PENGARUH LAMA FERMENTASI BAHAN
Odilo Tarigasa*, Ahmadi, Itri Sapara, Zakiyatulyaqin
Fakultas Pertanian Universitas Tanjungpura
ABSTRACT
The uncontrolled production of nata de coco making’s waste massively during the last decade in Philippine have ever caused ecological problem. In preventing that problem happen for another time, the solution to minimize the production of nata media liquid waste is needed. It can be applied to the countries which are improving nata’s industries. The purpose of this research is to solve the problem of nata de coco and ecology problem, so that it can reduce the production of nata de coco’s liquid waste till almost zero persen. The little the waste is produced, the more optimal the production of nata de coco. It is because all of the solution of nata media become sellulose perfectly. The experiment has been done for 2 months (Januari-Februari 2009) in theLaboratorium of Pest and disase of Agriculture faculty at Tanjungpura University.
Kind of design experimental that applied to this research is Complete Random Design with 4 stage of treatmeant (A0, A1, A2, A3) and three repetition. The parameter of observation includes remainder of unfermentating nata’s media, thickness and weight of nata. Data analysis do by regretion-corelation analysis system. The result according average value of remainder unfermentating nata media volume A0=275 ml, A1=237,5 ml, A2=180 ml, A3=150 ml; according average value of nata thickness A0=1,8 cm, A1=0,93 cm, A2=1,09 cm, A3=1,43 cm; according nata weightness A0=966,67 gram, A1=575,00 gram, A2=598,33 gram, A3=1.006,67 gram. Based the result above, we can conclude that periode of nata’s raw material fermentation was effected the sellulose synthesis capability by A. xylinum. A0 treatment (control/ without raw material fermentation) gived the best result quantity. But, from economicaly aspects, A3 treatment is more effective to reduce liquid waste of nata de coco production.
Keywords: liquid waste of nata, fermentation, optimizing
ABSTRAK
Kata kunci: limbah Nata, fermentasi, optimal
PENDAHULUAN
Nata de Coco merupakan produk pangan bioteknologi berbahan
Pada awal masa kepopulerannya di tahun 1993, nata de coco sempat menjadi salah satu komoditas ekspor yang utama di negara Filipina (2). Oleh karena itu, banyak industri dari skala rumah tangga hingga besar dibuat untuk memenuhi permintaan produk nata tersebut. Seiring waktu, sisi negatif dari produksi nata de coco mulai terlihat di sekitar lokasi pembuangan limbah nata. Pada daerah tersebut mengalami degradasi lahan karena terjadinya peningkatan kadar keasaman tanah yang cukup drastis serta menimbulkan penyakit dermatitis pada penduduk (2,7). Hal ini disebabkan oleh adanya kandungan asam asetat glassial yang bersifat asam pada sisa larutan nata yang tidak sempat atau tidak mampu membentuk lapisan nata (13) Kecenderungan ini dapat saja terjadi di
Pada dasarnya, produksi limbah air kelapa yang cukup besar di negara-negara penghasil kelapa seperti
Melihat permasalahan-permasalahan yang timbul terutama dari segi produksi nata de coco dan lingkungan hidup, maka perlunya gagasan dan penelitian untuk dapat menekan produksi limbah cair nata de coco hingga mendekati angka nol persen. Semakin sedikit limbah yang dihasilkan (zero waste), produksi nata menjadi optimal karena seluruh larutan media nata dapat menjadi selulosa secara utuh.
Beberapa tahun terakhir, produk-produk bioteknologi mulai dikembangkan secara lebih intensif untuk dapat memenuhi kebutuhan hidup masyarakat terutama untuk mengatasi ancaman rawan pangan di seluruh dunia. Dalam rangka itulah, secara sinergis perlu dilakukan antisipasi maupun tindakan preventif dari perkembangan-perkembangan tersebut. Penelitian mengenai bakteri penghasil selulosa sudah cukup banyak dilakukan, akan tetapi penelitian mengenai produksi serta limbah nata masih sangat terbatas.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memecahkan permasalahan-permasalahan yang timbul terutama dari segi produksi nata de coco dan lingkungan hidup, maka perlunya penelitian ini untuk dapat menekan produksi limbah cair nata de coco hingga mendekati angka nol persen. Semakin sedikit limbah yang dihasilkan (zero waste), produksi nata menjadi optimal karena seluruh larutan media nata dapat menjadi selulosa secara utuh (16).
BAHAN DAN METODE
Percobaan dilaksanakan di laboratorium
Cara pengerjaannya dimulai dengan menyaring air kelapa sebagai bahan
Parameter Pengamatan meliputi sisa larutan media nata yang tidak terfermentasi, ketebalan nata serta berat nata. Analisis data dilakukan dengan analisis regresi-korelasi.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Acetobacter xylinum diketahui sebagai bakteri pembentuk selulosa paling efisien karena memiliki struktur yang unik dan memiliki pontensi yang sangat besar untuk diaplikasikan dalam kehidupan (11).
Asam asetat digunakan dalam proses pembuatan nata de coco, jika pembentukan selulosa terhambat akan menghasilkan limbah cair yang bersifat masam. Limbah cair tersebut dapat sangat mencemari lingkungan terutama karena kandungan asam asetat pada limbah tersebut yang dapat meningkatkan kemasaman tanah dan membuatnya menjadi tidak subur. Sebenarnya sangat memungkinkan untuk menekan produksi limbah cair media nata hingga mendekati angka nol jika proses fermentasi berlangsung secara sempurna. Oleh karena itu, yang perlu diperhatikan dan diupayakan dalam mencari solusi dari permasalahan yang ada mengenai limbah cair nata adalah mengkondisikan media dan inokulum nata de coco seoptimal mungkin agar proses metabolisme bakteri pembentuk selulosa A. xylinum dapat berjalan sempurna.
Sisa Larutan Nata
Tabel 1. Sisa larutan nata yang tidak dapat difermentasi
Perlakuan | ulangan ke- (ml) | Rata-Rata (ml) | ||
1 | 2 | 3 | ||
A0 | 300 | 300 | 225 | 275 |
A1 | 87.5 | 300 | 325 | 237,5 |
A2 | 100 | 250 | 190 | 180 |
A3 | 200 | 160 | 90 | 150 |
Secara berturut-turut perlakuan yang menghasilkan sisa larutan media yang tidak terfermentasi mulai dari yang bervolume rata-rata terkecil hingga yang terbesar adalah A3=150 ml; A2=180 ml; A1=237,5 ml; dan A0=275 ml (Tabel 1 dan Gambar 1). Meskipun melalui perhitungan percobaan RAL pengaruh lama fermentasi bahan
Ketebalan Nata
Tabel 2. Ketebalan Nata
Perlakuan | ulangan ke- (cm) | ||
1 | 2 | 3 | |
A0 | 2.15 | 1.300 | 1.575 |
A1 | 1.325 | 0.675 | 0.8 |
A2 | 1.4 | 0.775 | 0.8 |
A3 | 1.4 | 1.3 | 1.6 |
Berdasarkan pola ketebalan nata yang ditunjukkan pada Tabel 2. dan Gambar 2, terlihat adanya pengaruh lama fermentasi bahan
Ketebalan dan berat nata yang dihasilkan sebenarnya tidak sepenuhnya dipengaruhi oleh berapa lama masa fermentasi bahan
Berat Nata
Tabel 3. Berat Nata
Perlakuan | ulangan ke- (gram) | ||
1 | 2 | 3 | |
A0 | 1000 | 1000 | 900 |
A1 | 800 | 450 | 475 |
A2 | 770 | 500 | 525 |
A3 | 900 | 1000 | 1120 |
Respon media nata yang difermentasi oleh A. xylinum terhadap perlakuan yang diberikan ditinjau dari berat nata yang dihasilkan berturut-turut adalah sebagai berikut A0 =966,67 gram; A1 = 575,00 gram; A2=598,33 gram; dan A3=1.006,67 gram (Tabel 3). Perlakuan yang memberikan respon berat nata terbaik adalah perlakuan A3 seberat 1006,67 gram. Perhitungan menggunakan RAL menunjukkan bahwa di antara perlakuan yang diberikan dengan berat nata berbeda tidak nyata.
Dari hasil perhitungan menurut rancangan percobaan secara RAL terhadap respon antara perlakuan yang diberikan dengan ketebalan dan berat nata yang dihasilkan, diketahui bahwa terdapat perbedaan yang tidak nyata. Meskipun secara perhitungan menurut RAL berbeda tidak nyata, namun pada kenyataannya selisih angka yang relatif kecil diantara setiap perlakuan memberikan pengaruh yang cukup berarti untuk kegiatan produksi dan nilai ekonomisnya.
Di dalam mencari solusi alternatif untuk menangani dampak pencemaran lingkungan oleh limbah nata, diperlukan juga pemikiran mengenai sisi kualitatif dan ekonomis dari produk nata yang dihasilkan. Dari sisi ekologis, limbah dari pabrik pembuatan nata de coco yang dibuang dapat diminimalisir. Dari sisi kualitatif, produk nata yang dihasilkan tetap memenuhi standar permintaan pasar. Selain itu, dari sisi ekonomis, berat nata yang dihasilkan lebih optimal.
Secara kuantitatif, perlakuan terbaik di dalam menghasilkan nata dengan tebal dan berat nata yang maksimal adalah A0 (kontrol/tanpa fermentasi bahan
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan, diketahui bahwa lama masa fermentasi bahan
UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu baik pada saat persiapan, pelaksanaan hingga penulisan hasil penelitian ini terutama kepada Dosen Pembimbing Dr. Zakiyatulyaqin, M.Si yang senantiasa memberikan motivasi dan masukkan yang sangat berarti, Hj. Anisanti Widyaningsih, M.Si yang selalu memberikan saran yang membangun serta teman-teman yang telah memberikan dukungan moril serta tenaga dan waktunya untuk ikut mensukseskan penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA
(1) Anonim 1. 2010.Nata De Coco. http://en.wikipedia.org/wiki/Nata_de_coco. diakses tanggal 22 Januari 2010
(2) Anonim 2. 1999. Bakteri Selulosa. http://www1.american.edu/projects/mandala/TED/hp1.htm. diakses tanggal 22 Januari 2010
(3) Anonim 3. 2008. Nata De Coco dan faktor lingkungan. http://permimalang.wordpress.com/2008/12/21/nata-decoco-dan-faktor-lingkungan/. diakses tanggal 22 Januari 2010
(4) Anonim 4. Production of Biocellulose. http://www.res.titech.ac.jp/%7Ejunkan/english/index.html. diakses tanggal 22 Januari 2010
(5) Bielecki S, Krystynowics A, Turkiewicz M, Kalinowska H .2005. Bacterial cellulose. In Biotechnology of Biopolymers, Steinbuchel A, Doi Y, eds, Vol.1, 381-434pp
(6) Brown RM Jr. 2003. Cellulose structure and biosynthesis. Journal of Polymer Science. Vol. 42 Issue 3: 487 – 495pp
(7) Brown, R. Malcolm.Microbial cellulose: A New Resource of Wood, Paper, Textiles,Food and Specialty Products. diakses tanggal 22 Januari 2010http://www.botany.utexas.edu/facstaff/facpages/mbrown/. diakses tanggal 22 Januari 2010
(8) Chen, Kuan. Jeff M Catchmark. Ali Demirci. 2009. Enhanced production of bacterial cellulose by using a biofilm reactor and its material property analysis. Journal of Biological Engineering 3: 12pp
(9) Greathouse, G. A., H.G. Shirk, and F.W. Minor. 1954. Cellulose production by Acetobacter xylnum from unlabelled glucose and C14 acetate and C14-ethanol.J. Am. Chem. Soc. 76: 5157-5158pp
(10) Gromet, Z., M. Schramm, and S. Hestrin. 1957. Synthesis of Cellulose by Acetobacter xylinum 4 enzyme systems present in a crude extract of glucose grorwn cells. Biochem J. 67: 679-689pp
(11) Krystynowicz A, M. Koziolkiewiccz, A. Wiktorowska-Jezierska, S. Bielecki, E. Klemenska, A. Marsny, A.Plucienniczak. 2005. Molecular Basis of Cellulose biosynthesis disapperearance in submerged culture of Acetobacter xylinum. Vol. 52 No.3: 691-698pp
(12) Lynd LR, Weimer PJ, van Zyl WH, Pretorius IS.2002. Microbial cellulose utilization: fundamentals and biotechnology. Microbiol Mol Biol, 66(3): 506-77pp
(13) Rao, M.R.R., and J.L. Stokes. 1953. Nutrion of the acetic acid bacteria. J. Bacteriol 65: 405-412pp
(14) Ross P, Mayer R, Benziman M . 1991. Cellulose Biosynthesis and Function in Bacteria. Mikrobiol Rev 55: 35-58pp
(15) Schramm M, Hestrin S. 1954. Factors affecting production of sellulose at the air/liquid interface of a culture of Aceobacer xylinum. J Gen Mikrobiol 11: 123-129pp
(16) Son HJ, Heo MS, Kim YG, Lee SJ. 2001. Optimization of fermentation conditions for the production of bacterial cellulose by a newly isolated Acetobacter sp. A9 in shaking cultures. Biotechnol Appl Biochem 33:1-5pp
(17) Tosic J., and J.K. Walker. 1946. A Procedure for the characterization of the acetic acid bacteria part. II. J. Soc. Chem
(18) Toyosaki H, Naritomi T, Seto A, Matsuoka M, Tsuchida T, Yoshinaga F.1995. Screen of bacterial cellulose-producing Acetobacter strains suitable for agitated culture. Biosci Biotechnol Biochem Vol. 59:1498-1502pp