2. tinjauan pustaka - repository.ipb.ac.id · istilah nata berasal dari bahasa spanyol yang...

16
2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rumput Laut Rumput laut secara biologi termasuk salah satu anggota alga yang merupakan tumbuhan berklorofil. Rumput laut terdiri dari satu atau banyak sel, berbentuk koloni, hidupnya bersifat bentik di daerah perairan yang dangkal, berpasir, berlumpur atau berpasir dan berlumpur, daerah pasut, jernih dan biasanya menempel pada karang mati baik terbentuk secara alamiah atau buatan. Alga mempunyai bentuk bermacam-macam, seperti benang atau tumbuhan tinggi. Ciri utamanya adalah tidak mempunyai akar, batang, dan daun yang dinding selnya dilapisi lendir. Alga bersifat autotrof, yaitu dapat hidup sendiri tanpa tergantung makhluk lain. Proses pertumbuhan rumput laut sangat bergantung pada sinar matahari untuk melakukan proses fotosintesis. Rumput laut dikelompokan menjadi empat kelas berdasarkan pigmen yang dikandungnya yaitu Chlorophyceae (ganggang hijau), Rhodophyceae (ganggang merah), Paeophyceae (ganggang coklat), dan Chrysophyceae (ganggang keemasan) (Winarno 1990). Rumput laut terutama ganggang merah dan ganggang coklat merupakan komoditas yang sangat penting karena zat-zat yang dikandungnya. Zat kimia yang terkandung dalam alga merah adalah agar, karaginan dan alginat. Jenis rumput laut yang ada di Indonesia selain mengandung agar dan karaginan juga mengandung pigmen fikobilin. Pigmen ini terdiri dari fikoeritrin dan fikosianin yang merupakan cadangan makanan berupa karbohidrat (Indriani dan Emi 1999). Rumput laut banyak mengandung trace element khususnya iodium yang konsentrasinya lebih tinggi dari tumbuhan. Rumput laut juga mengandung serat yang telah dimanfaatkan sebagai bahan pangan alamiah, karbohidrat, protein, sedikit lemak, abu dan mineral seperti natrium dan kalsium (Winarno 1990). Rumput laut sebagai bahan pangan merupakan komoditas yang dapat dikembangkan karena ekosistem di daratan tidak dapat memenuhi kebutuhan makanan bagi populasi manusia yang pesat pertambahannya dari tahun ke tahun. Penggunaan rumput laut untuk memenuhi berbagai kebutuhan menjadikan berkembangnya industri yang melibatkan jutaan manusia. Perkembangan industri pengolahan rumput laut di Indonesia juga terlihat makin pesat.

Upload: trantuyen

Post on 07-Mar-2019

248 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 2. TINJAUAN PUSTAKA - repository.ipb.ac.id · Istilah nata berasal dari Bahasa Spanyol yang diterjemahkan ke dalam Bahasa Latin sebagai ... Nata dapat dibuat dari air kelapa, santan

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Rumput Laut

Rumput laut secara biologi termasuk salah satu anggota alga yang

merupakan tumbuhan berklorofil. Rumput laut terdiri dari satu atau banyak sel,

berbentuk koloni, hidupnya bersifat bentik di daerah perairan yang dangkal,

berpasir, berlumpur atau berpasir dan berlumpur, daerah pasut, jernih dan

biasanya menempel pada karang mati baik terbentuk secara alamiah atau buatan.

Alga mempunyai bentuk bermacam-macam, seperti benang atau tumbuhan tinggi.

Ciri utamanya adalah tidak mempunyai akar, batang, dan daun yang dinding

selnya dilapisi lendir. Alga bersifat autotrof, yaitu dapat hidup sendiri tanpa

tergantung makhluk lain. Proses pertumbuhan rumput laut sangat bergantung

pada sinar matahari untuk melakukan proses fotosintesis. Rumput laut

dikelompokan menjadi empat kelas berdasarkan pigmen yang dikandungnya yaitu

Chlorophyceae (ganggang hijau), Rhodophyceae (ganggang merah), Paeophyceae

(ganggang coklat), dan Chrysophyceae (ganggang keemasan) (Winarno 1990).

Rumput laut terutama ganggang merah dan ganggang coklat merupakan

komoditas yang sangat penting karena zat-zat yang dikandungnya. Zat kimia

yang terkandung dalam alga merah adalah agar, karaginan dan alginat. Jenis

rumput laut yang ada di Indonesia selain mengandung agar dan karaginan juga

mengandung pigmen fikobilin. Pigmen ini terdiri dari fikoeritrin dan fikosianin

yang merupakan cadangan makanan berupa karbohidrat (Indriani dan Emi 1999).

Rumput laut banyak mengandung trace element khususnya iodium yang

konsentrasinya lebih tinggi dari tumbuhan. Rumput laut juga mengandung serat

yang telah dimanfaatkan sebagai bahan pangan alamiah, karbohidrat, protein,

sedikit lemak, abu dan mineral seperti natrium dan kalsium (Winarno 1990).

Rumput laut sebagai bahan pangan merupakan komoditas yang dapat

dikembangkan karena ekosistem di daratan tidak dapat memenuhi kebutuhan

makanan bagi populasi manusia yang pesat pertambahannya dari tahun ke tahun.

Penggunaan rumput laut untuk memenuhi berbagai kebutuhan menjadikan

berkembangnya industri yang melibatkan jutaan manusia. Perkembangan industri

pengolahan rumput laut di Indonesia juga terlihat makin pesat.

Page 2: 2. TINJAUAN PUSTAKA - repository.ipb.ac.id · Istilah nata berasal dari Bahasa Spanyol yang diterjemahkan ke dalam Bahasa Latin sebagai ... Nata dapat dibuat dari air kelapa, santan

5

2.1.1 Biologi Eucheuma cottonii

Sinonim untuk Eucheuma cottonii adalah Kappaphycus alvarezii, namun

Eucheuma cottonii lebih dikenal dalam dunia perdagangan nasional maupun

internasional. Jenis ini mulanya didapat dari Perairan Sabah (Malaysia) dan

Kepulauan Sulu (Filipina) kemudian dikembangkan ke berbagai negara sebagai

tanaman budidaya. Di Indonesia seluruh produksinya berasal dari budidaya, antara

lain dikembangkan di Jawa, Bali, NTB, Sulawesi dan Maluku (DKP 2006)

Gambar 1 menyajikan salah satu jenis Eucheuma yang sudah lama dibudidayakan

oleh para nelayan di pesisir.

Gambar 1. Jenis alga merah Eucheuma cottonii (images.google.co.id)

Ciri-ciri fisik dari Eucheuma sp adalah mempunyai thallus, kasar, agak

pipih dan bercabang dua atau tiga, ujung-ujung percabangan ada yang runcing dan

tumpul dengan permukaan bergerigi, agak kasar dan berbintil Noor (1991).

Adapun warna dari rumput laut ini biasanya hijau, kuning kecoklatan hingga

merah ungu (Afrianto dan Liviawati 1993).

Eucheuma cottonii tumbuh melekat pada substrat dengan alat perekat

berupa cakram, cabang pertama dan kedua tumbuh membentuk rumpun yang

rimbun dengan ciri khusus mengarah ke arah datangnya sinar matahari. Cabang-

cabang tersebut ada yang memanjang atau melengkung seperti tanduk. Eucheuma

sp termasuk rumput laut yang telah berhasil dibudidayakan dengan syarat

memiliki tingkat salinitas antara 32-35 per mil, pH perairan berkisar antara 6-8

dengan suhu air antara 24-30 0C (Atmadja et al. 1996).

Page 3: 2. TINJAUAN PUSTAKA - repository.ipb.ac.id · Istilah nata berasal dari Bahasa Spanyol yang diterjemahkan ke dalam Bahasa Latin sebagai ... Nata dapat dibuat dari air kelapa, santan

6

Klasifikasi Eucheuma cottonii menurut Atmadja et al. (1996) adalah

sebagai berikut.

Divisi : Thallophyta

Kelas : Rhodophyceae

Ordo : Floridiophycidae

Famili : Gigartinales

Genus : Selieriaceae

Spesies : Eucheuma cottonii

2.1.2 Manfaat dan kandungan Eucheuma cottonii

Jenis rumput laut yang sering dipakai dalam industri pangan Eucheuma

cottonii dan Eucheuma spinosum. Eucheuma cottonii mengandung karaginan

(kappa karaginan) dan Eucheuma spinosum menghasilkan iota karaginan. Rumput

laut dapat dijadikan sebagai sumber gizi karena mengandung serat, mineral,

vitamin, protein, karbohidrat, lemak dan komposisi kimia lainnya yang diperlukan

oleh tubuh dalam mempertahankan kesehatannya.

Rumput laut Eucheuma cottonii dapat digunakan sebagai bahan baku

dalam pembuatan nata karena mengandung senyawa polisakarida/hidrokoloid

yang bermanfaat untuk kesehatan dan serat yang tinggi dibandingkan dengan jenis

rumput laut lain (69,3 g/100 g berat kering). Pemanfaatan hidrokoloid rumput

laut ini dari tahun ke tahun bertambah bahkan terjadi kecenderungan perubahan

dari pemanfaatan senyawa hidrokolid lain ke senyawa hidrokoloid dari rumput

laut. Fungsi utama polisakarida rumput laut dalam formulasi produk pangan dan

non pangan adalah sebagai emulsifier, pensuspensi, pengental dan stabilisator.

Kemampuannya dalam membentuk gel yang baik karena kandungan polisakarida

yang dimilikinya yaitu karaginan (kappa karaginan). Kappa karaginan

mempunyai kemampuan membentuk gel pada saat larutan panas mendingin.

Proses ini bersifat reversibel, artinya gel mencair pada pemanasan dan cairan

membentuk gel kembali pada pendinginan (Glicksman 1983). Nata rumput laut

yang dihasilkan dari rumput laut tidak mempunyai nilai gizi yang berarti karena

struktur karaginan yang dimiliki berupa polisakarida kompleks yang sukar dicerna

dan sebagian besar kandungan nata ini adalah selulosa. Selain daya cernanya

rendah, kandungan kalorinya pun sangat rendah.

Page 4: 2. TINJAUAN PUSTAKA - repository.ipb.ac.id · Istilah nata berasal dari Bahasa Spanyol yang diterjemahkan ke dalam Bahasa Latin sebagai ... Nata dapat dibuat dari air kelapa, santan

7

Sumbangan gizi yang cukup bermakna dari rumput laut terutama dari jenis

alga merah dan alga coklat adalah kandungan mineralnya (makro dan mikro).

Alga merah dan alga coklat tersebut banyak mengandung mineral seperti natrium,

kalium, serat, dan magnesium dengan komposisi yang sangat baik untuk

kesehatan tubuh. Komposisi kimia rumput laut jenis Eucheuma cottonii dapat

dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Komposisi kimia rumput laut jenis Eucheuma cottonii. (Rata-rata) Komposisi Kimia Nilai

Air (%) 83,3

Protein (%) 0,7

Lemak (%) 0,2

Abu (%) 3,4

Serat makanan tidak larut (g/100g) 58,6

Serat makanan larut (g/100g) 10,7

Serat total serat makanan (g/100g) 69,3

Mineral Zn (mg/g) 0,01

Mineral Mg (mg/g) 2,88

Mineral Ca (mg/g) 2,80

Mineral K (mg/g) 87,10

Mineral Na (mg/g) 11,93

Sumber: Santoso (2004)

Kandungan utama rumput laut segar adalah air yang mencapai 80-90 %,

sedangkan kadar protein dan lemaknya sangat kecil. Kadar lemak rumput laut

sangat rendah, tetapi susunan asam lemaknya sangat penting bagi kesehatan.

Lemak rumput laut mengandung asam lemak omega-3 dan omega-6 dalam jumlah

yang cukup tinggi. Kedua asam lemak ini merupakan asam lemak yang penting

bagi tubuh terutama sebagai pembentuk membran jaringan otak. Dalam 100 g

rumput laut kering mengandung asam lemak omega-3 berkisar antara 128-1.629

mg dan asam lemak omega-6 berkisar 188-1.704 mg (Winarno 1990).

Page 5: 2. TINJAUAN PUSTAKA - repository.ipb.ac.id · Istilah nata berasal dari Bahasa Spanyol yang diterjemahkan ke dalam Bahasa Latin sebagai ... Nata dapat dibuat dari air kelapa, santan

8

2.2 Definisi Nata

Istilah nata berasal dari Bahasa Spanyol yang diterjemahkan ke dalam

Bahasa Latin sebagai natare, yang berarti terapung-apung. Makanan olahan dari

sari kelapa ini mulai diperkenalkan di Indonesia sekitar tahun 1987. Teknologi

pengolahan produk ini berasal dari Fillipina. Nata dapat dibuat dari air kelapa,

santan kelapa, tetes tebu (molases), limbah cair tahu, atau sari buah (nanas, melon,

markisa, pisang, jeruk, jambu biji, dan lain-lain). Pemberian nama nata tergantung

dari bahan baku yang digunakan (Saragih 2004).

Nata adalah biomassa yang sebagian besar terdiri dari selulosa, berbentuk

agar dengan lapisan berwarna putih. Lapisan ini adalah massa mikroba berkapsul

dari selulosa. Lapisan nata mengandung sisa media yang sangat asam. Rasa dan

bau masam tersebut dapat dihilangkan dengan perendaman dan perebusan dengan

air. Nata adalah produk fermentasi oleh bakteri Acetobacter xylinum pada

substrat yang mengandung sukrosa. Bakteri tersebut membutuhkan nitrogen

untuk melakukan aktivitasnya. Acetobacter xylinum yang ditumbuhkan pada

media dengan kadar sukrosa tinggi akan menggunakan sebagian glukosa untuk

aktivitas metabolisme dan sebagian lagi diuraikan menjadi suatu polisakarida

yang dikenal dengan extracellular sellulosa berbentuk gel. Polisakarida itulah

yang disebut nata. Nata merupakan komoditi ekspor ke negara-negara Eropa,

makanan ini juga membantu penderita diabetes sebagai makanan berkalori rendah

(keluargamustafa.wordpress.com).

Nata tidak hanya dibuat dari air kelapa, tetapi buah lain pun dapat

digunakan. Nata merupakan makanan hasil fermentasi Acetobacter xylinum yang

merubah komponen sukrosa dalam medium menjadi konsistensi berbentuk gel

pada permukaan media (Herman 1979). Gel tersebut dihasilkan oleh kemampuan

Acetobacter xylinum membentuk kapsul di luar dinding sel bakteri secara terus-

menerus dan menebal menjadi konsentrasi yang kokoh. Pembentukan gel terjadi

karena adanya enzim-enzim yang mampu mengoksidasi asam asetat yang disertai

dengan pembentukan CO2 dan H2O yang menyebabkan gel terapung di

permukaan media. Acetobacter xylinum mampu mengubah 19 % sukrosa dalam

media menjadi selulosa berupa benang yang bersama polisakarida berlendir

Page 6: 2. TINJAUAN PUSTAKA - repository.ipb.ac.id · Istilah nata berasal dari Bahasa Spanyol yang diterjemahkan ke dalam Bahasa Latin sebagai ... Nata dapat dibuat dari air kelapa, santan

9

membentuk jaringan yang secara terus-menerus menjadi nata (Thimann dan

Kenneth 1964).

2.2.1 Nata rumput laut

Nata de cottonii adalah produk yang dibuat dari rumput laut Eucheuma

cottonii. Rumput laut ini merupakan rumput laut penghasil karaginan yang

mempunyai fungsi sebagai bahan baku industri farmasi, tekstil, cat dan lain-lain

selain diolah menjadi berbagai produk pangan seperti cendol, sirup, dodol,

manisan, dan puding. Modifikasi produk yang dapat menyajikan bentuk yang lain

dari bahan bakunya adalah nata. Rumput laut jenis Eucheuma cottonii merupakan

salah satu alternatif yang dapat digunakan sebagai media bagi pertumbuhan

bakteri pembentuk nata (Acetobacter xylinum). Komponen sukrosa yang terdapat

di dalam media akan diubah menjadi substansi yang menyerupai gel dan terbentuk

di permukaan media oleh bakteri tersebut. Seperti halnya industri nata de coco,

maka industri nata rumput laut ini dapat diterapkan pada skala kecil karena

peralatan, proses dan teknologi yang sederhana sehingga terjangkau. Nata de

cottonii mempunyai kandungan nutrisi yang lebih baik dari nata de coco seperti

kandungan lemak 0,23 % dan protein 0,57 % serta serat makanan 4,5 % (Isti

2005). Sebagai sumber serat makanan, nata de cottonii mempunyai kadar total

serat makanan yang cukup tinggi. Nata rumput laut yang sudah pernah dibuat dari

jenis yang lain adalah nata Gracillaria oleh Apit pada tahun 2007.

2.2.2 Bahan-bahan pembuatan nata rumput laut

(a) Sukrosa

Sukrosa atau gula merupakan senyawa organik yang paling ekonomis

digunakan dan mudah dicerna di dalam tubuh sebagai kalori. Selain itu sukrosa

juga berfungsi sebagai pengawet makanan. Sukrosa merupakan senyawa kimia

disakarida yang tergolong ke dalam karbohidrat, mempunyai rasa manis dan larut

dalam air (Winarno 1991).

Sukrosa yang dipakai dalam pembuatan nata pada umumnya adalah gula

pasir yang berfungsi sebagai sumber karbon (energi). Banyaknya sukrosa yang

ditambahkan dalam pembuatan nata de coco bervariasi, salah satunya adalah

sebanyak 80 g untuk setiap 1 liter air kelapa (suaramerdeka.com). Sukrosa paling

Page 7: 2. TINJAUAN PUSTAKA - repository.ipb.ac.id · Istilah nata berasal dari Bahasa Spanyol yang diterjemahkan ke dalam Bahasa Latin sebagai ... Nata dapat dibuat dari air kelapa, santan

10

baik digunakan bagi pertumbuhan dan perkembangan bibit nata. Adapun dari segi

warna yang paling baik digunakan adalah sukrosa putih. Sukrosa yang berwarna

coklat akan mempengaruhi penampakan nata sehingga kurang menarik. Sukrosa

yang berwarna putih akan menghasilkan nata berwarna putih bersih. Saat

pembuatan bibit nata de coco, jumlah sukrosa yang ditambahkan adalah 30 g per

liter air kelapa yang digunakan (Saragih 2004) dan 10 % pada pembuatan nata

rumput laut, sedangkan dalam pembuatan makanan, sukrosa dapat menghambat

pertumbuhan mikroorganisme dan menurunkan aktivitas air dalam bahan pangan

(Buckle et al. 1985). Selama pemanasan, sebagian sukrosa akan terurai menjadi

glukosa dan fruktosa (Winarno 1991).

Penambahan sukrosa yang berlebih dalam pembuatan nata dapat

menyebabkan terganggunya aktivitas bakteri, mengakibatkan banyak sukrosa

yang diubah menjadi asam, penurunan pH secara drastis, dan merugikan industri

nata. Semakin banyak sukrosa yang ditambahkan, akan semakin banyak sukrosa

yang mengalami browning, sehingga warna media semakin gelap karena

terperangkap dalam struktur serat nata yang transparan. Penambahan sukrosa yang

terlalu sedikit menyebabkan bibit nata menjadi tidak tumbuh normal dan nata

yang terbentuk tidak dapat dihasilkan secara maksimal (Pambayun 2002).

(b) Dimetil amino fosfat (DAP)

Penggunaan DAP adalah sebagai pengganti ammonium sulfat atau yang

biasa dikenal dengan urea. Fungsi DAP sama halnya dengan ammonium sulfat

(urea) yaitu sebagai sumber nitrogen yang merangsang pertumbuhan dan aktivitas

bakteri Acetobacter xylinum. Sumber nitrogen yang dapat digunakan untuk

mendukung pertumbuhan aktivitas bakteri nata dapat berasal dari nitrogen organik

seperti ekstrak yeast dan protein maupun nitrogen anorganik seperti ammonium

sulfat dan ammoniun fosfat. Sumber nitrogen anorganik sangat murah dan

fungsinya tidak kalah jika dibandingkan dengan sumber nitrogen organik.

Kelebihan sumber nitrogen anorganik adalah murah, mudah larut dan selektif

bagi mikroorganisme lain. Penambahan sumber nitrogen yang berlebihan dapat

menurunkan nilai rendemen dan pH karena adanya ion SO42- yang bersifat asam

sehingga aktivitas bakteri terganggu (Mashudi 1993).

Page 8: 2. TINJAUAN PUSTAKA - repository.ipb.ac.id · Istilah nata berasal dari Bahasa Spanyol yang diterjemahkan ke dalam Bahasa Latin sebagai ... Nata dapat dibuat dari air kelapa, santan

11

(c) Asam asetat glasial

Asam asetat atau asam cuka digunakan untuk menurunkan pH atau

meningkatkan keasaman air kelapa. Asam asetat yang baik adalah asam asetat

glasial 99,8 %. Asam asetat dengan konsentrasi rendah dapat digunakan dalam

pembuatan nata, namun untuk mencapai tingkat keasaman yang diinginkan yaitu

pH 4-5 dibutuhkan jumlah yang banyak sehingga tidak ekonomis.

Dosis penggunaan asam asetat dalam pembuatan nata de coco sekitar 5

ml/liter air kelapa hingga diperoleh pH 4,0-4,5 (Saragih 2004). Pembuatan nata

agar menggunakan asam asetat glasial sebanyak 0,75 % (w/v) (BPPMHP 2005).

Digunakannya asam asetat glasial (cuka biang) karena apabila digunakan cuka

dengan konsentrasi lebih rendah, maka asam cuka yang ditambahkan harus lebih

banyak sehingga terjadi penambahan volume yang cukup besar.

(d) Starter nata

Acetobacter xylinum merupakan starter yang lebih produktif dari jenis

starter lainnya. Starter dengan konsentrasi 5-10 % (v/v) merupakan konsentrasi

yang ideal dalam pembuatan nata. Dianjurkan volume starter tidak kurang dari

5 % volume media nata (goarticles.com). Starter nata adalah bibit nata yang telah

diinokulasikan sehingga siap digunakan dalam pembuatan nata. Pemakaian

starter yang terlalu banyak tidak dianjurkan karena tidak ekonomis. Umumnya

starter disiapkan dalam botol sirup yang berwarna jernih sehingga mutu starter

dapat di lihat dengan mudah. Biasanya starter siap pakai setelah di inkubasi

selama 4-7 hari, tergantung pada kondisi bibit. Bibit yang dipakai adalah biakan

bakteri Acetobacter xylinum dalam media air kelapa. Penggunaan biang cair

hendaknya hanya lima sampai enam kali peremajaan.

Pendinginan starter dapat memperpanjang masa simpan, karena selama

pendinginan pertumbuhan mikroba dapat dicegah atau diperlambat (Fardiaz dan

Wijandi 1985). Aktivitas enzim di dalam sel mikroba menurun dengan semakin

menurunnya suhu, akibatnya pertumbuhan sel juga terhambat. Starter yang telah

di tambahkan ke dalam medium, massa sel bakteri akan segera menyesuaikan diri

dengan lingkungan medium barunya. Tahap ini disebut dengan fase stasioner

dimana tidak terjadi perbanyakan diri. Sel-sel bakteri akan memperbesar ukuran

dirinya dan menghasilkan berbagai sistem enzim yang diperlukan dalam

Page 9: 2. TINJAUAN PUSTAKA - repository.ipb.ac.id · Istilah nata berasal dari Bahasa Spanyol yang diterjemahkan ke dalam Bahasa Latin sebagai ... Nata dapat dibuat dari air kelapa, santan

12

pertumbuhannya (Thimann dan Kenneth 1964). Asam yang dihasilkan oleh salah

satu mikroba selama fermentasi biasanya akan menghambat perkembangbiakan

mikroba lain. Penurunan nilai pH medium kultur bakteri nata berperan terhadap

daya hambat pertumbuhan mikroba pembusuk.

Bakteri nata sangat sensitif terhadap pencemaran mikroba. Kontaminan

yang kerap mengganggu pertumbuhan bakteri nata adalah kapang (terutama

Famili Aspergillus dan Penicillum), bakteri batang (Famili Bacillus) dan kapang

berwarna merah. pencemaran mikroba dapai dicegah apabila semua peralatan

produksi, bahan dan lingkungan unit usaha dijaga kebersihannya (Saragih 2004).

2.2.3 Bakteri pembentuk nata

Bakteri yang digunakan dalam pembuatan nata pada umumnya adalah

Acetobacter xylinum. Acetobacter xylinum mempunyai ciri-ciri antara lain gram

negatif, obligat aerobik, berbentuk batang (media asam), membentuk kapsul

(media basa), bersifat nonmotil dan tidak membentuk spora (Widia 1984).

Pertumbuhan bakteri ini dipengaruhi oleh faktor-faktor antara lain pH, suhu,

sumber nitrogen dan sumber karbon. Sumber karbon dapat berupa sukrosa dari

berbagai macam jenis seperti glukosa, sukrosa, fruktosa, dan lainnya. Asam asetat

glasial digunakan untuk menurunkan pH media yang akan dipakai (Herman

1979). Sel Acetobacter xylinum dalam media asam berbentuk batang sedangkan

dalam media alkali berbentuk oval (Alaban 1962).

Bakteri Acetobacter xylinum dapat tumbuh dan berkembang membentuk

nata karena adanya kandungan air sebanyak 91,23 %, protein 0,29 %, lemak

0,15 %, karbohidrat 7,27 % serta abu 1,06 % di dalam air kelapa. Selain itu

terdapat juga nutrisi-nutrisi berupa sukrosa, dekstrase, fruktose dan vitamin B

kompleks yang terdiri dari asam nikotinat 0,01µg, asam patrotenat 0,52 µg, biotin

0,02 µg, riboflavin 0,01 µg, dan asam folat 0,003 µg per ml. Nutrisi-nutrisi

tersebut merangsang pertumbuhan Acetobacter xylinum untuk membentuk nata de

coco (Palungkun 1998).

Bakteri ini mengubah sekitar 19 % sukrosa menjadi selulosa. Selulosa

yang terbentuk di dalam medium tersebut adalah hasil sekresi seluler dari

Acetobacter xylinum dengan menggunakan sukrosa sebagai bahan utama dan

sumber energi. Selulosa tersebut berupa benang-benang yang bersama-sama

Page 10: 2. TINJAUAN PUSTAKA - repository.ipb.ac.id · Istilah nata berasal dari Bahasa Spanyol yang diterjemahkan ke dalam Bahasa Latin sebagai ... Nata dapat dibuat dari air kelapa, santan

13

polisakarida berlendir membentuk suatu jalinan yang terus menebal menjadi

lapisan nata (Thimann dan Kenneth 1964).

Karakteristik fisiologi Acetobacter xylinum antara lain tidak mampu

mencairkan gelatin, tidak memproduksi H2S, pada suhu 65–70 0C bersifat thermal

death point. Sifat khas Acetobacter xylinum apabila ditumbuhkan pada medium

yang mengandung sukrosa dan asam akan membentuk lapisan selulosa yang

dikenal sebagai nata (Alaban 1962).

Pertumbuhan Acetobacter xylinum membutuhkan vitamin-vitamin tertentu

dari vitamin B kompleks atau campuran asam-asam amino yang cukup dilengkapi

dengan zat organik, nitrogen, dan vitamin. Acetobacter xylinum memperoleh

energi dengan cara mengoksidasi sukrosa dan alkohol dengan dissimilasi anaerob

(yaitu proses penguraian zat untuk membebaskan energi tanpa adanya oksigen).

Energi yang timbul dari proses perombakan sukrosa oleh Acetobacter xylinum

kemudian digunakan untuk menjalankan metabolisme dalam sel bakteri tersebut

(Soeseno 1984). Beberapa spesies dari Acetobacter seperti Acetobacter capsulatus

dan Acetobacter viscosus dapat menghasilkan polisakarida, tetapi bukan selulosa

melainkan tergolong semacam dekstran (Dimaguilla 1967).

2.2.4 Tahap pembuatan nata

Fermentasi nata terdiri dari tiga tahap, yaitu pemeliharaan biakan murni

Acetobacter xylinum, pembuatan starter, fermentasi. Tahap fermentasi dilakukan

pada media cair yang telah diinokulasikan dengan starter. Fermentasi berlangsung

pada kondisi aerob. Fermentasi dilangsungkan sampai nata yang terbentuk cukup

tebal. Ukuran tersebut tercapai setelah 10 hari. Proses fermentasi diakhiri pada

hari ke-15 (keluargamustafa.wordpress.com).

Proses pengolahan nata menggunakan suhu panas dan peralatan yang akan

digunakan harus disterilisasikan dulu melalui perebusan. Perebusan dilakukan

untuk membunuh mikroba-mikroba yang akan mencemari produk yang dihasilkan

(Astawan dan palupi 1991). Penuangan media ke dalam wadah fermentasi

sebaiknya pada saat cairan dalam keadaan panas dengan tujuan selain untuk

sterilisasi wadah juga untuk menghindari kontak antara cairan dengan tangan atau

bagian lain dari kulit manusia. Wadah yang sudah diisi dengan cairan harus segera

Page 11: 2. TINJAUAN PUSTAKA - repository.ipb.ac.id · Istilah nata berasal dari Bahasa Spanyol yang diterjemahkan ke dalam Bahasa Latin sebagai ... Nata dapat dibuat dari air kelapa, santan

14

ditutup kemudian didinginkan sampai mencapai suhu ruang selama semalam

(Pambayun 2002).

Tanda awal pertumbuhan bakteri nata pada medium cair yang

mengandung gula adalah timbulnya kekeruhan setelah inkubasi selama 24 jam

pada suhu kamar. Setelah 36-48 jam, suatu lapisan tembus cahaya terbentuk

dipermukaan medium dan secara bertahap akan menebal membentuk lapisan yang

lebih kompak (Lapuz et al 1967). Ketebalan nata disebabkan karena

meningkatnya produksi selulosa dengan daya peningkatan jumlah glukosa dalam

media (Yoneda 2003). Selama fermentasi berlangsung wadah tidak boleh

diganggu atau digoyang karena pertumbuhan nata akan terganggu. Bila

fermentasi di goyang, maka akan menghasilkan nata dengan bentuk yang

berlapis-lapis dan saling terpisah.

Pemanenan dilakukan setelah fermentasi berlangsung selama 14 hari.

Lembaran nata yang sudah bersih kemudian direndam dalam air selama 2-3 hari

untuk menghilangkan asam dan setiap hari diganti dengan air baru (Astawan dan

palupi 1991).

2.2.5 Kondisi dan media pertumbuhan nata

Kualitas nata yang baik akan terpenuhi apabila media yang digunakan

memenuhi standar kualitas bahan nata dan prosesnya dikendalikan dengan cara

yang benar berdasarkan faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan

aktivitas Acetobacter xylinum yang digunakan. Rasio antara karbon dan nitrogen

yang diatur secara optimal dan prosesnya terkontrol dengan baik, maka semua

cairan yang dipakai akan berubah menjadi nata tanpa meninggalkan residu

sedikitpun (atmajaya.ac.id)

Syarat media nata antara lain mempunyai sumber karbon dapat berupa

gula, sumber nitrogen dapat berupa penambahan urea/ZA, mineral dan vitamin

yang mendukung pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum. kondisi lingkungan

juga sangat berpengaruh karena bakteri Acetobacter xylinum memiliki kondisi

optimum lingkungannya untuk tumbuh dengan baik, yaitu suhu, pH, cahaya dan

oksigen (one.indoskripsi.com)

Banyak faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangbiakan

bakteri nata. Media yang digunakan dalam pembuatan nata juga harus

Page 12: 2. TINJAUAN PUSTAKA - repository.ipb.ac.id · Istilah nata berasal dari Bahasa Spanyol yang diterjemahkan ke dalam Bahasa Latin sebagai ... Nata dapat dibuat dari air kelapa, santan

15

mengandung senyawa nitrogen, vitamin dan mineral. Derajat keasaman (pH)

yang paling baik untuk pertumbuhannya adalah 4–4,5 dengan suhu ruangan

tempat fermentasi berkisar 28–30 0C (Saragih 2004). Berikut adalah parameter

yang digunakan dalam memproduksi nata agar dapat menghasilkan keadaaan yang

optimum. Kondisi optimum pertumbuhan nata disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Kondisi optimum untuk memproduksi nata pada media air kelapa Parameter Alaban (1962)

Sumber karbon Sukrosa Sumber nitrogen Nitrogen organik Keasaman (pH) 4,0 – 5,0 Suhu 28 – 32 0C Asam asetat glasial 2 – 4 % Starter 10 – 20 % Lama inkubasi 15 hari

Page 13: 2. TINJAUAN PUSTAKA - repository.ipb.ac.id · Istilah nata berasal dari Bahasa Spanyol yang diterjemahkan ke dalam Bahasa Latin sebagai ... Nata dapat dibuat dari air kelapa, santan

16

Badan Standarisasi Nasional 01-4317-1996 menetapkan kriteria-kriteria

mutu yang harus dipenuhi dalam produksi nata dalam kemasan sebagaimana

disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3. Standar Mutu Produk Nata Dalam Kemasan (SNI 01-4317-1996) No Jenis uji Satuan Persyaratan

1. Keadaan

-Bau - Normal

-Rasa - Normal

-Warna - Normal

2. Bahan asing - Tidak boleh ada

3. Bobot tuntas % min 50

4. Jumlah Sukrosa % min 15

5. Serat makanan % maks 4,5

6. Pemanis buatan

-Sakarin - Tidak boleh ada

-Siklamat - Tidak boleh ada

7. Pewarna tambahan Sesuai SNI 01-0222-1995

8. Pengawet Sesuai SNI 01-0222-1995

9. Cemaran logam

10. Timbal (Pb) mg/kg maks 0.2

11. Tembaga (Cu) mg/kg maks 2

12. Seng (Zn) mg/kg maks 5-0

13. Timah (Sn) g/kg 40,0 / 250,0 *

14. Cemaran arsen (Ar) mg/kg maks 0,1

• = Dikemas dalam kaleng.

2.2.6 Kandungan gizi nata agar, nata de coco dan nata komersial

Nilai gizi nata sangat rendah sekali karena kandungan terbesarnya adalah

air yang mencapai 98 %. Produk ini dapat dipakai sebagai sumber makanan

rendah energi untuk keperluan diet. Nata juga mengandung serat (dietary fiber)

yang sangat dibutuhkan tubuh dalam proses fisiologi. Produk ini dapat membantu

penderita diabetes dan memperlancar proses pencernaan dalam tubuh. Nata

mengandung beberapa zat gizi yang diperlukan oleh tubuh sebagai makanan

Page 14: 2. TINJAUAN PUSTAKA - repository.ipb.ac.id · Istilah nata berasal dari Bahasa Spanyol yang diterjemahkan ke dalam Bahasa Latin sebagai ... Nata dapat dibuat dari air kelapa, santan

17

tambahan yang dapat menjaga kesehatan tubuh manusia. Berikut ini adalah

kandungan gizi dari nata rumput laut dan nata de coco yang dianalisis oleh

BPPMHP tahun 2005 serta kandungan gizi nata komersil. Komposisi gizi ketiga

produk nata tersebut dapat dilihat pada Tabel 4 dan Tabel 5.

Tabel 4. Informasi nilai gizi nata de coco (takaran saji 180 g)

Kandungan Gizi % AKG Lemak total 0 g 0 % Protein 0 g 72 g Total karbohidrat 35 g 11 % Serat pangan 2 g 8 % Sodium / natrium 5 mg 1 %

Sumber: Inaco, nata de coco 2009

Tabel 5. Kandungan nutrisi nata agar dan nata de coco

No Kandungan Nutrisi Nata Agar (%)

Nata de Coco (%)

1. Kadar air (%) 86,7 83,56

2. Total serat makanan (%) -Serat makanan tak larut -Serat makanan larut

4,5 1,93 2,57

5,2 1,9 3,61

3. Elastisitas (mm) 3,36 1,76 4. Kekerasan (g) 355,11 3624,18 5. Chewiness (g) 540,64 792,43

Sumber: Isti 2005

2.3 Serat Nata

Sebagian besar kandungan nata adalah serat berupa selulosa. Selulosa nata

tersebut diproduksi oleh bakteri. Serat yang dihasilkan oleh bakteri pada

umumnya sama dengan serat yang terbentuk di dalam dinding sel tanaman, hanya

terbentuknya tidak di dalam dinding sel bakteri, tetapi di luar sel tersebut (Sri

1992). Selulosa membentuk massa yang bergumpal pada permukaan medium.

Sel menerima molekul-molekul glukosa, bergabung dengan lemak membentuk

penyokong yang terdapat pada membran sel, lalu keluar bersama-sama enzim

yang menggabungkan sisa heksosa menjadi serat. Pembentukan serat ini terlihat

dengan timbulnya suatu area kecil pada permukaan medium. Lemaknya

kemudian diserap kembali oleh sel bakteri (Thimann dan Kenneth 1964).

Page 15: 2. TINJAUAN PUSTAKA - repository.ipb.ac.id · Istilah nata berasal dari Bahasa Spanyol yang diterjemahkan ke dalam Bahasa Latin sebagai ... Nata dapat dibuat dari air kelapa, santan

18

Kelebihan serat dari bakteri adalah mempunyai sifat fisika kimia yang

relatif tetap dan dapat diproduksi dalam jumlah yang besar tanpa tergantung pada

musim. Kelebihan serat nata adalah dapat diproduksi baik dengan kultur diam

maupun kocok, tergantung dari sifat serat yang diinginkan. Serat-serat selulosa

kebanyakan tidak mengandung fitat sehingga cocok untuk digunakan sebagi

produk dietary supplement, karena fitat dapat mengganggu proses penyerapan

vitamin dan mineral dalam usus. Nata terbentuk karena sel-sel bakteri

menggabungkan molekul-molekul glukosa dengan asam lemak membentuk

prekursor pada membran sel. Prekursor ini selanjutnya dikeluarkan dalam bentuk

ekskresi dan dengan bantuan enzim mempolimerisasikan glukosa menjadi

selulosa di luar sel bakteri (kapsul). Pembentukan kapsul oleh bakteri biasanya

terjadi karena kondisi lingkungan yang ekstrim seperti keasaman media (Laily et

al. 2003).

2.4 Serat Makanan

Serat adalah makanan berbentuk karbohidrat kompleks yang banyak

terdapat pada dinding sel tanaman pangan. Serat makanan adalah bagian dari

bahan pangan yang tidak dapat dihidrolisis oleh enzim-enzim pencernaan. Serat

makanan ini terdiri dari dinding sel tanaman yang sebagian besar mengandung

tiga macam polisakarida yaitu selulosa, zat pektin dan hemiselulosa, selain itu

juga mengandung zat yang bukan karbohidrat yaitu lignin. Mutu serat makanan

dapat dilihat dari komposisi komponen serat makanan. Komponen serat makanan

terdiri dari komponen yang larut (soluble dietary fiber) dan komponen yang tidak

larut (total dietary fiber). Sepertiga dari serat makanan total adalah serat makanan

yang larut, sedangkan kelompok terbesarnya merupakan serat yang tidak larut

(Irwansyah 2003)

Serat makanan umumnya berasal dari serat buah dan sayuran atau sedikit

yang berasal dari biji-bijian dan serealia. Serat makanan terdiri dari serat kasar

(crude fiber) dan serat makanan (dietary fiber). Serat kasar adalah serat yang

secara laboratorium dapat menahan asam kuat atau basa kuat. Serat makanan

adalah bagian dari makanan yang tidak dapat dicerna oleh enzim-enzim

pencernaan. Kadar serat kasar selalu lebih rendah dibandingkan dengan serat

makanan, karena asam kuat dan basa kuat mempunyai kemampuan yang lebih

Page 16: 2. TINJAUAN PUSTAKA - repository.ipb.ac.id · Istilah nata berasal dari Bahasa Spanyol yang diterjemahkan ke dalam Bahasa Latin sebagai ... Nata dapat dibuat dari air kelapa, santan

19

besar untuk menghidrolisis komponen-komponen makanan dibandingkan dengan

enzim pencernaan (Sulaeman et al. 1993).

Serat dalam makanan digolongkan menjadi dua golongan, yaitu tidak

larut seperti selulosa dan hemiselulosa yang terdapat hampir di semua jenis bahan

pangan nabati khususnya buah dan sayuran. Serat yang larut adalah pektin yang

banyak terdapat dalam buah-buahan (Siagian 2003)

Berbeda jenis serat berbeda pula khasiatnya. Serat yang tidak dapat larut

seperti selulosa dan hemiselulosa baik untuk kesehatan usus, memperlancar

keluarnya feses, mencegah wasir dan baik untuk mengontrol berat badan. Serat

larut baik untuk menurunkan kadar kolesterol dan sukrosa darah sehingga lebih

tepat untuk kesehatan jantung dan mengurangi resiko diabetes (Faisal 2002).