I.
Judul Praktikum
: Pembuatan Nata de Soya
II.
Tujuan
: Setelah melakukan percobaan ini praktikan diharapkan
dapat membuat Nata de Soya III.
Landasan Teori
:
Selama ini air limbah tahu belum pernah dimanfaatkan sehingga dapat mencemari lingkungan sekitar khalayak mitra. Air limbah tahu adalah air sisa penggumpalan tahu (whey) whey) yang dihasilkan selama proses pembuatan tahu. Jika ditinjau dari komposisi kimianya, ternyata air limbah tahu mengandung nutrien-nutrien (protein, karbohidrat, dan bahan-bahan lainnya) yang jika dibiarkan dibuang begitu saja ke sungai justru dapat menimbulkan pencemaran. Tetapi jika dimanfaatkan akan menguntungkan pemilik mitra tahu atau masyarakat yang berminat mengolahnya. Whey tahu mempunyai prospek untuk dimanfaatkan sebagai media fermentasi bakteri. Pemanfaatan air limbah industri tahu untuk produk pangan yang digemari masyarakat merupakan alternatif terbaik yang dapat ditawarkan kepada pengusaha tahu. Selama ini mereka hanya memproses kedelai menjadi tahu dan membuang seluruh limbah pabrik. Pada umumnya mereka berpendapat bahwa limbah tersebut tidak bernilai ekonomis sama sekali. Padahal pemanfaatan bisa meningkatkan pendapatan dari khalayak itu sendiri berupa pemanfaatan limbah tahu menjadi Nata menjadi Nata de Soya. Soya. Nata adalah biomassa yang sebagian besar terdiri dari selulosa, berbentuk agar dan berwarna putih. Massa ini berasal pertumbuhan Acetobacter xylinum xylinum pada permukaan media m edia cair yang asam dan mengandung gula. Nata dapat dibuat dari bahan baku air kelapa, dan limbah cair pengolahan tahu (whey). whey). Nata yang dibuat dari air kelapa disebut dengan Nata de Coco, Coco, dan yang dari whey tahu whey tahu disebut dengan Nata de Soya. Bentuk, warna, tekstur dan rasa kedua jenis nata tersebut tidak berbeda. Kandungan serat nata de coco dan coco dan nata de soya berturut soya berturut – – turut turut yaitu 8,51 % dan 10,60 % (Sutriah dan Sjahriza, 2000 dalam Legiyon, 2011). Menurut hasil analisi gizi, Nata de Soya Soya tergolong produk pangan yang bergizi tinggi terutama pada kandungan karbohidrat, protein dan serat kasar. Data tersebut
membuktikan bahwa bakteri Acetobacter xylinum mampu mengubah air limbah tahu yang tidak bernilai menjadi suatu produk bernilai gizi tinggi (Basrah Enie & Supriatna, 1993). Kandungan Gizi Nata de Soya dan Air Limbah Tahu dalam 100 gr
Zat Gizi (satuan)
Air Limbah ata de Soya
Tahu
Karbohidrat (g)
20
2
Protein (g)
2,35
1,75
Lemak (g)
1,68
1,25
Serat kasar (g)
3,2
0,001
Kalsium (mg)
4,6
4,5
Nata de soya adalah selulosa yang mengandung air sekitar 98% dengan tekstur kenyal, kokoh, putih, dan transparan dengan rasa yang mirip kolang-kaling. Produk ini dapat dipakai sebagai sumber makanan yang rendah kalori untuk keperluan diet dan mengandung serat yang sangat dibutuhkan dalam proses fisiologi (Cahyadi, 2009). Pembentukan nata de soya terjadi karena proses pengambilan glukosa dari dalam limbah cair tahu oleh sel-sel Acetobacter xylinum. Kemudian glukosa tersebut digabungkan dengan asam lemak membentuk prekusor pada membran sel dan bersama enzim mempolimerisasikan glukosa menjadi selulosa di luar sel (Cahyadi, 2009). Produk gel terbentuk melalui mekanisme biokonversi oleh mikrobia yaitu proses perubahan substrat menjadi suatu substansi menyerupai benang-benang polisakarida (Stainer et al , 1963 dalam KNLH, 2007). Substrat yang biasa digunakan sebagai media pembentukan nata antara lain air kelapa, sari nenas, limbah cair tahu dan lainnya atau bahan-bahan lain yang mengandung nutrisi untuk pertumbuhan bakteri pembentuk gel. Bila bakteri tersebut ditumbuhkan pada media tersebut yang mengandung gula, maka bakteri akan mengkonversi sekitar 19 % gula tersebut menjadi selulosa (gel). Gel yang dihasilkan merupakan polimer dari gula ikatan 1,4 – glukosa glukosida (Atyh et al , 1995 dalam KNLH, 2007). Selulosa yang disekresikan ke medium berupa benang-benang yang bersama-sama dengan polisakarida berlendir membentuk suatu jalinan membentuk menyerupai kristal putih (Djide, 1994 dalam KNLH, 2007).
Proses pembentukan gel dimulai dengan proses kimiawi yaitu glikolisis. Karbohidrat yang berasal dari medium dihidrolisis melalui cara asam (asam asetat) maupun secara enzimatis yang merupakan penyusunan polisakarida selulosa (Yusuf, 1992 dalam KNLH, 2007). Sukrosa pada proses glikolisis dengan hidrolisis asam menghasilkan D-glukosa dan D-fruktosa. Karbohidrat yang ada dalam media dipecah menjadi senyawa-senyawa sederhana misalnya menjadi glukosa untuk digunakan sebagai sumber energi bagi pertumbuhan sel-sel mikrobia. Bila dalam media konsentrasi karbohidrat kurang, maka kemampuan mikrobia untuk membentuk gel tidak berjalan dengan optimal bahkan mengalami kegagalan. Secara teoritis pembentukan selulosa cukup unik, karena bakteri mensintesis alat pelindung
diri
untuk
mencegah
terhadap
faktor
lingkungan
yang
kurang
menguntungkan dengan cara menjerat diri dalam selulosa yang dibentuknya, tetapi cara ini tidak selamanya menguntungkan karena penjeratan yang terlalu ketat justru dapat mematikan bakteri itu sendiri karena tidak tersedianya faktor kehidupan cukup untuk berlangsungnya aktivitas bakteri manakala selulosa telah menebal. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan gel diantaranya : 1.
Sumber karbon merupakan faktor penting terhadap pembentukan gel. Menurut Suratiningsih (1994) dalam Nurhayati (2006), bahwa bakteri Acetobacter xylinum 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, karena merupakan gula lokal, harganya murah dan menghasilkan nata yang tebal dan kenyal. Penambahan gula 5-8 % dapat memicu pertumbuhan optimal bakteri. Penambahan gula terlalu banyak kurang menguntungkan, selain mengganggu aktivitas bakteri juga mengakibatkan penurunan pH secara drastis (KNLH, 2007).
2.
Sumber nitrogen diperlukan untuk pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum yang dapat diperoleh dari yeast ekstrak, natrium nitrat, urea, ammonium sulfat. Di dalam fermentasi apabila nitrogen tidak tersedia maka nata tidak akan terbentuk (Nurhayati, 2006).
3.
Tingkat keasaman media fermentasi juga berpengaruh terhadap hasil nata. Menurut Sunarso (1992) dalam Nurhayati (2006), semakin rendah pH media fermentasi diperoleh nata yang semakin tebal. Hal ini disebabkan semakin terseleksinya pertumbuhan mikroba akibat turunnya pH, maka Acetobacter xylinum akan semakin sedikit mendapat saingan dengan mikroba yang lain untuk mendapat nutrien dari media pertumbuhannya. Banyak penelitian setuju bahwa pH optimum untuk menghasilkan selulosa antara pH 4 sampai 6 dengan nilai maksimum pada 5 sampai 5,5 (Hestrin et al., 1954, Lapuz et al., 1967, Masaoka et al., 1993, Embuscado et al., 1994 dalam Hafzialman, 2011).
4.
Suhu juga merupakan faktor yang penting untuk pertumbuhan bakteri Acetobacter , hal ini mengingat bahwa mikroba tertentu mempunyai suhu optimum untuk bisa hidup. Menurut Sunarso (1992) dalam Nurhayati (2006), suhu inkubasi fermentasi sangat berpengaruh terhadap pembentukan nata. Suhu inkubasi 28 – 31 ⁰C merupakan suhu optimal bagi pembentukan nata yang akan menghasilkan nata yang tebal dan kenyal.
5.
Kebutuhan oksigen, bakteri Acetobacter xylinum bersifat aerob sehingga selama fermentasi diperlukan keberadaan oksigen (KNLH, 2007).
IV.
Alat dan bahan
:
a. Alat : - Kompor
- Panci - Timbangan - Gelas ukur - Saringan - Wadah plastik - Pengaduk kayu - Hair Dryer - Sendok
b. Bahan : - Air limbah tahu (whey) 2 Liter
- Gula pasir 200 gr - Urea 2 gr - Cuka makan 5 ml - Starter 200 ml - Kertas koran
V.
Prosedur Percobaan
:
Pembu atan N ata de Soya
Air limbah tahu (whey) sebanyak 2 L disaring, lalu dimasak sampai mendidih dan busa yang ada dibuang.
Kemudian ditambahkan gula pasir sebanyak 200 gr dan diaduk sampai semuanya homogen.
Ditambahkan Pupuk ZA sebanyak 2.0 gr
Lalu didinginkan sampai suhu kamar.
Ditaruh kedalam talang plastik (sebagai wadah fermentasi)
Setelah dingin, kemudian ditambahkan asam cuka makan sebanyak 5 ml dan diaduk sampai semuanya homogen.
Setelah semuanya dihomogenkan lalu ditambahkan starter sebanyak 200 ml.
Tutup rapat menggunakan koran diatas wadah plastik agar tidak ada udara yang masuk.
Difermentasi selama 2 minggu sampai semuanya menjadi lapisan Nata.
Pengol ahan Nata de Soya Nata
yang telah jadi diambil dan dicuci dengan air, berulang-ulang sampai
bersih,
Kemudian dilakukan pemotongan dengan menggunakan pisau tahan karat dengan bentuk seperti kubus-kubus kecil.
Kemudian dicuci lagi berulang-ulang sampai rasa asam dari Nata tersebut hilang.
VI.
Diagram Alir
:
VII. Hasil Pengamatan
:
Perlakuan
Whey tahu (2,5L) + Gula (250 gr) + urea (12,5 gr)
Hasil Pengamatan
Whey tahu (keruh) + Gula (putih) + urea (putih) Larutan A
lalu dipanaskan Setelah dingin,
Larutan A (bening) + asam cuka (tidak berwarna)
Larutan A + Asam Cuka (5
→ larutan B (bening)
mL), pH mencapai 4 Larutan B + starter (250 ml)
Larutan B (bening) + starter (putih keruh) larutan C (bening)
Larutan (III) disimpan,
Pada minggu pertama, terbentuk lapisan nata
Pada minggu pertama,
dengan permukaan yang rata. Namun tidak begitu tebal. Karena dikhawatirkan akan terjadi kontaminasi lebih lanjut, maka nata langsung dipanen.
VIII. Mekanisme Reaksi
:
IX.
Pembahasan
:
Nata yang kami buat dilihat secara keseluruhan dikatakan berhasil dengan baik, karena keseluruhan air limbah tahu (whey) dapat diubah oleh Acetobacter xylinum menjadi produk nata. Walaupun ketebalan yang diperoleh tidak setebal nata de coco. Hal ini dikarenakan waktu panen yang percepat yaitu hanya satu minggu proses fermentasi. Terbentuknya Nata seperti jelly disebabkan oleh aktivitas mikroba acetobacter xylinum untuk merombak jaringan protein menjadi bio sellulosa sehingga timbul benang-benang (serat) sellulosa yang sangat banyak dimana makin lama, persediaan whey tahu terombak semua menjadi bio sellulosa. Bakteri Acetobacter xylinum akan dapat membentuk nata jika ditumbuhkan dalam air kelapa yang sudah diperkaya dengan Karbon (C) dan Nitrogen (N), melalui proses yang terkontrol. Dalam kondisi demikian, bakteri tersebut akan menghasilkan enzim ekstraseluler yang dapat menyusun zat gula menjadi ribuan rantai serat atau selulosa. Dari jutaan renik yang tumbuh pada air kelapa tersbeut, akan dihasilkan jutaan lembar benang-benang selulosa yang akhirnya nampak padat berwarna putih hingga transparan, yang disebut sebagai nata. Nata yang dihasilkan mempunyai rasa asam, oleh karena dalam pembuatannya kita menggunakan asam cuka agar didapatkan pH 3,0 – 4,5 sebagai kondisi optimum pertumbuhan kedua jenis bakteri ini, sehingga mempengaruhi rasanya, tapi rasa asam ini dapat kita hilangkan dengan jalan dilakukan pencucian berulang-ulang kali sampai rasa asamnya itu hilang. Faktor-faktor yang mempengaruhi Acetobacter Xylinum mengalami pertumbuhan adalah nutrisi, sumber karbon, sumber nitrogen, serta tingkat keasaman media temperature, dan udara (oksigen). Senyawa karbon yang dibutuhkan dalam fermentasi nata berasal dari monosakarida dan disakarida. Sumber dari karbon ini yang paling banyak digunakan adalah gula. Sumber nitrogen bias berasal dari bahan organic seperti urea. Meskipun bakteri Acetobacter Xylinum dapat tumbuh pada pH 3,5 – 7,5, namun akan tumbuh optimal bila pH nya 4,3. sedangkan suhu ideal bagi pertumbuhan bakteri Acetobacter Xylinum pada suhu 28 – 31 0C. bakteri ini sangat memerlukan oksigen. Sehingga dalam fermentasi tidak perlu ditutup rapat namun hanya ditutup untuk mencegah kotoran masuk kedalam media yang dapat mengakibatkan kontaminasi zat-
zat yang tidak diinginkan sehingga akan membuat nata de coco gagal membentuk lapisan. Ada beberapa hal yang dapat menyebabkan kegagalan dalam memproduksi nata de soya yakni adanya kontaminasi dari zat ataupun unsur lain yang tidak seharusnya, wadah tempat menyimpan biakan nata de soya terlalu sering terkena goncangan, wadah yang digunakan untuk pembiakan kurang steril sehingga masih ada bakteri-bakteri lain, dan masih banyak lagi faktor lain yang dapat menyebabkan kegagalan.
X.
Kesimpulan : 1. Nata de soya merupakan selulosa yang mengandung air sekitar 98% dengan
tekstur kenyal, kokoh, putih, dan transparan dengan rasa yang mirip kolangkaling. 2. Pembentukan nata de soya terjadi karena proses pengambilan glukosa dari dalam limbah cair tahu oleh sel-sel Acetobacter xylinum. Kemudian glukosa tersebut digabungkan dengan asam lemak membentuk prekusor pada membran sel dan bersama enzim mempolimerisasikan glukosa menjadi selulosa di luar sel. 3. pH optimal untuk tumbuhnya bakteri Acetobacter Xylinum yaitu pada pH 4,3 dan suhu ideal bagi pertumbuhan bakteri Acetobacter Xylinum pada suhu 28 – 31 0C. 4. Tempat inkubasi memberikan pengaruh terhadap produksi Nata dimana jumlah Nata yang diproduksi lebih baik dan lebih banyak ketika pada proses pembuatan Nata, wadah media dalam keadaan statis daripada digoyang. 5. Kebersihan merupakan faktor sangat penting untuk keberhasilan dan proses pembuatan Nata de Soya.
DAFTAR PUSTAKA
Ikranegara,
Nheno.
2013.
Nata
de
Soya.
(online),
(http://nhenoikranegara.blogspot.com/, diakses tanggal 6 Maret 2014). Fajar. 2013. Pengolahan Limbah Tahu Menjadi “Nata De Soya” (Amdal). (online), (http://ajanksifajar.blogspot.com/2013/01/pengolahan-limbah-tahu-menjadi-natade.html, diakses tanggal 6 Maret 2014).
LAPORAN TETAP PRAKTIKUM BIOKIMIA II “
Pembu atan Nata de Soya
”
DISUSUN OLEH :
NAMA
: IBNU DARMAWANTO
NIM
: 06111010008
SEMESTER
: VI
KELOMPOK
:6B
DOSEN PENGASUH
: 1. Drs.Made Sukaryawan, M.Si 2. Desi, S.Pd., M.T.
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014
