Pengaruh Jumlah Penambahan Glukosa, Tempat Penyimpanan, dan Jenis

Bahan Baku pada Pembuatan Nata de Mango dengan Cara Fermentasi

A Shani Maulana T, Joe Epridoena Sinulingga, Shelma Karami

Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

Jl. Prof. H. Sudharto, SH Tembalang-Semarang 50329 Indonesia

ABSTRACT

Nata is derived from Spanish which translated into Latin became "natare" which means

floating. The outline of this fermentation method is to filter the juice of mango. Bring to a boil. After the juice is cooled, add nutrients. Adjust the pH of the appropriate variables. Put it in a beaker glass.

Add starter according variables. Fermented at 30 C in less than 8 days.Harvest the formed Nata,

wash it with aquadest, and weigh the nata. Do an analysis of glucose and standards glucose formed before. The results that we have obtained is decreasing % S for each variable at the end of

fermentation. Unlike, the density of the end of each variable. Where, in the variable arumanis mango,

the density will decrease while the variable Manalagi mango, the density will increase. The addition

of sugar to 15%W Nata will produce greater weight (14.9 grams) compared to the addition of 10% W (14, 3 g) and 5% W (14.2 grams). Harumanis mango will produce a greater weight (15.3 grams) than

Manalagi mango (14.3 grams). Meanwhile the change of % S on Harummanis mango is smaller

(0.316%) than Manalagi mango (0.370 The treatment with variable storage in the cupboard (27-30C temperature) will produce optimal Nata than storage in the incubator (temperature: 37C).

Fermentation mediumat pH 4.5 will produce optimal nata weight than the manufacture of medium

atmosphere at pH 3.

Keywords : Acetobacter xylinum,density, fermentation, glucose,nata

ABSTRAK

Nata berasal dari bahasa Spanyol yang apabila diterjemahkan kedalam Bahasa Latin

menjadi natare yang artinya terapung-apung. Garis besar cara fermentasi ini adalah menyaring air perasan buah mangga, didihkan, setelah dingin tambahkan nutrient, atur pH sesuai variabel dan

masukkan ke dalam beaker gelas. Langkah selanjutnya adalah menambahkan starter sesuai variabel,

fermentasikan pada suhu 30oC pada waktu kurang lebih 8 hari, panen Nata yang terbentuk, cuci dan

timbang. Lakukan analisis glukosa dan glukosa standar yang terbentuk terlebih dahulu. Hasil yang

kami peroleh adalah penurunan % S untuk masing-masing variabel. Densitas pada variabel buah

mangga Harumanis akan mengalami penurunan sementara pada variabel buah mangga Manalagi akan mengalami kenaikan. Penambahan gula pasir 15 % W akan menghasilkan berat Nata yang lebih

besar (14,9 gram) dibandingkan penambahan 10 % W (14, 3 gram) dan 5 % W (14,2 gram). Variabel

buah mangga arumanis akan menghasilkan berat Nata yang lebih besar (15,3 gram) dibandingkan

buah mangga Manalagi (14,3 gram). Perubahan % S pada buah mangga Harumanis lebih kecil (0,316 %) dibandingkan buah mangga Manalagi (0,370 %). Perlakuan dengan penyimpanan variabel

didalam almari (suhu 27o-30

oC) akan menghasilkan Nata yang optimal dibandingkan penyimpanan

didalam inkubator (suhu : 37oC). Suasana medium fermentasi pada pH 4,5 akan menghasilkan berat

Nata yang optimal dibandingkan pembuatan suasana medium pada pH 3.

Kata Kunci : Acetobacter xylinum, densitas, fermentasi, glukosa, nata

1. Pendahuluan

Nata berasal dari Bahasa Spanyol

yang apabila diterjemahkan kedalam Bahasa

Latin menjadi natare yang artinya terapung-apung. Nata termasuk produk fermentasi.

Kenampakan nata adalah seperti sel, berwarna

1010,210,410,610,8

11

0 1 2

%S Awal

%S Akhir

putih, hingga abu-abu, aroma asam, rasa asam

atau tidak manis, tembus pandang, dan teksturnya kenyal.

Nata dapat dibuat dengan berbagai

bahan baku jika proses menggunakan prosedur

yang tepat. Selain melalui kelapa, nata juga dapat dibuat dengan menggunakan bahan baku

berupa mangga. Fermentasi nata yang lazim

disebut Nata de Mango ini menggunakan bakteri Acetobacter xylinum yang merupakan

jenis bakteri aerob.

Nata de Mango sendiri memiliki beberapa manfaat, diantaranya dapat

digunakan sebagai makanan rendah kalori,

bahan dasar pembuat pulp, dan beberapa

kegunaan di bidang medis (kesehatan) lainnya.

2. Bahan dan Metode 2.1 Bahan dan Alat Mangga Arumanis 150 ml ; mangga Manalagi

150 ml ; MgSO4 @ 2 gram ; Glukosa anhidris

@ 2,5 gram ; Yeast Ekstrak @ 2 gram ; Acetobacter xylinum @ 18% V ; NaOH

secukupnya ; CH3COOH secukupnya ;

Indikator MB @ 2 tetes ; kompor listrik ;

beaker glass secukupnya ; autoclave ; gelas ukur @ 3 buah ; pengaduk @ 2 buah ;

inkubator ; erlenmeyer secukupnya ;

picnometer @ 2 buah

2.2 Analisa Kadar Glukosa

Membuat glukosa standar. Mengambil 2,5

gram glukosa andhidrit. Mengencerkan dengan 1000 ml aquadest. Menstandarisasi

glukosa dengan mengambil 5 ml glukosa

standar. Mengencerkan hingga 100 ml. Mengambil 5 ml. Menetralkan pH.

Menambah masing-masing 5 ml Fehling A

dan Fehling B. Memanaskan pada suhu 60o

sampai 70oC. Mentitrasi sampai warna biru

hilang. Menambahkan 2 tetes MB. Mentitrasi

itrasi kembali sampai warna merah bata.

Mencatat F. Menghitung kadar glukosa bahan dengan

mengambil 5 ml bahan. Mengencerkan hingga

100 ml. Mengambil 5 ml. Menetralkan pH. Menambah masing-masing 5 ml Fehling A dan

Fehling B. Menambahkan 5 ml glukosa

standar. Memanaskan pada suhu 60o sampai

70o. Mentitrasi sampai warna biru hilang.

Menambahkan 2 tetes MB. Mentitrasi sampai

warna merah bata. Mencatat M.

2.3 Fermentasi Nata de Mango Manyaring air perasan mangga.kemudian

dididihkan. Setelah dingin, menambahkan

nutrien sesuai variabel. Mengatur pH 4,5.

memasukkan ke beaker glass. Menambahkan starter 18 % V dan memfermentasikannya

pada suhu 30oC selama 8 hari. Memanen,

mencuci, mengeringklan, dan menimbang nata

yang terbentuk.

3. Hasil dan Pembahasan 3.1 Perubahan kadar glukosa pada mangga

Arumanis

Gambar 1 Grafik Perbandingan % S pada

Buah Mangga Arumanis

Pada grafik diatas terlihat bahwa% S awal pada sampel lebih tinggi dibandingkan %

S akhir. Hal ini di sebabkan oleh bakteri

Acetobacter xylinum yang menggunakan glukosa sebagai bahan polimerisasi menjadi

polisakarida (selulosa) (Hidayatullah, 2007).

Selanjutnya selulosa tersebut membentuk matriks yang dikenal sebagai nata sehingga

kadar glukosa yang ada pada medium setelah

fermentasi lebih sedikit dibanding kadar

glukosa mula-mula.

3.2 Perubahan Kadar Glukosa pada Mangga Manalagi

Gambar 2 Grafik Perbandingan % S pada

Mangga Manalagi Pada grafik diatas terlihat bahwa %S

awal pada sampel lebih tinggi dibandingkan

%S akhir. Hal ini di sebabkan oleh bakteri Acetobacter xylinum yang menggunakan

glukosa sebagai bahan polimerisasi menjadi

polisakarida (selulosa) (Hidayatullah, 2007).

Selanjutnya selulosa tersebut membentuk matriks yang dikenal sebagai nata sehingga

kadar glukosa yang ada pada medium setelah

11

11,5

12

12,5

3 4 5 6

%S Awal

%S Akhir

3,8

4

4,2

4,4

4,6

0 1 2

pH awal

pH akhir

fermentasi lebih sedikit dibanding kadar

glukosa mula-mula.

3.3 Perubahan Densitas pada Medium Sampel

Gambar 3 Grafik Perbandingan Densitas pada

mangga Arumanis

Gambar 4 Grafik Perbandingan Densitas pada

mangga Manalagi

Diketahui bahwa densitas dari variabel buah mangga Manalagi semakin

bertambah seiring dengan terus

berlangsungnya proses fermentasi selama 5

hari. Sukrosa sebagai salah satu nutrient sumber karbon dan yeast ekstrak sebagai

sumber nitrogen merupakan bahan yang

senantiasa dikonsumsi oleh bakteri sehingga massa larutan akan berkurang.

Tetapi pada kenyataannya,

penambahan nutrient pada fermentasi nata mempengaruhi massa medium fermentasi,

bakteri Acetobacter xylinum tidak memakai

semua nutrient secara sempurna untuk

mendukung metabolismenya sehingga penambahan nutrient seperti glukosa anhidris,

KH2PO4, MgSO4 dan yeast ekstrak (sumber

nitrogen) lain mengakibatkan penambahan massa medium fermentasi karena tidak semua

nutrient tersebut terpakai oleh bakteri,

sehingga sesuai dengan rumus:

=

Dimana, = massa jenis (gr/ml) m = massa larutan (gr)

v = volume larutan (ml)

Maka, dengan naiknya massa medium

fermentasi, akhir fermentasi juga akan naik dan dapat disimpulkan, nutrient

3.4 Perubahan pH medium fermentasi Nata de Mango

Gambar 5 Grafik Perbandingan pH pada

mangga Arumanis

Gambar 6 Grafik Perbandingan pH pada

mangga Manalagi

Berdasarkan gambar 4.5 dan 4.6 diatas, diperoleh data pH pada larutan sampel

mengalami penurunan, pH digunakan sebagai

indkator derajat keasaman suatu larutan. Semakin rendah pH suatu larutan maka

semakin tinggi tingkat keasaman suatu larutan.

pH larutan sampel mengalami penurunan

akibat semakin tingginya tingkat keasaman sampel tersebut. Tingkat keasaman sampel

dipengaruhi oleh aktivitas bakteri Acetobacter

xylinum yang metabolismenya menghasilkan asam asetat yang lebih asam dari sampel

sehingga menurunkan pH sampel

(Hidayatullah, 2012). Berikut reaksi pembentukan asam asetat

C6H12O6 C2H5OH + 2CO2

CH3CH2OH + O2 CH3CHO +

H2O CH3CHO + H2O CH3CH(OH)2

CH3CH(OH)2 + O2 CH3COOH +

H2O

3.5 Perbandingan Jenis Bahan Baku pada Variabel 1 dan 5 ditinjau dari Perubahan Kadar Glukosa dan Berat Nata yang

Terbentuk

1. Perbandingan Perubahan Kadar Glukosa pada Bahan Baku Variabel 1 dan 5 Pada variabel 1 atau variabel buah mangga

Harumanis, terlihat bahwa perubahan %S yang

1,141,151,161,171,181,19

0 1 2

Densitas Awal

Densitas Akhir

0,951

1,051,1

1,151,2

3 4 5 6

Densitas Awal

Densitas Akhir

2,8

3,2

3,6

4

4,4

4,8

3 4 5 6

pH awal

pH akhir

dimiliki oleh variabel ini lebih kecil

dibandingkan perubahan %S pada variabel 5. Dimana perubahan %S pada variabel 1 adalah

sebesar 0,316% sedangkan perubahan %S

pada variabel 5 adalah 0,370%.

Hal ini disebabkan oleh sifat bakteri Acetobacter xylinum yang dapat mengoksidasi

lanjut pada kadar glukosa didalam variabel 5,

sehingga jumlah glukosa yang terpolimerisasi pada variabel ini menjadi lebih kecil akibat

sebagian massanya berubah menjadi gas CO2

sehingga hal inilah yang kemungkinan besar mengakibatkan massa nata pada variabel 1

lebih tinggi daripada variabel 5 (Pingkan dkk.,

2008).

2. Perbandingan berat Nata dengan Variasi Bahan Bahan Baku pada Variabel 1 dan 5

Pada variabel 1 (mangga Harumanis)

terlihat berat yang dimiliki lebih besar yakni 15,39 gram dibandingkan dengan berat pada

variabel 5 (mangga Manalagi) yakni 14,3

gram. Hal ini disebabkan oleh kandungan gula total yang dimiliki oleh buah mangga

Harumanis (sebesar 11,33% per 100 gram)

lebih rendah dibandingkan kandungan gula

buah mangga Manalagi (sebesar 11,80% per 100 gram) sehingga pada variabel yang

berbeda dengan perbandingan volume yang

sama akan mengakibatkan jumlah gula yang terkonversi menjadi energi selama fermentasi

pada variabel buah mangga Haruanis akan

lebih sedikit volumenya sehingga jumlah total

berat pada variabel buah mangga Harumanis lebih besar dibandingkan sampel buah

Manalagi (Yusmarini dkk., 2004)

3.6 Perbandingan Jumlah Penambahan

Glukosa pada Variabel 3, 5, dan 6

Seperti yang telah diketahui, bahwa glukosa di dalam fermentasi nata digunakan

sebagai sumber karbon (C) dimana karbon-

karbon yang terbentuk ini akan dipolimerisasi

menggunakan jasa Acetobacter xylinum untuk menjadi senyawa yang ketampakannya dari

luar kita sebut sebagai nata.

Argumentasi ini kemudian sejalan dengan hasil percobaan yang telah kami

peroleh, dimana pada variabel 3 dengan

penambahan gula 5%W akan menghasilkan polimerisasi selulosa yang lebih sedikit

sehingga jumlah nata yang terbentuk hanya

memiliki berat sebesar 14,2 gram. Berbeda hal

nya pada variabel 5, dimana penambahan gula sebesar 10%Wakan menghasilkan polimerisasi

glukosa yang lebih tinggi dibandingkan pada

variabel 3 dengan berat nata yang terbentuk

sebesar 14,3 gram. Sedangkan pada variabel 6 dengan penambahan gula sebesar 15%W telah

menghasilkan polimerisasi selulosa tertinggi,

dengan berat nata yang terbentuk sebesar 14,9

gram, sebagai akibat dari penambahan gula yang lebih besar, maka kenampakan nata yang

lebih baik telah dimiliki begitu juga dengan

ketebalan nata telah memiliki kemiripan yang cukup signifikan dengan referensi kami. Oleh

karena itu, pada kesimpulannya penambahan

gula yang paling optimum pada percobaan kami adalah variabel 6 yaitu pada penambahan

gula sebesar 15%W.

Berdasarkan alasan dan beberapa fakta

di atas, maka dapat dipastikan bahwa percobaan kami pada variabel 6 dengan

penambahan gula sebesar 15%W akan

menghasilkan fermentasi optimum yang dicirikan dengan kenampakan nata yang tebal

dan beratnya besar. (Hidayatullah, 2012).

3.7 Perbandingan Tempat Penyimpanan pada

Variabel 1 dan 2

Perlakuan terhadap tempat penyimpanan

memiliki dampak tertentu terhadap proses dan keberhasilan nata. Tempat penyimpanan yang

dimaksud disini adalah yang berhubungan

mengenai penanganan suhu, dimana pada variabel 1 percobaan disimpan di dalam almari

pada suhu kamar dengan rentang suhu 27-

30. Sementara pada variabel 2, bahan percobaan disimpan di dalam sebuah incubator

yang memiliki suhu 37 (Anonim, 2012) Berdasarkan data yang diperoleh,

bakteri Acetobacter xylinum dapat tumbuh

optimal pada rentang suhu 28-31 (Hariani, 2013). Berdasarkan data hasil percobaan yang

diperoleh, maka berat nata yang terbentuk

pada variabel 1 akan lebih besar dibandingkan variabel 2 sehingga hal ini terbukti dimana

berat nata pada variabel 1 adalah sebesar 15,3

gram sementara pada variabel 2 adalah sebesar 13,2 gram. Kesimpulannya, fermentasi nata

akan menjadi optimal jika dilakukan pada suhu

yang mendekati suhu kamar.

3.8 Perbandingan pH pada Variabel 4 dan 5 Perlakuan terhadap suasana media

fermentasi juga mempengaruhi proses fermentasi dan keberhasilan fermentasi.

Bakteri Acetobacter xylinum akan semakin

baik pertumbuhannya pada rentang pH 4-5 (Hariani, 2013). Hal itu mengakibatkan tingkat

keberhasilan pembuatan Nata pada variabel 5

akan lebih besar dengan massa nata yang

terbentuk sebesar 14,3 gram dibandingkan dengan variabel 4 yang memiliki pH medium

sebesar 3 dengan massa nata yang terbentuk

sebesar 12,8 gram. Ion hidrogen yang terlalu

banyak akan mempengaruhi kestabilan sitoplasma bakteri akibat membrane sel bakteri

Acetobacter xylinum yang permeabel

sehingga, sel akan menjadi lisis akibat kandungan garam yang tinggi.

4. Kesimpulan 1. Hasil fermentasi yang diperoleh praktikan

memiliki % S akhir yang lebih rendah

dibandingkan dengan % S awal untuk

setiap variabel. 2. Hasil fermentasi yang diperoleh praktikan

memiliki densitas yang berbeda untuk

setiap variabel bahan baku. Densitasakan menurun pada variabel buah mangga

Harumanis serta densitas yang meningkat

pada variabel buah mangga Manalagi. 3. Suasana medium untuk setiap variabel

mengalami perubahan dimana pH medium

4,5, dan 3 cenderung mengalami penurunan

akibat produksi asam asetat yang telah dilakukan bakteri Acetobacter xylinum.

4. Variabel buah mangga Arumanis akan memiliki berat nata yang lebih besar (15,3 gram) dibandingkan buah mangga

Manalagi (14,3 gram). Variabel buah

mangga Arumanis akan memiliki % S yang

lebih kecil (0,316 %) dibandingkan perubahan % S pada buah mangga

Manalagi (0, 370 %).

5. Penambahan 15 % W gula pasir menghasilkan berat nata de mango yang

lebih besar (14,9 gram) dibandingkan

penambahan 10 % W (berat Nata = 14,5 gram) dan 5 % W (berat Nata = 14,2 gram)

gula pasir.

6. Perlakuan dengan penyimpanan bahan percobaan didalam almari (suhu : 27

o-30

oC)

akan menghasilkan berat nata yang optimal

dibandingkan penyimpanan didalam

inkubator (37oC).

7. Suasana medium pada pH 4,5 akan menghasilkan berat nata yang optimal

dibandingkan dengan pH medium 3 karena suasana pertumbuhan terbaik bakteri

Acetobacter xylinum adalah pada pH 4-5.

DAFTAR PUSTAKA

Adriapriadi, Muhandri. 2012. Fermentasi

Nata de Coco. http://muhandri.blogdetik.com. Diakses pada 14 November 2014

Anonim, 2011. Manfaat Buah Mangga. www.anekabuahsegar.wordpress.com.

Diakses pada 13 November 2014 Dreecold and Cumn. Industrial Microbiology

2nd ed Mc. Graw Hill book Inc, New

York. Lapuz, M. M., Gollardo E.G., & Palo M.A.

1967. The Organism and Culture

Requirements, Characteristics and Identity. The Philippine J. Science.

98:191 109. Pingkan, Aditiwati & Kusnadi. 2003. Kultur

Campuran dan Faktor Lingkungan Mikroorganisme yang Berperan dalam

Fermentasi Tea Cider. Departemen Biologi: FMIPA Institut Teknologi Bandung dan Jurusan Biologi: FMIPA

Universitas Pendidikan Bandung

Putri, Mian Hariani 2013. Fermentasi Nata. www.mikrobiologidanbakteri.wordpress

.com/211347/050413/02. diakses pada

12 November 2014

Rahmat, Hidayatullah. 2012. Pemanfaatan Limbah Air Cucian Beras sebagai

Substrat Pembuatan Nata de Leri

dengan Penambahan Kadar Gula Pasir dan Starter Berbeda. Program Studi

Biologi UIN: Bandung,

Swissa, M., Aloni, Y., Weinhouse, H.

&Benziman, M. 1980. Intermediary step in Acetobacterxylinum Cellulose

Synthesis Studies whit whole Cells and Cell Free Preparation of the Wild Type and A Celluloses Mutant. J.Bacteriol.

143: 1142 1150. Usman, M. 2012. Manfaat Buah Mangga.

www.infobuah.com/mangga. Diakses

pada 12 November 2014

Wiharvo, F.G. 1986. Srikandi Pardos

Dedirardeas. Pengantar Teknologi Pangan. PT. Gramedia. Jakarta.

Wikipedia, 2014. Pengertian Inkubator.

www.wikipedia.org/pengertian-inkubator/02. Diakses pada 13

November 2014

Yusmarini, Usman Paro & Vonny.2014. Pengaruh Pemberian Beberapa Jenis Gula dan Sumber Nitrogen Terhadap

Produksi Nata de Pina. www.e-journal.unsri.ac.id/03145573/02134/020404. Diakses pada 10 November 20