Proses Fermentasi Nata de Coco

Posted on January 30, 2008

Nata De Coco merupakan jenis komponen minuman yang terdiri dari senyawa selulosa (dietary fiber), yang dihasilkan dari air kelapa melalui proses fermentasi, yang melibatkan jasad renik (mikroba), yang selanjutnya dikenal sebagai bibit nata.  Untuk menghasilkan nata de coco yang bermutu baik, maka perlu disediakan media yang dapat mendukung aktivitas Acetobacter xylinum untuk memproduksi selulosa ekstra-seluler atau yang kemudian di sebut nata de coco.
Berbagai penelitian ilmiah mencoba menggantikan air buah kelapa dengan bahan lain seperti whey tahu, sari buah nenas, sari buah pisang dll. Kegiatan ilmiah ini menghasilkan produk yang akrab disebut nata de soya, nata de pina dll. INACO Nata de coco hanya menggunakan media Santan Kelapa (Coconut milk) yang dikembangkan sendiri sehingga menghasilkan Nata de coco yang putih alami dan berkualitas tinggi serta sehat.
Proses terbentuknya nata: sel-sel Acetobacter Xylinum mengambil glukosa dari larutan gula, kemudian digabungkan dengan asam lemak membentuk prekursor pada membran sel, kemudian keluar bersama-sama enzim yang mempolimerisasikan glukosa menjadi selulosa diluar sel. Prekursor dari polisakarida tersebut adalah GDP-glukosa.  Pembentukan prekursor ini distimulir oleh adanya katalisator seperti Ca2+, Mg2+. Prekursor ini kemudian mengalami polimerisasi dan berikatan dengan aseptor membentuk selulosa.
Bibit nata sebenarnya merupakan golongan bakteri dengan nama Acetobacter xylinum. Dalam kehidupan jasad renik, bakteri dapat digolongkan ke dalam tiga kelompok yaitu bakteri yang membahayakan, bakteri yang merugikan dan bekteri yang menguntungkan. Adapun yang termasuk dalam kelompok bakteri yang membahayakan antara lain adalah bakteri yang menghasilkan racun atau menyebabkan infeksi, sedangkan ternasuk dalam kelompok bakteri yang merugikan adalah bakteri pembusuk makanan. Sementara yang termasuk dalam kelompok bakteri yang menguntungkan adalah jenis bakteri yang dapat dimanfaatkan oleh manusia hingga menghasilkan produk yang berguna. Acetobacter xylinum merupakan salah satu contoh bakteri yang menguntungkan bagi manusia seperti halnya bakteri asam laktat pembentuk yoghurt, asinan dan lainnya.
Bakteri Acetobacter xylinum akan dapat membentuk nata jika ditumbuhkan dalam air kelapa yang sudah diperkaya dengan Karbon © dan Nitrogen (N), melalui proses yang terkontrol. Dalam kondisi demikian, bakteri tersebut akan menghasilkan enzim akstraseluler 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 tentunya bisa beragam kualitasnya. Kualitas yang baik akan terpenuhi apabila air kelapa yang digunakan memenuhi standar kualitas bahan nata, dan prosesnya dikendalikan dengan cara yang benar berdasarkan pada faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan aktivitas Acetobacter xylinum yang digunakan. 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. Oleh sebab itu, definisi nata sebagai yang terapung di atas cairan setelah proses fermentasi selesai, tidak berlaku lagi.
Air kelapa yang digunakan dalam pembuatan nata harus berasal dari kelapa yang masak optimal, tidak terlalu tua atau terlalu muda. Bahan tambahan yang diperlukan oleh bakteri antara lain karbohidrat sederhana, sumber nitrogen, dan asam asetat. Pada umumnya senyawa karbohidrat sederhana dapat digunakan sebagai suplemen pembuatan nata de coco, diantaranya adalah senyawa-senyawa maltosa, sukrosa, laktosa, fruktosa dan manosa. Dari beberapa senyawa karbohidrat sederhana itu sukrosa merupakan senyawa yang paling ekonomis digunakan dan paling baik bagi pertumbuhan dan perkembangan bibit nata. Adapun dari segi warna yang paling baik digunakan adalah sukrosa putih (gula rafinasi). S ukrosa coklat akan mempengaruhi kenampakan nata sehingga kurang menarik.
Sumber nitrogen yang dapat digunakan untuk mendukung pertumbuhan aktivitas bakteri nata dapat berasal dari nitrogen organic, seperti misalnya protein dan ekstrak yeast, maupun Nitrogen anorganik seperti misalnya ammonium fosfat, urea, dan ammonium slfat. Namun, sumber nitrogen anorganik sangat murah seperti ammonium sulfat & urea. Namun tentunya bukan merupakan bahan makanan alami.
Asam asetat atau asam cuka digunakan untuk menurunkan pH atau meningkatkan keasaman air kelapa. Asam asetat yang baik adalah asam asetat glacial (99,8%). Asam asetat dengan konsentrasi rendah dapat digunakan, namun untuk mencapai tingkat keasaman yang diinginkan yaitu pH 4,5 – 5,5 dibutuhkan dalam jumlah banyak. Selain asan asetat, asam-asam organic dan anorganik lain bias digunakan.
Seperti halnya pembuatan beberapa makanan atau minuman hasil fermentasi, pembuatan nata juga memerlukan bibit. Bibit tape biasa disebut ragi, bibit tempe disebut usar, dan bibit nata de coco disebut starter nata. Bibit nata de coco merupakan suspensi sel A. xylinum. Untuk dapat membuat bibit nata de coco seseorang perlu mengetahui sifat-sifat dari bakteri ini.
Acetobacter Xylinum merupakan bakteri berbentuk batang pendek, yang mempunyai panjang 2 mikron dan lebar , micron, dengan permukaan dinding yang berlendir. Bakteri ini bias membentuk rantai pendek dengan satuan 6-8 sel. Bersifat ninmotil dan dengan pewarnaan Gram menunjukkan Gram negative.
Bakteri ini tidaa membentuk endospora maupun pigmen. Pada kultur sel yang masih muda, individu sel berada sendiri-sendiri dan transparan. Koloni yang sudah tua membentuk lapisan menyerupai gelatin yang kokoh menutupi sel koloninya. Pertumbuhan koloni pada medium cair setelah 48 jam inokulasi akan membentuk lapisan pelikel dan dapat dengan mudah diambil dengan jarum oase.
Bakteri ini dapat membentuk asam dari glukosa, etil alcohol, dan propel alcohol, tidak membentuk indol dan mempunyai kemampuan mengoksidasi asam asetat menjadi CO2 dan H2O. sifat yang paling menonjol dari bakteri itu adalah memiliki kemampuan untuk mempolimerisasi glukosa sehingga menjadi selulosa. Selanjutnya selulosa tersebut membentuk matrik yang dikenal sebagai nata. Factor lain yang dominant mempengaruhi sifat fisiologi dalam pembentukan nata adalah ketersediaan nutrisi, derajat keasaman, temperature, dan ketersediaan oksigen.
Bakteri Acetobacter Xylinum mengalami pertumbuhan sel. Pertumbuhan sel didefinisikan sebagai pertumbuhan secara teratur semua komponen di dalam sel hidup. Bakteri Acetobacter Xylinum mengalami beberapa fase pertumbuhan sel yaitu fase adaptasi, fase pertumbuhan awal, fase pertumbuhan eksponensial, fase pertumbuhan lambat, fase pertumbuhan tetap, fase menuju kematian, dan fase kematian.
Apabila bakteri dipindah ke media baru maka bakteri tidak langsung tumbuh melainkan beradaptasi terlebih dahulu. Pad a fase terjadi aktivitas metabolismedan pembesaran sel, meskipun belum mengalami pertumbuhan. Fase pertumbuhan adaptasi dicapai pada 0-24 jam sejak inokulasi. Fase pertumbuhan awal dimulai dengan pembelahan sel dengan kecepatan rendah. Fase ini berlangsung beberapa jam saja. Fase eksponensial dicapai antara 1-5 hari. Pada fase ini bakteri mengeluarkan enzim ektraselulerpolimerase sebanyak-banyaknya untuk menyusun polimer glukosa menjadi selulosa (matrik nata). Fase ini sangat menentukan kecepatan suatu strain Acetobacter Xylinum dalam membentuk nata.
Fase pertumbuhan lambat terjadi karena nutrisi telah berkurang, terdapat metabolic yang bersifat racun yang menghambat pertumbuhan bakteri dan umur sel sudah tua. Pada fsae in pertumbuhan tidak stabil, tetapi jumlah sel yang tumbuh masih lebih banyak disbanding jumlah sel mati.
Fase pertumbuhan tetap terjadi keseimbangan antara sel yang tumbuh dan yang mati. Matriks nata lebih banyak diproduksi pada fase ini. Fase menuju kematian terjadi akibat nutrisi dalam media sudah hampir habis. Setelah nutrisi habis, maka bakteri akan mengalami fase kematian. Pada fase kematian sel dengan cepat mengalami kematian. Bakteri hasil dari fase ini tidak baik untuk strain nata.
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 bisa berasal dari bahan anorganik seperti ZA, urea, dsb.  Tetapi bahan yang terbaik tentunya adalah bahan alami dari medium yang disarankan adalah santan kelapa.   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 0 C. 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.

Penerapan Bioteknologi Konvensional dalam Pembuatan Nata de coco

<p>Your browser does not support iframes.</p>

Sobat blogger pasti sudah mengenal yang namanya nata de coco, tempe, tapai, kecap, yoghurt, keju dan oncom. Semua bahan makanan dan minuman ini merupakan hasil bioteknologi konvensional. Kenapa konvensional? Pada umumnya, makanan dan minuman tersebut memanfaatkan mikroorganisme, seperti jamur dan bakteri. Mikroorganisme ini menghasilkan enzim-enzim tertentu untuk melakukan metabolisme sehingga diperoleh produk yang diinginkan. Misalnya, kedelai difermentasi menjadi tempe atau kecap dan susu diubah menjadi keju atau yoghurt. Begitu pula daging sapi difermentasi menjadi sosis kering dan air kelapa dapat dibuat nata de coco.

Buat siswa yang kebetulan belajar biologi, mungkin postingan ini membantu dalam melaksanakan praktek bioteknologi konvensional. Namun tak tertutup kemungkinan untuk diterapkan oleh sobat lain yang pengin mencobanya sendiri di rumah.

Spektrum’s blog akan menyajikan pembuatan nata de coco sebagai minuman produk bioteknologi konvensional dimaksud. Nata de coco merupakan hasil fermentasi air kelapa dengan bantuan mikroba Acetobacter xylinum,  yang berbentuk  padat, berwarna putih, transparan, berasa manis dan bertekstur kenyal. Seperti diketahui, Acetobacter xylinum ini menghasilkan enzim selulase.

Bahan yang diperlukan

a. Air kelapa murni 5 liter

b. Gula putih 250 gr

c. Urea/ZA  0.5 gr

d. Asam cuka/ asam asetat 50 cc

e. Asam nitrat

f. Bibit nata de coco

Cara Membuat

1. Air kelapa mentah di saring, dan dimasukkan ke dalam panci stenless ukuran 5 liter di masak sampai mendidih 100 derajat celcius

2. Setelah mendidih masukkan gula putih 250 gr, za 0,5 gr, cuka  50 cc.

3. Campuran air kelapa yang sudah mendidih dimasukan ke dalam baki plastik  yang bersih atau steril. 

4. Tutuplah baki-baki tersebut dengan kertas koran steril  yang sudah dijemur dengan panas matahari.

5. Baki-baki ditutup rapat dan disusun di atas rak baki secara rapi dan ditiriskan sampai dingin untuk diberi bibit nata de coco

6. Pembibitan dilakukan pada pagi hari dan hasil pembibitan ditutup kembali

6. Baki hasil pembibitan tidak boleh terganggu atau tergoyang

7. Biarkan baki pembibitan itu  selama satu minggu dan jangan terganggu  atau tergoyang oleh apapun.

8. Buka hasil pembibitan setelah berumur satu minggu.

Cara Panen

1. Nata yang terbentuk diambil dan dibuang bagian yang rusak (jika ada),lalu dibersihkan dengan air (dibilas). Kemudian direndam dengan air  bersih selama 1 hari.

2.Pada hari kedua rendaman diganti dengan air bersih dan direndam lagiselama 1 hari.

3.Pada hari ketiga nata dicuci bersih dan dipotong bentuk kubus (ukuransesuai selera) kemudian direbus hingga mendidih dan air rebusan yang pertama dibuang.

4.Nata yang telah dibuang airnya tadi, kemudian direbus lagi danditambahkan dengan satu sendok makan asam sitrat.

Cara Mengolah

1.Bila diolah sebagai campuran es buah, nata de coco ditambah dengan gula  dan sirup.

2.Bila tak sempat mengolahnya, maka disimpan saja  dalam lemari es.