BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Buah Naga Merah(H

Dicetak pada tanggal 2017-07-19
Id Doc: 589c896781944d321049427d
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1 Buah Naga Merah(H. polyrhizus)
2.1.1 Morfologi buah naga merah(H. polyrhizus)
Tumbuhan yang berasal dari Meksiko, Amerika Tengah dan Amerika Selatan
tumbuhan ini merupakan tanaman memanjat. Secara morfologi tumbuhan ini termasuk
tumbuhan tidak lengkap karena tidak memiliki daun dan hanya memiliki
akar,batang,bunga, buah serta biji (Kristanto, 2009:18). Morfologi tumbuhan buah naga
merah dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Tumbuhan Buah Naga Merah (Dokumentasi Pribadi, 2015)
Lokasi : Kebun Buah Naga Mendalo
Akar buah naga (Gambar 2.2a) berfungsi sebagai perekat sehingga
memungkinkan tumbuhan ini untuk melekat atau memanjat tumbuhan lain atau median
tumbuh lainnya. Sementara itu, batang tumbuhan buah naga mengandung sejumlah air
7
Dicetak pada tanggal 2017-07-19
Id Doc: 589c896781944d321049427d
8
yang berbentuk layaknya lendir dengan lapisan lilin. Batang (Gambar 2.2b) memiliki
bentuk memanjang dengan model segitiga atau menyiku. Batang dan juga cabang dari
tumbuhan ini memiliki fungsi utama sebagai pengganti daun dalam proses asimilasi dan
juga menyimpan kambium untuk pertumbuhan tanaman.
(a)
(b)
Gambar 2.2 a. Akar buah naga b. Batang buah naga (Dokumentasi Pribadi, 2016)
Lokasi : Kebun Buah Naga Mendalo
Bunga tumbuhan buah naga berbentuk terompet (dapat dilihat pada Gambar 2.3). Dalam
bunga ini terdapat putik sekaligus benang sari sehingga digolongkan dalam kelompok
hermaprodit (Idawati, 2012:38).
Mahkota
Serbuk Sari
Putik
Gambar 2.3 Bunga Buah Naga (Dokumentasi Pribadi, 2016)
Lokasi: kebun Buah Naga Mendalo
Dicetak pada tanggal 2017-07-19
Id Doc: 589c896781944d321049427d
9
Buah dari tumbuhan ini tergolong buah batu dengan bentuk bulat lonjong dan
terletak mendekati ujung cabang atau batang (dapat dilihat pada Gambar 2.4). Pada
cabang atau batang biasa tumbuh lebih dari satu dan terkadang berdekatan. Biji
tumbuhan ini terdapat dalam daging buahnya, bentuknya kecil seperti selasih dan
warnanya hitam. Biji buah naga dapat lansung dimakan tanpa mengganggu kesehatan.
Daging buah naga berwarna merah cerah, rasa manis lebih dominan dari rasa asam pada
buah naga merah sehingga varian ini lebih digemari. Kulit buah tebal 1-2 cm dan pada
permukaan kulit buah naga terdapat sirip atau jumbai berukuran 2 cm. Biasanya berat
buah
naga
antar
250-600
gram
bergantung pada
jenis
dan
pemeliharaan
tumbuhan(Anonim, 2010:20).
Kulit buah
Daging Buah
Biji
Gambar 2.4 Buah Naga Merah (H. polyrhizus) (Dokumentasi Pribadi, 2015)
2.2.2 Klasifikasi buah naga merah(H. polyrhizus)
Menurut Anonim (2012), klasifikasi dari buah naga adalah sebagai berikut:
Kingdom
Divisi
Class
Ordo
Family
Genus
Species
: Plantae
: Spermatophyta
: Magnoliopsida
: Caryophyllales
: Cactaceae
: Hylocereus
: Hylocereus polyrhizus Haw.
Dicetak pada tanggal 2017-07-19
Id Doc: 589c896781944d321049427d
10
2.2.3 Kandungan gizi dan manfaat kulit buah naga merah(H. polyrhizus)
Buah naga yang sering disebut dengan kaktus manis atau kaktus madu, adalah
buah yang sudah terkenal di Indonesia. Buah ini banyak mengandung gizi dan vitamin
yang sangat berfungsi bagi tubuh, kandungan gizi secara umum yang ditemukan dalam
buah ini adalah berupa potassium, ferum, serat, kalsium dan sodium. Kandungan
vitamin pada buah ini juga besar dan beragam, secara umum buah naga mengandung
vitamin B1, B2 dan B3. Bukan hanya buahnya saja yang berkhasiat untuk mencegah
kanker usus, kencing manis dan berbagai penyakit, tetapi khasiat juga ditemukan pada
kulit buah naga maka dari itu sangat disayangkan apabila kulit buah naga yang memiliki
khasiat tidak dapat digunakan sebagai bahan tambahan dalam makanan (Wahyuni
2011:14).
Kulitnya yang cerah dan cenderung bersisik juga diketahui mengandung
senyawa aktif seperti pentacyclic triyepene dan juga taraxast. Kedua senyawa ini sangat
ampuh menjaga serta melindungi kelenturan pembuluh darah. Selain memelihara
fleksibilitas pembuluh darah, ternyata kulit buah naga juga berperan untuk menghambat
pertumbuhan sel tumor B16F10 dikarenakan kandungan antioksidannya yang tinggi
(Idawati, 2012:66).
Kandungan antioksidan yang tinggi tidak hanya terdapat pada daging buahnaga,
namun juga terdapat pada kulit buah naga. Menurut Nurliyanaet al.,(2010:370),dalam 1
mg/ml kulit buah naga dapat menghambat sebanyak 83.48 ± 1.02%radikal bebas,
sedangkan untuk 1 mg/ml daging buah naga hanya dapatmenghambat radikal bebas
Dicetak pada tanggal 2017-07-19
Id Doc: 589c896781944d321049427d
11
sebesar 27.45 ± 5.03%. Menurut Jaafaret al., (2009:1943),kulit buah naga memiliki
potensi sebagai antioksidan yang lebih tinggi daripadadagingnya.
Antioksidan yang terdapat pada kulit buah naga salah satunya adalahbetalain.
Betalain merupakan senyawa yang dapat menyumbangkan warna padabuah serta
berkontribusi meningkatkan kesehatan juga. Berdasarkan beberapa penelitian terhadap
buah-buahan yang mengandung betalain, kandunganantioksidan di dalamnya cukup
tinggi
dan
tidak
menimbulkan
alergi.
Terdapat
duajenis
yaitubetacyanindanbetaxanthin.Betacyaninberkontribusimemberikan
warna
betalain
merah,
sedangkanbetaxanthinmemberikan warna kuning (Stintzing et al., 2003:307).
2.2 Acetobacter xylinum
2.2.1 Morfologi A. xylinum
A. xylinum merupakan bakteri berbentuk batang pendek, yang mempunyai
panjang 2 mikron dan lebar 0,6 mikron dengan permukaan dinding yang berlendir. Lihat
Gambar 2.5.Bakteri ini bisa membentuk rantai pendek dengan satuan 6-8 sel, bersifat
non motil dan dengan pewarnaan gram menunjukkan gram negatif. Bakteri ini tidak
membentuk endospora maupun pigmen. Pada kultur sel yang masih muda, individu sel
berada sendiri-sendiri dan transparan. Koloni yang sudah tua membentuk lapisan
menyerupai gelatin yang kokoh menutupi sel dan koloninya. Pertumbuhan koloni pada
medium cair setelah 48 jam inokulasi akan membentuk lapisan pelikel dan dapat dengan
mudah diambil dengan jarum ose ( Samroni, 2007:18 ).
Dicetak pada tanggal 2017-07-19
Id Doc: 589c896781944d321049427d
12
Gambar 2.5Acetobacter xylinum (Anonim,2012)
Sel-sel A. xylinum mengambil glukosa dari larutan gula, kemudian digabungkan
dengan asam lemak membentuk prekursor pada membran sel kemudian keluar bersama
enzim yang mempolimerisasikan glukosa menjadi selulosa diluar sel. Prekursor dari
polisakarida tersebut adalah GDP-Glukosa. Pembentukan perkursor ini distimulir oleh
adanya katalisator seperti Ca2+ dan Mg+. Prekursor ini kemudian mengalami
polimerisasi dan berikatan dengan aseptor membentuk selulosa (Nafisah, 2011:27)
2.2.2 Fisiologi A.xylinum
Bakteri Acetobacter xylinum mengalami beberapa fase pertumbuhan sel yaitu
fase adaptasi,fase pertumbuhan awal, fase pertumbuhan eksponensial, fase pertumbuhan
lambat, fase pertumbuhan tetap, fase menuju kematian dan fase kematian (Pambayun,
2006).
Apabila bakteri dipindah ke media baru maka bakteri tidak langsung tumbuh
melainkan beradaptasi terlebih dahulu. Pada fase ini terjadi aktivitas metabolisme dan
pembesaran sel, meskipun belum mengalami pertumbuhan. Fase pertumbuhan adaptasi
Dicetak pada tanggal 2017-07-19
Id Doc: 589c896781944d321049427d
13
dicapai pada 0-24 jam sejak inokulasi. Fase pertumbuhan awal dimulai dengan
pembelahan sel dengan kecepatan rendah. Fase ini berlangsung beberapa jam saja. Fase
eksponensial dicapai antara 1-5 hari. Pada fase ini bakteri mengeluarkan enzim
ekstraseluler polimerase sebanyak-banyaknya untuk menyusun polimer glukosa menjadi
selulosa (matrik nata). Fase ini sangat menentukan kecepatan Acetobacter xylinum
dalam membentuk nata.
Fase pertumbuhan lambat terjadi karena nutrisi telah berkurang, terdapat
metabolit yang bersifat racun yang menghambat pertumbuhan bakteri dan umur sel
sudah tua. Pada fase ini pertumbuhan tidak stabil, tetapi jumlah sel yang tumbuh masih
lebih banyak dibanding jumlah sel mati. Fase pertumbuhan tetap terjadi keseimbangan
antara sel yang tumbuh dan yang mati. Matrik nata lebih banyak diproduksi pada fase
ini. Fase menuju kematian terjadi akibat nutrisi dalam mediasudah hampir habis.
Setelah nutrisi habis, maka bakteri akan mengalami fase kematian. Pada fase kematian
sel dengan cepat mengalami kematian. Bakteri hasil dari fase ini tidak baik digunakan
sebagai bibit nata (Pambayun, 2006).
Bakteri pembentuk nata ditumbuhkan dalam medium yang mengandung gula
sehingga dapat mengubah gula menjadi selulosa. Selulosa yang terbentuk dalam
medium tersebut berupa benang-benang yang bersama-sama dengan polisakarida
berlendir membentuk suatu jalinan seperti tekstil. Pada medium cair, bakteri ini
membentuk suatu masa yang kokoh dan dapat mencapai ketebalan beberapa centimeter.
Bakteri ini sendiri terperangkap dalam massa yang terbentuk (Pambayun, 2006).
Dicetak pada tanggal 2017-07-19
Id Doc: 589c896781944d321049427d
14
2.2.2 Klasifikasi A. xylinum
Klasifikasi bakteri A. xylinum menurut Garrity (2004) adalah sebagai berikut:
Domain
Phylum
Class
Ordo
Family
Genus
Species
: Bacteria
: Proteobacter
: Alphaprotheobacteria
: Rhodospirallales
: Acetobacteraceae
: Acetobacter
: Acetobacter xylinum
2.3 Fermentasi Nata
Fermentasi dapat terjadi karena adanya aktivitas mikroba penyebab fermentasi
pada substrat organik yang sesuai. Terjadinya fermentasi ini dapat menyebabkan
perubahan sifat bahan pangan, sebagai akibat dari pemecahan kandungan-kandungan
bahan pangan tersebut. Pada mulanya yang dimaksud dengan fermentasi adalah
pemecahan gula menjadi alkohol dan CO2. Tetapi banyak substrat gula dan
menghasilkan alkohol serta CO2.Hasil-hasil fermentasi terutama tergantung pada jenis
bahan pangan (substrat), macam mikroba dan kondisi disekelilingnya
yang
mempengaruhi pertumbuhan metabolisme mikroba tersebut (Winarno, dkk., 1980:59).
Sumber glukosa merupakan faktor penting dalam proses fermentasi. Bakteri
untuk menghasilkan nata membutuhkan sumber glukosa bagi proses metabolismenya.
Glukosa akan masuk ke dalam sel yang dibutuhkan dalam perkembangbiakannya.
Jumlah glukosa yang ditambahkan harus diperhatikan sehingga mencukupi untuk
metabolisme dan pembentukan pelikel nata (Hidayat, 2006:28). Tanpa penambahan
gula, tekstur nata menjadi kurang tebal. Sebaliknya, penambahan gula yang terlalu
Dicetak pada tanggal 2017-07-19
Id Doc: 589c896781944d321049427d
15
banyak (konsentrasi gula terlalu pekat) menyebabkan bakteri mengalami plasmolisis
(Warisno dan Dahana, 2009:40).
Selain glukosa, nitrogen juga merupakan faktor penting. Nitrogen diperlukan
untuk pertumbuhan sel dan pembentukan enzim. Zwelzeneur Ammonia (ZA) atau Urea
mengandung nitrogen yang berguna untuk meningkatkan aktivitas atau sebagai nutrisi
A. xylinum. Keuntungannya nata yang dihasilkan menjadi lebih banyak dalam waktu
yang singkat. Sebaliknya, tanpa penggunaan nitrogen nata yang dihasilkan akan sedikit
(Warisno dan Dahana, 2009:41) .
Aktivitas pembentukan nata hanya terjadi pada kisaran pH antara 3,5 – 7,5.
Kualitas nata terbaik dan terbanyak mencapai pada pH 5,0 dan 5,5 dalam media air
kelapa dan pada suhu kamar (Rizal, 2013:35). Jenis asam yang sering digunakan adalah
asam asetat atau asam cuka. Kelebihannya, harga lebih murah dan mudah didapatkan
dibanding asam organik lain. Jumlah penambahannya tergantung pada derajat keasaman
media sebelumnya (Warisno dan Dahana, 2009:42) .
Lama fermentasi yang digunakan dalam pembuatan nata ini pada umumnya 2- 4
minggu. Minggu ke-4 dari waktu fermentasi merupakan waktu maksimal produksi nata.
Tempat fermentasi sebaiknya tidak terbuat dari unsur logam karena mudah korosif,
disamping itu tempat fermentasi diupayakan tidak mudah terkontaminasi, tidak terkena
cahaya matahari, dan jauh dari sumber panas dan jangan sampai langsung berhubungan
dengan tanah (Budiyanto, 2002:35).
Temperatur ruang inkubasi harus diperhatikan karena berkaitan dengan
pertumbuhan bakteri sehingga dapat tumbuh dan berkembang baik secara optimal. Pada
Dicetak pada tanggal 2017-07-19
Id Doc: 589c896781944d321049427d
16
umumnya temperatur fermentasi untuk pembuatan nata adalah pada suhu kamar (28 ).
Jika suhu terlalu rendah nata yang dihasilkan kurang memuaskan. Temperatur ruang
yang terlalu tinggi akan menganggu pertumbuhan bakteri nata yang akhirnya juga akan
menghambat produksi nata (Wijayanti, 2011:87) .
Menurut Nafisah (2011:30), nata yang dihasilkan tentunya dapat beragam
kualitasnya. Kualitas yang baik akan terpenuhi jika bahan baku yang digunakan
memenuhi standar kualitas bahan nata dan prosesnya dikendalikan dengan cara yang
benar berdasarkan pada faktor-faktor yang mempangaruhi pertumbuhan dan aktivitas A.
xylinum yang digunakan. Apabila rasio antara Karbon dan Nitrogen diatur secara
optimal dan prosesnya dikontrol dengan baik, maka semua cairan akan berubah menjadi
nata tanpa meninggalkan residu sedikitpun (zerro residual substrat).
2.4 Nata de dragon fruit skin
Nata adalah lapisan polisakarida ekstraseluler (selulosa) yang dibentuk oleh
kumpulan sel bakteri pembentuk kapsul. Lapisan ini mempunyai tekstur kenyal, putih,
menyerupai gel dan terapung pada bagian permukaan cairan (nata tidak akan tumbuh di
dalam cairan). Nata dikenal sebagai salah satu produk makanan fermentasi yang
berbentuk
gelatin seperti agar-agar atau kolang-kaling yang dapat dipakai sebagai
bahan pengisi es krim, pencampur fruit cocktail, dan yoghurt (Rizal 2013:35).
Nata pertama kali berasal dari negara Spanyol. Pasalnya Spanyol merupakan
negara penghasil kelapa terbesar di dunia untuk diolah menjadi kopra. Saat proses
pembuatan kopra, air kelapa merupakan salah satu limbahnya. Limbah tersebut jika
Dicetak pada tanggal 2017-07-19
Id Doc: 589c896781944d321049427d
17
difermentasikan oleh bakteri A. xylinum akan menjadi gelatin berwarna putih agak
bening dan bertekstur agak kenyal yang biasa disebut nata de coco (Warisno, 2009:39).
Selain menggunakan bahan baku air kelapa, pembuatan nata juga dapat
menggunakan berbagai jenis bahan yang mengandung gula, protein dan mineral seperti
sari buah-buahan, sari kedelai bahkan air gula. Oleh sebab itu, nama nata dapat
bermacam-macam sesuai dengan bahan yang digunakan seperti nata de coco dari bahan
air kelapa, nata de pina dari sari buah nanas, nata de soya dari limbah pembuatan tahu,
nata de aloe dari ekstrak tanaman lidah buaya, nata de oryzae dari air cucian beras.
Sedangkan nata dengan penggunaan substrat kulit buah naga dinamakan nata de dragon
fruit skin. Selain itu, dari bahan apapun, nata yang dihasilkan akan tetap mirip, terutama
dalam hal rupa dan rasa tanpa terpengaruh oleh rasa buah asli (Nafisah, 2011:29).
Dari hasil penelitian yang telah ada ternyata nata mempunyai kandungan bahan
gizi dan tingkat organoleptik yang berbeda. Perbedaan tersebut disebabkan oleh
perbedaan jenis bahan baku yang digunakan, konsentrasi starter, pH fermentasi, lama
fermentasi, konsentrasi suplementasi, tempat fermentasi, dan sebagainya (Budiyanto,
2002:38).
Nata sangat baik dikonsumsi terutama oleh mereka yang melakaukan diet
dengan rendah kalori atau diet tinggi serat. Kandungan air yang tinggi berfungsi untuk
memperlancar proses metabolisme tubuh. Serat nata didalam tubuh manusia akan
mengikat semua unsur sisa hasil pembakaran yang tidak diserap oleh tubuh, kemudian
dibuang melalui anus berupa tinja atau bolus(Panca,2009:8).