1
PRAKTIKUM BIOTEKNOLOGI PANGAN
NAMA : Khairunissa Br Tamba NIM : 432021019
KELOMPOK : 4 (empat)
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PALEMBANG
2024
I. PENDAHULUAN
Nata adalah selulosa bakteri hasil sintesis gula oleh bakteri pembentuk nata, yaitu Acetobacter xylinum. Beberapa galur Acetobacter menghasilkan membran bergelatin yang dinamakan pellicle pada permukaan suatu kultur cair. Membran ini sama dengan “Nata de Coco”, jenis makanan hasil fermentasi tradisional di Filipina yang sangat dikenal sebagai makanan penutup di Jepang. Ananas comosus, nanas dan air kelapa merupakan substrat yang umum digunakan untuk pembentukan nata. Hal tersebut ditinjau dari komposisinya yang terdiri atas sebagian besar air, mengandung gula, vitamin serta mineral penting.
Sebagai negara kepulauan, di sepanjang pesisir pantai Indonesia banyak ditumbuhi pohon kelapa. Pohon kelapa memberikan banyak hasil bagi manusia mulai dari batang, daun, air kelapa, buah dll. Air kelapa dalam jumlah besar merupakan hasil samping industri pembuatan kopra dan desiccated coconut yang terbuang begitu saja. Air kelapa mempunyai potensi yang baik untuk di buat minuman fermentasi karena kandungan zat gizinya yang kaya dan relatif lengkap, sehingga sesuai untuk pertumbuhan mikroba (Astawan, 2004).
Di Filipina air kelapa telah dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan nata de coco (Saragih Y, 2004). Produk ini mulai diperkenalkan di Indonesia sekitar tahun 1987. Nata de coco merupakan jenis minuman yang terdiri dari senyawa selulosa (dietry fiber) yang dihasilkan dari air kelapa melalui proses fermentasi, melibatkan jasad renik bakteri, yang selanjutnya dikenal sebagai bibit nata (starter). Bibit nata adalah bakteri Acetobacter xylinum yang akan dapat membentuk serat nata jika ditumbuhkan dalam air kelapa yang sudah diperkaya dengan karbon dan nitrogen melalui proses yang terkontrol. Dalam kondisi demikian, bakteri tersebut akan menghasilkan enzim yang dapat menyusun zat gula menjadi ribuan rantai serat dan menjadi benang-benang selulosa yang akhirnya tampak padat berwarna putih hingga transparan, kokoh, kuat dan kenyal dengan rasa mirip kolang-kaling, yang disebut sebagai nata.
Produk nata de coco banyak diminati konsumen karena rasanya yang enak dan kaya serat, selain itu pembuatannya tidak sulit dan biaya yang dibutuhkan tidak banyak. Produk ini banyak digunakan sebagai pencampur es krim, coktail buah, sirup, dan makanan ringan lainnya. Nata de coco dapat dipakai sebagai sumber makan rendah energi untuk keperluan diet. Produk ini dapat membantu penderita diabetes dan memperlancar proses pencernaan dalam tubuh.
3
II. TUJUAN
Memahami dan mengatuhui bahan baku serta bahan tambahan dalam pembuatan nata de coco.
Untuk mempelajari cara pembuatan starter nata de coco.
Untuk mempelajari cara membuat nata de coco.
Untuk melatih kreatifitas mahasiswa mengolah suatu produk berbahan baku nata de coco.
Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi mutu nata de coco.
Untuk mengetahui perhitungan secara kuantitatif mengenai aliran bahan masuk dan bahan keluar dalampembuatan nata de coco
III. BENTUK REFERENSI
Nata de coco merupakan produk hasil proses fermentasi air kelapa dengan bantuan aktivitas Acetobacter xylinum. Bakteri Acetobacter Xylinum berbentuk batang pendek, yang mempunyai panjang 2 mikron dan lebar , micron, dengan permukaan dinding yang berlendir.
Bakteri ini biasa membentuk rantai pendek dengan satuan 6-8 sel. Bersifat ninmotil dan dengan pewarnaan Gram menunjukkan Gram negative. Bakteri ini dapat membentuk asam dari glukosa, etil alcohol, dan propel alcohol, tidak membentuk indol dan mempunyai kemampuan mengoksidasi asam asetat menjadi CO2 dan H2O. sifat yang paling menonjol dari bakteri itu adalah memiliki kemampuan untuk mempolimerisasi glukosa sehingga menjadi selulosa.
Selanjutnya selulosa tersebut membentuk matrik yang dikenal sebagai nata (Madigan et all, 1997).
Gambar 1. Nata de coco
Bakteri Acetobacter xylinum akan dapat membentuk nata jika ditumbuhkan dalam air
kelapa yang sudah diperkaya dengan Karbon (C) dan Nitrogen (N) melalui proses yang terkontrol.
Dalam kondisi demikian, bakteri tersebut akan menghasilkan enzim akstraseluler yang dapat menyusun zat gula menjadi ribuan rantai serat atau selulosa. Dari jutaan renik yang tumbuh pada air kelapa tersebeut, akan dihasilkan nata yang berupa jutaan lembar benang-benang selulosa yang akhirnya nampak padat berwarna putih hingga transparan (Yoshinaga et all, 1997).
Gambar 2. Bakteri Acetobacter Xylinum
Nata berasal dari bahasa spanyol yang artinya terapung. Ini sesuai dengan sifatnya yaitu sejak diamati dari proses awal terbentuknya, nata terapung pada permukaan dan semakin lama akan semakin tebal. Nata De Coco merupakan jenis komponen minuman yang terdiri dari senyawa selulosa (dietry fiber), yang dihasilkan dari air kelapa melalui proses fermentasi.
Menurut Suarsini (2010), Air kelapa yang digunakan dalam pembuatan nata harus berasal dari kelapa yang masak optimal, tidak terlalu tua atau terlalu muda. Bahan tambahan yang diperlukan oleh bakteri antara lain karbohidrat sederhana, sumber nitrogen, dan asam asetat. Pada ummumnya senyawa karbohidrat sederhana dapat digunakan sebagai suplemen pembuatan anta de coco, diantaranya adalah senyawa-senyawa maltosa, sukrosa, laktosa, fruktosa dan manosa. Dari beberapa senyawa karbohidrat sederhana itu sukrosa merupakan senyawa yang paling ekonomis digunakan dan paling baik bagi pertumbuhan dan perkembangan bibit nata.
Menurut Purnomo (2012), faktor-faktor lainnya yang mempengaruhi pertumbuhan Acetobacter xylinum adalah nutrisi, sumber karbon, sumber nitrogen, tingkat keasaman media temperatur dan udara (oksigen). Senyawa karbon yang dibutuhkan dalam fermentasi nata berasal dari monosakarida dan disakarida. Sumber dari karbon ini yang paling banyak digunakan adalah gula. Sumber nitrogen bias berasal dari bahan organic seperti ZA, urea.
Neraca massa suatu sistem proses dalam industri merupakan perhitungan kuantitatif dari semua bahan-bahan yang masuk, keluar, yang terakumulasi (tersimpan) dan yang terbuang dalam suatu sistem. Perhitungan neraca digunakan untuk mencari variabel proses yang belum diketahui, berdasarkan data variable proses yang telah diketahui dengan variabel proses yang dicari. Variabel proses yang berhubungan dengan bidang teknik kimia anatara lain adalah massa, volume,
5
kecepatan aliran, komposisi kimia, tekanan, dan temperatur. Neraca massa sangat dibutuhkan dalam proses kimia diantaranya dugunakan untuk perhitungan kebutuhan bahan baku, merancang peralatan, merancang peralatan unit operasi, dan menghitung efisiensi ataupun konversi suatu reaksi kimia. Persamaan yang digunakan pada konsep neraca massa disusun berdasarkan hukum kekekalan massa (law conservation of mass), yaitu suatu zaat tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan. Dalam pernyataan tersebut dapat dilihat bahwa :
𝐼𝑛𝑝𝑢𝑡 − 𝑂𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡 = 𝐴𝑘𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑠𝑖
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚 − 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑘𝑒𝑙𝑢𝑎𝑟 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚 + 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑏𝑒𝑟𝑒𝑎𝑘𝑠𝑖 − 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑎𝑘𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑠𝑖
Dalam pengaplikasiannya, kuantitas pada neraca massa sebaiknya dinyatakan dalam unit massa diantaranya adalah kg dan lb. Namun apabila tidak terdapat reaksi kima, maka satuan dalam bentuk molar dapat digunakan. Apabila kuantitas diberikan dalam volume maka harus dikonversikan massa dengan mengalikan dengan densitas. Apabila zat yang digunakan dalam bentuk suatu campuran maka neraca massanya adalah sebagai berikut :
Σ𝑀𝑖𝑋𝑖 = Σ𝑀𝑜𝑋𝑜 + Σ𝑀𝑎𝑋𝑎 Dimana x adalah fraksi dari masing-masing komponen dan,
𝑖 = 𝑖𝑛𝑝𝑢𝑡, 𝑜 = 𝑜𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡, 𝑎 = 𝑎𝑘𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑠𝑖 Terdapat 2 jenis neraca massa yaitu:
A. Neraca massa tanpa reaksi
Diaplikasikan pada kondisi steady state dimana tidak ada reaksi yang terlibat pada sistem tersebut.
B. Neraca massa dengan reaksi kimia
Dalam reaksi kimia, stoikiometri reaksi kimia harus diperhatikan, contoh : aA + bB + cC + dD
IV. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
Praktikum ini dilaksanakan pada hari Selasa 2 Januari 2024 di laboratorium kimia fakultas pertanian Universitas Muhammadiyah Palembang.
A. Alat dan Bahan
Alat
• Gelas ukur
• Nampan
• Panci perebusan
• Sendok
• Kompor
• Saringan
• Kertas Koran
Bahan
• Air kelapa 1 liter
• Asam asetat 3ml
• Gula 35gr
• Urea Food Grade 6gr
• Inokulan Acetobacter xylinum 100ml
• Karet pengikat
• Timbangan
• Thermometer
• Ph meter
• B. Cara kerja
• Persiapan media
Sebanyak 1L air kelapa (jernih) disaring menggunakan penyaring dan dipanaskan hingga mendidih. Selanjutnya, 35g gula pasir dan 6gr urea ditambahkan ke dalam air kelapa, diaduk sampai merata, ditambahakan 3gr asam asetat 99% , diaduk dan di diamkan selama ± 15 menit hingga suhu larutan air kelapa menjadi ±30◦ C. Saat sudah mencapai suhu yang di inginkan larutan air kelapa tadi dilakukan pengecekan ph dengan menggunakan ph meter dengan batas maksimal ph 5. Setelah itu di masukan ke dalam nampan yang telah dibersihkan.
• Penambahan Inokulan Acetobacter Xylinum
Jumlah inokulan cair Acetobacter Xylinum yang digunakan pada praktikum ini adalah 100ml. Inokulan lalu di masukan ke dalam wadah yang berisi sediaan larutan air kelapa. Dihomogenkan dengan cara di goyang secara perlahan lalu di tutup
menggunakan Koran dan di fermentasi sampai dengan 12 hari pada suhu ± 26◦C.
V. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Flow chart Neraca Massa Pembuatan Nata de coco
1L Air kelapa
Penyaringan
Sisa kotoran air kelapa 10ml
Perebusan Pencampuran Penuangan Pendinginan
Penambahan Starter Fermentasi
Pemanenan 990ml air kelapa
• Asam asetat 3gr
• Gula 35gr
• Urea Food Grade 6gr
Starter 100ml
930ml air kelapa
930ml air kelapa
1.030ml air kelapa
Uap air 20ml
970ml air kelapa
Losses = 20ml
950ml air kelapa
Losses = 20ml Losses = 20ml Uap air 20ml
Uap air 20ml
Sisa cairan fermentasi 500ml Tumpahan = 20ml
Pemanenan
Tidak dilakukan pemanenan karena produk gagal
Pembahasan :
No Proses
INPUT OUTPUT
Bahan Jumlah Product Non Product Output
Jenis Jumlah Jenis Jumla
h
1 Penyaringan Air Kelapa (ml) 1.000 Air Kelapa (ml) 990 - -
2 Perebusan
Air Kelapa (ml) 990 Air Kelapa (ml) 970 Uap Air (ml) 20
3 Pencampuran
Air Kelapa (ml) 970 Air Kelapa (ml) 950 Losses (ml) 20
Gula Pasir (gr) 35 Urea Food Grade (gr) 6 Asam Asetat (ml) 3
4 Penuangan Air Kelapa (ml) 950 Air Kelapa (ml) 930 Air Kelapa Tumpah (ml) 20
5 Pendinginan Air Kelapa (ml) 930 Air Kelapa (ml) 930 6 Penambahan
Starter
Air Kelapa (ml) 930 Air Kelapa (ml) 1.030
Starter (ml) 100
7 Fermentasi Air Kelapa (ml) 1.030 Lembaran Nata (gr) - Limbah Fermentasi
(ml) 1.010
8 Pemanenan
Lembaran Nata (gr) - Lembaran Nata (gr) -
Nata Reject (Kg) -
9
Dari tabel di atas dapat dilihat bahwasanya input dan output yang bisa didapat dari produksi nata de coco adalah sebagai berikut :
Pada tahap penyaringan input yang diberikan berupa air kelapa murni dengan volume 1000ml. Lalu di lakukan penyaringan sehingga volume bahan berkurang sebanyak 10ml(dari hasil penyaringan) menjadi 990ml. Selanjutnya di lakukan tahap perebusan dengan volume bahan 990ml sebagai input dan saat tahap ini juga ada pengurangan sebanyak 20ml sebagai output berupa uap air.
Volume bahan berkurang menjadi 970ml. Lalu di lanjutkan dengan tahap pencampuran dengan input bahan sebanyak 970 ml dan terjadi losses sebanyak 20ml sehingga volume bahan berkurang menjadi 950ml. Selanjutnya di lakukan tahap penuangan dengan input bahan sebanyak 950ml, pada tahap ini terjadi pengurangan sebanyak 20ml dikarenakan bahan tumpah(output) sehingga volume bahan berkurang menjadi 930ml. Terakhir yaitu tahap pendinginan dengan input bahan sebanyak 930ml dan pada tahap ini tidak ada output yang dihasilkan.
Setelah tahap penyiapan media selesai selanjutnya melakukan penambahan starter. Input yang diberikan yaitu 930ml air kelapa dikarenakan mendapat tambahan dari starter sebanyak 100ml maka jumlah total dari bahan menjadi 1.030 ml. Setelah penambahan starter air kelapa pun di fermentasi selama 12 hari dan di dapatkan output sebanyak 20ml. Sehingga hasil terakhir dari produksi adalah 1.010ml.
IV. KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Dari praktikum ini dapat disimpulkan bahwa :
1. neraca massa sangat diperlukan dalam melakukan produksi karena bisa
memperlihatkan secara jelas data kuantitatif dari aliran masuk dan keluar bahan pada setiap proses
2. pada tahap penyiapan media jumlah bahan masuk tidak sama dengan jumlah bahan yang keluar
3. setiap langkah kerja akan sangat mempengaruhi keakuratan dari data jumlah setiap bahan
Saran
Saran yang bisa kami berikan adalah pada saat melakukan produksi baik itu yang berbahan cair maupun padat harus benar – benar menerapkan SOP yang benar agar tidak teralu banyak melakukan kesalahan sehingga data yang di dapatkan bisa akurat dan sesuai
DAFTAR PUSTAKA
Abubakar. 2008. Pengaruh Suhu dan waktu pasteurisasi terhadap mutu susu selama penyimpanan.
Jurnal badan peternakan nasional. (Online). (http//www.bpt.org/pub/mht, diakses pada 18 Desember 2017).
Almatsier,S. 2002. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Jakarta: Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama.
Dewipadma, J .K . 1978 . Pekerjaan Laboratorium. Mikrobiologi Pangan . Departemen Teknologi Hasil Pertanian. Bogor: IPB-Press.
Ginting, Nurzainah & Pasaribu, Elsegustri. 2005. Pengaruh Temperatur Dalam Pembuata Yoghurt dari Berbagai Jenis Susu Dengan Menggunakan Lactobacillus Bulgaricus dan Streptococcus Thermophilus. Jurnal Agribisnis Peternakan, Vol.1, No.2
Hidayat, I.R. 2013. Total Bakteri Asam Laktat, Nilai Ph Dan Sifat Organoleptik Drink Yoghurt Dari Susu Sapi Yang Diperkaya Dengan Ekstrak Buah Mangga. Animal Agriculture Journal, Vol. 2. No. 1, 2013, p 160 – 167. http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/aaj Nova, Herman. 20017. Selain Sapi 7 Hewan Ini Juga Penghasil Susu. (Online).
(https://www.vebma.com/hewan/selain-sapi-7-hewan-ini-juga-penghasil-susu/15168, diakses pada 17 Desember 2017).
Rahman, A.S. 1992. Teknologi Fermentasi Susu. Bogor: IPB-Press.
Rochintaniawati, Diana. 2010 Pembuatan Yoghurt. (Online)
(http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._BIOLOGI/DIANA_ROCHINTANIA WATI/BIOLOGY_TERAPAN/PEMBUATAN_YOGHURT.pdf , diakses tanggal 14 Desember 2017).
Susilorini, T.E dan M. E. Sawitri. 2007. Produk Olahan Susu. Depok: Penebar Swadaya.
Widodo, Wahyu. 2002. Bioteknologi Fermentasi Susu. Malang: Pusat PengembanganBioteknologi Universitas Muhammadiyah Malang.
11
LAMPIRAN
Penimbangan Bahan Tambahan Perebusan air kelapa
Penuangan penuangan starter
Fermentasi hasil fermentasi selama 12 hari
