PENGARUH pH AWAL DAN PERSENTASE AMONIUM SULFAT TERHADAP PRODUK NATA DE KAKAO YANG DIHASILKAN Oleh : Nataliningsih
Abstrak Limbah samping proses fermentasi kakao, adalah campuran pulp dan air sehingga limbah tersebut mengandung glukosa yang dapat digunakan sebagai media dalam fermentasi. Penambahan Acetobacter xylinum pada limbah pulp kakao akan menghasilkan nata. Penelitian ini menggunakan pendekatan kuantitatif, dengan Rancangan Acak Lengkap, perlakuan utama adalah pengaturan pH awal yaitu pH 3,5 dan pH 4, sedangkan sub perlakuannya adalah persentase ammonium sulfat yang ditambahkan yaitu 0%, 1%, 2%, 3% dan 4%, sehingga diperoleh 10 kombinasi perlakuan, masing-masing perlakuan di ulang 3 kali. Data yang diambil adalah kadar serat, dan uji organoleptik terhadap aroma, warna, kekenyalan dan rasa nata de kakao. Hasil penelitian menunjukkan bahwa media pH awal dan persentase ammonium sulfat berpengaruh nyata terhadap kadar serat yang dihasilkan, berpengaruh sangat nyata terhadap aroma, warna dan kekenyalan dan tidak berpengaruh pada rasa nata de kakao yang dihasilkan.
Pendahuluan Limbah pulp kakao adalah limbah yang diperoleh pada saat proses fermentasi buah kakao agar mudah dipisahkan dengan biji kakao. Pada proses fermentasi ini digunakan media air sebgai media fermentasi sehingga setelah proses fermentasi menghasilkan limbah cair. Selama proses fermentasi lapisan pulp biji kakao akan menghasilkan lendir seperti getah, cairan ini akan mengandung gula/glukosa. Di Indonesia terdapat hampir 500 Ha kebun kakao yang menghasilkan biji kakao kerig 500 ton, sedangkan limbah yang dihasilkan mencapai 225.000 liter. Limbah tersebut dibuang karena tidak dapat dimanfaatkan. Pembuangan limbah seperti ini tidak hanya pada kebun kakao, tetapi pada perkebunan kopi limbah fermentasi dibuang karena belum dimanfaatkan dan berdampak mencemari lingkungan. Nata merupakan produk hasil fermentasi, yang kaya akan serat berwarna putih dan kenyal sehingga dapat digunakan sebagai bahan cocktail atau desert. Orang mengkonsumsi nata 1
terutama untuk memperoleh serat kasar yang membantu dalam proses pecernaan dan memudahkan buang air besar sehari-hari. Bahan baku pembuatan nata adalah media cair yang mengandung zat gula atau glukosa sedangkan bakteri yang digunakan adalah Acetobacter xylinum. Produk nata sudah banyak dikenal orang seperti nata de coco, berarti produk nata yag menggunakan bahan baku air kelapa, nata de soya berarti produk nata yang dibuat dengan bahan baku limbah cair pengolahan tahu. Pada proses fermentasi biji kakao menghasilkan limbah yang megandung zat gula, oleh karena itu limbah ini dapat digunakan sebagai media fermentasi produk nata. Pengaturan pH awal maupun penambahan ammonium sulfat untuk menciptakan media tumbuh yang optimal bagi pertumbuhan bakteri nata merupakan salah satu usaha memanfaatkan limbah fermentasi biji kakao. Diharapkan produk nata yang dibuat dari bahan baku limbah pulp bii kakao ini dapat diterima oleh masyarakat sebagai salah satu upaya deversifikasi pangan.
Identifikasi masalah Dari uraian diatas dapat diidentifikasi beberapa perasalahan antara lain: 1. Bagaimanakah pengaruh pH awal dan perentase Ammonium Sulfat terhadap kadar serat nata yang dihasilkan ? 2. Bagaimanakah pengaruh pH awal dan perentase Ammonium Sulfat terhadap sifat organoleptik dari nata yang dihasilkan ?
Tujuan Tujuan penelitian ini adalah: 1. Mengetahui pengaruh pH awal dan perentase Ammonium Sulfat terhadap kadar serat dari nata yang dihasilkan. 2. Mengetahui pengaruh pH awal dan perentase Ammonium Sulfat terhadap sifat organoleptik dari nata yang dihasilkan.
Kegunaan penelitian Hasil penelitian ini diharapkan berguna untuk: 1. Sebagai masukan bagi masyarakat industry / perkebunan kakao dalam rangka memanfaatakn limbah biji kakao. 2
2. Sebagai masukan bagi para peneliti agar dapat lebih dikembangkan sehingga diperoleh produk inovasi. 3. Sebagai masukan bagi masyarakat umum yang berkecimpung dalam pengolahan nata agar dapat melakukan deversifikasi produk nata, dengan menggunakan bahan baku fermentasi yang berbeda.
Tinjauan Pustaka 1. Limbah kakao Di Indonesia, jenis kakao yang tumbuh adalah jenis Criollo, Forastero dan Triniario (Mashudi A.I., 2006). Buah kakao adalah jenis buah buni yang daging buahnya sangat lunak, pada dasarnya buah kakao terdiri dari empat bagian yaitu kulit buah, plasenta, pulp dan biji. Kulit buah tebalnya 1-2 Cm, sedangkan bji terdiri dari kulit biji dan keeping biji, setiap keeping biji akan dilindungi oleh daging buah atau pulp yang berbentuk lendir, yang harus dihilangkan supaya biji kakao dapat dikeringkan. Pulp adalah daging pembungkus biji, bentuknya seperti lendir menyelimuti biji, pada komoditi kakao, dalam satu buah kakao mengandung 30-40 biji kakao yang semuanya diselimuti oleh lendir pulp. Pulp ini harus dihilangkan agar biji kakao dapat dikeringkan dan mempunyai daya simpan lebih lama sebagai bahan baku pengolahan coklat. Untuk menghilangkan pulp ini maka dilakukan fermentasi pada biji kakao. Menurut Nasution, 2006, pulp yang mengeilingi biji kakao sebagian besar terdiri atas air dan sebagian kecil gula, yang sangat berperan dalam proses fermentasi. Komposisi kimia cairan pulp kakao menurut Damoko, Desrizal dan Hartoto, 2001, adalah air 79,61 %, gula pereduksi 15,50 %, nitrogen 0.63 %, abu 0,50 % dan bahan-bahan lain 4,20 %. Sedangkan menurut Nasution, 2006 komposisi pulp adalah albuminoid 0,5-0,7 %, glukosa 8-13 %, sukrosa 0,4-1 %, sedikit pati, asam tak meguap 0,2-0,4 %, besi oksida 0,03 %, dan garamgaram 0,4-0,45 %.
2. Nata Nata merupakan selulosa bakteri yang mengandung air sekitar 98 % dengan tekstur padat, kokoh, kuat, putih, transparan, kenyal dengan rasa yang mirip kolang kaling. Produk ini merupakan bahan makanan yang berserat tinggi, dan berkalori rendah yang digunakan dalam 3
variasi menu fruit cocktail, es krim, youghurt, sirop dan makanan ringan lainnya. Selanjutnya dikatakan oleh Atih, 2007, bahwa nata diberi nama sesuai bahan baku yang digunakan, nama media bahan baku fermentasi digunakan sebagai tambahan nama dari naa yang dihasilkan sehingga lebih mudah dalam membedakan jenisnya, nata de coco, merupakan jenis nata yang diolah dengan bahan baku air kelapa. Nata de pina maka bahan bakunya terbuat dari nanas, nata de soya adalah nata yang terbuat dari tahu, nata de tomato yaitu jenis nata dengan bahan baku air tomat. Pada proses fermentasi produk nata, maka mikroba yang berperan adalah Acetobacter xylinum yang dalam pertumbuhannya dipegaruhi oleh pH awal, suhu, sumber nitrogen dan sumber karbon dari media yang digunakan. Selanjutnya dikatakan oleh Effendi, 2005, persiapan yang dilakukan adalah persiapan media, persiapan starter, alat inkubasi untuk proses fermentasi. Sedangkan tahapannya adalah pengumpulan cairan lendir, sterilisasi peralatan, penyiapan media fermentasi, pemberian bibit mikroba, panen dan siap untuk dikonsumsi. Sifat bakteri nata yaitu Acetobacter xylinum termasuk golongan Acetobacter yang mempunyai ciri-ciri antara lain gram negative, obigat aerobic, berbentuk batang, membentuk kapsul, bersifat non motil dan tidak membentuk spora. Species Acetobacter yang telah dikenal antara lain Acetobacter aceti, A. orleanensis, A. liquefaciens dan A. xyinum. Meskipun mempunyai ciri-ciri yang sama dengan secis yang lain namun bakteri nata apabila ditumbuhkan pada medium yang mengandung gula, bakteri ini akan memecah gula membenuk suatu polisakarida yang dikenal dengan sellulosa ekstra selluler (Mashudi, 2003).
3. Ammonium Sulfat Ammonium sulfat merupakan senyawa kimia dengan rumus (NH4)2SO4 yang berbentuk Kristal, berwarna putih kebiru-biruan atau kekuningan. Di pasaran ammonium sulfat diperdagangkan dalam dua golongan yaitu golongan koersial dan golongan kering. Yang digunakan sebagai sumber nitrogen untuk membantu pertumbuhan yang optimal bagi mikroba seperti golongan Acetobacter yang digunakan dalam fermentasi vinegar maupun nata de coco. Penambahan ammonium sulfat dalam media fermentasi selain merupakan sumber tambahan nitrogen bertujuan pula untuk menurunkan pH awal dari media fermentasi sehingga dapat menciptakan suasana keasaman yang tepat dalam pertumbuhan mkroba. Selanjutnya dikatakan oleh Hardjowigeno, 2007, bahwa ammonium sulfat mengandung nitrogen 20.4-21 %, bersifat 4
tidak higroskopis dan baru akan menyerap air bila kelembaban nisbi sudah mencapau 80% pada suhu 30o C. Pembentukan nata terjadi pada pH 3,5-7,5, oleh karena itu jika digunakan media yang ber pH awal sangat tinggi maka perlu penambahan Ammonium sulfat ini akan mencipakan suasana yang pas pada fermentasi produk nata.
Metode Penelitian Penelitian ini menggunakan pendekatan kuantitatif dengan rancangan yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok dengan perlakuan utama pH awal terdiri dari pH 3,5 dan pH 4,0 dan sub perlakuan adalah konsentrasi ammonium sulfat dengan perlakuan 0%, 0,1 %, 0,2 %, 0,3 % dan 0,4 % sehingga diperoleh kombinasi perlakuan sebanyak 10 perlakuan, dan setiap perlakuan di ulang sebanyak 3 kali. Data yang diambil adalah kadar serat nata yang dihasilkan dan hasil uji orgaoleptik dilakukan oleh 10 panelis terhadap produk nata de kakao yang dihasilkan meliputi aroma, warna, kakanyalan/tekstur dan rasa nata. Data yang diperoleh dianalisis menggunakan uji F atau f test.
Hasil dan Pembahasan 1. Kadar serat nata de kakao Nata merupakan makanan sumber serat yang membantu dalam pencernaan dalam tubuh manusia. Selama fermentasi nata, maka Acetobacter xylinum akan berkembang biak menghasilkan serat yang terpintal menjadi jaringan nata. pH awal dan tambahan ammonium sulfat merupakan media yang diharapkan dapat mempercepat pertumbuhan nata. Hasil analisis sidik ragam terhadap kadar serat adalah sebagai berikut :
5
Tabel 1. Analisis sidik ragam kadar serat nata de kakao Sumber
Db
Jk
Rerata JK
F hitung
variasi
F tabel 5%
Perlakuan
9
42,3514
4,70571
49,3819*
Ulangan
2
0,40694
0,20347
2,13522
Error
18
1,71526
0,09529
Total
29
44,4736
1%
19,37
99,36
Keterangan *Menunjukkan berbeda nyata
Dari tabel diatas menunjukkan bahwa pH media awal dan persentase ammonium sulfat berpengaruh nyata terhadap kadar serat yang dihasilkan, hasil pengamatan menunjukkan pH 4 lebh cocok untuk pertumbuhan Acetobacer xylinum, serat yang dihasilkan jumlahnya lebih tinggi disbanding media pH yang awalnya 3,5, kadar serat tertinggi dihasilkan oleh perlakuan H2A3 (pH 4 dengan persentase ammonium sulfat sebanyak 2 %) dengan total serat 17,55 gr.
2. Nilai aroma nata de kakao Aroma nata merupaka salah satu atribut mutu yang dianalisis, analisa aroma dilakukan melalui uji organoleptic dengan jumlah panelis sebanyak 10 orang. Hasil analisis terhadap nilai aroma nata de cocoa adalah sebagai berikut :
Tabel 2. Analisis sidik ragam kadar aroma nata de kakao Sumber
Db
Jk
Rerata JK
F hitung
variasi
F tabel 5%
Perlakuan
9
20,3937
2,26596
588,279**
Ulangan
2
0,01067
0,00533
1,38462
Error
18
0,06933
0,00385
Total
29
20,4737
19,37
1% 99,36
Keterangan **Menunjukkan berbeda sangat nyata
Dari tabel diatas menunjukkan bahwa pH media awal dan persentase ammonium sulfat berpenaruh sangat nyata terhadap pembentukan aroma dari nata yang dihasilkan. Nilai tertinggi 6
dari atribut mutu aroma nata adalah 4,73 termasuk kriteria sangat suka, dihasilkan oleh perlakuan H2A5 yaitu pH awal 4 dengan penambahan ammonium sulfat sebanyak 4 5. Aroma merupakan atribut mutu yang penting, makanan yang aromanya kurang enak berdampak kurang disukai oleh panelis. Pada media tumbuh yang sesuai maka mikroorganisme akan mengalami pertumbuhan dan perkembangan yang pesat, pada mikroba kecepatan perkembangannya mengikuti kurva logaitme, semakin pesat perkembanyannya maka produk fermentasinya semakin meingkat dengan sempurna.
3. Nilai warna nata de kakao Warna nata yang dihasilkan tergantung pada media yang digunakan, pada nata de kakao warna nata yang dihasilkan adalah putih, sedangkan nata de soya, warna nata berubah menjadi putih kekuningan. Warna komoditi mempengaruhi tingkat kesukaan konsumen, oleh karena perlu dianalisis hasil uji organoleptic dari warna nata yang dihasilkan. Asil analisis sidik ragam terhadap nilai hasi uji organoleptic warna nata de kakao adalah sebagai berikut :
Tabel 3. Analisis sidik ragam kadar warna nata de kakao Sumber
Db
Jk
Rerata JK
F hitung
variasi
F tabel 5%
Perlakuan
9
2,28533
0,25393
19,6447*
Ulangan
2
0,00067
0,00033
0,02579
Error
18
0,23267
0,01253
Total
29
2,51867
19,37
1% 99,36
Keterangan *Menunjukkan berbeda nyata
Dari tabel diatas menunjukkan bahwa pH media awal dan persentase ammonium sulfat berpengaruh sangat nyata terhadap warna nata yag dihasilkan. Sedangkan nilai warna tertinggi diperoleh dari nata hasil perlakuan H1A3 (pH awal 3,5 dan persentase ammonium sebanyak 2 %) yaitu memperoleh nilai rata-rata 4,17 masuk kriteria sangat suka. Pada saat dipasarkan warna nata ini dapat dimodifikasi dengan warna artificial sehingga lebih menarik konsumen.
7
4. Nilai kekenyalan nata de kakao Ciri khas nata adalah kenyal, dengan tingkat kekenyalan tertentu akan lebih disukai oleh panelis. Pada pertumbuhan yang sangat pesat akan menghasilkan nata yang keras, karena banyak sellulosa yang dihasilkan, sebaliknya jika kekurangan nata maka kekenyalan menjadi berkurang, lembek dan kurang menarik. Asil analisis sidik ragam terhadap nilai uji organoleptik terhadap kekenyalan produk nata de kakao adalah sebagai berikut :
Tabel 4. Analisis sidik ragam kadar kekenyalan nata de kakao Sumber
Db
Jk
Rerata JK
F hitung
variasi
F tabel 5%
Perlakuan
9
11,18
1,242222
399,2857** 19,37
Ulangan
2
0,010667
0,005333
1,714286
Error
18
0,056
0,003111
Total
29
11,24667
1% 99,36
Keterangan **Menunjukkan berbeda sangat nyata
Dari tabel di atas menunjukkan bahwa pH awal dan penambahan ammonium sulfat berpengaruh sangat nyata terhadap tingkat kekenyalan nata yang diproduksi. Nilai kekenyalan tertinggi hasil uji organoleptik diperoleh pada perlakuan H2A4 (perlakuan pH awal 4 dengan penambahan ammonium sulfat sebanyak 3 %) dengan nilai 3,46 yaitu kriteria suka.
5. Nilai rasa nata de kakao Atribut mutu rasa merupakan salah satu bagian dari hasil uji organoleptik yang dilakukan, setiap panelis mengkonsumsi nata yang disajikan kemudian menilai tingkat kesukaan yang sesuai dengan yang dirasakan oleh inderanya. Hasil sidik ragam nilai rasa nata de kakao adalah sebagai berikut :
8
Tabel 5. Analisis sidik ragam kadar rasa nata de kakao Sumber
Db
Jk
Rerata JK
F hitung
variasi
F tabel 5%
Perlakuan
9
0,908
0,10089
2,90096
Ulangan
2
0,00067
0,00033
0,00958
Error
18
0,626
0,03478
Total
29
1,53467
19,37
1% 99,36
Keterangan : Nilai F hitung lebih kecil dari F tabel menunjukkan bahwa perlakuan pH awal dan penambahan ammonium sulfat tidak berpengaruh pada rasa yang dihasilkan.
Dari tabel diaatas menunjukkan bahwa pH awal dan penambahan ammonium sulfat tidak berpengaruh pada rasa nata de kakao yang dihasilkan hal ini terjadi karena nata tidak mempunyai rasa, sehingga tidak dapat dibedakan antar perlakuan. Semua nata belum ada rasanya karena belum diberi perlakuan pemberian rasa pada nata.
Kesimpulan Kesimpulan dari penelitian ini adalah : 1. pH awal dan penambahan ammonium sulfat berpengaruh nyata terhadap kadar serat yang dihasilkan. 2. pH awal dan penambahan ammonium sulfat berpengaruh nyata terhadap aroma, warna dan kekenyalan nata de cocoa yang dihasilkan, dan tidak berpengaruh nyata terhadap rasa nata de kakao yang dihasilkan.
Saran Saran yang dapat disampaikan adalah : 1. Melakukan penelitian lanjutan tentang cara pengemasan, pengawetan yang tepat aagr nata de kakao mempunyai daya simpan yang panjang. 2. Memperbaiki rasa nata de kakao agar lebih disukai oleh panelis.
9
Daftar Pustaka Damoko, Desrizal dan Hartoto, 2001. Fermentasi Etanol Secara Sinambung dari Limbah Cairan Pulp Kakao dengan Sel Khamir Imobil, Bogor : PAU IPB Effendi, 2005. Pembuatan Nata dari Air Kelapa, Bogor : Pusat Penelitian Bioteknologi Hardjowigeno, 2007. Dasar-dasar Ilmu Tanah, Jakarta : MSP Hestrin dan Schramm, 2004. Synthetic of Cellulose by Acetobacter xylinum, Preparation of Freeze Dried Cells Capable of Polymerizing Glucose to Cellulose. Biochem, Washington DC. Kapti Rahayu, 2003. Mikrobiologi Pangan, Jogjakarta : PAU UGM Nasution, 2006. Pengolahan Coklat, Bogor : IPB Mashudi A.I., 2006. Mempelajari Pengaruh Penambahan Ammonium sulfat dan Waktu Penundaan Bahan Baku Air Kelapa Terhadap Laju Pertumbuhan dan Struktur Gel Nata de Coco, Bogor : IPB
Riwayat Penulis Dr. Ir. Hj. Natalinigsih, M.Pd. adalah dosen Kopertis Wilayah IV Jabar dan Banten yang diperbantukan di UNBAR.
10
11
