(PSLK) 2016, PENGARUH PENGGUNAAN FILTRAT

Prosiding Seminar Nasional II Tahun 2016, Kerjasama Prodi Pendidikan Biologi FKIP dengan Pusat Studi Lingkungan dan Kependudukan (PSLK) Universitas Muhammadiyah Malang Malang, 26 Maret 2016

PENGARUH PENGGUNAAN FILTRAT Azolla microphylla SEBAGAI SUMBER NITROGEN TERHADAP KONDISI FISIK Nata De Coco The Effect Use Azolla Microphylla Filtrate As Nitrogen Source On Physical Condition Nata De Coco Siti Imro’atussholihah, Siti Zaenab, Lise Chamisijatin Prodi Pendidikna Biologi Universitas Muhammadiyah Malang Jl. Raya Tlogomas 246, Malang 65144; Email: [email protected]/ 08995884107 Abstrak Nata De Coco adalah senyawa selulosa yang merupakan hasil dari sintesa gula oleh bakteri pembentuk nata yaitu Acetobacter xylinum. Seiring dengan semboyan‖back to nature‖, minat masyarakat dalam menggunakan bahan-bahan alami semakin meningkat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui adanya pengaruh filtrat Azolla microphylla sebagai sumber nitrogen pada produksi nata de coco dilihat dari ketebalan nata yang dihasilkan. Metode yang digunakan adalah true experimental dengan rancangan penelitian yaitu The Post Test Only Control Group Design. Ketebalan nata diukur dengan menggunakan jangka sorong dan data dianalisis menggunakan Anava satu jalan kemudian dilanjutkan Uji Duncan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketebalan nata tertinggi 0.660 cm pada perlakuan A1 dan ketebalan terendah 0.272 cm pada perakuan A6. Berdasarkan hasil uji anava satu jalan memiliki F hitung 75.345 > F tabel 2.57 yang artinya Ho ditolak maka ada pengaruh pemberian filtrat Azolla microphylla terhadap ketebalan nata de coco. Dari hasil uji Duncan 5% perlakuan A1 berbeda nyata dengan perlakuan yang lainnya. Kata kunci: Filtrat Azolla microphylla, Kodisi fisik, Nata de coco Abstract Nata De Coco is a cellulose compound that is the result of synthesis of sugar by forming bacterium is Acetobacter xylinum. Along with the slogan "back to nature", people's interest in using natural materials is increasing. This study aimed to investigate the effect of Azolla microphylla filtrate as nitrogen sources on the production of nata de coco seen from the thickness of the resulting nata. The method used is the true experimental research design that is The Post Test Only Control Group Design. Nata thickness measured using calipers and the data were analyzed using one way Anova followed Duncan test. The results showed that the highest nata 0.660 cm thickness on the treatment A1 and lowest thickness of 0.272 cm at perakuan A6. Based on the test results one way ANOVA has F count 75 345 > F table 2:57 which means that Ho is rejected, there is the effect of the thickness of the filtrate Azolla microphylla nata de coco. From the test results A1 Duncan 5% treatment was significantly different from other treatments. Keywords: Azolla microphylla filtrate, Events physical, Nata de coco PENDAHULUAN Azolla microphylla atau paku air adalah tanaman yang biasa hidup di atas permukaan air sawah. Azolla dapat ditemukan pada semua persawahan di Indonesia. Petani masih menganggap tanaman azolla sebagai gulma, oleh karena itu pembersihan azolla dari lahan persawahan dan kolam merupakan salah satu kegiatan rutin bagi petani. Azolla kemudian dibuang begitu saja, atau sebagian diantaranya kemudian digunakan sebagai pupuk hijau bagi tanaman pertanian. Azolla mampu mengikat N2 dari udara 921


karena bersimbiosis dengan sianobakteri (Anbaena azollae) yang hidup di dalam rongga daun Azolla(Iwan, 2012). Nata berasal dari Filiphina untuk menyebut suatu pertumbuhan menyerupai gel (agar-agar) yang terapung di permukaan, dimana gel tersebut merupakan selulosa yang dihasilkan oleh bakteri Acetobacter xylinum (Alwani et al., 2011). Produk ini tergolong makanan yang berkalori rendah, namun memiliki kandungan serat yang tinggi sehingga baik bagi pencernaan, dan dapat menjaga berat badan. Nata dengan tekstur agak kenyal, padat, kokoh, putih, dan transparan (kolang-kaling) (Sutarminingsih, 2004). Menurut penelitian yang dilakukan oleh Puslitbang Biologi LIPI, kandungan gizi nata de coco per 100 gram nata mengandung 80% air, 20 gram karbohidrat, 146 kalori, 20 gram lemak, 12 mg kalsium, 2 mg fosfor dan 0,5 mg besi. Kandungan gizi 100 gram nata de coco yang dikonsumsi dengan sirup adalah 67,7% air, 12 mg kalsium, 0,2 % lemak, 2 mg fosfor (jumlah yang sama untuk vitamin B1 dan Protein), 5 mg zat besi dan 0,01 mg riboflavin. Kandungan nutrisi dalam nata de coco tidak terlalu tinggi, terutama kalori. Oleh karena itu nata de coco baik dikonsumsi oleh orang yang sedang menjalani diet rendah kalori. Selain itu, nata de coco kaya akan serat yang bermanfaat untuk melancarkan pencernaan. Serat nata de coco terdiri dari dua macam serat yaitu serat yang larut dalam air yang berfungsi untuk mengikat kadar air, menyerap karbohidrat dan melambatkan proses penyerapan glukosa. Serta yang lain bernama serat yang tidak larut dalam air yang berfungsi untuk melancarkan saluran pencernaan (Kristianingrum, 2004). Bakteri pembentuk nata adalah Acetobacter xylinum yang jika ditumbuhkan dalam medium yang mengandung gula dapat mengubah 19% gula menjadi selulosa. Selulosa tresebut berupa benang-benang yang bersama-sama dengan polisakarida berlendir membentuk suatu jalinan seperti tekstil. Dalam pembuatan nata faktor-faktor yang perlu diperhatikan antara lain sumber nitrogen. Sumber nitrogen yang diberikan dalam pembuatan nata bertujuan untuk merangsang pertumbuhan, perkembangan dan aktivitas bakteri Acetobacter xylinum. Peningkatan konsentrasi nitrogen dalam substrat dapat meningkatkan jumlah polisakarida nata yang terbentuk. Sumber nitrogen yang umum digunakan adalah pupuk urea, ZA, NPK, ammonium sulfat ((NH4)2SO4) dan ammonium phosphate ((NH4)2H2PO4). Nata de coco yang didapatkan agar berkualitas tinggi, faktor-faktor yang mempengaruhi harus diperhatikan, mulai dari bahan baku maupun bahan tambahan yang ditambahkan. Dengan demikian, perbaikan pengolahan harus meliputi beberapa aspek, yaitu bahan baku (air kelapa), penambahan unsur nitrogen dan karbon, pengadaan dan pemeliharaan starter, wadah fermentasi dan tingkat kebersihannya (sanitasi), air, serta pasteurisasi (sterile-sasi)(Pambayun, 2002). Seiring dengan semboyan ―back to nature‖, minat masyarakat dalam menggunakan bahan-bahan alami semakin meningkat. Hal ini terbukti dengan adanya industri-industri kecil maupun besar yang menggunakan tanaman sebagai bahan obat. Berdasarkan permasalahan di atas maka dilakukan penelitian yang bertujuan untuk mengetahui adanya pengaruh filtrat Azolla microphylla sebagai sumber nitrogen pada produksi nata de coco dilihat dari ketebalan nata yang dihasilkan.

922


METODE PENELITIAN Jenis penelitian ini adalah jenis penelitian eksperimental sesungguhnya (True Experimental Research). Rancangan penelitian yang digunakan adalah ―The Post Test Only Control Group Design‖ yang mana dalam hal ini pengukuran variabel hanya dilakukan pada akhir penelitian, sedangkan pada awal penelitian dilakukan ―Control by Design‖ yaitu dengan menghomogenkan sampel penelitian (Setyosari, 2010). Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL). Dalam rancangan penelitian ini sekelompok subyek yang diambil dari populasi tertentu dikelompokkan secara random (acak) dengan 7 perlakuan dan 4 ulangan yaitu 0 ml, 15 ml, 30 ml, 45 ml, 60 ml, 75 ml, dan 90 ml. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Pusat Pengembangan Bioteknologi Universitas Muham-madiyah Malang. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah air kelapa sebanyak 500 ml yang dimasukkan kedalam wadah nampan plastik berukuran 19 x 14 x 3,5 cm, sebagai tempat fermentasi, starter nata yaitu Acetobacter xylinum sebanyak 1400 ml, sumber karbon menggunakan gula pasir putih sebanyak 350 gram, dan filtrate Azolla microphylla sebanyak 1260 ml. untuk menghemat pemakaian asam glacial atau cuka agar pH menjadi 4,5 maka bahan baku air kelapa di diamkan selama 6 hari terlebih dahulu. Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah panci, sendok sayur, sendok makan, kain saring, kompor, baskom plastik, karet gelang, nampan, kertas koran, timbangan, dan pH meter. Penelitian ini dilakukan tahap pelaksanaan dan tahap pengamatan. Pada tahap pelaksanaan yaitu dilakukan pembuatan filtrate Azolla microphylla yaitu dengan cara tanaman Azolla microphylla diblender sampai halus dengan menambahkan 1500 ml aquades dan menyaringnya hingga ampas dan sari terpisah, kemudian filtrat yang dihasilkan direbus. Tahap selanjutnya yaitu tahap pembuatan nata de coco yaitu dengan cara menyaring air kelapa terlebih dahulu, kemudian air kelapa direbus hingga mendidih. Setelah itu memasukkan gula dan didihkan kembali. Selanjutnya menuangkan ke dalam nampan yang sudah steril dan ditambahkan filtrat Azolla microphylla. Menutupnya dengan Koran dan diikat menggunakan karet. Setelah dingin memberi bibit nata pada nampan tersebut (1 nampan ditanam bibit sebanyak 50 ml). fermentasi dilakukan selama 10 hari. Pengamatan dilakukan terhadap ketebalan nata yang dihasil-kan. Untuk menghitung ketebalan nata (cm) diukur menggunakan jangka sorong dari berbagai sisi nata yang terbentuk. Setelah pemeraman selesai, ambil lapisan putih nata yang terbentuk cuci lembaran nata dengan air. Bau asam dihilangkan dengan cara perebusan atau pemeraman dalam air selama tiga kali. Air yang digunakan untuk merebus atau memeram diganti tiap hari. HASIL DAN PEMBAHASAN Produk nata de coco adalah nata hasil fermentasi yang dibuat dari bahan baku air kelapa dengan bantuan bakteri Acetobacter xylinum. Nata adalah lapisan polisakarida ekstraseluler (sellulosa) yang dibentuk oleh mikroba pembentuk kapsul. Bakteri Acetobacter xylinum adalah bakteri yang dapat digolongkan dari family bakteri asam asetat yang dapat mengubah karbohidrat menjadi asam asetat. Acetobacter xylinum mempunyai tiga enzim yang aktif, yaitu enzim kinase, enzim ekstraseluler selulosa polymerase dan enzim protein sintetase. Enzim ekstraseluler selulose polymerase aktif 923


pada pH 4 yang berfungsi untuk membentuk benang-benang selulosa (nata). Enzim protein sintetase aktif pada pH 3-6 yang berfungsi untuk mengubah makanan yang mengandung C, H, O dan N menjadi protein . Azolla sangat kaya akan protein, asam amino lengkap, vitamin (vitamin A, vitamin B12 dan B-Carotene), perantara penyelenggara pertumbuhan dan mineral seperti kalsium, fosfor, kalium, besi, tembaga, serta magnesium (Marhadi, 2009). Azolla segar, kandungan unsur hara yang terdapat didalamnya meliputi unsur N: 1.96-5.30 (%), P: 0.16-1.59 (%), K: 0.31-5.97 (%), Ca: 0.45-1.70 (%), Mg: 0.22-0.66 (%), S: 0.22-0.73 (%), Si: 0.16-3.35 (%), Na: 0.16-1.31 (%), Cl: 0.62-0.90 (%), Al: 0.04-0.59 (%), Fe: 0.04-0.59 (%), Mn: 66-2944 (ppm), Co: 0.264 (ppm), Zn: 26-989 (ppm). Dari kandungan tersebut, azolla yang bersimbiosis dengan Anabaena azollae dapat memfiksasi N2-udara dari 70-90%. N2fiksasi yang terakumulasi ini yang dapat digunakan sebagai sumber N bagi padi sawah (Anonim, 2014). Tabel 1. Hasil Pengamatan Ketebalan Nata de coco Ulangan

Perlakuan

1

A0 (O ml) A1 (15 ml) A2 (30 ml) A3 (45 ml) A4 (60 ml) A5 (75 ml) A6 (90 ml)

Cm 0.52 0.7 0.58 0.43 0.41 0.39 0.27

2

Cm 0.47 0.64 0.59 0.44 0.39 0.34 0.26

3

Cm 0.46 0.7 0.52 0.45 0.37 0.31 0.26

4

Cm 0.45 0.6 0.6 0.45 0.37 0.35 0.3

Total (Xi)

Rerata Ketebala n (Cm)

1.9 2.64 2.29 1.77 1.54 1.39 1.09

0.475 0.66 0.57 0.442 0.385 0.345 0.272

Berdasarkan tabel tersebut, diperoleh hasil ketebalan nata de coco berkisar antara 0.272 cm – 0.660 cm. Perlakuan filtrat Azolla microphylla A1 dengan pemberian filtrat sebanyak 15 ml memberikan ketebalan yang tinggi yaitu 0.660 cm. Sedangkan perlakuan filtrat Azolla microphylla A6 dengan pemberian filtrat sebanyak 90 ml memberikan ketebalan yang rendah yaitu 0.272 cm. Kemudian dilanjutkan dengan uji normalitas untuk mengetahui varians populasi normal atau tidak. Uji homogenitas dilakukan untuk memastikan asumsi masing-masing data sudah terpenuhi atau belum. Analisis varians satu jalan bertujuan untuk menguji apakah rata-rata berbeda secara signifikan ataukah tidak dan menguji apakah sampel mempunyai variasi populasi yang sama atau tidak. Perhitungan uji normalitas data diketahui bahwa nilai perhitungan skewness dan nilai kurtosis pada data pengamatan ketebalan Nata de coco masih pada kisaran ±2 yaitu 0.859 dan -0.789, dan data berdistribusi normal. Berdasarkan uji anava 1 arah diketahui bahwa data ketebalan nata de coco mempunyai F Hitung > F Tabel yaitu 75.345 > 2.57 maka Ho ditolak, dan probabilitas < 0.05 yaitu 0.000 < 0.05 maka Ho ditolak. Dengan demikian ada perbedaan diantara rata-rata ketujuh populasi atau tidak identik dan dapat disimpulkan bahwa ada pengaruh pemberian filtrat Azolla microphylla sebagai sumber nitrogen pada pembuatan nata de coco. Dari hasil uji Duncan 5% pada tabel 4.7 perlakuan A1, A2, A6 berbeda nyata akibat adanya jumlah filtrat Azolla microphylla yang diberikan. 924


Dari hasil pengamatan ketebalan nata de coco tertinggi secara statistik ditunjukkan berikut:

Gambar 1. Diagram Batang Rerata Jumlah Ketebalan Nata de coco Pada perlakuan A1, dengan hasil yang lebih tinggi dari notasi sesamanya yaitu 0.660. Perlakuan A1 yaitu dengan pemberian Filtrat Azolla microphylla sebanyak 15 ml, pemberian filtrat Azolla microphylla sebanyak 15 ml setara 0,135% N (BP4K Gresik, 2014). Perlakuan A1 sebenarnya sudah cukup memenuhi kebutuhan nitrogen bakteri Aceto-bacter xylinum untuk biosintesis protein selnya sehingga bakteri tersebut dapat tumbuh dan berkembang. Pada perlakuan A2 (30 ml), A3 (45 ml), A4 (60 ml), A5 (75 ml) dan A6 (90 ml) mengalami penurunan ketebalan, hal ini berbeda dengan perlakuan A1(15 ml). Menurut Evy (2008) penurunan tersebut disebabkan karena masing-masing filtrat diberikan pada jumlah substrat yang sama. Kondisi ini menyebabkan terjadinya ketidak seimbangan nutrisi dalam medium, yang mana pening-katan jumlah filtrat Azolla microphylla tidak diikuti dengan peningkatan zat-zat lainnya, sehingga perlakuan A2, A3, A4, A5 dan A6 kemungkinan banyak nitrogen yang tidak dapat dimanfaatkan untuk biosintesis protein sel bakteri Acetobacter xylinum akibat kekurangan gizi lain seperti glukosa yang merupakan sumber utama rangka karbon dan energi. Biosintesis protein pada bakteri Acetobacter xylinum sangat penting, karena enzim sellulase sinthetase merupakan senyawa protein yang sangat berperan dalam biosintesis sellulosa oleh bakteri Acetobacter xylinum(Rossi, 2008). Hal ini sesuai dengan pendapat Ito, at al., (2004) bahwa terdapat hubungan antara aktivitas enzim sellulase sinthetase dengan produksi sellulosa, dimana peningkatan produksi enzim sellulase akan diikuti dengan peningkatan pembentukan sellulosa. Brock dan Madigan (1998) dan Fardiaz (1992) yang menyimpulkan bahwa pada kondisi fermentasi yang kurang baik seperti sumber nitrogen, karbon dan mineral dalam jumlah yang terlalu sedikit, serta pH yang sangat rendah mengakibatkan pertumbuhan bakteri Acetobacter xyllinum terhambat. Menurut Agus (2012) penambahan nitrogen dalam dosis yang lebih tinggi akan menyebabkan media lebih masam dan pH-nya turun sehingga tidak baik untuk pertumbuhan dan aktifitas Aceto-bacter xylinum. Pemanfaatan sumber nitrogen sampai batas tertentu akan meningkatkan aktivitas bakteri Acetobacter xylinum untuk partumbuhan dan menghasilkan selulosa yang tinggi sehingga akhirnya berpengaruh.

925


KESIMPULAN Ada pengaruh berbagai penambahan jumlah filtrat Azolla microphylla terhadap ketebalan nata de coco. Pemberian filtrat Azolla microphylla sebanyak 15 ml (perlakuan A1) berpengaruh paling optimal terhadap ketebalan nata de coco. Pemberian filtrat Azolla microphylla dengan jumlah yang banyak menyebabkan katebalan nata semakin menurun, hal ini dikarenakan media lebih masam dan pH-nya turun sehingga tidak baik untuk pertumbuhan dan aktivitas Acetobacter xylinum. Saran untuk penelitian selanjutnya adalah perlu dilakukan penelitian yang serupa tetapi dengan menggunakan bahan baku air kelapa sebanyak 1 liter agar nata yang dihasilkan maksimal serta perlu dilakukan pengujian kadar air, kadar abu (Gravimetri), kadar serat kasar (Defatting dan Digestion) dan uji organoleptik sehingga dapat diketahui pengaruh pemberian filtrat Azolla microphylla dan daya terima masyarakat pada nata de coco tersebut. DAFTAR PUSTAKA Badan Pelaksana Penyuluhan Pertanian Perikanan dan Kehutanan (BP4K) Kab. Gresik. 13 Maret 2014 Brock, T.D. dan Madigan, M.T. 1998. Biology of Microorganisms. Prentice Hall. Englewood Cliff. New Jersey Fardiaz, S. 1992. Teknologi Pengawetan Starter Kultur Nata Untuk Pengembangan Industri Nata Dari Berbagai Limbah Pertanian. Laporan Penelitian Institut Pertanian Bogor. Bogor. Gunawan, Iwan, Raida Kartina. 2012. Substitusi Kebutuhan Nitrogen Tanaman Padi Sawah oleh tumbuhan air Azolla (Azolla pinnata). Jurnal Penelitian Pertanian Terapan. Vol.12(3): 175-180. ISSN 1410-5020 Hamad, Alwani dan Nur Afifah Andriyani. 2011. Pengaruh Penambahan Sumber Karbon Terhadap Kondisi Fisik Nata De Coco. Volume 12 No. 2, Hal 74-77. ISSN 14108607 Hidayat, Cecep et al. 2011. Peluang Pemanfaatan Tepung Azolla Sebagai Bahan Pakan Sumber Protein Untuk Ternak Ayam. Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2011, Balai Penelitian Ternak, Bogor 16002 Ito, F., Amano, Y., Nozaki, Y.O., Saxena, I.M., Brown Jr., M. R., Kanda, T. 2004. The Relationship Between Cellulose Activity And Oligosaccharides And Cellulose Productions by Acetobacter xylinum. J Bio. Macromol. 4(3), 83-90 Marhardi. 2009. Potensi Azolla (Azolla Pinata) Sebagai Pakan Berbasis Lokal. http://mahardinutrisi06.blog.com Diakses 17 Juli 2015 Pambayun, Rindit. 2002. Teknologi Pengolahan Nata De Coco. Yogyakarta: Kanisinus. Rossi, Evy. Usman Pato dan S.R.Damanik. 2008. Optimalisasi Pemberian Amonium Sulfat Terhadap Produksi Nata de Banan Skin. Program Studi Teknologi Hasil Pertanian. Fakultas Pertanian. Universitas Riau. SAGU, September 2008 Vol. 7 No. 2:30-36. ISSN 1412-4424 Sutarminingsih, C.H. 2004. Peluang Usaha Nata de Coco. Kanisius: Yogyakarta. Studi Magister Kedokteran Keluarga Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta. http://eprints.uns.ac.id Diakses 17 Juli 2015 926

(PSLK) 2016, PENGARUH PENGGUNAAN FILTRAT

Recommend Documents