PEMANFAATAN KETELA POHON (SINGKONG) SEBAGAI NATA DE CASSAVA, SEBAGAI ALTERNATIF PENGOLAHAN ARAK DI KABUPATEN NGAWI DAN BUKU PANDUAN UNTUK MASYARAKAT DAN HANDOUT BAHAN AJAR

SKRIPSI

OLEHARDIANI SAMTI NUR AZIZAHNIM 100341400678

UNIVERSITAS NEGERI MALANGFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMPROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGIMEI 2014

BAB IPENDAHULUAN

Latar BelakangIndonesia merupakan negara agraris yang kaya akan hasil alamnya, terutama dalam bidang pangan. Dengan kekayaan alam yang melimpah ini, maka alam Indonesia cocok untuk ditanami berbagai tanaman pangan, diantaranya singkong. Indonesia saat ini merupakan salah satu negara penghasil singkong terbesar ketiga didunia (13.300.000 ton/tahun) setelah Brazil dan Thailand, sehingga banyak masyarakat Indonesia beralih dari bertanam padi menjadi bertanam singkong. Singkong memiliki banyak kandungan organik diantaranya kalori 146 kal, air 62.3 gram, phosphor 40 gram, karbohodrat 34 gram, kalsium 33 gram, vitamin C 30 gram, protein 1,2 gram, besi 0,7 gram, lemak 0,3 gram, vitamin B1 0,06 gram dan berat dapat dimakan 75 gram.Singkong dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan diantaranya untuk komsumsi langsung manusia, bahan makanan ternak dan bahan baku industri. Sebagai bahan baku industri singkong dapat diolah menjadi tepung tapioka atau tepung singkong. Tapioka merupakan tepung dengan bahan baku singkong (Manihot Utillisima L) dan mempunyai peranan dalam bahan industri makanan, farmasi, tekstil, perekat dan lain-lainnya (Sumiyati, 2009). Tapioka dapat diolah lebih lanjut menjadi dekstrin, glukosa, etanol dan senyawa kimia lainnya. Tepung singkong mempunyai sifat-sifat yang lebih mendekati tepung terigu dan dapat dimanfaatkan sebagai pengganti terigu dalam pembuatan roti dan kue. Industri tapioka merupakan salah satu industri yang menghasilkan limbah padat dan cair dalam jumlah melimpah yang cukup bermasalah dalam pengelolaan limbah (padat dan cair).Banyak industri pengolahan ketela pohon di Indonesia yang mengolah limbah tidak dilakukan dengan baik bisa menimbulkan berbagai permasalahan bagi lingkungan sekitar diantaranya limbah cair sisa pengendapan pati dapat menyebabkan bau tidak sedap dan penyakit. Air sisa pengendapan pati ini sebenarnya mempunyai potensi menjadi bahan baku pada produksi nata dikarenakan kandungan karbohidrat tinggi dan zat-zat lain yang ada didalamnya. Nata adalah makanan hasil fermentasi oleh bakteri Acetobacter xylinum, membentuk gel yang mengapung pada permukaan media atau tempat yang mengandung gula dan asam. Selama ini masyarakat hanya mengetahui nata hanya bisa dibuat dari air kelapa. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dalam rangka memanfaatkan air sisa pengendapan pati sebagai bahan baku media pembuatan Nata de Cassava yang merupakan salah satu usaha diversivikasi produk hasil pertanian.

TujuanTujuan praktikum ini adalah mempelajari cara pembuatan nata de Cassava dalam upaya pemanfaatan limbah cair sisa pengendapan pati sebagai bahan baku media pembuatan Nata de Cassava.

BAB IIKAJIAN PUSTAKAIndustri tapioka merupakan salah satu industri yang menghasilkan limbah padat dan cair dalam jumlah melimpah yang cukup bermasalah dalam pengelolaan limbah (padat dan cair). Hasil limbah dari 2/3 pengolahan tepung tapioka sebesar 75%, limbah ini berupa padat dan cair (Amri, 2008). Limbah cair tapioka merupakan limbah yang dihasilkan dari proses pembuatan, baik dari pencucian bahan baku sampai pada proses pemisahan pati dari airnya atau proses pengendapan (Nurhasan dkk., 2008). Menurut Sunaryo (2004), limbah tapioka dapat mengakibatkan komunitas lingkungan air disungai terancam kepunahan, karena limbah cair tapioka mengandung senyawa racun CN atau HCN yang sangat tinggi. Dimana dalam pembuangan limbah kelingkungan air tidak mengalami pengolahan terlebih dahulu. Dampak negatif dari limbah cair mengakibatkan terjadinya pencemaran lingkungan, diantaranya bau yang tidak sedap dan beberapa sumur warga yang tidak layak untuk dikonsumsi. Salah satu jalan yang bisa ditempuh untuk mengatasi limbah cair sebelum dimanfaatkan untuk pengairan sawah dan ladang adalah perlu adanya pengolahan terlebih dahulu. Menurut Mukminim dkk. (2008), salah satu cara pengolahan limbah cair adalah dengan UASB (Up-flow Anaerobic Sludge Blanket) yang memiliki keuntungan, diantaranya tidak membutuhkan energi untuk aerasi, pemanfaatan ruang secara vertikal dan dihasilkan sludge lebih sedikit dari pada aerob. Limbah yang diolah dimasukkan dari bagian bawah reaktor. Berdasarkan pada hasil pengujian Laboratorium bahwa limbah cair tapioka memiliki kandungan bahan organik diantaranya glukosa sebesar 21,067 mg %, karbohidrat sebesar 18,900 % dan vitamin C sebesar 51,040 mg% (Hasil Observasi, 2009 dalam Arfiyanti dan Yulimartani, 2009).Nata berasal dari Fhilipina untuk menyebut suatu pertumbuhan menyerupai gel (agar-agar) yang terapung di permukaan, dimana gel tersebut merupakan sellulosa yang dihasilkan oleh bakteri Acetobacter Xylinum. Pertumbuhan Acetobacter Xylinum dalam medium yang cocok menghasilkan massa berupa selaput tebal pada permukaan medium. Selaput tebal tersebut mengandung 35-62 % sellulosa. Lapisan tebal tersebut terbentuk pada permukaan medium, merupakan hasil akumulasi polisakarida ekstraselluler (Nata) tersusun oleh jaringan mikrofibril atau pelikel. Pelikel tersebut adalah tipe sellulosa yang mempunyai struktur kimia seperti sellulosa yang dibentuk oleh tumbuhan tingkat tinggi. (Gunsalus, et al.,1962; Collado, 1987 dan Moat, 1988).Pembentukan nata (polisakarisa ekstraselluler) diperlukan senyawa antara lain yaitu heksosa fosfat. Heksosa fosfat mengalami oksidasi melalui lintasan pentosa fosfat menghasilkan senyawa NADPH (senyawa penyimpan tenaga pereduksi) dan malepas CO2. Gas CO2 yang dilepas akan terhambat dan menempel pada mikrofibril sellulosa, sehingga sellulosa naik kepermukaan cairan (Meyer, 1960). Fosfat anorganik perlu ditambahkan kedalam medium karena bahan tersebut sangat diperlukan untuk memecah sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa (Cuningham, 1978). Selulosa disintesis melalui reaksi bertahap UDPG dan Selodekstrin. Selodekstrin dihasilkan dari penggabungan UDP glukosa dengan unit Glukosa (Meyer, 1960).Reaksi pembentukan Selodekstrin berlangsung terus sampai terbentuk senyawa, yang terdiri dari 30 unit glukosa dengan ikatan -1,4. Selodekstrin bergabung dengan lemak dan protein. Proses tersebut merupakan proses antara dari UDP glukosa yang melibatkan enzim sellulosa sintesa (Moat, 1988). Pembentukan polisakarida ekstrasellular (nata) dapat terjadi 24 jam setelah inkubasi dan meningkat dengan cepat 4 hari inkubasi, kemudian cenderung lambat pada hari berikutnya. Hal ini dikarenakan keasaman medium bertambah serta gula dalam substrat berkurang. ( Alaban, 1962). Bakteri Acetobacter Xylinum tergolong famili Pseudomonadaceae dan termasuk genus Acetobacter. Berbentuk bulat, panjang 2 mikron, biasanya terdapat sel tunggal atau kadang-kadang mempunyai rantai dengan sel yang lain (Stainer et al., 1963).Fermentasi adalah salah satu bagian dari bioteknologi yang menggunakan mikroorganisme sebagai pemeran utama dalam suatu proses. Industri fermentasi di nagara-negara maju sudah berkembang sedemikian pesatnya termasuk dalam produk hasil-hasil pemecahan atau metabolit primer oleh mikroba (asam, asam amino, protein sel tunggal), enzim dan sebagainya. Untuk mengembangkan industri fermentasi tersebut diperlukan pengetahuan dasar bioteknologi yang kuat, yang merupakan gabungan dari ilmu biokimia dan mikrobiologi, terutama fisiologi dan genetika mikroba, serta ilmu keteknikan dalam fermentasi. (Fardiaz, 1987).Faktor-faktor yang mempengaruhi tahap fermentasi antara lain suhu, nutrisi, kadar aw (aktivitas air), pH dan oksigen. Masing-masing jenis mikrobia mempunyai suhu optimum untuk pertumbuhan. Air dan nutrien digunakan oleh mikrobia untuk proses metabolismenya. Nutrisi dibutuhkan sebagai sumber karbon, sumber nitrogen, sumber energi dan faktor pertumbuhan (nutrien dan vitamin). Mutrien tersebut digunakan untuk membenttuk energi dan menyusun komponen sel. pH medium merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi aktivitas dari mikrobia dan kematian dari mikroorganisme (Volk dan Wheeler, 1988).

BAB IIIMETODE PENELITIANA. Alat dan BahanAlat-alat yang digunakan dalam praktikum pembuatan nata de Cassava antara lain nampan plastik, saringan kain, bejana pemanas, tungku api, kertas koran, rak, pengaduk, botol inokulum dan botol formula (I dan II).Sedangkan bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum Pembuatan nata de Cassava antara lain inokulum Acetobacter xylinum, limbah cair tapioka, Z A, formula I dan Formula II.

Alaban, C.A. 1962. Studies on The Optimum Condition for Nata de Coco Bacterium or Nata for Formation in Coconut Water. The Philipine Agriculturist volume 45.Collado, L.S. 1987. Nata; Processing and Problems of the Industry in the Philipines traditional Food and their Processing in Asia. Nodai Research Institute Tokyo University of Agriculture, Japan. Fardiaz Srikandi. 1987. Fisiologi Fermentasi. Institute Pertanian Bogor. Hasil observasi. 2009. Dalam Arviyanti, E. dan Yulimartani, N. 2009. Pengaruh penambahan air limbah tapioka pada proses pembuatan nata. Seminar tugas akhir S1 Universitas Diponegoro. Semarang.Meyer, L.H. 1960. Food Chemistry. Reinhold Publishing Co., NewYork. Moat, A.G. 1988. Microbial Physiology. John Wiley and Sons, Inc, NewYork. Stainer, Doudoroff, and Adelberg. 1963. The Microbial World. Published by Prentice Hall, Inc. Sumiyati. 2009. Kualitas nata de cassava limbah cair tapioka dengan penambahan gula pasir dan lama fermentasi yang berbeda, Skripsi S1 Universitas Muhammadiyah Surakarta. Surakarta.Volk, W. A. Dan Wheeler, M. F.1988. Mikrobiologi Dasar. Erlangga. Jakarta.