hijau yang

sebelumnya direndam terlebih dahulu dan kemudian dikecambahkan

selama 3 hari. Kandungan zat-zat dalam kecambah hampir sama dengan

kandungan dalam biji kacang hijau yaitu protein, karbohidrat, vitamin,

lemak, kalsium, fosfor, besi, kalori dan air (Mustofa, 2007). Kecambah

kedelai mengandung lebih banyak energi, protein, dan lemak daripada

kecambah kacang hijau. Perkecambahan meningkatkan kadar vitamin C

yang tidak terdapat dalam biji kedelai mulai terbentuk pada hari pertama

(Somaatmaja dkk, 1985). Kandungan zat-zat dalam kecambah kacang

hijau dan kecambah kedelai dapat dilihat pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3 Komposisi Zat Gizi Kecambah Kacang Hijau dan Kecambah Kedelai dalam 100 g

Nilai gizi Kecambah Kacang Hijau (*) Kecambah Kedelai (**)

Kalori (Kal) 31 62 ** Sumber : Somaatmadja dkk (1985)

Mobilisasi protein pada biji yang berkecambah berkaitan dengan

peningkatan aktivitas enzim-enzim protease yang menghidrolisis protein

menjadi asam amino. Enzim ini diklasifikasikan menjadi enzim

endopeptidase yang terdiri dari aminopeptidase dan karboksipeptidase.

(24)

commit to user

bebas, sedangkan oleh endopeptidase menghasilkan rantai peptida lebih

pendek, kemudian peptida ini dihidrolisis oleh peptida hidrolase. Asam

amino yang dibebaskan digunakan untuk sintesis protein dan sebagai

energi (Kanetro dan Hastuti, 2006).

Protein kedelai merupakan protein yang dapat digunakan secara

luas, karena sejumlah besar senyawa bioaktif didalamnya, tetapi juga

mengandung senyawa antinutrisi yang tidak sedikit. Salah satu upaya

untuk menekan jumlah senyawa antinutrisi tersebut adalah melalui

perkecambahan. Semua komponen kedelai terhidrolisis selama

perkecambahan, sehingga daya cernanya lebih baik. Protein kedelai

tersusun atas asam amino esensial dan nonesensial. Asam amino esensial

dalam protein kedelai adalah metionin, lisin, isoleusin, leusin,

phenilalanine, treonin, triptofan dan valin. Di antara asam amino esensial

tersebut kadar leusin paling tinggi kemudian diikuti lisin. Komponen asam

amino nonesensial protein kedelai tersusun atas arginin, asam glutamat,

histidin, glisin, alanin, dan serin. Asam glutamat kadarnya paling besar

(18,4%) kemudian diikuti arginin (7,88%) (Winarsi, 2010).

(25)

commit to user

17

C. Hipotesis

Penggunaan jenis dan konsentrasi sumber nitogen organik berupa

ekstrak kecambah kacang hijau dan ekstrak kecambah kedelai akan

menunjukkan aktivitas pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum yang berbeda. Selain itu, penambahan ekstrak kecambah kedelai diduga akan

menghasilkan karakteristik fisik-kimia dan organoleptik nata de milko

yang lebih tinggi daripada ekstrak kecambah kacang hijau berdasarkan

hasil analisis rendemen, ketebalan, tekstur, kadar air, serat pangan dan

(26)

commit to user

18

III. METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Rekayasa Proses

Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian, Jurusan Teknologi Hasil Pertanian

Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta untuk analisis

karakteristik fisik (rendemen dan ketebalan nata), analisis karakteristik kimia

(kadar air nata), dan uji organoleptik. Laboratorium Rekayasa I Jurusan

Teknologi Pangan dan Hasil Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian

Universitas Gajah Mada Yogyakarta untuk analisis tekstur dan Laboratorium

Analisis Pangan Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi

Pertanian Institut Pertanian Bogor untuk analisis serat pangan. Penelitian ini

dilaksanakan mulai dari bulan Agustus - November 2011.

B. Bahan dan Alat

1. Bahan

Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah susu

segar yang tertolak yang diperoleh dari KUD di Kota Boyolali dengan

kandungan pH antara 5-5,7. Kecambah kacang hijau dan kecambah

kedelai berumur 2 hari yang didapatkan dari Pasar Ledok Sari, sebagai

sumber nitrogen dengan konsentrasi masing-maasing 3%, 5% dan 7%.

Metode ini berdasarkan penelitian dari Nugraheni (2007) pada pembuatan

nata de soya dengan menggunakan konsentrasi ekstrak kecambah kacang hijau sebesar 3%, 5%, dan 7%. Sedangkan bahan pembuat nata adalah

starter Acetobacter xylinum, sukrosa dengan konsentrasi 5% dari media berdasarkan penelitian Nugranti (2011), aquades, dan asam asetat, alkohol

96%. Bahan untuk analisis kadar serat pangan antara lain buffer fosfat,

(27)

commit to user

19

2. Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain meliputi:

a. Alat Pembuatan nata : panci, kompor, timbangan, toples plastik,

erlenmeyer 500 ml, gelas ukur 100 ml, gelas beker 500 ml, pH meter,

saringan, kertas, aluminium foil, karet gelang, nampan, cawan

porselen, dan pengaduk.

b. Alat Analisis

Alat untuk analisis antara lain:

1) Analisis tekstur : Llyod Universal Testing Machine, Zwick, Type DO-FBO.5TS, tahun 2002, Jerman.

2) Analisis rendemen : timbangan analitik (Item AR 2140 Ohaus

Corp. Pine Brook NJ USA).

3) Analisis ketebalan nata menggunakan jangka sorong (Vernier

Caliper 150x0,05 MM/6”X1/128”).

4) Analisis kadar air : oven, botol timbang, desikator, penjepit cawan,

dan timbangan analitik (Item AR 2140 Ohaus Corp. Pine Brook NJ

USA).

5) Analisis serat pangan : erlenmeyer asah 500 ml, pemanas listrik,

refluks, cawan kaca masir G2, oven.

6) Alat untuk uji organoleptik antara lain baki, slowky, tisu, dan

borang pengujian.

C. Tahapan Penelitian

1. Preparasi sampel

Sampel susu segar yang tidak lolos pengujian standar mutu susu

dari KUD diambil yang mengandung keasaman dengan pH antara 5 – 5,7.

Susu tersebut kemudian disaring dengan penyaring untuk memisahkan

(28)

commit to user

2. Pembuatan Ekstrak Kecambah

Sebanyak 250 g kecambah kacang hijau dan kecambah kedelai

dihaluskan dengan tujuan agar meningkatkan kelarutan saat proses

ekstraksi. Kecambah yang telah dihaluskan kemudian ditambah aquades

masing-masing 500 ml direbus pada suhu air mendidih selama 30 menit,

kemudian disaring menggunakan penyaring.

3. Pembuatan Nata de Milko

Pembuatan media fermentasi nata yaitu susu yang tidak memenuhi

standar sebanyak 500 ml dipanaskan dan disaring untuk memisahkan

gumpalan-gumpalan yang terdapat pada susu. Selanjutnya ditambahkan

sukrosa dengan konsentrasi 5% dari media fermentasi (25 ml), ekstrak

kecambah kacang hijau dan kecambah kedelai masing-masing dengan

konsentrasi 3% (15 ml/500 ml), 5% (25 ml/500 ml), dan 7% (35 ml/500

ml) (v/v) kemudian dipanaskan lagi pada suhu 1000C selama 10 menit.

Selanjutnya, ke dalam media fermentasi ditambah asam asetat sampai pH

4,0 diaduk hingga merata. Setelah itu, media fermentasi dimasukkan

kedalam toples plastik dan ditutup dengan kertas supaya media tidak

terkontaminasi dengan lingkungan sekitar. Selanjutnya, media fermentasi

didinginkan hingga suhunya berkisar antara 28 oC – 30°C karena pada

suhu tersebut merupakan suhu optimal untuk pertumbuhan starter nata

sehingga jika ditambahkan pada saat suhu media yang melebihi suhu

tersebut starter nata akan mati. Setelah itu starter nata dapat diinokulasikan

secara aseptis ke dalam media dengan volume 10% tiap ml sampel (50 ml

tiap sampel). Toples plastik tempat fermentasi setelah diinokulasikan

starter nata kemudian ditutup kembali dengan kertas, diikat dengan tali

karet dan diinkubasi pada suhu antara 28 oC – 30°C.

4. Pemanenan Nata

Setelah diinkubasi selama 14 hari, nata dipanen dengan

mengeluarkannya dari toples dan dibuang lapisan tipis di bagian

bawahnya. Pada pengujian secara organoleptik, setelah dibersihkan nata

(29)

commit to user

21

selama 14 hari, nata yang terbentuk selanjutnya direbus selama 5 menit

dengan tujuan untuk menghentikan aktivitas bakteri Acetobacter xylinum. Nata kemudian direndam selama 2 hari dengan mengganti air rendaman

setiap harinya untuk menghilangkan aroma asam. Nata tersebut direbus

kembali selama 10 menit untuk siap dikonsumsi. Diagram alir proses

pembuatan nata de milko dapat dilihat pada Gambar 3.1.

5. Analisis Karakteristik Nata de Milko

Nata yang terbentuk dianalisis fisik, kimia dan uji organoleptik.

Analisis karakteristik fisik yang dilakukan adalah dengan mengukur

rendemen, ketebalan dan tekstur nata. Analisis karakteristik kimia meliputi

kadar air dan serat pangan, sedangkan analisis karakteristik organoleptik

(30)

commit to user

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian Fermentasi selama 14 hari Pemanasan suhu 1000C

(31)

commit to user

23

D. Rancangan Percobaan dan Analisis Data

Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah

Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan dua faktor. Faktor pertama jenis

sumber nitrogen (ekstrak kecambah kacang hijau dan ekstrak kecambah

kedelai) dan konsentrasi ekstrak kecambah (3%, 5% dan 7%). Masing-masing

perlakuan dilakukan 3 kali ulangan sampel. Data hasil penelitian dianalisis

dengan software SPSS 17.0 for windows dengan menggunakan analisis variansi (ANOVA). Apabila hasil analisis tersebut menunjukkan beda nyata

antar perlakuan maka dilanjutkan dengan menggunakan Duncan Multiple Range Test (DMRT) dengan tingkat signifikasi α = 0,05.

E. Pengamatan Parameter

Masing-masing metode analisis dapat dilihat pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1 Metode analisis

No Macam Analisis Metode 1.

Llyod Universal Testing Instrument

Thermogravimetri (Sudarmadji, dkk., 1997) Asp, et al., 1981

(32)

commit to user

24

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Nata adalah sejenis makanan hasil fermentasi oleh aktivitas bakteri

Acetobacter xylinum, membentuk gel yang mengapung pada permukaan media atau tempat yang mengandung gula dan asam yang berbentuk padat, kokoh, kuat,

putih, dan kenyal. Selama ini nata yang dikenal oleh masyarakat umum adalah

nata yang dibuat dari air kelapa yang disebut nata de coco. Nata dihasilkan dari

aktivitas bakteri Acetobacter xylinum, yang merombak gula menjadi serabut-serabut selulosa (Natalia dan Sulvia, 2009). Pada penelitian ini proses pembuatan

nata menggunakan media susu segar yang tidak memenuhi standar, yang disebut

nata de milko. Susu segar yang tidak memenuhi standar ini memiliki kandungan

bahan organik yang berupa protein dan laktosa. Susu segar yang tidak memenuhi

standar dengan kisaran pH antara 5-5,7 yang cenderung asam merupakan kondisi

yang mendukung untuk pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum.

Menurut Nugraheni (2007) nutrisi media fermentasi akan menentukan

pertumbuhan Acetobacter xylinum dan kemampuannya mengubah komponen dalam media menjadi nata, sehingga komposisi nutrisi dalam fermentasi juga akan

berpengaruh terhadap karakteristik nata yang dihasilkan. Faktor utama dalam

pembentukan nata dikarenakan adanya sumber karbon. Nugranti (2011)

menyimpulkan bahwa penggunaan sumber karbon berupa sukrosa dengan

konsentrasi 5% akan menghasilkan kualitas nata de milko yang maksimal

berdasarkan karakteristik fisik, kimia dan organoleptik. Fermentasi nata de milko

pada penelitian ini, menggunakan variasi jenis dan konsentrasi sumber nitrogen

organik berupa ekstrak kecambah kacang hijau dan ekstrak kecambah kedelai

dengan konsentrasi masing-masing 3%, 5%, dan 7%. Setelah dilakukan inkubasi

selama 14 hari, maka diperoleh data penelitian yang dapat digunakan untuk

mengetahui pengaruh variasi jenis dan konsentrasi sumber nitrogen organik

(33)

commit to user

25

A. Pengaruh Penambahan Ekstrak Kecambah Terhadap Karakteristik

Fisik Nata de Milko

1. Rendemen Nata de Milko

Rendemen nata merupakan berat basah nata yang diperoleh dari

berat nata hasil fermentasi dibanding dengan volume media awal dikali

100%. Tujuan dari penghitungan nilai rendemen adalah untuk mengetahui

efisiensi penggunaan substrat fermentasi. Semakin tinggi nilai rendemen,

maka pemanfaatan substrat fermentasi semakin tinggi pula (Kembuan dan

Joseph, 1990). Hasil analisis rendemen Nata de Milko dapat dilihat pada

Tabel 4.1 dan Gambar 4.1.

Tabel 4.1 Rendemen Nata de Milko

Jenis Kecambah Konsentrasi

3% 5% 7%

Kecambah Kacang Hijau 26,67b 32,46c 19,75a

Kecambah Kedelai 27,71b 34,07c 19,82a

Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf signifikansi α 0,05

Berdasarkan Tabel 4.1 menunjukkan bahwa rendemen nata de

milko berkisar antara 19,75% - 34,07%. Pada perlakuan penambahan

ekstrak kecambah kacang hijau 7% memberikan nilai rendemen terendah

yaitu 19,75% yang tidak berbeda nyata dengan penambahan ekstrak

kecambah kedelai 7% yaitu 19,82%. Sedangkan pada penambahan ekstrak

kecambah kacang hjau 3% dan ekstrak kecambah kedelai 3% juga tidak

berbeda nyata berturut-turut adalah 26,67 dan 27,71%. Perlakuan

penambahan ekstrak kecambah kedelai 5% memberikan nilai rendemen

tertinggi yaitu 34,07%, namun tidak berbeda nyata dengan penambahan

ekstrak kecambah kacang hijau 5% yaitu 32,46%. Hal ini menunjukkan

bahwa penambahan sumber nitrogen organik berupa ekstrak kecambah

kedelai 5% kedalam media fermentasi merupakan perlakuan yang paling

(34)

commit to user

Gambar 4.1 Rendemen Nata de Milko

Gambar 4.1 memperlihatkan bahwa ekstrak kecambah kacang

hijau dan ekstrak kecambah kedelai pada konsentrasi 5% menghasilkan

nilai rendemen tertinggi yang tidak. Namun pada konsentrasi 7% nilai

rendemen nata de milko mengalami penurunan. Rendemen dipengaruhi

oleh berat dan ketebalan nata yang dihasilkan setelah fermentasi selama 14

hari. Semakin tinggi berat dan ketebalan nata maka rendemen yang

dihasilkan akan semakin tinggi juga, begitu pula sebaliknya. Menurut

Nugraheni (2007) pertambahan berat dan tebal nata disebabkan karena

aktivitas bakteri Acetobacter xylinum yang mensintesis selulosa ekstraseluler selama proses fermentasi yang kemudian membentuk pelikel

nata di permukaan medium fermentasi, sehingga dengan pertambahan

berat nata terjadi pula pertambahan tebal nata.

Pada penambahan ekstrak kecambah kacang hijau dan ekstrak

kecambah kedelai 7% jumlah ekstrak kecambah yang ditambahkan pada

media paling banyak. Namun, pada perlakuan tersebut kurang dapat

menghasilkan nata secara maksimal bila dibandingkan dengan perlakuan

(35)

commit to user

27

kedelai konsentrasi 3% dan 5% dengan jumlah ekstrak kecambah yang

ditambahkan pada media sedikit. Konsentrasi ekstrak kecambah yang

berlebih mengakibatkan meningkatnya kandungan nutrisi pada media

fermentasi sehingga media untuk pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum menjadi keruh yang dapat menghambat pertumbuhannya. Hal ini dikarenakan media yang keruh menyebabkan kekentalan (viskositas)

media fermentasi menjadi tinggi sehingga suplai oksigen untuk

pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum menjadi berkurang. Menurut Pambayun (2002) bakteri Acebacter xylinum merupakan mikrobia aerobik, sehingga dalam pertumbuhan, perkembangan dan aktivitasnya bakteri ini

sangat memerlukan oksigen. Kekurangan suplai oksigen pada bakteri ini

akan mengakibatkan gangguan atau hambatan dalam pertumbuhannya dan

pada akhirnya mengalami kematian. Ekawaty (2004) menyatakan bahwa

kandungan nitrogen yang tinggi dalam medium pertumbuhan Acetobacter xylinum tidak selamanya dapat mengoptimalkan pertumbuhan bakteri tersebut. Kandungan nitrogen yang berlebih akan menghambat

pertumbuhan bakteri dan akibatnya nata yang dihasilkan tidak maksimal.

Jenis ekstrak kecambah yang digunakan dalam pembuatan nata de

milko mempengaruhi pembentukan nata yang dihasilkan. Penggunaan

sumber nitrogen berupa ekstrak kecambah kedelai memberikan hasil yang

lebih baik jika dibandingkan dengan menggunakan sumber nitrogen

berupa ekstrak kecambah kacang hijau. Hal ini dikarenakan kandungan

protein yang terdapat pada kecambah kedelai lebih tinggi jika

dibandingkan dengan kecambah kacang hijau. Menurut Kimball (1996)

senyawa nitrogen diperlukan untuk sintesis protoplasma dan dinding sel

dan akan dimanfaatkan sebagai penyusun protein membran sel, sehingga

meningkatkan proses penyerapan nutrien-nutrien selama proses

metabolisme.

Protein kedelai merupakan protein yang dapat digunakan secara

luas, karena sejumlah besar senyawa bioaktif didalamnya. Protein kedelai

(36)

commit to user

dalam protein kedelai adalah metionin, lisin, isoleusin, leusin,

phenilalanine, treonin, treptofan dan valin. Di antara asam amino esensial

tersebut kadar leusin paling tinggi kemudian diikuti lisin. Komponen asam

amino nonesensial protein kedelai tersusun atas arginin, asam glutamat,

histidin, glisin, alanin, dan serin. Asam glutamat kadarnya paling besar

(18,4%) kemudian diikuti arginin (7,88%) (Winarsi, 2010). Menurut

Nutrition Facts USDA-SR 21 (2011), kandungan isoleusin dan leusin pada

kecambah kedelai adalah 580 mg/100 g bahan dan 938 mg/100 g bahan,

sedangkan pada kecambah kacang hijau mengandung isoleusin sebesar

132 mg/100 g bahan dan kandungan leusin sebesar 175 mg/100 g bahan.

Proses perkecambahan menyebabkan komponen terlarut asam amino-asam

amino pada kedelai meningkat sehingga hasil ekstraksi kecambah kedelai

merupakan cairan yang bernutrisi untuk mendukung pertumbuhan bakteri

Acetobacter xylinum sehingga akan menghasilkan berat dan pelikel nata yang tinggi.

2. Ketebalan Nata de Milko

Ketebalan nata merupakan hasil metabolisme dari bakteri

Acetobacter xylinum yang dapat digunakan sebagai parameter untuk mengetahui pertumbuhan dan kemampuan bakteri tersebut dalam

menggunakan nutrisi yang terdapat dalam media menjadi biomassa dan

selulosa. Hal ini dikarenakan, aktivitas bakteri Acetobacter xylinum yang mensintesis selulosa ekstraseluler selama proses fermentasi membentuk

pelikel nata di permukaan medium fermentasi. Selulosa yang dihasilkan

oleh bakteri Acetobacter xylinum akan berikatan satu dengan yang lainnya sehingga membentuk lapisan nata yang terus menebal. Hasil analisis

ketebalan nata de milko dapat dilihat pada Tabel 4.2 dan Gambar 4.2.

Tabel 4.2 Ketebalan Nata de Milko

3% (cm) 5% (cm) 7% (cm)

Kecambah Kacang Hijau 1,20b 1,45c 0,88a

(37)

commit to user

29

Berdasarkan Tabel 4.2 secara statistik perlakuan penambahan

ekstrak kecambah menunjukkan beda nyata pada masing-masing

konsentrasi. Ketebalan nata tertinggi terlihat pada perlakuan penambahan

ekstrak kecambah kedelai 5% yaitu 1,69 cm yang tidak berbeda nyata

dengan penambahan ekstrak kecambah kacang hijau 5% yaitu 1,45 cm.

Sedangkan ketebalan terendah terlihat pada perlakuan penambahan ekstrak

kecambah kedelai 7% dan ekstrak kecambah kedelai 7% yaitu 0,88 cm dan

tidak berbeda nyata dengan penambahan ekstrak kecambah kacang hijau

7% yaitu 0,87 cm. Menurut Budiyanto (2004) dalam Effendi (2009) bakteri Acetobacter xylinum akan membentuk nata pada permukaan medium yang mengandung gula. Bakteri ini dalam kondisi optimum

memiliki kemampuan untuk memproduksi nata dan jika pertumbuhan

bakteri optimum maka ketebalan nata yang dihasilkan akan menjadi lebih

baik.

(38)

commit to user

Gambar 4.2 memperlihatkan bahwa perlakuan penambahan

dengan konsentrasi 5% pada masing-masing jenis ekstrak kecambah

menghasilkan ketebalan nata yang paling tinggi jika dibandingkan pada

perlakuan dengan konsentrasi 3% dan 7%. Ketersediaan nutrisi yang

optimal pada media fermentasi akan digunakan oleh bakteri Acetobacter xylinum untuk merombak sukrosa menjadi selulosa selama proses fermentasi. Aktivitas bakteri Acetobacter xylinum yang semakin meningkat, maka nata yang dihasilkan juga semakin tebal. Selain itu

wadah untuk proses fermentasi juga berpengaruh terhadap ketebalan nata

yang dihasilkan. Menurut Ginanjar (2000) luas permukaan yang kecil akan

menghasilkan nata yang lebih tebal dibandingkan dengan wadah yang luas

permukaannya lebih besar. Wadah dengan luas permukaan kecil ketebalan

nata semakin tinggi, namun menghasilkan rendemen nata yang kecil

dibandingkan dengan wadah yang luas permukaannya lebih besar. Luas

permukaan yang lebih besar akan didapatkan oksigen yang cukup untuk

metabolisme mikroorganisme selama proses fermentasi, sehingga

ketebalan nata menurun, tetapi rendemen nata lebih tinggi.

Pada penambahan ekstrak kecambah kacang hijau 7%

menghasilkan ketebalan nata yang paling tipis. Hal ini dikarenakan jumlah

ketersediaan nutrisi yang lebih banyak daripada penambahan ekstrak

kecambah dengan konsentrasi 3% dan 5%. Menurut Sidharta dkk. (2006)

bila ketersediaan nutrien dalam medium yang jumlah inokulumnya kecil

terlalu banyak, maka nutrien tersebut justru dapat bersifat toksik terhadap

mikrobia, sehingga produksi nata tidak maksimal. Proses metabolisme

nata menghasilkan hasil samping berupa CO2 dan air. Semakin lama

fermentasi nata maka ketebalan nata akan semakin tinggi, sehingga

kandungan CO2 pada media juga semakin tinggi. Ketebalan nata yang

tinggi akan mengakibatkan kebutuhan oksigen untuk pertumbuhan

Acetobacter xylinum semakin berkurang, sehingga mengakibatkan bakteri akan mati karena didalam media mengandung banyak CO2. Pada

(39)

commit to user

31

tebal. Hal ini dikarenakan ketersediaan nutrisi untuk pertumbuhan

inokulum sesuai dengan jumlah inokulum yang ditambahkan sehingga

produksi nata maksimal.

3. Tekstur Nata de Milko

Tekstur suatu makanan dipengaruhi oleh komposisi didalamnya.

Salah satunya adalah kandungan air yang terdapat dalam makanan

tersebut. Kadar air yang tinggi akan menyebabkan tekstur makanan

tersebut menjadi alot, begitu juga sebaliknya. Hasil analisis tekstur nata

dengan perlakuan penambahan ekstrak kecambah kacang hijau dan ekstrak

kecambah kedelai dapat dilihat pada Tabel 4.3 dan Gambar 4.3.

Tabel 4.3 Tekstur Nata de Milko

3% (N) 5% (N) 7% (N)

Kecambah Kacang Hijau 50,8840ab 50,2854ab 37,4781a

Kecambah Kedelai 50,5757ab 59,3028b 31,3461a

(40)

commit to user

Tekstur merupakan salah satu parameter pengujian yang bertujuan

untuk mengetahui tingkat kekenyalan nata dengan menggunakan alat

Llyod Instrumental berdasarkan kompresi yang dinyatakan dalam bentuk Fmax. Analisis tekstur nata dilakukan dengan memberikan gaya beban

atau gaya berat pada sampel sehingga dapat diketahui Fmax. Semakin

tinggi nilai Fmax maka tekstur nata semakin kuat yang berarti kekenyalan

nata semakin tinggi pula dan sebaliknya. Penggunaan sumber nitrogen

organik berupa ekstrak kecambah kacang hijau dan ekstrak kecambah

kedelai mempengaruhi tekstur kekenyalan nata yang dihasilkan. Menurut

Hubies dkk. (1996), perbandingan antara kadar serat dan kekenyalan adalah berbanding lurus, artinya semakin banyak kandungan serat maka

semakin kenyal tekstur nata.

Berdasarkan Tabel 4.3 dan Gambar 4.3 menunjukkan bahwa

tekstur nata tertinggi pada perlakuan dengan penambahan ekstrak kedelai

5% yaitu 59,3028 N. Sedangkan tekstur nata terendah pada penambahan

ekstrak kecambah kedelai 7% yaitu 31,3461 N yang tidak berbeda nyata

pula dengan penambahan ekstrak kecambah kacang hijau 7% yaitu

37,4781 N.

Penambahan ekstrak kecambah kedelai 5% menghasilkan tekstur

nata yang paling tinggi. Nilai Fmax tekstur yang tinggi menunjukkan

bahwa tekstur nata kekenyalannya tinggi (lunak) dan sebaliknya, nilai

Fmax tekstur yang rendah menunjukkan tekstur nata tidak kenyal (alot).

Tekstur nata dipengaruhi oleh kadar air yang terdapat didalamnya. Nata

dengan kadar air yang tinggi akan menghasilkan tekstur nata yang tidak

kenyal (alot). Selain itu ketebalan dan kandungan serat juga berpengaruh

pada tekstur nata yang dihasilkan. Berdasarkan pada Tabel 4.4 kandungan

kadar air tertinggi pada penambahan ekstrak kecambah kacang hijau

konsentrasi 7% yaitu sebesar 97,6527 sedangkan kadar air terendah pada

penambahan ekstrak kecambah kedelai konsentrasi 5% yaitu sebesar

96,3737%. Menurut Djajati dkk. (2009) sukrosa yang terdapat dalam

(41)

commit to user

33

akan menghasilkan selulosa nata. Semakin lama fermentasi menyebabkan

lapisan nata yang terbentuk semakin tebal, sehingga ruangan yang

tersedia untuk air menjadi lebih sedikit yang mengakibatkan kadar air

menjadi lebih rendah. Penurunan kadar air berkaitan dengan semakin

meningkatnya kadar serat, karena serat berstruktur rapat, maka air yang

terperangkap dalam nata semakin menurun dengan demikian kekenyalan

yang dihasilkan semakin tinggi. Menurut Widia (1984) dalam Sidharta dkk. (2006), penurunan kekenyalan disebabkan terbentuknya ikatan antara

unsur N dengan prekursor polisakarida yang mempunyai struktur polimer

yang longgar maka kekenyalan natamenjadi rendah.

B. Pengaruh Penambahan Ekstrak Kecambah Terhadap Karakteristik

Kimia Nata de Milko

1. Kadar Air Nata de Milko

Penentuan kadar air diperlukan untuk mengetahui banyaknya

kandungan serat nata yang terbentuk. Penentuan kadar air dilakukan

dengan metode thermogravimetri (Sudarmadji dkk, 1997). Hasil analisis kadar air nata de milko dapat dilihat pada Tabel 4.4.

Tabel 4.4 Kadar Air Nata de Milko

3% 5% 7%

Kecambah Kacang Hijau 97,4624a 96,3982a 97,6527a

Kecambah Kedelai 97,2239a 96,3737a 97,6139a

Berdasarkan Tabel 4.4 menunjukkan bahwa kadar air nata de

milko dipengaruhi oleh jenis dan konsentrasi ekstrak kecambah. Hasil

analisis kadar air nata de milko pada semua perlakuan tidak berbeda nyata

yaitu berkisar antara 96,3737% - 97,6527%. Kadar air tertinggi pada

perlakuan penambahan ekstrak kecambah kacang hijau 7% yaitu

97,6527% dan kadar air terendah pada perlakuan penambahan ekstrak

kecambah kedelai 5%. Menurut Ratnawati (2007) selama terjadi

(42)

commit to user

nata akan terisi oleh air sehingga nata menjadi tebal dan mengandung ±

95-98% air dan 2-5% selulosa.

Kandungan kadar air pada nata akan mempengaruhi tekstur nata

yang dihasilkan. Semakin tinggi kadar air maka tekstur nata menjadi tidak

lunak (alot) dan sebaliknya. Hal ini dikarenakan kadar air yang tinggi

mengandung serat yang lebih rendah, sehingga jaringan selulosa lebih

longgar dan air mudah masuk yang akan menghasilkan tekstur nata tidak

lunak (alot). Sebaliknya, kadar air yang rendah mengandung serat yang

tinggi, menyebabkan jaringan selulosa menjadi rapat dan air susah masuk

sehingga tekstur nata yang dihasilkan lunak (kenyal). Djajati dkk. (2009)

menyatakan bahwa, sukrosa yang terdapat dalam media digunakan untuk

pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum yang akan menghasilkan selulosa nata. Semakin lama fermentasi menyebabkan lapisan nata yang

terbentuk semakin tebal, sehingga ruangan yang tersedia untuk air menjadi

lebih sedikit yang mengakibatkan kadar air menjadi lebih rendah.

Penurunan kadar air berkaitan dengan semakin meningkatnya kadar serat,

karena serat berstuktur rapat, maka air yang terperangkap dalam nata

semakin menurun dengan demikian kekenyalan yang dihasilkan semakin

keras. Grafik hubungan antara jenis dan konsentrasi ekstrak kecambah

(43)

commit to user

35

Gambar 4.4 Kadar Air Nata de Milko

Pada Gambar 4.4 menunjukkan bahwa penambahan ekstrak

kecambah kacang hijau 7% mengandung kadar air tertinggi sedangkan

pada kecambah kedelai 5% menghasilkan kadar air yang paling rendah.

Kadar air berkaitan dengan serat dan ketebalan nata yang

terbentuk. Penambahan ekstrak kecambah kedelai 5% menghasilkan kadar

air yang paling rendah, hal ini dikarenakan fermentasi selama 14 hari

menyebabkan nata yang terbentuk semakin menebal sehingga serat yang

terbentuk semakin banyak dan semakin rapat sebagai hasil dari

metabolisme Acetobacter xylinum sehingga air yang terperangkap semakin sedikit. Penurunan kadar air berkaitan dengan kadar serat yang semakin

meningkat karena serat berstruktur rapat, maka air yang terperangkap

dalam nata semakin menurun.

2. Serat Pangan Nata de Milko

Serat pangan adalah senyawa berbentuk karbohidrat komplek yang

banyak terdapat pada dinding sel tanaman. Serat pangan dibagi atas dua

(44)

commit to user

merupakan komponen serat yang dapat larut dalam air dan dalam saluran

pencernaan Komponen serat ini dapat membentuk gel dengan cara

menyerap air. Serat pangan larut air adalah pektin, gum, karagenan,

agar-agar, psillium, musilase, dan asam alginat. Sedangkan serat pangan tidak

larut air merupakan serat pangan tidak larut baik dalam air maupun di

dalam pencernaan. Komponen serat pangan yang tidak larut air adalah

selulosa, hemiselulosa, dan lignin (Astawan, 2008). Serat pangan pada

nata de milko merupakan serat pangan tidak larut air. Hasil analisis serat

pangan nata de milko dapat dilihat pada Tabel 4.5.

Tabel 4.5 Serat Pangan Nata de Milko

3% 5% 7%

Kecambah Kacang Hijau 2,1208a 2,5676b 2,0433a

Tabel 4.5 menunjukkan bahwa serat pangan nata dipengaruhi oleh

jenis dan konsentrasi ekstrak kecambah. Hasil serat pangan nata de milko

berkisar antara 2,0433% - 2,9772%. Nilai serat pangan tertinggi pada

perlakuan penambahan dengan ekstrak kecambah kedelai 5% yaitu

2,9772%, sedangkan serat pangan terendah pada perlakuan dengan

penambahan ekstrak kecambah kacang hijau 7% yang tidak berbeda nyata

dengan perlakuan penambahan ekstrak kecambah kedelai 7% dan ekstrak

kecambah kedelai 3% berturut-turut nilainya adalah 2,0433%; 2,1151%;

dan 2,1208%. Hasil serat pangan nata de milko sesuai dengan SNI

01-4317-1996, yang menyatakan bahwa nata mengandung serat makanan

maksimal 4,5%. Grafik hubungan antara jenis dan konsentrasi ekstrak

(45)

commit to user

37

Gambar 4.5 Serat Pangan Nata de Milko

Pada Gambar 4.5 menunjukkan bahwa konsentrasi 5% pada

masing-masing jenis ekstrak kecambah, kadar serat pangannya lebih tinggi

dibandingkan pada konsentrasi 3% dan 7%. Nata terbentuk karena aktifitas

bakteri Acetobacter xylinum yang merombak sukrosa dalam media susu segar. Penambahan nutrisi berupa sumber nitrogen jenis dan ekstrak

kecambah tidak terlalu memberikan pengaruh pada serat nata yang

dihasilkan. Menurut Jutono dkk. (1975) penambahan nitrogen dalam

medium akan dimanfaatkan oleh Acetobacter xylinum untuk pembentukkan sel-sel baru. Semakin banyak sel yang terbentuk akan

memungkinkan pembentukan serat natayang lebih banyak.

Serat nata berkaitan dengan kandungan kadar air didalamnya. Hasil

analisis serat pangan dan kadar air berbanding terbalik. Berdasarkan

analisis kadar air pada Tabel 4.4 semakin tinggi serat nata yang terbentuk

maka air yang terperangkap didalamnya menjadi semakin sedikit, begitu

pula sebaliknya semakin tinggi kadar air nata maka serat nata yang