Post on 12-Jan-2017
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
2012
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
selalu memberikan semangat agar cepat menyelesaikan skripsi ini. Untuk
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
2. Alat ................................................................................................. 19
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
C. Pengaruh Penambahan Ekstrak Kecambah Terhadap Karakteristik
Organoleptik Nata de Milko ................................................................ 38
1. Warna ............................................................................................... 38
2. Aroma .............................................................................................. 39
3. Rasa ................................................................................................. 41
4. Tekstur ............................................................................................. 41
5. Overall ............................................................................................. 43
V. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 45
1. Kesimpulan ....................................................... ................................... 45
2. Saran ..................................................................................................... 45
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 46
LAMPIRAN .................................................................................................... 50
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
Tabel 4.6 Organoleptik Nata de Milko ............................................................ 38
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
Gambar 4.10 Hasil Analisis Mutu Overall Nata de Milko ............................ 43
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
6. Dokumentasi Penelitian ...................................................................... 72
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
menimbulkan bau yang tidak enak yang dapat mencemari lingkungan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
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
karbon. Semakin meningkatnya konsentrasi karbon dalam medium akan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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,
tekstur/kekenyalan, dan overall) nata de milko.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
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
alternatif pengganti sumber nitrogen anorganik.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
II. LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
1. Susu Sapi
Susu segar merupakan jenis makanan yang perisable atau mudah
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 (%) Lemak 3,9 Protein 3,4 Laktosa 4,8 Abu 0,72 Air 87,10
Sumber: Buckle dkk, 1985
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
sebagai berikut (Mukhtar, 2006):
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
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
walaupun dalam jumlah yang kecil.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
efisiensi penggunaan bahan baku susu, serta mengurangi polutan air.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
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)
d. Selulose sintase (E.C 2.4.1.12) menjadi selulosa
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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-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
nata sebagai serat pangan (dietary fiber). Adapun syarat-syarat mutu nata
menurut Standar Nasional Indonesia (SNI) dapat dilihat dalam Tabel 2.2.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
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 1. 1.1 1.2 1.3 1.4 2. 3. 4. 5. 6. 6.1 6.2 6.3 7. 7.1 7.2 7.3 7.4 8. 9. 9.1 9.2 9.3 9.4
Keadaaan Bau Rasa Warna Tekstur Bahan asing Bobot tuntas Jumlah gula (dihitung sebagai sakrosa) Serat makanan Berat tambahan makanan Pemanis buatan: -sakarin -siklamat Pewarna tambahan Pengawet (Na Benzoat) Cemaran logam Timbal (Pb) Tembaga (Cu) Seng (Zn) Timah (Sn) Cemaran Arsen (As) Cemaran mikroba: Angka lempeng total Coliform Kapang Khamir
- - - - - % % % Sesuai SNI Sesuai SNI mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg Koloni/g AMP/g Koloni/g Koloni/g
Normal Normal Normal Normal Tidak boleh ada Min. 50 Min. 15 Maks. 4,5 Tidak boleh ada Tidak boleh ada 01-0222-1995 01-0222-1995 Maks. 0,2 Maks. 2 Maks. 5,0 Maks. 40,0/250,5* Maks. 0,1 Maks. 2,0 x 102
<3 Maks. 50 Maks. 50
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
b. 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 yang
dilakukan di dalam kultur batch. Sifat yang paling menonjol dari
bakteri ini adalah memiliki kemampuan untuk mempolimerisasi
glukosa hingga menjadi selulosa. Selanjutnya, selulosa tersebut
membentuk matrik yang dikenal sebagai nata. Faktor-faktor dominan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
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
yang mati.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
fermentasi akan menentukan pertumbuhan Acetobacter xylinum dan
kemampuannya mengubah komponen dalam media menjadi nata, sehingga
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
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
aktivitas pertumbuhan embrio yang ditamdai dengan pecahnya kulit biji.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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 Protein (g) 3,10 7,7 Lemak (g) 0,14 1,8 Karohidrat (g) 4,1 8,0 Kalsium (mg) 18 52 Fosfor (mg) 48 - Besi (mg) 0,8 1,1 Vitamin A (mg) 21 - Vitamin B1 (mg) 0,1 0,19 Vitamin C (mg) 17 10 Air (g) 91,4 81,5 Niacin (mg) - 0,8 Vitamin B2 (mg) - 0,15
Keterangan: * Sumber : Vincent et al (1998) dalam Mustofa (2007) ** 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.
Hidrolisis protein oleh enzim eksopeptidase menghasilkan asam amino
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
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).
B. Kerangka Berfikir
Susu Segar
Kualitasnya diuji secara fisik, kimia dan
organoleptik
Penambahan jenis dan konsentrasi sumber nitrogen
Susu diterima
Susu tertolak
Nata de milko
Keju, es krim, susu bubuk, butter, susu formula, dan lain-lain
Acetobacter xylinum
Dibuang
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
penilaian panelis.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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,
enzim thermamyl, HCl, pepsin, NaOH, pankreatin, dan NaH2PO4 anhidrat.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
kotoran.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
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
kemudian direbus. Menurut Pambayun (2002) setelah proses fermentasi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
meliputi warna, aroma, rasa, tekstur (kekenyalan), dan overall.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
Fermentasi selama 14 hari
Nata de Milko
Analisis sifat Organoleptik: 1. Warna 2. Aroma 3. Rasa 4. Tekstur (Kekenyalan) 5. Overall
Analisis Kimia: 1. Analisis kadar air 2. Analisis serat
pangan
Analisis sifat fisik: 1. Analisis rendemen 2. Analisis ketebalan 3. Analisis tekstur
Starter nata 50 ml/500 ml media fermentasi (v/v)
Pendinginan hingga suhu 28-300C
Inokulasi
Pengaturan pH 4,0 dengan asam asetat
Penyaringan
Pemanasan suhu 1000C selama 10 menit
Sukrosa 5% (v/v) (25 ml)
Ekstrak kecambah kacang hijau dan kedelai (3% (15 ml), 5% (25 ml),
dan 7% (35 ml) (v/v)
Media fermentasi
Susu (500 ml)
Pemanasan dan Penyaringan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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. 2. 3. 4. 5. 6.
Rendemen Ketebalan Tekstur Kadar Air Serat Pangan Organoleptik
Kembuan dan Joseph (1990) Effendi (2009) Llyod Universal Testing Instrument Thermogravimetri (Sudarmadji, dkk., 1997) Asp, et al., 1981 Uji Kesukaan (Kartika dkk., 1988)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
terhadap pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum sehingga menghasilkan
kualitas nata yang baik berdasarkan karakteristik fisik, kimia dan organoleptik.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
maksimal untuk mendapatkan selulosa nata yang paling banyak.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
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
penambahan ekstrak kecambah kacang hijau dan ekstrak kecambah
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
tersusun atas asam amino esensial dan nonesensial. Asam amino esensial
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
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
Jenis Kecambah Konsentrasi
3% (cm) 5% (cm) 7% (cm) Kecambah Kacang Hijau 1,20b 1,45c 0,88a Kecambah Kedelai 1,24b 1,52c 0,88a
Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf signifikansi α 0,05
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
Gambar 4.2 Ketebalan Nata de Milko
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
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
penambahan ekstrak kecambah 5% menghasilkan ketebalan yang paling
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
Jenis Kecambah Konsentrasi
3% (N) 5% (N) 7% (N) Kecambah Kacang Hijau 50,8840ab 50,2854ab 37,4781a Kecambah Kedelai 50,5757ab 59,3028b 31,3461a
Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf signifikansi α 0,05
Gambar 4.3 Tekstur Nata de Milko
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
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
media digunakan untuk pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum yang
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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 nata menjadi 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
Jenis Kecambah Konsentrasi
3% 5% 7% Kecambah Kacang Hijau 97,4624a 96,3982a 97,6527a Kecambah Kedelai 97,2239a 96,3737a 97,6139a
Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf signifikansi α 0,05
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
penebalan lapisan selulosa nata, maka rongga-rongga yang terdapat dalam
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
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
terhadap kadar air nata dapat dilihat pada Gambar 4.4.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
golongan besar, yaitu serat pangan larut air (soluble dietary fiber) dan
serat pangan tidak larut air (insoluble dietary fiber). Serat pangan larut air
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
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
Jenis Kecambah Konsentrasi
3% 5% 7% Kecambah Kacang Hijau 2,1208a 2,5676b 2,0433a Kecambah Kedelai 2,5154b 2,9772c 2,1151a
Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf signifikansi α 0,05
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
kecambah terhadap serat pangan nata dapat dilihat pada Gambar 4.5.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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 nata yang 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
dihasilkan semakin sedikit.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38
C. Pengaruh Penambahan Ekstrak Kecambah Terhadap Karakteristik
Organoleptik Nata de Milko
Tabel 4.6 Organoleptik Nata de Milko
Perlakuan Warna Aroma Rasa Tekstur Overall
Jenis Kecambah Konsentrasi Kecambah Kacang Hijau 3% 2,48a 3,04a 2,68a 3,12b 2,96b Kecambah Kacang Hijau 5% 2,44a 2,68a 2,32a 2,56ab 2,48ab Kecambah Kacang Hijau 7% 2,76a 2,92a 2,48a 2,84ab 2,84ab Kecambah Kedelai 3% 2,44a 2,84a 2,44a 2,68ab 2,56ab Kecambah Kedelai 5% 2,48a 2,48a 2,52a 2,36a 2,36a Kecambah Kedelai 7% 2,84a 2,92a 2,56a 2,92ab 3.04b Keterangan :
*Angka yang diikuti huruf berbeda menunjukkan adanya beda nyata pada taraf α 0,05. *Skor 1 = Sangat suka, skor 2 = suka, skor 3 = netral, skor 4 tidak suka, skor 5 = sangat tidak
suka.
Analisis uji organoleptik sangat diperlukan bagi setiap produk karena
berkaitan dengan penerimaan konsumen terhadap produk yang dihasilkan
tersebut. Untuk mengetahui tingkat penerimaan panelis pada produk nata de
milko, maka dilakukan uji kesukaan oleh 25 orang panelis yang tidak terlatih,
sedangkan parameter yang diuji antara lain warna, aroma, rasa,
kekenyalan/tekstur, dan overall. Semakin rendah skor yang diberikan berarti
nilai kesukaan semakin tinggi dan sebaliknya. Batasan skor tersebut adalah
dari yang sangat disukai yaitu angka 1 dan yang sangat tidak disukai yaitu
angka 5.
1. Warna
Warna merupakan atribut mutu yang akan dinilai pertama kali pada
penerimaan suatu produk makanan. Warna adalah faktor paling
menentukan menarik tidaknya suatu produk makanan (Winarno, 1992).
Jika suatu produk memiliki warna yang menarik, maka akan menimbulkan
selera seseorang untuk mencoba produk tersebut.
Warna nata yang dihasilkan dipengaruhi oleh lama fermentasi
media yang digunakan. Nata de mango yang dibuat dari sari buah mangga
berwarna putih dengan lapisan kuning. Hal ini dikarenakan buah mangga
yang digunakan telah matang dan berwarna kuning (Djajati, 2009).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
39
Menurut Nugraheni (2007) warna nata yang dihasilkan dipengaruhi oleh
media fermentasi, sehingaa warna nata yang dibuat dari media fermentasi
yang berbeda, misalnya air kelapa, whey tahu, nanas dan sebagainya akan
memberikan hasil yang berbeda pula. Hasil penerimaan panelis terhadap
atribut warna dapat dilihat pada Tabel 4.6 dan Gambar 4.6.
Gambar 4.6 Hasil Analisis Mutu Warna Nata de Milko
Berdasarkan Tabel 4.6 dan Gambar 4.6 diatas menunjukkan
bahwa nilai rata-rata kesukaan panelis terhadap warna nata de milko
berkisar antara 2,44-2,84. Hasil pengujian statistik menunjukkan bahwa
warna nata de milko tidak ada perbedaan yang nyata dengan menggunakan
variasi jenis ekstrak kecambah yaitu kecambah kacang hijau dan kedelai
dengan konsentrasi masing-masing 3%, 5%, dan 7%, namun secara umum
warna nata de milko disukai panelis. Hasil menunjukkan bahwa warna
yang cenderung disukai oleh panelis adalah pada sampel dengan
penambahan ekstrak kecambah kacang hijau 5% dan ekstrak kecambah
kedelai 3%. Warna nata de milko secara keseluruhan berwarna putih
transparan. Hal ini sesuai dengan SNI 01-4317-1996 yaitu warna nata pada
umumnya normal, yaitu putih transparan.
2. Aroma
Salah satu faktor yang menentukan mutu suatu produk pangan
adalah aroma yang ditimbulkan atau dikeluarkan oleh produk pangan
tersebut, karena aroma dapat merangsang sensasi sehingga timbul
keinginan untuk mengkonsumsi produk pangan tersebut. Aroma
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
40
merupakan salah satu komponen utama flavor bahan makanan (Pratiwi,
2010). Hasil uji organoleptik nata de milko untuk parameter aroma dapat
dilihat pada Tabel 4.6 dan Gambar 4.7.
Gambar 4.7 Hasil Analisis Mutu Aroma Nata de Milko
Tabel 4.6 dan Gambar 4.7 menunjukkan bahwa nilai rata-rata
kesukaan panelis terhadap parameter aroma nata de milko berkisar antara
2,48 sampai 3,04 yang tidak berbeda nyata. Hal ini berarti secara umum
penilaian panelis bersifat antara suka dan netral. Berdasarkan tingkat
penerimaan panelis terhadap parameter aroma nata de milko yang
dihasilkan diketahui bahwa penambahan ekstrak kecambah kedelai 5%
merupakan nilai tertinggi dan yang terendah pada penambahan ekstrak
kecambah kacang hijau 3%. Penambahan sumber nitrogen berupa ekstrak
kecambah kacang hijau dan ekstrak kecambah kedelai dengan konsentrasi
3%, 5% dan 7% pada pembuatan nata de milko menunjukkan tidak
berpengaruh nyata terhadap aroma yang dihasilkan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
3. Rasa
Rasa merupakan parameter dalam uji organoleptik yang
melibatkan indera lidah. Rasa suatu bahan makanan dapat dibagi menjadi
4 rasa yaitu manis, asin, pahit, dan asam. Penerimaan panelis terhadap
parameter rasa dapat dilihat pada Tabel 4.6 dan Gambar 4.8.
Gambar 4.8 Hasil Analisis Mutu Rasa Nata de Milko
Hasil analisis parameter rasa nata de milko pada Tabel 4.6 dan
Gambar 4.8 menunjukkan bahwa tidak ada beda nyata antar perlakuan.
Secara umum rasa dari nata de milko disukai oleh panelis. Penilaian
tertinggi pada perlakuan penambahan ekstrak kecambah kacang hijau 5%
dan penilaian terendah pada penambahan ekstrak kecambah kacang hijau
3%. Berdasarkan SNI 01-4317-1996 nata memiliki rasa yang normal.
4. Tekstur
Tekstur merupakan sifat bahan makanan yang dapat dideteksi
melalui mata, kulit, dan sensor dalam mulut (Matz, 1962). Menurut
Kartika dkk (1988) tekstur merupakan sensasi tekanan yang dapat diamati
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
dengan menggunakan mulut (pada waktu digigit, dikunyah, dan ditelan),
ataupun dengan perabaan dengan jari. Hasil penerimaan panelis terhadap
parameter tekstur ditunjukkan pada Tabel 4.6 dan Gambar 4.9.
Gambar 4.9 Hasil Analisis Mutu Tekstur Nata de Milko
Penilaian panelis terhadap parameter tekstur nata de milko
memiliki nilai rata-rata berkisar antara 2,36 sampai 3,12 yang berarti
terkstur nata de milko disukai sampai netral. Berdasarkan tingkat
penerimaan panelis terhadap parameter tekstur nata de milko dapat
diketahui bahwa penambahan ekstrak kecambah kedelai 5% merupakan
penilaian tertinggi. Panelis menyukai tekstur nata de milko tersebut karena
tekstur yang dihasilkan lebih kenyal dan tidak lunak. Sedangkan tekstur
nata de milko dengan penambahan ekstrak kecambah kacang hijau 3%
merupakan penilaian yang terendah. Hal ini dikarenakan pada penambahan
ekstrak kecambah kacang hijau 3% menghasilkan tekstur yang terlalu
lunak.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
43
Berdasarkan hasil analisis statistik, menunjukkan bahwa tingkat
kesukaan panelis terhadap tekstur nata de milko pada penambahan ekstrak
kecambah kedelai 5% berbeda nyata dengan penambahan ekstrak
kecambah kacang hijau 3%, tetapi tidak berbeda nyata dengan sampel
yang lainnya.
5. Overall (Keseluruhan)
Penilaian overall merupakan penilaian terhadap semua faktor mutu
dari nata de milko yang meliputi warna, aroma, rasa, dan tekstur yang
bertujuan untuk mengetahui tingkat penerimaan panelis. Hasil penerimaan
panelis terhadap parameter overall dapat dilihat pada Tabel 4.6 dan
Gambar 4. 10.
Gambar 4.10 Hasil Analisis Mutu Overall Nata de Milko
Tabel 4.6 dan Gambar 4.10 menunjukkan bahwa penilaian panelis
secara overall pada penambahan ekstrak kecambah kacang hijau 3% dan
ekstrak kecambah kedelai 7% berbeda nyata dengan penambahan ekstrak
kecambah kedelai 5%, tetapi tidak berbeda nyata dengan sampel yang
lainnya. Berdasarkan tingkat penerimaan panelis terhadap parameter
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
44
overall dapat diketahui bahwa nata de milko dengan penambahan ekstrak
kecambah kedelai 5% paling disukai panelis. Sedangkan penilaian
terendah pada penambahan ekstrak kecambah kedelai 7%. Nilai kesukaan
terhadap parameter overall lebih dipengaruhi oleh tingkat penerimaan
terhadap parameter tekstur.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
45
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian Pengaruh Sumber Nitrogen
Terhadap Karakteristik Nata de Milko ini adalah :
1. Penambahan jenis dan konsentrasi ekstrak kecambah berpengaruh terhadap
karakteristik fisik (rendemen, ketebalan, tekstur) dan karakteristik kimia
(kadar air dan serat pangan) nata de milko. Penambahan ekstrak kecambah
kedelai konsentrasi 5% menghasilkan nata yang lebih tinggi dibandingakn
dengan penambahan ekstrak kecambah kacang hijau, dilihat dari
karakteristik fisik dan karakteristik kimia yaitu rendemen 34,07%; ketebalan
1,52 cm; tekstur 59,3028 N (Newton); kadar air 96,37375% dan serat
pangan 2,9772%.
2. Penambahan jenis dan konsentrasi ekstrak kecambah tidak berpengaruh
terhadap parameter organoleptik nata de milko yang meliputi warna, aroma,
dan rasa. Namun berdasarkan parameter tekstur dan overall (keseluruhan)
menunjukkan bahwa pada penambahan ekstrak kecambah kedelai
konsentrasi 5% dibandingkan dengan penambahan ekstrak kecambah
kacang hijau menghasilkan penilaian yang tertinggi dari semua sampel.
B. SARAN
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai penggunaan ekstrak
kecambah kedelai konsentrasi 5% sebagai sumber nitrogen organik pada
pembuatan nata dengan menggunakan bahan dasar yang lainnya, misalnya
limbah cair tahu, limbah air kelapa, limbah pengolahan tepung tapioka,
dan sebagainya.
2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh ekstrak
kecambah terhadap karakteristik limbah yang ditimbulkan selama proses
fermentasi nata, seperti kadar Biological Oxygen Demand (BOD),
Chemical Oxygen Demand (COD), dan Total Soluble Solid (TSS) dengan
perlakuan yang sama untuk mengetahui perlakuan yang dapat
meminimalkan limbah yang ditimbulkan.