BAB II

DASAR TEORI

2.1 Nanas

Nanas, nenas, atau ananas (Ananas comosus (L.) Merr.) adalah sejenis

tumbuhan tropis yang berasal dari Brazil, Bolivia, dan Paraguay. Tumbuhan ini

termasuk dalam familia nanas-nanasan (Famili Bromeliaceae). Perawakan

(habitus) tumbuhannya rendah, herba (menahun) dengan 30 atau lebih daun yang

panjang, berujung tajam, tersusun dalam bentuk roset mengelilingi batang yang

tebal.

Gambar 2.1 Buah Nanas

Nanas (ananas comosus family Bromeliaceae) merupakan buah-buahan

tropika beriklim basah yang bersifat merumpun karena tanamannya mampu

membentuk anakan atau tunas akar. Bahkan, tanamannya mampu membentuk

tunas-tunas batang sehingga walaupun tanaman nanas sebenarnya adalah

monokarpik masih mampu berbuah beberapa kali. Hal itu disebabkan tunas akar

dan tunas batang mampu berbuah pula.

Daerah persebaran nanas ialah antara 300 LU - 300 LS dari katulistiwa. Di

Indonesia tanaman nanas pada umumnya tumbuh baik didataran rendah yang

suhunya antara 290 - 320 C. Curah hujan antara 1.000 – 3.000 mm per tahun dan

4

merata sepanjang tahun dengan pH tanah, antara 5,5 – 6. Akan tetapi, tanaman

nanas ini toleran terhadap pH yang rendah (tanah masam) sehingga didaerah-

daerah transmigrasi yang keadaan lahannya masam, tanaman nanas masih mampu

tumbuh dengan subur dan berbuah baik. Walaupun demikian, pada tanah yang

berkapur, tanaman nanas tumbuh kerdil dan menunjukkan gejala khorosis pada

umumnya.

Daun nanas panjang, liat, dan tidak mempunyai tulang daun utama. Pada

tepi daunnya ada yang tumbuh duri tajam dan ada yang tidak berduri. Tetapi, ada

pula yang durinya hanya diujung daun. Duri nanas tersusun rapi menuju ke satu

arah menghadap keujung daunnya. Bunganya tersusun majemuk tumbuh bersama

pada sebuah tangkai buah yang kokoh. Bakal bijinya terdapat dalam rongga buah

majemuk yang berdiri tegak pada tangkainya yang disebut sinkarpik. Dengan

demikian, buah majemuk tersebut membentuk sebuah “gada” besar, sedangkan

bekas putiknya merupakan “mata” buah nanas tersebut. Setiap buah terdiri atas

100 – 200 kuntum bunga. Untuk taksonomi tanaman nanas ini dapat dilihat pada

tabel di bawah ini :

Tabel 2.1 Taksonomi Nanas

Klasifikasi Nama

Kingdom Plantae

Ordo Poales

Famili Bromeliaceae

Upafamili Bromelioideae

Genus Ananas

Spesies A.Comosus

Binominal Ananas Comosus

Sinosonim Ananas sativus

Tanaman nanas tidak tahan terhadap keadaan air yang mengenang dan

tidak suka terhadap pemberian pupuk nitrogen (ZA dan Urea) yang tinggi, serta

tidak tahan terhadap suhu dingin. Oleh karena itu, didataran tinggi tanaman nanas

5

kurang baik tumbuhnya dan dan rasa buahnya menjadi masam. Tanaman tahan

terhadap lindungan tetapi lebih baik apabila ditanam didaerah terbuka. Oleh

karena itu, tanaman nanas banyak diusahakan dipekarangan. Di tempat yang

terlindung biasanya buah nanas kurang manis. Pada tanah yang mengandung pasir

dan cukup mengandung bahan organik (seperti tanah gembur) tanaman nanas

tumbuh baik sekali.

Pada umumnya pada sebuah tanaman atau sebuah tangkai buah hanya

tumbuh satu buah saja. Akan tetapi, karena pengaruh lingkungan dapat pula

membentuk lebih dari satu buah pada satu tangkai yang biasa disebut multiple frut

(buah ganda). Pada ujung buah biasanya tumbuh tunas mahkota tunggal, tetapi

ada pula tunas yang tumbuh lebih dari satu yang biasa disebut multiple crown

(mahkota ganda). Tanah yang mengandung Nitrogen tinggi cenderung

merangsang kejadian diatas.

Sebenarnya nanas bukanlah tanaman asli Indonesia, tetapi pendatang dari

Brazilia, Argentina, dan Paraguay. Pada saat ini nanas telah tersebar luas

keseluruh dunia. Negara produksi nanas yang terkenal ialah Hawaii, Taiwan, dan

kuba. Di Indonesia tanaman nanas banyak terdapat di Bogor, Purwakarta,

Palembang, Riau, Jambi, dan sebagainya yang luasnya mencapai lebih dari 28.000

hektar dengan produksi mencapai 1999.400 ton per tahun. Hal itu disebabkan

tanaman mudah tumbuh dan tidak banyak memerlukan perawatan. Sedangkan

resiko kegagalan dalam bertanam nanas jarang terjadi. Pemasaran hasilnya mudah

asalkan manis dan tidak gatal. Oleh karena itu, kualitas buah sangat menentukan

pemasarannya.

2.2 Manfaat dan Kandungan Gizi Nanas

Bagian utama yang bernilai ekonomi penting dari tanaman nanas adalah

buahnya. Buah nanas selain dikonsumsi segar juga diolah menjadi berbagai

macam makanan dan minuman, seperti selai, buah dalam sirop dan lain-lain. Rasa

buah nanas manis sampai agak masam segar, sehingga disukai masyarakat luas.

Disamping itu, buah nanas mengandung gizi cukup tinggi dan lengkap. Buah

nanas mengandung enzim bromelain, (enzim protease yang dapat menghidrolisa

6

protein, protease atau peptide), sehingga dapat digunakan untuk melunakkan

daging. Enzim ini sering pula dimanfaatkan sebagai alat kontrasepsi Keluarga

Berencana. Buah nanas bermanfaat bagi kesehatan tubuh, sebagai obat

penyembuh penyakit sembelit, gangguan saluran kencing, mual-mual, flu, wasir

dan kurang darah. Penyakit kulit (gatal-gatal, eksim dan kudis) dapat diobati

dengan diolesi sari buah nanas. Kulit buah nanas dapat diolah menjadi sirup, nata

atau diekstrasi cairannya untuk pakan ternak.

Manfaat nanas sangat beragam, diantara dari manfaat nanas tersebut

adalah melancarkan pencernaan protein. Manfaat nanas ini dapat kita peroleh

karena buah tersebut memiliki enzim bromelain dalam jumlah besar. Enzim ini

bermanfaat untuk memperlancar proses pencernaan dan sebagai pelega

tenggorokan. Enzim bromelain berfungsi sebagai pencerna protein yang terdapat

dalam makanan hingga dapat diserap oleh tubuh

a. Membantu pencernaan dan mempercepat penyembuhan

b. Memperkuat system imun dalam tubuh, memperkuat otot jantung dan

memperlambat penuaan dini

c. Dapat meningkatkan protein dalam tubuh dan mengurangi dehidrasi

d. Dapat mengobati radang tenggorokan

e. Mengobati rasa kembung perut.

Nanas banyak mengandung vitamin A dan C sebagai antioksidan. Juga

mengandung kalsium, fosfor, magnesium, besi, natrium, kalium, dekstrosa,

sukrosa, dan enzim bromelain. Bromelain berkhasiat sebagai antiradang,

membantu melunakkan makanan di lambung, serta menghambat pertumbuhan sel

kanker.

Tabel 2.2 Komposisi Vitamin pada Kulit Nanas

SampelVit. C

( mg/ 100gr)Vit. A

( mg/ 100gr)Gured (%)

KarbohidratHati nanas 25.515 126.417 8,776

Kulit nanas + pengawet 33.430 149.491 7.007Kulit nanas 30.779 138.047 5.105

(Ahmad Jaelani, 2013)

7

Menurut Suprapti (2001), limbah nanas berupa kulit, ati/ bonggol buah

atau cairan buah/ gula dapat diolah menjadi produk lain seperti sari buah atau

sirup. Menurut Kumalaningsih (1993), secara ekonomi kulit nanas masih

bermanfaat untuk diolah menjadi berbagai olahan makanan.

Gambar 2.2 Kulit Nanas

Komposisi limbah kulit nenas dapat dilihat pada tabel berikut ini :

Tabel 2.3 Hasil Analisis Proksimat Limbah Kulit Nanas Berdasarkan Berat Basah

Komposisi Rata-rata Berat Basah (%)

Air 86,70

Protein 0,69

Lemak 0,02

Abu 0,48

Serat Besah 1,66

Karbohidrat 10,54

(Sidharta : 1989)

Bagian kulit buah nanas masih mengandung daging buah nanas. Kulit

buah nanas mengandung : sukrosa, riboflavin, thiamin, beragam mineral, senyawa

ester yang membentuk aroma (Tresler & Joslyn, 1971). Noparatnaraporn et al.,

(1986) mengungkapkan bahwa limbah kulit buah nanas mengandung sukrosa 40,1

8

g, mineral beragam di antaranya Mg2+ 6,25 mg , protein 0,9 g, untuk lebih

jelasnya dapat dilihat pada tabel 2.4.

Tabel 2.4 Komposisi kimia limbah kulit nanas

Komposisi Kimia Konsentrasi

COD 100,8

Gula reduksi (g 1-1) 39,2

Gula total (g 1-1) 100,0

Dekstran 1,5

Rafinosa 2,6

Sukrosa 40,1

Glukosa 23,6

Galaktosa 1,7

Fruktosa 14,0

Protein terlarut -

Nitrogen kjeldahl -

Elemen mikro (mg 1-1)

Fe 5,43

Ca 3,31

Mn 13,97

Mg 62,50

Co 0,07

Cu 2,02

Cd 0,03

Na 8,61

SO-2 169,7

PO-3 223,8

pH 4,0

(Noparatnaraporn et al., 1986)

9

2.3 Nata De Pina dari Kulit Nenas

Nata berasal dari bahasa Spanyol yang apabila diterjemahkan ke dalam

bahasa latin menjadi “natare” yang berarti terapung-apung. Nata termasuk produk

fermentasi, seperti halnya yoghurt. Starter yang digunakan adalah bakteri

Acetobacter xylinum, jika ditumbuhkan di media cair yang mengandung gula,

bakteri ini akan menghasilkan asam asetat dan lapisan putih yang terapung-apung

di permukaan media cair tersebut. Lapisan putih itulah yang dikenal sebagai nata

(Adiprasetyo, 2010).

Bakteri pertama yang diduga sebagai pembentuk nata adalah Leuconostoc

Sp., tetapi kemudian diketahui bahwa bakteri yang membentuk nata adalah

Acetobacter xylinum. Bakteri Acetobacter xylinum termasuk golongan famili

Pseudomonadaceae, genus Acetobacter. Menurut Vaughu dalam Slamet

Sudarmadji (1989) bakteri Acetobacter dibagi menjadi dua kelas (marga).

Acetobacter xylinum mempunyai sifat sensitif terhadap perubahan sifat fisik

misalnya adanya goncangan akan menyebabkan nata yang terbentuk di permukaan

cairan menjadi turun, dan perubahan sifat kimia misalnya pH yang sangat rendah

mengakibatkan pertumbuhan Acetobacter xylinum terhambat. Akibat yang

ditunjukkan oleh terhambatnya pertumbuhan Acetobacter xylinum adalah nata

yang dihasilkan tipis dan lunak, atau kemungkinan yang paling tidak

menguntungkan adalah tidak terbentuknya nata (Endang S. Rahayu, 1993)

Nata adalah makanan khas rakyat Filiphina yang biasanya digunakan

sebagai makanan penyegar. Jenis nata yang sudah dikenal yaitu nata de coco.

Nata merupakan produk fermentasi dengan bantuan bakteri Acetobacter xylinum.

Dilihat dari namanya bakteri ini termasuk kelompok bakteri asam asetat (aceto :

asetat, bacter : bakteri). Jika ditumbuhkan di media cair yang mengandung gula,

bakteri ini akan menghasilkan asam cuka atau asam asetat dan padatan putih yang

terapung di permukaan media cair tersebut. Lapisan putih itulah yang dikenal

sebagai nata (Sarangih, 2004). Pada dasarnya produksi nata dengan media sari

buah nanas telah banyak dilakukan yakni dikenal sebagai nata de pina, tetapi

dengan mencoba produksi nata dengan menumbuhkan bakteri A. xylinum pada

10

media limbah buah nanas belum dilakukan. Limbah buah nanas yang digunakan

adalah bagian kulit nanas.

Untuk dapat mengaktifkan produksi nata oleh bakteri dibutuhkan nutrien

dari media yang mengandung gula, nitrogen, vitamin dan mineral. Berdasarkan

kebutuhan nutrien ini maka limbah buah nenas berupa kulitnya cukup bermanfaat

sebagai media pertumbuhan bakteri nata. Perlu diketahui bahwa komponen yang

cukup berperan sebagai media pertumbuhan nata, adalah sumber karbon dan

sumber nitrogen karena sebagai nutrisi bagi pertumbuhan bakteri A. xylinum.

Sumber karbon sebagai salah satu unsur pembentuk nutrisi untuk medium

fermentasi dapat berupa glukosa, fruktosa dan sukrosa. Pada kedua bahan

tersebut, komponen-komponen ini tersedia dan berpotensi sebagai sumber nutrien

bagi bakteri A. xylinum.

Menurut Lapuz, et. al (1967), sukrosa dan glukosa pada konsentrasi 10 %

memberikan hasil nata yang paling tebal dibandingkan dengan sumber gula

lainnya. Bila dibandingkan antara penggunaan glukosa dan sukrosa, nata yang

dihasilkan karena penggunaan glukosa akan lebih tebal, sehingga sumber karbon

terbaik bagi pembentukan nata adalah glukosa. Hal ini dapat dipenuhi dari bagian

buah nanas salah satunya pada bagian kulit nanas.

Pada bagian kulit yang merupakan bagian terluar, memiliki tekstur yang

tidak rata, dan banyak terdapat duri-duri kecil pada permukaan luarnya. Biasanya

pada bagian ini merupakan bagian yang pertama dibuang oleh masyarakat karena

bagian ini tergolong bagian yang tidak dapat dikonsumsi langsung sebagai buah

segar.

2.4 Aktifitas Pembentukan Nata

Menurut Lapuz dalam Hasnelly (1997), penambahan sumber nitrogen

anorganik atau organik akan meningkatkan aktivitas Acetobacter xylinum dalam

produksi nata. Pertumbuhan Acetobacter xylinum memerlukan vitamin-vitamin

tertentu dan vitamin B kompleks. Bahan-bahan bisa didapatkan melalui

penambahan sumber nitrogen dari luar, dalam hal ini adalah ammonium fosfat.

Acetobacter xylinum membentuk asam dari glukosa, etil alkohol, propil alkohol

11

dan glikol, serta mengoksidasi asam asetat menjadi gas CO2 dan H2O (Endang S.

Rahayu, 1993). Komponen selulosa ini akan membentuk jalinan mikrofibil yang

panjang dalam cairan fermentasi. Gelembung-gelembung gas CO2 yang dihasilkan

selama fermentasi mempunyai kecenderungan melekat pada jaringan selulosa ini,

sehingga menyebabkan jaringan tersebut terangkat ke permukaan cairan

(Pederson dalam Endang S. Rahayu, 1993).

Menurut Valla dan Kjosbakken dalam Tien R. Muchtadi (1997), bakteri

Acetobacter xylinum beraktivitas dapat memecah gula untuk mensintesis selulosa

ekstraseluler. Selulosa merupakan rantai tidak bercabang yang saling berikatan

paralel satu sama lain. Sifat selulosa diantaranya tidak larut dalam air, eter,

alkohol; tidak dapat dicerna oleh enzim pencernaan manusia tetapi akan

terhidrolisis oleh asam kuat (H2SO4) (Agung Suroatmojo, 1986).

Selulosa yang terbentuk berupa benang-benang yang bersama-sama

dengan polisakarida berlendir membentuk suatu jalinan secara terus-menerus

menjadi lapisan nata. Terbentuknya pelikel (lapisan tipis nata) mulai dapat terlihat

di permukaan media cair setelah 24 jam inkubasi, bersamaan dengan terjadinya

proses penjernihan cairan di bawahnya. Jaringan halus yang transparan yang

terbentuk di permukaan membawa sebagian bakteri terperangkap di dalamnya.

Gas CO2 yang dihasilkan secara lambat oleh Acetobacter xylinum menyebabkan

pengapungan ke permukaan. Mekanisme pembentukan selulosa oleh Acetobacter

xylinum dapat dijelaskan pada Gambar 1 (Tien R.Muchtadi, 1997).

Peningkatan jumlah selulosa yang relatif cepat diduga terjadi akibat

konsentrasi sel yang terus berkembang di daerah permukaan yang langsung

kontak dengan udara di dalam wadah fermentasi. Pada kultur yang tumbuh, suplai

O2 di permukaan akan merangsang peningkatan massa sel dan enzim pembentuk

selulosa yang mengakibatkan meningkatnya produksi selulosa (Tien R.Muchtadi,

1997).

Gel selulosa tidak terbentuk jika di dalam media tidak tersedia glukosa

atau oksigen. Tidak terdapatnya glukosa menyebabkan laju konsumsi oksigen

menjadi tidak berarti, yaitu kurang dari 0,01 mikromol / sel / jam. Dengan adanya

12

glukosa, maka laju konsumsi oksigen akan meningkat sampai kira-kira 4

mikromol / sel / jam (Valla dalam Tien R. Muchtadi, 1997).

Glukosa (Glu)

Acetobacter xylinum ATP

ADP

Glu-6P

(Fosfoglukomutase)

Glu-1P

UTP

P

UDP-Glu

Glikolipid

Lipid

(ß1,4-D-Glu)n

Selulosa

Gambar 2.3 Mekanisme Pembentukan Selulosa oleh Acetobacter xylinum

2.5 Manfaat Nata De Pina

Kandungan terbesar dalam nata adalah air 98% (Susanti, 2005). Nata

sangat baik dikonsumsi terutama oleh mereka yang diet rendah kalori atau diet

tinggi serat, kandungan air yang tinggi berfungsi untuk memperlancar proses

metabolisme tubuh. Serat nata di dalam tubuh manusia akan mengikat semua

unsur sisa hasil pembakaran yang tidak diserap oleh tubuh, kemudian dibuang

melalui anus berupa tinja atau bolus (Kusharto, 2006).

Salah satu nata yang sering dikosumsi saat ini adalah nata de pina. Nata

yang terbuat dari kulit nanas. Nanas (Ananas comosus L.) merupakan tanaman

buah yang diminati oleh berbagai golongan masyarakat dan mempunyai nilai

ekonomi yang tinggi baik di pasar dalam negeri maupun pasar luar negeri

13

(eksport). Desa Rimbo Panjang, Kecamatan Tambang, Kabupaten Kampar,

Provinsi Riau merupakan salah satu daerah utama penghasil nanas. Penanaman

nanas sering kali mengalami kendala dalam berbudidaya. Kendala yang dihadapi

salah satunya adalah penyakit busuk pangkal yang disebabkan jamur Thielaviopsis

paradoxa. Mengingat limbah atau hasil ikutan nenas belum banyak dimanfaatkan

dan dapat menimbulkan masalah lingkungan maka pemanfaatan dari limbah nenas

perlu dicari terobosannya. Salah satu alternatif pemanfaatan limbah nanas yang

dapat dilakukan adalah dengan pemanfaatannya menjadi produk nata de pina.

Nata de Pina adalah makanan yang banyak mengandung serat,

mengandung selulosa kadar tinggi yang bermanfaat bagi kesehatan dalam

membantu pencernaan. Nata de Pina yang diperkaya dengan vitamin dan mineral

akan mempertinggi nilai gizi dari produk ini. Daya tarik nata de pina terletak pada

warnanya yang bening, teksturnya yang kenyal, dan rasanya yang sangat khas.

Oleh karena itu, campuran nata di dalam berbagai minuman dingin sangat

digemari oleh masyarakat luas. Terutama di daerah-daerah tropis, seperti di Tanah

Air. Karena kandungan gizi (khususnya energi) yang sangat rendah, produk ini

aman untuk dimakan oleh siapa saja. Produk ini tidak akan menyebabkan gemuk,

sehingga sangat dianjurkan bagi mereka yang sedang diet rendah kalori untuk

menurunkan berat badan.

Keunggulan lain dari nata de pina adalah kandungan serat (dietary fiber)-

nya yang cukup tinggi, terutama selulosa. Tanpa adanya serat dalam makanan,

kita akan mudah mengalami gejala sembelit atau konstipasi (susah buang air

besar), wasir, penyakit divertikulosis, kanker usus besar, radang apendiks, kencing

manis, jantung koroner, dan kegemukan (obesitas). Dengan adanya serat dari nata

de pina atau bahan pangan lainnya, proses buang air besar menjadi teratur dan

berbagai penyakit tersebut dapat dihindari.

2.6 Sejarah dan Prospek Pemasaran

Nata dikembangkan pertama kali di negara Filipina. Percobaan

pengembangan di Indonesia dilakukan di Balai Besar Penelitian dan

Pengembangan Industri Hasil Pertanian Bogor tahun 1975 (Warisno, 2004). Di

14

Indonesia pada awalnya, industri pengolahan nata diawali di tingkat usaha rumah

tangga (home industry) dengan menggunakan sari buah nanas sebagai bahan

bakunya sehingga produknya sering disebut nata de pina. Seperti pada umumnya

usaha buah-buahan musiman lainnya, keberlangsungan produksi nata de pina

terbentur dengan kendala sifat musiman tanaman nanas. Sehingga produksi nata

de pina tidak dapat dilakukan sepanjang tahun.

Kabupaten Kampar merupakan salah satu daerah pertanian yang memiliki

potensi besar untuk pengembangan perkebunan nanas. Hingga saat ini, pertanian

nanas hanya dilakukan oleh masyarakat tempatan dengan metode yang masih

tradisional di atas lahan gambut. Agar mampu berkompetisi di pasar lokal dan

internasional, kualitas Nenas Kabupaten Kampar harus berada pada level Standar

mutu tinggi. Di samping itu, komoditi ini juga perlu mendapatkan perhatian ekstra

untuk mendapatkan nilai tambah dan laba bagi para petani.

Dalam mencari solusi terbaik bagi permasalahan tersebut, Pemerintah

Kabupaten Kampar menginginkan kehadiran para Investor terkemuka untuk

menanamkan modalnya dalam pengembangan budidaya pertanian nenas dan

membangun pabrik pengolahan nenas, seperti pabrik pengalengan Nenas, Selai,

dan Jus nenas. Kondisi Eksisting saat ini, areal pertanian nenas yang sudah

ditanami mecapai luas 800 hektar dengan produksi sekitar 9.000 ton/tahun. Pada

masa mendatang areal tersebut diharapkan dapat dikembangkan menjadi 1.500 ha.