BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Buah Naga Merah(H
advertisement
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).
