Nata de Coco

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Sebagai negara kepulauan, umumnya daerah sepanjang pesisir pantai di Indonesia banyak ditumbuhi pohon kelapa. Pohon kelapa memberikan banyak hasil bagi manusia mulai dari batang, daun, buah dll. Pada pembuatan kopra atau penjual kelapa di pasar, airnya terbuang percuma sebagai limbah yang dapat mencemari lingkungan terutama yang berhubungan dengan kesuburan tanah. Jika kita mengetahui manfaat air kelapa bahwa air kelapa telah berhasil diolah menjadi suatu produk komersial yang sangat populer dengan nama Nata de Coco.

Seperti halnya pembuatan beberapa makanan atau minuman hasil fermentasi, pembuatan nata juga memerlukan bibit. Bibit tape biasa disebut ragi, bibit tempe disebut usar, dan bibit nata de coco disebut 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 atau selulosa. Dari jutaan renik yang tumbuh pada air kelapa tersebut, akan dihasilkan jutaan lembar benang-benang selulosa yang akhirnya nampak padat berwarna putih hingga transparan, padat, kokoh, kuat dan kenyal dengan rasa mirip kolang-kaling, yang disebut sebagai nata.

Selain banyak diminati karena rasanya yang enak dan kaya serat, pembuatan nata de coco pun tidak sulit dan biaya yang dibutuhkan tidak banyak sehingga dapat sebagai alternatif usaha yang dapat memberikan keuntungan. 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. Nata de coco juga mengandung serat (dietary fiber) yang sangat dibutuhkan tubuh dalam proses fisiologi. Konon, produk ini dapat membantu penderita diabetes dan memperlancar proses pencernaan dalam tubuh.

Acetobacter xylinum dalam pertumbuhan dan aktivitasnya membentuk nata memerlukan suatu media yang tepat sehingga produksi nata yang dihasilkan dapat secara optimal. Sebagai media dalam pembentukan nata media yang digunakan haruslah memiliki kandungan komponen-komponen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme yang dalam hal ini yaitu acetobacter xylinum .

Komponen media nata yang dibutuhkan sebagai syarat media nata antara lain memiliki sumber karbon dapat berupa gula, sumber nitrogen dapat berupa penambahan urea atau ZA, mineral dan vitamin yang mendukung pertumbuhan bakteri acetobacter xylinum. Asam sitrat atau asam asetat untuk penyedia kondisi asam yang diharapkan bakteri acetobagter xylinum.

1.2  Tujuan

a.       Untuk mempelajari cara membuat nata de coco

b.      Untuk mempelajari  Faktor-faktor yang mempengaruhi pada pembuatan nata de coco.

1.3  Aplikasi

Kadungan kalori yang rendah pada Nata de Coco merupakan pertimbangan yang tepat produk Nata de Coco sebagai makanan 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. 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. 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. Bakteri Acetobacter xylinum bersifat Gram negatip, aerob, berbentuk batang pendek atau kokus.                                                                     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).

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Nata de Coco

Nata de coco merupakan produk hasil proses fermentasi air kelapa dengan bantuan aktivitas Acetobacter xylinum. Nata berasal dari bahasa spanyol yang artinya terapung. Ini sesuai dengan sifatnya yaitu sejak diamati dari proses awal terbentuknya nata merupakan suatu lapisan tipis yang terapung pada permukaan yang 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, yang melibatkan jasad renik (mikrobia), yang selanjutnya dikenal sebagai bibit nata.

Semula industri nata de coco dimulai dari adanya industri rumah tangga yang menggunakan sari buah nenas sebagai bahan bakunya. Produk ini dikenal dengan nama nata de pina. Dikarenekan nenas sifatnya musiman, pilihan itu jatuh kepada buah kelapa yang berbuah sepanjang tahun dan dalam jumlah yang cukup besar serta ditemukan secara merata hamper diseluruh pelosok tanah air. Di skala industri, nata de coco sudah dikenal sejak diperkenalkannya pada tahun 1975. tetapi, sampai saat ini, industri nata de coco masih tergolong sedikit (di Indonesia). Padahal jika melihat prospeknya dimasa mendatang cukup enggiurkan. Akhir-akhir ini, Negara berkembang sedang melirik industri nata de coco.

Pada prinsipnya untuk mengha-silkan nata de coco yang bermutu baik, maka perlu disediakan media yang dapat mendukung aktivitas Acetobacter xylinum untuk memproduksi selulosa ekstra seluler atau yang kemudian di sebut 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 tersbeut, akan dihasilkan jutaan lembar benang-benang selulosa yang akhirnya nampak padat berwarna putih hingga transparan, yang disebut sebagai nata.

Nata yang dihasilkan tentunya bisa beragam kualitasnya. Kualitas yang baik akan terpenuhi apabila air kelapa yang digunakan memenuhi standar kualitas bahan nata, dan prosesnya dikendalikan dengan cara yang benar berdasarkan pada factor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan aktivitas Acetobacter xylinum yang digunakan. Apabila rasio antara karbon dan nitrogen diatur secara optimal, dan prosesnya terkontrol dengan baik, maka semua cairan akan berubah menjadi nata tanpa meninggalkan residu sedikitpun. Oleh sebab itu, definisi nata yang terapung di atas caian setelah proses fermentasi selesai, tidak berlaku lagi.

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. Adapun dari segi warna yang paling baik digunakan adalah sukrosa putih.

Sukrosa coklat akan mempengaruhi kenampakan nata sehingga kurang menarik. Sumber nitrogen yang dapat digunakan untuk mendukung pertumbuhan aktivitas bakteri nata dapat berasal dari nitrogen organic, seperti misalnya protein dan ekstrak yeast, maupun Nitrogen an organic seperti misalnya ammonium fosfat, urea, dan ammonium slfat. Namun, sumber nitrogen anorganik sangat murah dan fungsinya tidak kalah jika dibandingkan dengan sumber nitrogen organic. Bahkan diantara sumber nitrogen anorganik ada yang mempunyai sifat lebih yaitu ammonium sulfat. Kelebihan yang dimaksud adalah murah, mudah larut, dan selektif bagi mikroorganisme lain.

Asam asetat atau asam cuka digunakan untuk menurunkan pH atau meningkatkan keasaman air kelapa. Asam asetat yang baik adalah asam asetat glacial (99,8%). Asam asetat dengan konsentrasi rendah dapat digunakan, namun untuk mencapai tingkat keasaman yang diinginkan yaitu pH 4,5 – 5,5 dibutuhkan dalam jumlah banyak. Selain asan asetat, asam-asam organic dan anorganik lain bias digunakan.

Acetobacter Xylinum merupakan bakteri berbentuk batang pendek, yang mempunyai panjang 2 mikron dan lebar , micron, dengan permukaan dinding yang berlendir. Bakteri ini bias membentuk rantai pendek dengan satuan 6-8 sel. Bersifat ninmotil dan dengan pewarnaan Gram menunjukkan Gram negative.

Bakteri ini tidka 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 koloninya. Pertumbuhan koloni pada medium cair setelah 48 jam inokulasi akan membentuk lapisan pelikel dan dapat dengan mudah diambil dengan jarum oase.

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. Factor lain yang dominant mempengaruhi sifat fisiologi dalam pembentukan nata adalah ketersediaan nutrisi, derajat keasaman, temperature, dan ketersediaan oksigen.

Bakteri Acetobacter Xylinum mengalami pertumbuhan sel. Pertumbuhan sel didefinisikan sebagai pertumbuhan secara teratur semua komponen di dalam sel hidup. 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.

Factor-faktor yang mempengaruhi Acetobacter Xylinum mengalami pertumbuhan adalah nutrisi, sumber karbon, sumber nitrogen, serta tingkat keasaman media temperature, 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. Meskipun bakteri Acetobacter Xylinum dapat tumbuh pada pH 3,5 – 7,5, namun akan tumbuh optimal bila pH nya 4,3. sedangkan suhu ideal bagi pertumbuhan bakteri Acetobacter Xylinum pada suhu 28 – 31 0 C. bakteri ini sangat memerlukan oksigen. Sehingga dalam fermentasi tidak perlu ditutup rapat namun hanya ditutup untuk mencegah kotoran masuk kedalam media yang dapat mengakibatkan kontaminasi.

2.2 Sejarah Pembuatan Nata

Dalam sejarahnya, industri pembuatan nata diawali di tingkat rumah tangga, yaitu dengan menggunakan sari buah nanas sebagai bahan bakunya. Produk yang dihasilkan diberi nama nata de pina. Oleh karena nanas bersifat musiman, industri pembuatan nata de pina tidak dapat berlangsung sepanjang tahun. Untuk mengatasi hal tersebut, dicari alternatif penggunaan bahan lain yang bisa tersedia dengan mudah sepanjang tahun dan murah harganya. Pilihan tersebut kemudian jatuh pada air kelapa, yaitu limbah dari industri pembuatan kopra atau minyak goreng. Nata yang dihasilkan dari air kelapa disebut nata de coco.                         

Di Indonesia, nata de coco mulai dicoba pada tahun 1973 dan mulai diperkenalkan pada 1975. Produk ini mulai dikenal luas di pasaran sejak tahun 1981. Dengan semakin digemarinya nata de coco di Indonesia, mulailah bermunculan beberapa industri pengolah nata de coco di Tanah Air. Selanjutnya nata de coco dapat dikembangkan sebagai salah satu komoditas ekspor ke berbagai negara nontropis, seperti Jepang, Amerika Serikat, dan negara-negara di Eropa. Permintaan nata de coco akan meningkat tajam pada saat menjelang hari raya Natal, Lebaran, Tahun baru, dan peristiwa-peristiwa penting lainnya.

2.3 Aneka Rasa Nata

Istilah nata berasal dari bahasa Spanyol yang diterjemahkan ke dalam bahasa Latin sebagai natare, yang berarti terapung-apung. Nata dapat dibuat dari air kelapa, santan kelapa, tetes tebu (molases), limbah cair tahu, atau sari buah (nanas, melon, markisa, pisang, jeruk, jambu biji, stroberi, dan lain-lain). Pemberian nama untuk nata tergantung dari bahan baku yang digunakan. Nata de pinna untuk yang berasal dari nanas, nata de tomato untuk tomat, serta nata de soya yang dibuat dari limbah tahu.

Dalam perkembangan industri nata belakangan ini, bahan pangan ini umumnya dibuat dari air kelapa. Nata dengan rasa buah dibuat dari air kelapa, tetapi ditambahkan citarasa buah. Kita pun mudah mendapatkan produk nata dengan rasa vanila, stroberi, pisang, jeruk, jambu biji, nanas, dan lain-lain. Adanya beragam rasa ini mempunyai arti penting dalam upaya memasyarakatkan produk ini di Indonesia.

2.4 Faktor – factor yang Mempengaruhi Produksi Nata

Untuk menghasilkan produksi nata yang maksimal perlu diperhatikan faktor-faktor sebagai berikut:

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. Jenis dan konsentrasi Medium

Medium fermentasi ini harus banyak mengandung karbohidrat (gula) di samping vitamin dan mineral, karena pada hakekatnya nata tersebut adalah slime (menyerupai lendir) dari sel bakteri yang kaya selulosa yang diproduksi dari glukosa oleh bakteri Acetobacter Xylinum. Bakteri ini dalam kondisi yang optimum memiliki kemampuan yang luar biasa untuk memproduksi slime sehingga slime tersebut terlepas dari sel vegetatif bakteri dan terapung-apung di permukaan medium.

Pembentukan nata terjadi karena proses pengambilan glukosa dari larutan gula yang kemudian digabungkan dengan asam lemak membentuk precursor (penciri nata) pada membran sel. Prekursor ini selanjutnya dikeluarkan dalam bentuk ekskresi dan bersama enzim mempolimerisasi glukosa menjadi selulosa yang merupakan bahan dasar pembentukan slime. Kadar karbohidrat optimum untuk berlangsungnya produksi nata adalah 10%.

3. Jenis dan konsentrasi stater

Pada umumnya Acetobacter Xylinum merupakan stater yang lebih produktif dari jenis stater lainnya, sedang konsentrasi 5-10% merupakan konsentrasi yang ideal.

4. Kebersihan alat

Alat-alat yang tidak steril dapat menghambat pertumbuhan bakteri Acetobacter Xylinum. Sedangkan alat-alat yang steril dapat mendukung pertumbuhan bakteri Acetobacter Xylinum.

5. Waktu fermentasi

Waktu fermentasi yang digunakan dalam pembuatan nata umumnya 2-4 minggu. Minggu ke-4 dari waktu fermentasi merupakan waktu yang 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 kondisi pH optimum, aktifitas enzim seringkali menurun 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 langsung harus dihindari 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

2.5 Kandungan Gizi Nata

Dilihat dari zat gizinya, nata tidak berarti apa-apa karena produk ini sangat miskin zat gizi. Karena kandungan zat gizi (khusunya energi) yang sangat rendah, produk ini aman untuk dimakan siapa saja. Produk ini tidak akan menyebabkan kegemukan, sehingga sangat dianjurkan bagi mereka yang sedang diet rendah kalori. Keunggulan lain dari produk ini adalah kandungan seratnya yang cukup tinggi terutama selulosa. Peran utama serat dalam makanan adalah pada kemampuannya mengikat air yang dapat melunakkan feses.

Makanan dengan kandungan serat kasar yang tinggi dapat mengurangi berat badan. Serat   makanan akan tinggal dalam saluran pencernaan dalam waktu yang relative singkat sehingga absorpsi zat makanan berkurang. Selain itu, makanan yang mengandung serat yang relative tinggi akan memberikan rasa kenyang karena komposisi karbohidrat kompleks yang menghentikan nafsu makan sehingga mengakibatkan turunnya konsumsi makanan. Makanan dengan kandungan serat kasar relative tinggi biasanya mengandung kalori rendah, kadar gula, dan lemak rendah yang dapat membantu mengurangi terjadinya obesitas dan penyakit jantung.

2.6 Acetobacter

Ciri-ciri Acetobacter adalah selnya berbentuk bulat panjang sampai batang lurus atau agak bengkok, ukurannya 0,6-0,8 x 1,0-3,0 μm, terdapat dalam bentuk tunggal berpasangan atau dalam bentuk rantai. Acetobacter merupakan aerobic sejati, membentuk kapsul, bersifat nonmotil dan tidak mempunyai spora, suhu optimumnya adalah 30oC. Spesies Acetobacter yang terkenal adalah Acetobacter aceti, Acetobacter orlenensis, Acetobacter liquefasiensis, dan Acetobacter xylinum.

Meskipun ciri-ciri yang dimiliki hampir sama dengan spesies lainnya Acetobacter xylinum dapat dibedakan dengan yang lain karena sifatnya yang unik. Bila Acetobacter xylinum ditumbuhkan pada medium yang mengandung gula. Bakteri ini dapat memecah komponen gula dan mampu membentuk suatu polisakarida yang dikenal dengan selulosa ekstraseluler.         

2.6.1 Jenis – jenis Acetobacter

Adapun jenis-jenis bakteri Acetobacter adalah sebagai berikut :

a. Acetobacter acetii, ditemukan oleh Beijerinck pada tahun 1898. Bakteri ini penting dalam produksi asam asetat, yang mengoksidasi alkohol menjadi asam asetat. Banyak terdapat pada ragi tapai, yang menyebabkan tapai yang melewati 2 hari fermentasi akan menjadi berasa masam.

b. Acetobacter xylinum, bakteri ini digunakan dalam pembuatan nata de coco. Acetobacter xylinum mampu mensintesis selulosa dari gula yang dikonsumsi. Nata yang dihasilkan berupa pelikel yang mengambang dipermukaan substrat. Bakteri ini juga terdapat pada produk kombucha yaitu fermentasi dari teh.

c. Acetobacter suboxydans, bakteri ini dapat mengubah glukosa menjadi asam askorbat  ( vitamin C ).

d. Acetobacter orleanensis, bakteri ini dapat mengubah etanol menjadi cuka

e. Acetobacter indonesianensis, ditemukan pada tahun 2001. Bakteri ini merupakan bakteri asli Indonesia.

f. Acetobacter cibinongensis, bakteri ini berasal dari daerah Cibinong.

g. Acetobacter syzygii, ditemukan pada tahun 2002. Bakteri ini berasal dari buah sirsak

h. Acetobacter tropicalis, ditemukan pada tahun 2001. Bakteri ini berasal dari daerah tropis.

i. Acetobacter bogoriensis, bakteri ini berasal dari daerah tropis.

2.6.2 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. 

Acetobacter xylinum mempunyai tiga enzim yang aktif, yaitu enzim kinase, enzim ekstraseluler selulosa polimerase, dan enzim protein sintetase. Enzim ekstraseluler selulosa polimerase aktif pada pH 4 yang berfungsi untuk membentuk benang-benang selulosa (nata). Enzim protein sintetase aktif pada pH 3-6 yang berfungsi untuk mengubah makanan yang mengandung C, H, O, dan N menjadi protein.

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

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. Adapun tahap – tahap pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum dalam kondisi normal.

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 dicapai dalam 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 diperlambat

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 metabolit toksik 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 dase logaritmik. Sel mengalami lisis dan melepaskan komponen yang terdapat di dalamnya.

2.6.3 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.

2.6.4 Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan Acetobacter xylinum

Adapun beberapa faktor yang berkaitan dengan kondisi nutrisi, adalah sebagai berikut:                   

 a. 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, dan laktosa. 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 tekstur nata, 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.

b.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 pasar dikenal 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.

c. 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.

d. 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.

e. 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

2.6.5 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 di sekitar 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.

2.7 Pembuatan Nata de Coco

2.7.1 Pembuatan nata de coco dari lidah buaya

Kandungan Lidah Buaya atau Aloevera sangat banyak diantaranya terdapat 18 macam asam amino, karbohidrat, lemak, air, vitamin (B1, B2, B3, B12, C, E), mineral, enzim, hormon, dan zat golongan obat antara lain antibiotik, antiseptik, antibakteri, antikanker, antivirus, antijamur, antiinfeksi, antiperadangan, antipembengkakan, antivirus, antiparkinson, anti aterosklerosis.

Demikian banyak kandungan dan manfaat lidah buaya ini, jadi tidak salah jika kita mengolahnya dan mengkonsumsinya,  Nata de Coco namun menggunakan bahan dari lidah buaya yaitu Nata de Aloevera.

Bahan untuk membuat Nata de Aloevera adalah sebagai berikut :

1. Daging lidah buaya sebanyak 200 gram yang dipotong kotak, cuci sampai bersih. 
2. Air sebanyak ½ liter
3. Gula batu sebanyak 5 gram
4. Daun pandan sebanyak 1 lembar

Cara membuat Nata de Aloevera adalah :                                                                     

1. Masak air hingga mendidih kemudian masukkan lidah buaya, gula batu dan daun pandannya dan didihkan.                                                                      
2. Dinginkan dan masukkan kedalam kulkas dan siap anda nikmati

2.7.2 Pembuatan nata de coco dari nenas

Nata merupakan selulosa yang dibentuk oleh bakteri Acetobacter xylinum, berkalori rendah, kadar serat 2,5 %, dan memiliki kadar air 98 %. Serat yang ada dalam nata tersebut sangat penting dalam proses fisiologis, bahkan dapat membantu para penderita diabetes dan memperlancar pencernaan makanan atau dalam saluran pencernaan. Oleh karena itu dapat dipakai sebagai sumber makanan.                                                                                                                            

Nata de pina Kalori rendah dan untuk keperluan diet, bahan baku yang sudah umum digunakan sebagai media untuk membuat nata adalah air kelapa, yang produknya dikenal dengan nama nata de coco.

Nata juga dapat dibuat dengan bahan-bahan media lainnya yang cukup mengandung gula. Gula yang terkandung dalam bahan tersebut dapat dimanfaatkan oleh A. Xylinum untuk membentuk nata. Bahan-bahan yang bisa digunakan sebagai media tersebut antara lain adalah kedelai (nata de soya), tomat (nata de tomato) dan nanas (nata de pina) . Pada prinsipnya medium nata adalah cairan yang mengandung gula, oleh karena itu limbah buah-buahan , termasuk limbah nenas juga bisa digunakan sebagai medium nata depina. Selain buahnya, limbah nanas juga dapat dipakai sebagai bahan baku nata de pina.                                         

Bahan untuk membuat Nata de pina adalah sebagai berikut :                                                                                                    

1. Gula pasir
2. Asam cuka                                                                                                    
3. Cairan bibit atau kultur murni nata (dapat diperoleh dari kultur ampas nanas)
4. Sebagai alternatif bisa ditambahkan Amonium Phospat, (sumber nitrogen).           

Alat untuk membuat Nata de pina sebagai berikut :

1. Pisau                                                                                                                
2. Telenan                                                                                                             
3. Panci                                                                                                             
4. Blender/pemarut                                                                                            
5. Kompor                                                                                                                
6. Kain saring                                                                                               
7. Pengaduk                                                                                                         
8. Nampan

Cara Pembuatan nata de pina adalah :

1. Bahan yang digunakan adalah buah atau limbah nanas yang berupa kulit, empulur dan mata nanas serta buah nanas masak optimum. Buah nanas dikupas dan dibersihkan mata serta empulurnya kemudian dicuci.
2. Bahan dihancurkan dengan blender dan dimasak sampai mendidih kemudian disaring
3. Hasil saringan ditambah gula 10 gram per liter dan sebagai alternatif bisa ditambahkan Ammonium Phospat 10 gram per 5 liter untuk memperkaya kandungan nitrogen dalam media, kemudian dididihkan lagi.
4. Setelah mendidih biarkan 10 menit dan ditambah asam cuka sebanyak 30 ml per liter atau sampai pH 4,5 kemudian dimasukkan ke dalam nampan plastik yang sudah distrilkan dengan cara dijemur atau dicuci dengan alkohol dan ditutup dengan kertas koran yang sudah disterilkan dengan cara diseterika atau dioven dan diikat sampai rapat. Untuk starter / bibit nata dimasukkan ke dalam botol yang sudah disterilkan.
5. Setelah dingin atau 7 – 8 jam, cairan stater dimasukkan ke dalam nampan atau botol sebanyak 20 % dan ditutup kembali.
6. Biarkan selama 7 – 10 hari (fermentasi), setelah terjadi penggumpalan dinamakan pelikel dipotong-potong kecil, ditiriskan dan direndam dalam selama 2 – 3 hari untuk menghilangkan asamnya. Selama perendaman air sering diganti.
7. Potongan pelikel (nata) direbus selama 30 menit lalu ditiriskan.

2.7.3 Pembuatan nata de coco dari Pisang

Pembuatan nata merupakan salah satu cara yang bisa dilakukan untuk mengatasi masalah limbah rumah tangga (kulit pisang, kulit pisang, kulit nanas, dll) dengan bantuan bakeri Acetobakter xylinum. Pembuatan nata de banana skin dimulai dengan mendidihkan ekstrak kulit pisang dengan ditambahkan cuka, gula dan bahan tambahan lainya, kemudian disimpan dalam wadah untuk diinokulasi. Dalam penginokulasian harus pada suhu kamar. Kemudian disimpan selama kurang lebih 10-15 hari atau sampai adanya lembaran nata.

Bibit nata adalah bakteri Acotobacter xylinum yang akan dapat membentuk serat nata jika ditumbuhkan dalam air perasan kulit pisang 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 atau selulosa. Dari jutaan renik yang tumbuh pada kulit pisang tersebut, akan dihasilkan jutaan lembar benang-benang selulosa yang akhirnya nampak padat berwarna putih hingga transparan, yang disebut sebagai nata. Acetobacter Xylinum dapat tumbuh pada pH 3,5 – 7,5, namun akan tumbuh optimal bila pH nya 4,3, sedangkan suhu ideal bagi pertumbuhan bakteri Acetobacter Xylinum pada suhu 28°– 31°C.

Bahan Yang Digunakan untuk membuat Nata sebagai beriukut :

1. Kulit pisang kapok
2. Gula pasir
3. Bakteri Acetobacter xylinum
4. Pupuk ZA
5. Asam cuka
6. Garam Inggris
7. Air
8. Sirup
9. Amilum
10. Indikator luff schoorl
11. Indikator molisch

Alat Yang Digunakan untuk membuat Nata sebagai berikut :

1. Blender
2. Timbangan
3. Gelas ukur
4. Cetakan
5. Kain saring
6. Sendok
7. Pisau
8. Panci
9. Kompor
10. Pengaduk

Cara pembuatan nata sebagai berikut :

1. Daging buah yang menempel pada kulit pisang bagian dalam dikerok.
2. Ditimbang sebanyak 400 gr.
3. Ditambahkan air dengan perbandingan 1 : 2, lalu diblender hingga halus.
4. Rebus air sebanyak 800 ml. 600 ml untuk pencampuran nata, sedangkan sisanya untuk mensterilkan botol kaca dan toples.
5. Disaring dengan kain saring hingga diperoleh filtrat (cairan hasil penyaringan).
6. Masukkan ke dalam panci lalu panaskan di atas kompor. Setelah mendidih, tambahkan gula pasir 10 % b/v, asam cuka 0,5 %v/v (bila yang digunakan asam cuka di pasaran 4-5 % v/v), pupuk ZA 0,125% b/v ( 1 pucuk sendok teh), dan garam Inggris 0,01 % b/v. Aduk sampai larut lalu angkat.
7. Tuangkan ke dalam cetakan yang telah disterilkan (dicuci dengan air panas), dengan ketinggian cairan adonan lebih kurang 2-3 cm di setiap cetakan. Segera tutup dengan kertas (Koran, majalah, kertas merang).

2.7.4 Pembuatan Nata de coco dari Mangga        

Mangga adalah  tanaman buah asli dari India. Namun kini, tersebar di berbagai penjuru dunia, termasuk Indonesia. Tanaman Mangga bisa tumbuh dengan baik di daerah dataran rendah dan berhawa panas. Tapi, ada juga juga yang bisa tumbuh di daerah yang memiliki ketinggian hingga 600 meter di atas permukaan laut.

Mangga tergolong kelompok buah “batu” berdaging dengan bentuk, ukuran, warna, dan citarasa (aroma-rasa-tekstur) beraneka. Bentuk mangga ada yang bulat penuh, seperti mangga gedong, dan bulat panjang, seperti mangga harumanis dan mangga manalagi, Mangga kopek berbentuk bulat pipih, sedang mangga golek lonjong.

Kendati bentuk, ukuran, warna, dan citarasa buah mangga beragam. Dari segi gizi semuanya hampir tidak jauh berbeda. Mangga ranum segar mengandung air sekitar 82 persen, vitamin C 41 mg, dan energi/kalori 73 Kal per 100 gram. Pada setiap 100 gram mangga muda, mangga yang masih mentah terkandung air lebih kurang 84 persen, vitamin C 65 mg, dan energi 66 Kal. Energi dalam mangga muda rendah karena lebih banyak mengandung zat pati, yang akan berubah menjadi gula dalam proses pematangan. Sebagian besar energi mangga berasal dari karbohidrat berupa gula, yang membuatnya terasa manis.

Kandungan gula ini didominasi oleh gula golongan sukrosa. Kandungan gula dalam mangga berkisar 7-12 persen. Namun, jenis mangga manis dapat mencapai 16-18 persen. Mangga pun merupakan sumber beta-karoten , kalium, dan vitamin C                                                                                           (Suharmoko, 2009).

Beta-karoten adalah zat yang di dalam tubuh akan diubah menjadi vitamin A (zat gizi yang penting untuk fungsi retina). Beta-karoten (dan vitaminC) juga tergolong antioksidan, senyawa yang dapat memberikan perlindungan terhadap kanker karena dapat menetralkan radikal bebas.

Radikal bebas adalah molekul-molekul tak stabil yang dihasilkan oleh berbagai proses kimia normal tubuh, radiasi matahari atau kosmis, asap rokok, dan pengaruh-pengaruh lingkungan lainnya. Di dalam tubuh, mayoritas radikal bebas berasal dari proses kimia kompleks saat oksigen digunakan di dalam sel. Zat-zat gizi antioksidan, seperti beta-karoten dan vitamin C, membuat radikal bebas tak berbahaya dengan menetralkannya.

Zat-zat gizi antioksidan itu terkandung melimpah pada buah mangga. Kandungan beta-karoten dan vitamin C (beserta kalium, aktivitas vitamin A, karbohidrat, energi dan air) dari beberapa macam mangga tiap 100 gram (Nurfi Afriansyah, peneliti pada Pusat Litbang Gizi Depkes RI).

Mangga memiliki sifat kimia dan efek farmakologis tertentu, yaitu bersifat pengelat (astringent), peluruh urine, penyegar, penambah napsu makan, pencahar ringan, peluruh dahak dan antioksidan. Kandungan asam galat pada mangga sangat baik untuk saluran pencernaan. Sedangkan kandungan riboflavinnya sangat baik untuk kesehatan mata, mulut, dan tenggorokan (Admin, 2010)

Bahan Tambahan Pembuatan Nata de Mangnas

a.  Asam

Bakteri asam asetat pada permukaan cairan yang mengandung gula, sari buah, atau ekstrak tanaman lain. 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. Bakteri Acetobacter xylinum bersifat Gram negatip, aerob, berbentuk batang pendek atau kokus.

b. Sukrosa

Adanya gula sukrosa dalam nanas akan dimanfaatkan oleh Acetobacter xylinum sebagai sumber energi, maupun sumber karbon untuk membentuk senyawa metabolit diantaranya adalah selulosa yang membentuk Nata de mangnas. 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 Acetobacter xylinum untuk menghasilkan selulosa.

2.8 Karakteristik Bahan

1. Air kelapa

Sifat Fisika :

1.      Berbentuk Liquid

2.      Elektrolit kuat

3.      Berwarna bening

4.      Tidak Bau

2. Glukosa  (C6H12O6)

Sifat fisika

1.      BM 180 gr/mol

2.      Spesifik grafity 1,544

3.      Titik leleh 146oC

4.      Berbentuk Kristal

5.      Rasanya manis

6.      Tidak bauTidak beracun

7.      Berwarna putih

8.      Kandungan energy 1,619 kj

9.      Kelarutan dalam air 0,1 gr/1000ml pada 25oC

10.  Densitas 1,5 gr/cm3

11.  Kandungan air 0,03 gr

12.  Kandungan Karbohidrat 99,98 gr

3. Urea                                                                                                                       

Sifat Fisika

1.      BM 60,09 g/mol

2.      Berbentuk Padatan

3.      Berwarna putih Kristal

4.      Densitas kepadata 1,32 gr/cm3

5.      Titik Lebur 132,7 -135 oC

6.      Kelarutan dalam air 251 gr/100 ml ( 60OC)

7.      Kebebasan PKBH -1 = 0,18

8.      Tidak Berwarna

BAB III

KESIMPULAN DAN SARAN

3.1  Kesimpulan

Dari uraian mengenai teknologi pembuatan nata de coco disampaikan beberapa kesimpulan antara lain:

-          Beberapa tahapan pembuatan Nata de Coco ádalah penyaringan; pemasakan dan pencampuran bahan pembantu; penempatan dalam nampan dan pendinginan; inokulasi (penanaman/penebaran) bibit (starter); pemeraman (fermentasi); panen dan pasca panen (pengolahan lanjut sampai setengah jadi atau siap konsumsi).

-          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.

-          proses fermentasi dilakukan oleh bakteri Acetobacter xilynum yang mengubah glukosa menjadi selulosa.

-          Banyaknya jenis nata de coco yang ada

3.2  Saran

Dalam membuat nata de coco kebersihan merupakan faktor sangat penting untuk keberhasilan dan proses pembuatan Nata de Coco, maka dari itu jagalah kebersihan dalam membuatnya.

BAB IV

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2011. Uji Fermentasi. Online(http://wildablog.blogspot.com/2009/11/uji-fermentasi.html, diakses 7 Maret 2011).

Anonim. 2010. Bakteri. Online(http://id.wikipedia.org/wiki/bakteri. Diakses tgl 26/03/2010).

Misgiyarta. 2011. Teknologi Pembuatan Nata De Coco. Online(http://www.scribd.com/misgiyarta-nata-de-coco, diakses 5 Maret 2011)

Rahayuni, theodora. 2011. Industri Pengolahan Nata De Coco. Online(http://www.scribd.com/doc/32508153/NA-Nata-de-coco, diakses 7 Maret 2011).