LAPORAN PRAKTIKUM PENGANTAR BIOTEKNOLOGI

“ PEMBUATAN NATA DE COCO”

Disusun Oleh:

Nama :

Yusuf Aditya

NIM :

1101070054

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO

2014

PEMBUATAN NATA DE COCO

I. PENDAHULUAN

Nata

Kata nata berasal dari bahasa Spanyol yang berarti

‘krim’. Nata dalam bahasa Latin natare berarti ‘terapung’.

Nata dapat dibuat dari berbagai macam bahan, antara lain air

kelapa, santan kelapa, tetes tebu (molases), limbah cair tebu,

ubi kayu atau limbah tapioka, dan sari buah (nanas, melon,

jeruk, jambu biji, pisang, dan stroberi). Nata yang dibuat

dari air kelapa disebut nata de coco. Di Indonesia nata de

coco sering disebut sari kelapa (Salim dan Ryan, 2011).

Nata adalah produk fermentasi oleh bakteri Acetobacter

xylinum pada substrat yang mengandung gula. Bakteri tersebut

menyukai kondisi asam dan memerlukan nitrogen untuk stimulasi

aktivitasnya. Glukosa substrat sebagian akan digunakan bakteri

untuk aktifitas metabolisme dan sebagian lagi diuraikan

menjadi suatu polisakarida yang dikenal dengan extracelluler selulose

yang berbentuk gel. Polisakarida inilah yang dinamakan nata

(Suarsini, 2010).

Air kelapa yang digunakan dalam pembuatan nata harus

berasal dari kelapa yang masak optimal, tidak terlalu tua atau

terlalu muda. Bahan tambahan yang diperlukan oleh bakteri

antara lain karbohidrat sederhana, sumber nitrogen, dan asam

asetat. Pada ummumnya senyawa karbohidrat sederhana dapat

digunakan sebagai suplemen pembuatan anta de coco, diantaranya

adalah senyawa-senyawa maltosa, sukrosa, laktosa, fruktosa dan

manosa.

Asam asetat atau asam cuka digunakan untuk menurunkan pH

atau meningkatkan keasaman air kelapa. Asam asetat yang baik

adalah asam asetat glacial (99,8%). Asam asetat dengan

konsentrasi rendah dapat digunakan, namun untuk mencapai

tingkat keasaman yang diinginkan yaitu pH 4,5 – 5,5 dibutuhkan

dalam jumlah banyak. Selain asan asetat, asam-asam organic dan

anorganik lain bias digunakan.

Produk bioselulosa hasil fermentasi air kelapa dengan

bakteri asam asetet yaitu Acetobacter xylinum lebih dikenal

sebagai nama nata de coco. Bakteri tersebut dapat mensintesis

selulosa secara ekstrakulikuler dengan menggunakan komponen

gula yang terdapat dalam substrat. Selulosa tersebut berupa

lapisan menyerupai gel yang merupakan serat-serat bersama

biomassa yang tumbuh pada permukaan media kultur. Nata de coco

telah banyak dikembangkan di dalam industri makanan skala

rumah tangga (Indriati dan Rahimi, 2008).

Acetobacter xylinum merupakan spesies bakteri yang semula

diketahui dapat hidup dalam air kelapa, tetapi kemudian

diperoleh informasi bahwa bakteri tersebut dapat hidup dan

melakukan aktifitas fermentasi pada substrat yang mengandung

glukosa. Tebal dan berat lapisan nata yang terbentuk

dipengaruhi oleh kandungan glukosa dalam air kelapa, sehingga

dapat terjadi perbedaan tebal dan berat lapisan nata.

Metabolisme Acetobacter xylinum

Biosintesa nata berawal dari proses hidrolisis

karbohidrat yang berasal dari media, dimana sel-sel bakteri

tersebut akan mengambil glukosa dari larutan gula, kemudian

glukosa tersebut digabungkan dengan asam lemak membentuk

prekursor atau penciri nata pada membran sel. Prekursor

selanjutnya dikeluarkan dalam bentuk ekskresi dan bersama

enzim mempolarisasi glukosa menjadi selulosa luar sel

(Palungkun, 1996).

Biosintesis selulosa meliputi beberapa tahap, yaitu

aktivasi monomer, transfer monomer teraktivasi dari dalam sel

ke luar sel dan penyusunan polimer. Enzim yang terlibat dalam

sintesis selulosa tertambat dan terikat pada membran sel

sehingga laju sintesis tidak turun dengan adanya pencucian

(Riyadi, 1987).

Sintesa polisakarida oleh bakteri sangat dipengaruhi oleh

tersedianya nutrisi dan ion-ion tertentu yang dapat

mengkatalisasi aktivitas bakteri. Peningkatan konsentrasi

nitrogen dalam subtrat dapat meningkatkan jumlah polisakarida

yang terbentuk, sedangkan ion-ion bivalen seperti Mg2+ dan

Ca2+ diperlukan untuk mengontrol kerja enzim ektraselluler dan

membentuk ikatan dengan polisakarida tersebut.

Aktivitas pembuatan nata hanya terjadi pada kisaran pH

antara 3,5-7,5. Sedangkan pH optimum untuk pembentukan nata

adalah 4. Suhu yang memungkinkan untuk pembentukan nata adalah

pada suhu kamar antara 28−320 C.

II. TUJUAN

1. Untuk mengetahui teknik pembuatan nata de coco menggunakan

air kelapa.

2. Untuk mengetahui proses fermentasi yang terjadi pada nata de

coco.

3. Untuk mengetahui faktor-faktor yang dapat mempengaruhi

keberhasilan pembuatan nata de coco.

4. Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi gula pasir pada

pembuatan nata de coco

III. METODE

A. Alat dan Bahan:

Alat

1. Beaker glass plastik 6. Wadah nampan

2. Kertas lakmus 7. Pengaduk (sendok,

centong)

3. Gelas ukur 8. Panci

4. Laminar air flow 9. Kompor gas

5. Inkubator

Bahan:

1. Air kelapa

2. Gula pasir

3. Pupuk ZA

4. Starter (biakan bakteri Acetobacter xylinum)

B. Cara Kerja:

Pembuatan Nata de coco

1. Menyiapkan air kelapa yang telah disaring sebanyak 1

liter ke dalam panci

2. Menambahkan pupuk ZA ke dalam panci

3. Memanaskan sampai mendidih

4. Setelah mendidih, menambahkan gula dengan konsentrasi:

(Kelompok 1, 2 dan 3= 30 gr), (Kelompok 4,5 dan 6= 75

gr), dan (Kelompok 7,8 dan 9= 100 gr)

5. Memanaskan hingga mendidih lagi

6. Cek pH dan atur pH nya hingga menjadi 4,5

7. Memasukkan kedalam wadah steril

8. Membiarkan hingga dingin

9. Setelah dingin menambahkan starter 200 ml

10. Tutup rapat menggunakan kertas koran kemudian

menginkubasinya pada suhu ruang

11. Mengamati perkembangan pembentukan nata

Cara kerja sterilisasi wadah

1. Memanaskan air sampai mendidih

2. Memasukkan air mendidih secukupnya ke dalam wadah

kemudian tutup rapat dengan koran dan diikat menggunakan

karet

3. Membiarkan selama ± 10 menit.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Perlak

uan

Kelompo

k

Parameter yang diamati Keterangan/

beratWarna Aroma Permukaan Ketebalan

Gula

50

gram

1 Putih AsamRata dan

halus

P: 28,5

cm

T: 1,8 cm

L: 17 cm

928 gram

2 Putih AsamRata dan

halus

P: 27,5

cm

T: 1,5 cm

L: 18,5

cm

877 gram

3 Putih Asam

Atas: rata

dan

berlendir

Bawah:

Rata dan

kesat

P: 27,5

cm

T: 1,5 cm

L: 19,5

cm

743 gram

75

gram

4 Putih Asam Rata halus

P: 29 cm

T: 1 cm

L: 20 cm

699 gram

5 Putih Asam Rata halus

P: 29 cm

T: 1,8 cm

L: 21 cm

847 gram

6 Bening Asam Halus

P: 28,2

cm

T: 1,5 cm

L: 25 cm

784 gram

100

gram

7 Putih

Tulang

Asam Atas: Rata

kesat

P: 27 cm

T: 1,9 cm

872 gram

Bawah:

Rata halusL:19 cm

8Putih

Tulang Asam

Atas:

Kesat

Bawah:

Berlendir

P: 28,5

cm

T: 1,7

L: 20 cm

939 gram

9Putih

Tulang AsamAtas: Rata

halus

P: 28 cm

T: 1,2 cm

L: 19 cm

870 gram

B. Pembahasan

Nata adalah produk fermentasi oleh bakteri Acetobacter

xylinum pada substrat yang mengandung gula. Substrat yang

digunakan pada praktikum ini yaitu air kelapa dengan pH 4,5

yang merupakan pH optimum bagi pertumbuhan bakteri Acetobacter

xylinum. Air kelapa yang digunakan merupakan air kelapa yang

sudah didiamkan seharian sehingga tidak perlu lagi di

tambahkan asam cuka karena pHnya sudah rendah (4,5).

Bakteri pembentuk nata, Acetobacter xylinum, dapat tumbuh dan

berkembang membentuk nata karena adanya kandungan air,

protein, lemak, karbohidrat serta abu dan beberapa mineral

pada substrat sebagai nutrisinya, tidak semua nutrisi yang ada

pada substrat dapat terpenuhi, oleh karena itu pada praktikum

ini diberikan tambahan nutrisi berupa gula pasir (sukrosa)

sebagai sumber karbon dan ZA sebagai sumber nitrogen. Pada

praktikum ini konsentrasi gula pasir yang diberikan tiap

kelompok berbeda yaitu (Kelompok 1, 2 dan 3= 30 gr), (Kelompok

4,5 dan 6= 75 gr), dan (Kelompok 7,8 dan 9= 100 gr).

Substrat yang telah ditambahkan starter (Acetobacter xylinum)

kemudian di inkubasi pada suhu ruang (26−270 C) yang merupakan

suhu optimum bagi pertumbuhan biakan. Setelah 3 hari di

inkubasi pada suhu ruang mulai terbentuk lapisan tipis diatas

permukaaan substrat. Lapisan ini dari hari kehari akan semakin

tebal. Lapisan yang seperti gel inilah yang disebut sebagai

nata de coco. Terbentuknya lapisan ini akibat aktivitas

fermentasi oleh bakteri Acetobacter xylinum. Selama proses

inkubasi terjadi proses biosintesa nata yang berawal dari

proses hidrolisis karbohidrat yang berasal dari substrat,

dimana sel-sel bakteri tersebut akan mengambil glukosa dari

larutan gula, kemudian glukosa tersebut digabungkan dengan

asam lemak membentuk prekursor atau penciri nata pada membran

sel. Prekursor selanjutnya dikeluarkan dalam bentuk ekskresi

dan bersama enzim mempolarisasi glukosa menjadi selulosa luar

sel yang kemudian disebut sebagai nata de coco (Palungkun,

1996).

Pemanenan nata de coco dilakukan setelah 1 minggu

inkubasi. Nata yang telah dipanen kemudian di timbang

beratnya, hasilnya berat nata tiap kelompok berbeda-beda.

Masing-masing berat nata tiap kelompok yaitu, kelompok 1= 928

gram, kelompok 2= 877 gram, kelompok 3= 743 gram, kelompok 4=

699 gram, kelompok 5= 847 gram, kelompok 6= 784 gram, kelompok

7= 872 gram, kelompok 8= 939 gram dan kelompok 9= 870 gram.

Perbedaan berat ini dikarenakan perbedaan konsentrasi gula

pada substrat beberapa kelompok. Hal ini sesuai dengan

pernyataan (Adrial, 2003) bahwa Perbedaan kadar gula pada

media fermentasi nata sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan

bakteri Acetobacter xylinum dalam menghasilkan selulosa

ekstraseluler. Hal ini dikarenakan gula merupakan sumber

karbon bagi pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum dan sumber

karbon ini merupakan faktor penting dalam proses fermentasi.

Bakteri untuk menghasilkan nata membutuhkan sumber karbon bagi

proses metabolismenya. Glukosa akan masuk ke dalam sel dan

digunakan bagi penyediaan energi yang dibutuhkan dalam

perkembangbiakannya. Fruktosa yang ada akan disintesis menjadi

selulosa. Jumlah gula yang ditambahkan harus diperhatikan

sehingga mencukupi untuk metabolisme dan pembentukan pelikel

nata. Meskipun pada air kelapa terdapat gula namun gula yang

ada belum mencukupi untuk pembentukan pelikel sehingga perlu

ditambahkan dari luar.

Pada praktikum ini substrat ditambahkan ZA sebagai sumber

nitrogen. Penambahan sumber nitrogen anorganik atau organik

akan meningkatkan aktivitas Acetobacter xylinum dalam memproduksi

nata. Hasil nata de coco yang terbaik, yaitu yang lebih tebal

dan keras, diperoleh dari sukrosa sebagai sumber karbon. Air

kelapa mengandung sebagian sumber nutrisi yang dibutuhkan

sehingga kekurangan nutrisi yang diperlukan harus ditambahkan.

Sebagai sumber gula dapat ditambahkan sukrosa, glukosa,

fruktosa, dan tetes molases. Sebagai sumber nitrogen dapat

ditambahkan urea atau ammonium sulfat serta ekstrak yeast

(khamir). Media yang diperlukan untuk pembentukan Nata antara

lain: gula yangdigunakan sebagai sumber karbon yang berperan

penting pada pertumbuhan mikroba.

Bakteri Acetobacter mampu mensintesis Nata dari glukosa,

maltosa, maupun gliserol. Macam dan kadar gula yang

ditambahkan akan mempengaruhi ketebalan dan sifat Nata yang

terbentuk. Sukrosa sering digunakan sebagai sumber karbon

menghasilkan Nata yang tebal dan keras. Kadar sukrosa 5-10%

pada media fermentasi akan menghasilkan Nata yang tebal dan

keras.

Umur bakteri yang digunakan juga akan mempengaruhi

ketebalan dan sifat Nata yang dihasilkan. Semakin tua umur

kultur akan semakin menurunkan hasil bobot dan ketebalan. Umur

bakteri 7 hari masih dapat membentuk Nata yang baik, sehingga

koleksi kultur murni bakteri tersebut dalam laboratorium perlu

pemindahan untuk permudaan setiap tujuh hari. Berat felikel

Nata yang dihasilkan juga dipengaruhi oleh aktivitas bakteri

tersebut. Berat nata de coco dipengaruhi oleh kadar gula dan lama

fermentasi dari aktivitas bakteri.

V. KESIMPULAN

Pada praktikum kali ini dapat disimpulkan:

1. Nata adalah produk fermentasi oleh bakteri Acetobacter xylinum

pada substrat yang mengandung gula.

2. Asam asetat atau asam cuka digunakan untuk menurunkan pH

atau meningkatkan keasaman air kelapa.

3. Substrat yang digunakan pada praktikum ini yaitu air kelapa

dengan pH 4,5 yang merupakan pH optimum bagi pertumbuhan

bakteri Acetobacter xylinum.

4. Penambahan gula pasir (sukrosa) berfungsi sebagai sumber

karbon dan ZA sebagai sumber nitrogen.

5. Biosintesa nata berawal dari proses hidrolisis karbohidrat

yang berasal dari media, dimana sel-sel bakteri tersebut

akan mengambil glukosa dari larutan gula, kemudian glukosa

tersebut digabungkan dengan asam lemak membentuk prekursor

atau penciri nata pada membran sel. Prekursor selanjutnya

dikeluarkan dalam bentuk ekskresi dan bersama enzim

mempolarisasi glukosa menjadi selulosa luar sel.

6. Berat nana setelah 1 minggu masing-masing kelompok yaitu

kelompok 1= 928 gram, kelompok 2= 877 gram, kelompok 3= 743

gram, kelompok 4= 699 gram, kelompok 5= 847 gram, kelompok

6= 784 gram, kelompok 7= 872 gram, kelompok 8= 939 gram dan

kelompok 9= 870 gram.

7. Ketebalan dan berat nata hasil fermentasi dipengaruhi oleh

konsentrasi glukosa, banyaknya nitrogen, lamanya fermentasi,

dan umur bakteri.

DAFTAR PUSTAKA

Indriati, L., dan Rahimi, E., 2008. Pengaruh Penambahan Gula danAmonium Sulfat Pada Medium Kulit Pisang Terhadap Pertumbuhan danSifat Mekanik Bioselulosa. Majalah Polimer Indonesia Vol.11No.1.

Palungkun, R., 1996. Aneka Produk Olahan Kelapa. Penebar Swadaya.Jakarta.

Riyadi, S., 1987. Telaah Mengenai Mikroba yang Berperan dalamPembuatan Nata De Coco. Jurusan Biologi Fakultas MIPA IPB.Bogor.

Salim, E., dan Ryan, M., 2011. Menjadi Wirausahawan Sukses BerkatBisnis Nata De Coco. Citra Aji Parama. Yogyakarta

Suarsini, Endang. 2010. Bioremediasi Limbah Air Kelapa sebagai Bahan

Baku Pembuatan Nata de Coco. Malang: FMIPA UMM

LAMPIRAN

Nata de coco setelah

inkubasi 1 minggu

Nata de coco setelah

Tinggi nata de coco

setelah inkubasi 1 minggu

Nata de coco pada saat