Proses Fermentasi Pada Pembuatan “Nata”

Oleh : Uliyanti, S.TP

Bakteri Acetobacter xylinum akan merubah gula pada medium menjadi selulosa. Acetobacter xylinum dapat merubah 19% gula menjadi selulosa. Selulosa yang terbentuk dalam media tersebut berupa benang-benang yang bersama-sama polisakarida membentuk jalinan yang terus menerus menebal menjadi lapisan nata (Misgiyarta, 2006).

Sintesa polisakarida oleh bakteri sangat dipengaruhi oleh tersedianya nutrisi dan ion-ion tertentu yang dapat mengkatalisasi aktivitas bakteri. Peningkatan konsentrasi nitrogen dalam substrat dapat meningkatkan jumlah polisakarida yang terbentuk, sedangkan ion-ion bivalen seperti Mg2+ dan Ca2+ diperlukan untuk mengontrol kerja enzim ekstraselluler dan membentuk ikatan dengan polisakarida tersebut.

Aktivitas pembuatan nata hanya terjadi pada kisaran pH antara 3,5-7,5 dengan pH optimum untuk pembentukan nata adalah 4. Suhu yang memungkinkan untuk pembentukan nata adalah pada suhu kamar antara 28-32°C dengan bantuan bakteri Acetobacter xylinum, maka komponen gula yang terdapat di dalamnya dapat dirubah menjadi suatu subtansi yang menyerupai gel yang tumbuh di permukaan media (Nadiya, 2005).

Dalam pertumbuhan, bakteri pembentuk nata dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain tingkat keasaman medium, suhu fermentasi, lama fermentasi, sumber nitrogen, sumber karbon, dan konsentrasi starter. Sumber karbon dapat digunakan gula dari berbagai macam jenis seperti glukosa, sukrosa, fruktosa, ataupun maltosa dan untuk mengatur pH digunakn asam asetat.

Pada proses metabolismenya, selaput selulosa ini terbentuk oleh aktivitas Acetobacter xylinum terhadap glukosa. Karbohidrat pada medium dipecah menjadi glukosa yang kemudian berikatan dengan asam lemak (Guanosin trifosfat) membentuk prekursor penciri selulosa oleh enzim selulosa sintetase, kemudian dikeluarkan ke lingkungan membentuk jalinan selulosa pada permukaan medium. Selama metabolisme karbohidrat oleh Acetobacter xylinum terjadi proses glikolisis yang dimulai dengan perubahan glukosa menjadi glukosa 6-posfat yang kemudian diakhiri dengan terbentuknya asam piruvat. Glukosa 6-P yang terbentuk pada proses glikolisis inilah yang digunakan oleh Acetobacter xylinum untuk menghasilkan selulosa. Selulosa yang terbentuk mernpunyai ikatan β 1,4-glikosida dan tersusun dan komponen glukosa mannosa, rhamnosa dan asam glukoronat dengan perbandingan 3:1:1:1 (Komar Sutriah dan Ahmad Sjahriza, 2000).

Selama fermentasi terjadi penurun pH dari 4 menjadi 3. Derajat keasaman medium yang tinggi ini merupakan syarat tumbuh bagi Acetobacter xylinum. Acetobacter xylinum dapat tumbuh pada kisaran pH 3-6. Pada medium yang asam sampai kondisi tertentu akan menyebabkan reproduksi dan metabolisme sel menjadi lebih baik, sehingga metabolitnya pun banyak.

About these ads

6 thoughts on “Proses Fermentasi Pada Pembuatan “Nata”

  1. berapa lama kondisi fermentasi nata? dan berapa kadar glukosa yang paling optimum untuk memperoleh ketebalan nata yang paling optimum..mhon cantumkan referensix juuga ya..makasih

    • Keberhasilan dalam pembuatan nata dipengaruhi beberapa faktor yaitu viabilitas (kemampuan hidup) bakteri, viabilitas bakteri yang baik akan menghasilkan nata yang baik dan cepat. Selain itu, lingkungan atau kondisi fermentasi juga turut mempengaruhi keberhasilan dalam pembuatan nata seperti tingkat keasaman medium, lama fermentasi, sumber karbon, sumber nitrogen, suhu dan konsentrasi bibit (starter) serta.
      Menurut Lapuz et al, (1967) nata dapat terbentuk pada interval pH 3,5 – 7,5. Hal tersebut disebabkan karena pH di bawah 3,5 tidak sesuai untuk lingkungan hidup Acetobacter xylinum sehingga A. xylinum hanya tumbuh sedikit dan lapisan nata tidak terbentuk. Pada pH awal 8 A. xylinum mulai terhambat pertumbuhannya dan pada pH 9 sel bakteri A. xylinum tidak dapat tumbuh.
      Suhu optimum yang dikehendaki sekitar 28ºC – 32ºC, sedangkan pada suhu rendah aktivitas pertumbuhannya lambat. Suhu inokulasi tidak boleh terlalu tinggi atau lebih 40ºC, karena bisa menginaktifkan bakteri. Suhu optimal terbaik dalam biosintesis selulosa oleh bakteri Acetobacter xylinum pada suhu 30°C dengan lama fermentasi 7 hari dalam substrat yang banyak mengandung glukosa (Surma, Presler, Dariusz, 2008).
      Kandungan nutrisi yang cukup terutama gula sebagai sumber karbon untuk bahan baku pembentukan nata sangat diperlukan. Demikian pula ketersediaan sumber nitrogen dan mineral, walaupun tidak digunakan langsung pembentuk nata, sangat diperlukan untuk pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum. Media yang digunakan dalam pembentukan nata haruslah memiliki kandungan komponen-komponen yang dibutuhkan oleh bakteri Acetobacter xylinum. Menurut Sa’id (1987) setiap medium pertumbuhan mikrobial harus mengandung minimal elemen-elemen C, N, P, S dan Mg dalam dosis yang tepat. Setiap medium pertumbuhan mikrobial harus mengandung minimal elemen-elemen C, N, P, S dan Mg dalam dosis yang tepat.
      Nutrien yang berperan utama dalam proses fermentasi oleh Acetobacter xylinum adalah karbohidrat sebagai sumber energi dan untuk perbanyakan sel (Kadir, 2003). Ketersediaan sumber karbon erat sekali dengan kandungan karbohidrat dengan demikian biosintesis selulosa akan meningkat seiring meningkatnya jumlah karbohidrat yang diubah. Menurut Lapuz et al, (1967) sukrosa dan glukosa pada konsentrasi 10 % memberikan nata yang paling tebal dibandingkan dengan sumber gula lainya. Adapun jumlah gula yang ditambahkan ke dalam bahan baku adalah sebanyak 2% – 7,5%. Peningkatan penggunaan gula akan menurunkan tingkat kekerasan nata de coco, namun penggunaan yang terlalu tinggi juga tidak ekonomis (Sutarminingsih, 2004)
      Selain gula dalam pertumbuhannya Acetobacter xylinum juga memerlukan elemen nitrogen (N) untuk membentuk protein/ enzim sehingga proses metabolisme berjalan dengan baik. Nitrogen merupakan salah satu bahan yang dapat merangsang pertumbuhan dan aktivitas bakteri A. xylinum.
      Menurut Sutarminingsih (2004) penggunaan amonium sulfat sebesar 0,5 % menghasilkan rendemen nata de coco sebesar 70,64 % dengan warna putih; penggunaan ekstrak khamir menghasilkan rendemen 64, 54% dengan warna kuning; dan penggunaan ZA sebesar 0,3% akan memberikan rendemen tertinggi yaitu 93,3%. Menurut Budhiono, Rosidi, Taher, Iguchi, (1999) penambahan nitrogen diatas 1% tidak meningkatkan produksi.
      Apabila rasio antara karbon dan nitrogen diatur secara optimal dan prosesnya terkontrol dengan baik, maka semua cairan akan berubah menjadi nata tanpa meninggalkan residu sedikitpun. Pada penelitian yang dilakukan Jagannath, Kalaiselvan, Manjunatha, Raju, (2008) pada pH 4,0 dengan sukrosa 10 % dan ammonium sulfat 0,5 % menghasilkan nata dengan ketabalan maksimal.
      Faktor lain yang mempengaruhi produksi nata adalah oksigen yang terlarut dalam media fermentasi. Acetobacter xylinum dapat tumbuh dengan baik pada kondisi aerob, yaitu perlu adanya oksigen bebas dari udara. Untuk membuat suasana aerob biasanya wadah untuk fermentasi memiliki permukaan yang luas dan penutupan dengan penutup yang masih bisa ditembus oleh udara, misalnya dengan kertas yang berpori–pori. Hasil penelitian Tantratian, Tammarete, Krusong, Bhatarakosol, (2005) menemukan bahwa oksigen terlarut yang tinggi meningkatkan kandungan asam glukonik pada media yang menggunakan glukosa sebagai sumber karbon, sedangkan oksigen terlarut yang rendah dalam media menyebabkan penurunan produksi selulosa.

Berikan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s