Bahan ajar fermentasi

1. NATA DE COCO
(SELULOSA BAKTERI)
Maryam, STP, MP

2. Pohon Industri Kelapa

3. Pengertian
• Potensi limbah air kelapa di Indonesia sangat besar karena Indonesia adalah
penghasil kelapa terbesar di dunia, dengan luas area mencapai 32,4% dari total luas
lahan perkebunan kelapa di seluruh dunia
• Nata de coco adalah hasil proses fermentasi air kelapa dengan menggunakan bakteri
Acetobacter xylinum.
• Secara kimiawi, serat yang terkandung di dalam nata de coco adalah serat
selulosa.

4. • Selulosa merupakan biopolimer yang paling melimpah di bumi dan
merupakan komponen utama biomassa tumbuhan.
• Selulosa tumbuhan biasanya tidak murni karena bercampur dengan lignin dan
hemiselulosa.
• Sehingga menyulitkan pengembangan aplikasinya dalam dunia industri karena
memerlukan pemurnian (pulping) sebelum digunakan, seperti pada industri
pulp & kertas.

5. • Diperkirakan 1 triliun ton selulosa diproduksi tiap tahun.
• Sumber selulosa : kayu dan non kayu (kapas, kapuk, ramie, jute, bambu,
pisang, nanas, abacca dll) termasuk selulosa bakteri

6. • Bakteri selulosa mempunyai beberapa keunggulan antara lain memiliki
kemurnian yang tinggi, kristalinitas, kekuatan mekanik, dan porositas yang
tinggi serta memiliki kapasitas dalam menyerap air yang cukup besar dan
mudah terurai.
• Serat nata de coco berpotensi untuk dikembangkan industri makanan/minuman
dan industri-industri penting lainnya.

7. Makanan dan minuman
memiliki kandungan serat tinggi
kandungan kalori rendah
tidak mengandung kolesterol
cocok untuk makanan diet dan
baik untuk sistem pencernaan
Selulosa bakteri tidak memiliki kandungan gizi kecuali hanya kandungan serat

8. Industri-industri lainnya
• Industri pembuatan diafragma transduser untuk speaker dan headphone, kulit
buatan untuk pengganti kulit yang rusak akibat terbakar, membran separasi,
bahan pencampur dalam industri kertas, produksi karbon film
elektrokonduktif, alat optik dan bahan-bahan untuk keperluan biomedis.
• Sebagai bahan bahan komposit baru (biomaterial) untuk pembuatan produk-
produk lain seperti spack board motor atau body mobil, panel tahan peluru,
rangka atap rumah, tempat duduk helikopter

9. Penelitian selulosa bakteri
• Penelitian mengenai penggunaan sumber karbon dalam produksi selulosa
bakteri yang sudah dilakukan yaitu air kelapa, ekstrak buah (Kurosumi et al,
2009; Umami, 2011), molase (Keshk et al., 2006), limbah kelapa dan nanas
(Kongruang, 2008), limbah kentang, air dadih keju, konsentrat bit gula
(Thompson & Hamilton, 2000) dan dari limbah tahu.

10. Aplikasi dalam industri non pangan
• Hasil penelitian yang sudah dilaporkan peneliti sebelumnya mengenai aplikasi selulosa
bakteri pada berbagai bidang diantaranya yaitu penggunaan selulosa bakteri sebagai media
pemisahan pengolahan air (Brown, 1989; Choi et al., 2004), sebagai agen pencampur
(emulsifier), pengubah viskositas bahan (Brown 1989; Jonas & Farah 1998), medium substrat
biologis (Brown 1989; Watanabe et al., 1993) dan makanan atau makanan pengganti (Miranda
et al., 1965; Brown 1989, Jonas & Farah 1998).
• Di samping itu juga untuk perangkat optoelektronik (Nogi et al., 2005), kertas (Jonas &
Farah 1998; Shah & Brown 2005), stereo diafragma (Jonas & Farah 1998) dan matriks
imobilisasi protein atau substansi kromatografi (Jonas & Farah 1998; Sokolnicki et al., 2006),
penutup luka (Hamlyn et al., 1997; Cienchanska 2004; Legeza et al., 2004; Wan & Millon,
2005; Czaja et al., 2006); kulit buatan (Jonas & Farah 1998; Czaja et al., 2007) dan membran
dialisis (Wan & Millon, 2005; Sokolnicki et al., 2006).

12. PROSES PEMBUATAN
• Lihat Modul
• Video Perkuliahan:
https://www.youtube.com/watch?v=6GhPMLuCEsE&t=58s
https://www.youtube.com/watch?v=qcc5uCpCwjU&t=28s

13. • tingkat sterilisasi tempat dan peralatan
• Cuaca (suhu kamar) : 22-30C
• Komposisi bahan
FAKTOR-FAKTOR YANG
MEMPENGARUHI PROSES

14. • Bakteri pembentuk nata
• Beberapa faktor yang mempengaruhi perkembangan bakteri Acetobacter
xylinum adalah
1. tingkat keasaman medium,
2. lama fermentasi,
3. sumber karbon,
4. sumber nitrogen,
5. suhu dan
6. konsentrasi bibit (starter)
Acetobacter xylinum

15. • Bakteri Acetobacter xylinum akan membentuk nata jika ditumbuhkan dalam air
kelapa yang sudah diperkaya dengan karbon (C) dan nitrogen (N) melalui
suatu proses yang dikontrol.
• Dalam kondisi demikian, bakteri tersebut akan menghasilkan enzim
ekstraseluler yang dapat menyusun (mempolimerisasi) zat gula (dalam hal ini
glukosa) menjadi ribuan rantai (homopolimer) serat atau selulosa.
• Selanjutnya akan dihasilkan jutaan lembar benang selulosa yang akhirnya
nampak padat berwarna putih hingga transparan yang disebut dengan nata

16. Peralatan & Bahan
Peralatan
• Panci
• Kompor gas
• Baki transparan
• Koran
• Karet/tali rafia
• Pengaduk
• pH meter
(kertas lakmus)
• Saringan
Bahan
• Air kelapa
• Starter
• Urea (Amonium sulfat)
• Gula pasir
• Asam asetat / cuka

17. PROSEDUR KERJA
Pembuatan Media Fermentasi
Inokulasi Bibit Nata
Fermentasi Media
Panen

18. Pembuatan media fermentasi
1. Saring air kelapa dengan saringan untuk memisahkan kotoran lalu tuangkan ke
dalam panci
2. Masukkan gula pasir dan urea (masing-masing 30 gram dan 4 gram per liter). Aduk
hingga larut, lalu rebus hinga mendidih selama 15 menit. Bersihkan busa dan
kotoran yang muncul selama pendidihan, kemudian buang.
3. Tambahkan 10 ml asam asetat / cuka per liter air kelapa ke dalam larutan media,
aduk hingga rata lalu angkat dari tungku.
4. Tuangkan satu liter media fermentasi ke dalam baki/wadah transparan yang bersih
disaat masih panas.
5. Tutup wadah dengan kertas koran yang bersih, lalu ikat dengan tali karet/rafia.
6. Dinginkan media fermentasi (sekitar 2-3 jam) hingga suhunya 28-30C karena
biang nata akan mati jika ditambahkan pada saat suhu media masih tinggi.

19. Inokulasi bibit nata
1. Buka kertas koran yang menutupi salah satu sudut wadah
hingga cukup lebar.
2. Tuangkan bibit nata ke dalam media sebanyak 100 ml per
liter media.
3. Tutup wadah seperti semula, lalu ikat kembali.

20. Fermentasi media
1. Angkut wadah yang berisi media yang telah diberi biang nata ke
ruang fermentasi lalu simpan dengan baik.
2. Wadah bisa ditumpuk di lantai dengan teratur (diusahakan sirkulasi
udara lancar dan suhunya stabil)
3. Posisikan wadah sedatar mungkin, jika miring ketebalan nata yang
dihasilkan tidak sama karena bentuk nata akan mengikuti media.
4. Wadah juga tidak boleh diganggu agar pertumbuhan nata tidak
terganggu. Jika media digoyang-goyang nata yang terbentuk akan
berlapis-lapis.
5. Lakukan fermentasi selama 8 – 10 hari dengan suhu ruang
fermentasi berkisar 28-30C.

21. Panen
Setelah difermentasi selama 8 – 10 hari (media dalam wadah habis)
nata siap dipanen dengan ketebalan 1--1,5 cm. Pada ketebalan ini
selain mudah dipotong-potong ukuran nata pun sudah sesuai
dengan estetika produk sekali suap.

22. SELAMATBEKERJA