Pembuatan Nata De Coco dari Beberapa

II. TINJAUAN PUSTAKA
A TINJAUAN UMUM KELAPA
1. Buah Kelapa
Tanaman kelapa termasuk famili Pa/maeeae. ordo Area/es, kelas
Monocoty/edonae. Pohon kelapa berbunga sepanjang tahun. Buah kelapa
mencapai ukuran maksimum pada umur 160 hari setelah pembuahan.
Ketika berumur 220 hari, tempurung mulai mengeras dan pada umur 11-12
bulan daging buah telah terbentuk secara sempurna.
Pad a sa at itu buah
kelapa sudah dapat dipanen (Woodroof, 1979).
Menurut Aten et al (1958), buah kelapa terdiri dari sabut 35%,
tempurung 12%, daging buah yang dapat dimakan 28% dan air 25%.
Woodroof (1979) melaporkan bahwa komposisi daging buah kelapa
dipengaruhi oleh varietas, keadaan tempat tumbuh serta umur pohon dan
umur buah. Komposisi kimia daging buah kelapa sesuai dengan umur buah
kelapa dapat dilihat pad a Tabel 1.
Tabel1.
Komposisi kimia daging buah kelapa sesuai umur buah
kelapa, untuk tiap 100 gram·
kdhip~~j~jKihii~'
BU$hiljUda
ail~b1j2hiuB~/ "2,.,,":11.\
Protein
1.0 9
4.0 9
3.4 9
Lemak
0.9 9
13.0 9
34.7 9
Karbohidrat
14.0 9
10.0 9
14.0 9
Air
83.3 9
70.0 9
46.0 9
Kalsium
17.0 mg
8.0 mg
21.0 mg
Phosfor
30.0 mg
35.0 mg
21.0 mg
Besi
1.0 mg
1.3 mg
2.0 mg
Asam askorbat
4.0 mg
4.0 mg
2.0 mg
6
Tabel 1 Lanjutan
Thiamin
0.0 mg
Bagian yang dapat
0.5 mg
53.0 9
53.0 9
68.0 kal
80.0 kal
0.1 mg
53.0 9
dimakan
Kalori
359.0 kal
*Thieme (1968)
2. Santan Kelapa
Santan kelapa adalah cairan hasil ekstraksi dari daging kelapa.
Proses pengolahannya meliputi penghancuran daging kelapa, pencampuran
dengan air dan pemisahan antara cairan dengan ampasnya (Hagan maier,
1977).
Menurut Woodroof (1979), komposisi santan kelapa berbeda
tergantung dari komposisi daging buah kelapa.
Tejada
(1983)
menyatakan
bahwa
komposisi
santan
terutama
dipengaruhi oleh cara pembuatan dan efisiensi ekstraksi. Menurut Cancel
(1971), semakin banyak air yang ditambahkan kepada parutan kelapa dan
semakin tinggi suhu air yang dipergunakan maka hasil ekstraksi semakin
efisien. Semakin kecil ukuran partikel padatan, hasil ekstraksi akan semakin
besar.
Santan kelapa memiliki aroma yang menyenangkan. Menurut Un dan
Wiekens (1970), senyawa delta-C8-laktone, delta-C10-laktone dan n-oktanol
merupakan komponen volatil utama dan memberikan karakteristik aroma
pada daging kelapa.
Senyawa delta-C10-laktone memberikan aroma
7
coconut like buttery, sedangkan senyawa n-oktanol memberikan aroma
harsh dan truty.
Stabilitas emu lsi santan tergantung dari ukuran partikel, perbedaan
densitas
udara
kedua
lase,
viskositas,
bahan
penstabil
dan
suhu
penyimpanan (Kirk dan Othmer, 1950).
3. "Skim" Santan
Di bawah kondisi normal, emulsi santan yang terbentuk tidak stabil
dan terpisah menjadi "skim" ·dan "krim". Silat ketidakstabilan sistem emu lsi
santan kelapa dapat dihubungkan dengan kandungan lemaknya yang tinggi
(Rosario
dan Punzalan, 1977).
Ditambahkan lagi, perbedaan antara
densitas lemak dibandingkan dengan porsi skim menyebabkan lemak akan
naik ke permukaan.
"Skim" kelapa merupakan bag ian dari santan kelapa yang telah
dipisahkan dari bag ian
"krim"-nya (bag ian yang mengandung lemak atau
minyak). Hasil pemisahan santan kelapa tersebut berupa tiga bagian, yaitu :
(1) bagian atas yang disebut "krim" kelapa, mengandung 65 persen minyak
(berat basah), (2) bag ian cair yang disebut "skim" mengandung bagianbagian yang larut dan (3) bagian bawah berupa padatan yang terdiri dari
protein yang tidak larut
Kandungan protein dan minyak dalam bag ian-
bag ian kelapa terlihat pad a Tabel 2.
8
Tabel2.
Kandungan protein dan minyak dari bagian-bagian
santan kela a dalam media basah*
Ampas
Protein tak larut
skim
krim
*Hagenmaier (1977)
17.0
2.5
16.0
59.0
5.8
0.7
1.2
85.0
7.0
20.0
65.5
0.0
Menurut Tiyaban (1967), komposisi kimia air kelapa dan "skim" santan
adalah hampir sama hanya jumlah kandungan masing-masing unsurnya
berbeda.
Komposisi kimia air kelapa dan "skim" santan tercantum pada
Tabel3.
Tabel 3.
Komposisi kimia air kelapa dan "skim" santan untuk
menanam mikroorganlsme nata de coco*
i'$kim~s~ntai'l·····
pH
Refraksi indeks
Titrasi keasaman (meq/100 ml)
Bahan pad at (gr/1 00 ml)
Abu
Gula
Lemak
*Tlyaban (1967)
6.69
1.3382
0.85
3.54
0.24
1.79
0.02
6.48
1.3352
0.20
1.04
0.09
0.35
0.04
B. NATA DE COCO
1. Pengertian
Nata adalah nama yang berasal dari Filipina untuk menyebut suatu
pertumbuhan yang menyerupai gel yang terapung pad a permukaan medium
yang mengandung gula dan asam, yang dihasilkan oleh mikroorganisme
Acetobacter xylinum. Kata nata mungkin berasal dari bahasa Spanyol nadar
9
yang berarti berenang, rupanya istilah tersebut diturunkan dari kata latin
natare yang berarti terapung (Collado, 1986).
Produk nata sudah lama populer di Filipina dan menjadi hidangan yang
sang at digemari oleh masyarakatnya. Dilihat dari susunan kimianya, nata de
coco adalah selulosa bakterial yang mengandung air ± 98 persen, tekstur
yang agak kenya I dan konsistensi yang kokoh (Theodula, 1976). Makanan ini
tergolong makanan rendah kalori sehingga cocok digunakan untuk menolong
penderita diabetes (Astawan dan Astawan, 1991).
Nata tidak hanya dibuat. dari air kelapa, tetapi juga dari buah yang lain.
Dengan bantuan bakteri Acetobacter xylinum maka komponen gula yang
terdapat di dalamnya dapat diubah menjadi suatu substansi yang menyerupai
gel dan tumbuh di permukaan media (Herman, 1979)
Proses-proses utama yang terlibat dalam pembuatan nata de coco
adalah
(a) persiapan medium, (b) persiapan starter,
(c) fermentasi, (d)
penghilangan asam (deasidifikasi) dan (e) penambahan cita rasa serta
pengawetan (Soeseno, 1984).
2. Pembuatan Nata de coco
a. Mikroorganisme
Bakteri pembentuk nata adalah Acetobacter xylinum (Lapuz et aI,
1967).
Acetobacter xylinum
termasuk
golongan
Acetabacter yang
mempunyai ciri-ciri antara lain gram negatif, obligat aerobik, berbentuk
batang, membentuk kapsul, bersifat non motil dan tidak membentuk
(Breed et a/., 1974).
sp~ra
10
Menurut Fardiaz, (1989) Acetobacterxylinum termasuk dalam
kelompok bakteri basili, gram negatif dan aerobik.
mengoksidasi
gula.
Tetapi
Kelompok ini dapat
Glukonobacter dan Acetobacter dapat
mengoksidasi etanol menjadi asam asetat.
A. xylinum memproduksi
kapsul secara berlebihan dan digunakan dalam pembuata nata de coco.
Menurut Lapuz et ai, (1967) Acetobacter xylinum mempunyai sifat
yang sensitif terhadap perubahan dari sifat fisik dan kimia lingkungannya,
dan ini akan berpengaruh terhadap nata yang dihasilkan.
Thiman dan Kenneth (1955) melaporkan bahwa bila ditumbuhkan
pada medium yang
mengandung gula, Acetobacter xylinum
mengubah sekitar 19 persen gula menjadi selulosa.
terbentuk di
dalam
medium tersebut berupa
dapat
Selulosa yang
benang-benang
yang
bersama-sama dengan polisakarida berlendir membentuk suatu jalinan
yang terus menebal menjadi lapisan nata.
Pada media cair bakteri ini membentuk suatu massa yang kokoh
dan dapat mencapai ketebalan beberapa sentimeter.
Bakteri itu sendiri
terperangkap dalam massa fibrilar yang dibentuknya (Stainer, 1963)
Bakteri A. xylinum tersebar secara luas di alam, mungkin dapat
ditemukan hidup pad a sari tanaman bergula yang telah mengalami
fermentasi atau pad a sayuran dan buah-buahan bergula yang mulai
membusuk. Komposisi media agar untuk pertumbuhan A. xylinum terlihat
pad a Tabel 4.
II
Tabel 4.
Komposisi
media kultur murni A.
.
.,-
,-
'.
Koh:l8Si$iM~di~·.·
100.00
Sukrosa
Yeast extract
K2 HP 04
5.00
(NH 4)2 S04
0.60
MgS04 7H 20
0.20
2.50
15.00
A ar
*Alaban (1962)
b. Starlerllnokulum
Starter nata atau inokulum adalah kultur mikroorganisme yang
diinokulasikan ke dalam medium fermentasi pada saat berada pada fase
pertumbuhan eksponensial.
Starter yang baik hendaknya memenuhi
kriteria sebagai berikut: (1) sehat dan aktif, (2) sifat-sifat yang sesuai, (3)
dapat digunakan dalam jumlah rendah dibandingkan jumlah medium
fermentasi, (4) bebas kontaminasi, (5) dapat membatasi kemampuannya
untuk memproduksi produk akhir.
Pada pembuatan nata de coco, starter yang digunakan biasanya
berasal dari kultur cair
A. xylinum yang telah disimpan selama tiga
sampai empat hari sejak diinokulasi (Collado, 1986). Hasil penelitian Valla
dan Kjosbakken (1981) menunjukkan bahwa pad a hari ketiga atau
keempat jumlah bakteri A. xylinum di dalam kultur cair yang tidak digoyang
mencapai jumlah maksimum.
12
c. Proses Produksi
Menurut Lapuz et al (1967) dalam pertumbuhannya bakteri A.
xy/inum dipengaruhi oleh antara lain pH, suhu, sumber nitrogen dan
sumber karbon.
8eberapa sumber nutrisi yang dibutuhkan untuk meningkatkan
jumlah nata yang dihasilkan oleh bakteri A. xytinum terlihat pada Tabel 5.
berikut.
Tabel 5. Kondisi ootimum untuk meoroduksi nata de
·>PARAM!;TER
-;;- r-zAlabl;lh(1~.1j
Sumber karbon
Sukrosa (5-8%)
Sintesa
polisakarida
Glukosa dan sukrosa
(5%)
Amonium fosfat
5 - 5.5
28°C
Oraanik
4-5
28 - 3?C
10 - 20%
2-4%
15 hari
Sumber nitrogen
pH
Suhu inkubasi
Starter
Asam asetat glasial
Lama fermentasi
'Rosario (1982)
oleh
bakteri
coco'
t:apl.l:z:etpf(1~7r\
15 hari
yang
tergolong
bacterial
"-,
polysaccharides" sang at dipengaruhi oleh tersedianya"nutrien dan ion-ion
metal tertentu yang dapat mengkatalisasi atau menstimulasi aktifitas
bakteri yang bersangkutan (Deavin et at., 1977 dan Jarman et at., 1978).
Peningkatan
konsentrasi
nitrogen
dalam
substrat
dapat
meningkatkan jumlah pOlisakharida yang terb,entuk, sedangkan ion-ion
bivalen seperti Mg++, Ca++ dan lainnya sangat diperlukan untuk mengontrol
kerja enzim ekstraseluler dan membentuk ikatan dengan polisakarida
tersebut.
13
Sebagai sumber gula dapat digunakan gula dari berbagai macam
jenis seperti glukosa, surosa, fruktosa ataupun maltosa sedangkan untuk
mengatur pH digunakan asam asetat glasial (Herman, 1979).
Sukrosa merupakan disakarida dan terdiri dari dua komponen
monosakarida yaitu D-glukosa dan D-fruktosa.
Nama kimia yang lebih
tepat dari sukrosa adalah a. -Dglukopiranosil-p-D-fruktofuranosida.
Gula
atau sukrosa dapat terdekomposisi oleh bakteri, khamir dan kapang.
Aktifitas mikroba dalam substrat yang mengandung gula dapat bermacammacam tergantung jenis dan sifat mikroba yang bersangkutan.
Lapuz et aI., (1967) dalam penelitiannya menemukan bahwa aktifitas
pembentukan nata hanya terjadi pad a kisaran pH antara 3.5 dan 7.5.
Kisaran suhu yang memungkinkan pembentukan nata berhasil dengan
baik adalah antara 20°C dan suhu kamar (28-31°C).
Asam
asetat
glasial
ditambahkan
ke
dalam
medium
untuk
menurunkan pH medium menjadi 4.5 yang merupakan pH optimum
pertumbuhan bakteri nata.
Penambahan asam asetat glasial sebanyak
dua persen menghambat pertumbuhan kapang, khamir dan bakteri lain
yang sering mengkontaminasi (Alaban, 1962).
Faktor lain yang berpengaruh terhadap hasil nata adalah wadah
fermentasi.
Untuk efisiensi dan efektifitas hasil nata serta mempertinggi
rendemen sebaiknya digunakan wadah yang berbentuk segi empat dan
luas permukaan yang relatif bear. Karena kondisi yang demikian ini akan
menyebabkan
(Rosario, 1982).
pertukaran
oksigen
dapat berlangsung
dengan
baik
14
C. JALUR METABOLISME
8.
xylinum
Pembentukan selulosa yang dilakukan oleh bakteri A. xylinum melewati
beberapa jalur metabolisme yaitu jalur metabolisme fosfoketolase yang
mendekomposisi glukosa menjadi asetat, pengubahan asetat menjadi asetil
Co-A oleh enzim asetal Co-A sintetase, pembentukan energi melalui lintasan
asam trikarboksilat, pembentukan glukosa melalui jalur glukoneogenesis dan
pembentukan selulosa melalui prekursor polisakarida.
Perombakan glukosa menjadi asam asetat didahului oleh pembentukan
senyawa kunci yaitu xilulosa 5-fosfat. Senyawa ini kemudian terdekomposisi
menjadi gliseraldehid 3-fosfat dan asetil fosfat yang kemudian menjadi asam
asetat. Jalur metabolisme ini terlihat pada Gambar 1.
Glukosa
.j.
Gukosa 6-fosfat
,j,.
Asam 6-fosfoglukonat
~
Ribulosa 5-fosfat
~
Xilulosa 5-fosfat
~
Gliseraldehid 3-fosfat
,j,.
Asam piruvat
~
~
Asetil fosfat
,j,.
Asam asetat
Asam laktilt
Gambar 1. Jalur Fosfoketolase (Milndelstilm etil/., 1979).
Asam asetat yang terbentuk dari jalur fosfoketolase akan melalui lintasan
ilsilm trikilrboksililt untuk mendilpiltkiln energi. Energi Yilng didapat disimpan
dalam bentuk Adenosin Tri Posfat (A TP) dan digunakan untuk metabolisme
15
sel serta memperbanyak biomassa.
Sebelum memasuki lintasan asam
trikarboksilat, asetat diu bah menjadi asetil Co-A oleh enzim asetil Co-A
sintetase (Mandelstam et aI., 1979).
Setelah memasuki lintasan asam trikarboksilat, terjadi pembentukan
glukosa
kembali
melalui
jalur
glukoneogenesis.
Lintasan
utama
glukoneogenesis terlihat pada Gambar 3.
'Bacterial polysaccharides" yang dibentuk oleh enzim-enzim
A. xylinum
berasal dari suatu precursor yang berikatan p-1-4 yang tersusun dari
komponen gula yaitu glukosa, .mannosa, ribosa dan rhamnosa.
tersebut bersifat non toksik (Whistler et aI., 1976).
Polisakarida
Prekursor polisakarida
tersebut adalah GDP-glukosa (Gambar 2.).
pirofosforilase
GTP + a-D-glukopiranosil
Gambar2.
l.
GDP-Dglukosa (prekursor)
+ Ppi
Mekanisme pembentukan prekusor extraseluler
polisakarida (Hassid, 1970).
Pembentukan prekusor ini distimulasi oleh adanya katalisator seperti
Co 2+, Mg2+ dan Mn 2+ yang ditreatment" dengan (NH 4hS04.
Prekursor ini
selanjutnya mengalami polimerisasi dan berikatan dengan aseptor yang
merupakan residu katalisator tersebut (Gambar 4.).
(GDP-D-Glukosa)" + Aseptor
------+
n(GDP) + Aseptor - [P (1-4)- glukosidal"
(selulosa)
Gambar 4
Sintesa Selulosa yang Distimulasi oleh Katalisator ion Bivalen
16
Glukosa
1
1
Glukosa 6-P
Fruktosa 1,6 di-P
1
Fruktosa 6-P bisfosfatase
1
Gliseraldehid 3-P
Dihidroksiaseton P
I
1
1,3-Bisfosfogliserat
Gliserol3-P
i
1
3-Fosfogliserat
Gliserol
1
2-Fosfogliserat
1
Fosfoenolpiruvat
1
Piruvat +---
Laktat
1
Siklus asam sitrat.-.- - Asetil Co-A +--Gambar 3.
Asetat
Lintasan Utama Glukoneogenesis (Martin et al., 1983)