Jurnal Teknologi dan Industri Pertanian Indonesia Open Access Journal

Transkripsi

1 DOI: Jurnal Teknologi dan Industri Pertanian Indonesia Open Access Journal PENGARUH PENAMBAHAN AMONIUM SULFAT (ZA) SEBAGAI SUMBER NITROGEN PADA PEMBUATAN NATA DE COFFEA EFFECT OF AMMONIUM SULPHATE (ZA) ADDITION AS THE NITROGEN SOURCE ON THE MAKING OF NATA DE COFFEA Ryan Moulana 1 *, Martunis 1, Murna Muzaifa 1, Faidha Rahmi 2 I N F O A R T I K E L Submit: 5 Januari 2016 Perbaikan: 25 Februari 2016 Diterima: 7 Maret 2016 Keywords: nata de coffea, ammonium sulfate, nitrogen source ABSTRACT The research was conducted to analyze the effect of the addition of nitrogen source; ammonium sulfate (ZA) on the process of making nata de coffea. ZA was added in various concentrations, which is 0% (as controls), 0,3% and 0,5 %. Parameters analyzed were yield, thickness, strength and organoleptic (color and elasticity). The analysis of nata de coffea produced shows that the increasing concentration of ZA added has significant effect on yield improvement, reducing the value of strength, as well as reducing the value of preferences for color, as well as the elasticity increases. As for all of the added concentration ZA does not affect the value of its thickness but getting thicker significantly when compared with no addition of ZA. 1. PENDAHULUAN Kopi merupakan salah satu komoditi unggulan yang berasal dari dataran tinggi Gayo yang berada di kawasan pegunungan Aceh bagian tengah. Perkebunan kopi di daerah ini mencapai hektar lebih yang merupakan perkebunan milik rakyat. Jenis kopi yang dihasilkan adalah kopi Arabika 85 % dan kopi Robusta 15 % (BPS, 2010). Kopi yang diperdagangkan adalah biji kopi yang sudah kering dengan kadar air berkisar %, permukaan bijinya sudah bersih dari kulit tanduk (hulls) dan kulit ari. Pengolahan buah kopi akan menghasilkan limbah padat basah yang cukup besar berupa kulit buah kopi segar (pulp) 1 Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Syiah Kuala Darussalam, Banda Aceh 2 Jurusan Agroteknologi, Universitas Gajah Putih, Blang Bebangka, Aceh Tengah * ryanmoulana@unsyiah.ac.id pada proses pengupasan buah (pulping) dan kulit tanduk pada saat penggerbusan (hulling) (Clarke dan Macrae, 1985). Menurut Bressani (1972), setiap 1000 kg buah kopi (berries) segar menghasilkan 43 % kulit (pulp), 11,8 % lender (mucilage), 38 % biji kopi dan 6,1 % kulit tanduk (hulls). Keberadaan limbah yang cukup besar tersebut menjadi salah satu masalah utama dalam pengelolaan limbah kopi karena berpotensi mencemari lingkungan. Sejauh ini petani hanya membiarkannya saja tanpa ada perhatian yang lebih lanjut. Padahal pulp kopi ini masih mengandung sejumlah komponen kimia seperti gula, protein, pektin, tannin, dan serat kasar sehingga dapat ditingkatkan nilai ekonomisnya dengan mengolahnya menjadi produk pangan seperti nata. Nata merupakan produk pangan yang sangat popular sebagai campuran minuman segar dan koktail. Awalnya dibuat dari fermentasi air kelapa menggunakan bakteri Acetobacter xylinum yang JURNAL TEKNOLOGI DAN INDUSTRI PERTANIAN INDONESIA Vol. 08, No. 01, 2016

2 dikenal dengan nama produk nata de coco. Beberapa penelitian melaporkan bahwa nata dapat dibuat dari berbagai bahan baku yang mengandung gula yang cukup seperti cairan buahbuahan, limbah tahu, limbah tapioka dan air nira yang segar maupun telah terfermentasi (Lubis dan Muzaifa, 2011) Mengingat pulp kopi juga masih mengandung gula maka limbah ini dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan nata yang selanjutnya disebut nata de coffea. Beberapa faktor yang mempengaruhi pembentukan nata antara lain; tingkat keasaman, suhu, gula sebagai sumber karbon, sumber nitrogen, lama fermentasi, dan starter (Saragih, 2004). Sumber nitrogen sangat berpengaruh terhadap aktivitas pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum. Sumber nitrogen dapat merangsang propagasi sel dan juga merupakan salah satu komponen pembentuk protoplasma sel. Sumber nitrogen dapat berasal dari bahan organik maupun anorganik. Pembuatan sumber nitrogen anorganik pada pembuatan nata lebih menguntungkan karena lebih murah, mudah larut dan selektif bagi mikroorganisme lain serta aman bagi konsumen. Sumber nitrogen anorganik yang umum digunakan untuk fermentasi nata adalah ammonium sulfat (ZA). Beberapa penelitian (Hamad dan Kristiono, 2013; Tari dkk., 2010) melaporkan bahwa penggunaan ZA (konsentrasi 0,3 0,5 %) lebih efektif dalam pembuatan nata de coco dan nata de pina. Mengingat pulp kopi memiliki karakteristik yang berbeda dengan bahan baku nata pada umumnya maka diperlukan suatu studi yang intensif untuk memproduksi nata dari limbah kopi secara optimal. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji jumlah kebutuhan nitrogen, yakni penambahan Ammonium sulfat (ZA) yang ditambahkan ke dalam pembuatan nata dari limbah kopi untuk meningkatkan mutu nata khususnya ketebalan nata. 2. MATERIAL DAN METODE Penelitian dilakukan di Laboratorium, Laboratorium Analisis Pangan, Laboratorium Mikrobiologi Industri, Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala, Darussalam, Banda Aceh. Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah kulit buah kopi Arabika yang diperoleh dari Takengon, Aceh Tengah, biakan murni Acetobacter xylinum diperoleh dari Bogor, gula, asam cuka, dan air. Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah penetrometer, wadah plastik, timbangan analitik, timbangan, panci, kertas penutup, karet, kompor, gelas ukur, dan jangka sorong. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL), dengan pola non faktorial. Adapun perlakuan penambahan Amonium sulfat (ZA) dalam proses pembuatan nata de coffea adalah C1= 0 %, C2= 0,3 % dan C3= 0,5 % dari volume media dengan masing-masing 3 kali ulangan dan keseluruhannya terdiri dari 9 satuan percobaan. Prosedur pembuatan nata Biji kopi dilepaskan dari kulit buah kopi (dari 3,5 kg buah kopi dihasilkan 2,5 kg pulp buah kopi). Lalu pulp buah kopi direbus sebanyak 2,5 kg dengan 1 liter air (dengan penambahan CA sesuai perlakuan, gula 250 % serta asam cuka 25 ml). Dalam keadaan mendidih, air rebusan pulp kopi dipisahkan dari ampasnya dan dituangkan kedalam wadah yang telah disterilkan. Kemudian media didinginkan selama 8 jam, ditutup dengan kertas koran yang sudah disterilkan dan diikat dengan karet. Starter ditambahkan sebanyak 250 ml dalam 1 liter air rebusan pulp kopi dan kemudian difermentasi selama 14 hari. Nata siap dipanen dan kemudian dianalisis. Parameter yang dianalisis meliputi karakteristik fisik (rendeman, ketebalan, kuat tekan), dan organoleptik (warna dan kekenyalan). 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Rendemen Rendemen merupakan salah satu komponen hasil yang sangat penting karena mencerminkan efisiensi produksi nata dari bahan baku yang digunakan. Salah satu nutrisi utama dalam produksi nata adalah gula (sukrosa) yang digunakan sebagai sumber karbon untuk mensintesis selulosa. Hasil analisis menunjukkan bahwa rendemen nata pada berbagai perlakuan berkisar antara 46,7%-64,2% dengan rata-rata 54,45%. Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa konsentrasi ZA berpengaruh sangat nyata terhadap rendemen nata de coffea. Rendemen rata-rata dalam penelitian ini mencapai 54,45% lebih rendah dibandingkan penelitan nata de soya yang dihasilkan oleh Manoi (2007) yaitu 75,40%. Pengaruh konsentrasi ZA terhadap rendemen nata de coffea dapat dilihat pada Gambar 1. Berdasarkan hasil uji BNT0,01 konsentrasi ZA 0,5 %, konsentrasi ZA 0,3 % dan tidak menggunakan ZA berbeda nyata terhadap rendemen nata de coffea yang dihasilkan. Gambar 1 memperlihatkan bahwa rendemen tertinggi diperoleh pada perlakuan konsetrasi ZA 0,5 % 2 JURNAL TEKNOLOGI DAN INDUSTRI PERTANIAN INDONESIA Vol. 08, No. 01, 2016

3 sebanyak 70,15%, konsentrasi ZA 0,3 % sebanyak 63,75% dan yang terendah pada perlakuan tidak menggunakan ZA. Jika konsentrasi ZA yang ditambahkan dalam jumlah yang cukup, maka Acetobacter xylinum akan tumbuh dengan baik yang dapat memetabolisir gula menjadi polisakarida (selulosa). Untuk merangsang pertumbuhan Acetobacter xylinum diperlukan sumber nitrogen yang cukup baik yang berasal dari bahan organik maupun bahan anorganik (Hubeis et al., 1996). Menurut Djutikah (2002), berat selulosa yang dihasilkan selain dipengaruhi oleh tebal tipisnya selulosa, juga dipengaruhi oleh kekompakan ikatan. Semakin kompak ikatannya maka semakin bertambah beratnya. sebagai sumber karbon untuk bahan baku pembentukan nata sangat diperlukan. Menurut Pambayun (2002), sumber nutrisi yang diperlukan bakteri Acetobacter xylinum dalam proses fermentasi adalah sumber karbon, sumber nitrogen dan tingkat keasaman (ph). Pulp kopi merupakan media yang cocok untuk pertumbuhan bakteri Acetobacter xylinum karena ketersediaan nutrisinya. Penambahan sumber karbon dan nitrogen langsung akan meningkatkan produk nata secara signifikan. Ketebalan Ketebalan nata diukur dengan menggunakan jangka sorong. Hasil analisis menunjukkan bahwa ketebalan nata diperoleh berkisar antara 1,4-1,8 cm dengan rata-rata 1,6 cm. Hasil sidik ragam ketebalan nata de coffea menunjukkan bahwa konsentrasi ZA berpengaruh tidak nyata terhadap ketebalan nata de coffea yang dihasilkan. Pengaruh konsentrasi ZA terhadap ketebalan nata de coffea dapat dilihat pada Gambar 2. Gambar 2 memperlihatkan bahwa ketebalan nata pada perlakuan konsentrasi ZA 0,5 % lebih tebal daripada perlakuan lainnya meskipun dari hasil uji BNT 0.01 menunjukkan bahwa konsentrasi ZA 0,5 %, konsentrasi ZA 0,3 % dan tidak menggunakan ZA tidak berbeda nyata terhadap ketebalan nata de coffea yang dihasilkan. Hal ini menunjukkan lapisan nata yang dihasilkan telah mencapai ketebalan maksimal dengan ditandai tidak adanya cairan pulp kopi yang tersisa dipermukaan wadah, artinya sudah substrat telah diubah menjadi produk secara optimal. Ketebalan rata-rata nata dalam penelitian ini mencapai 1,6 cm lebih rendah dibandingkan nata yang dihasilkan pada penelitian nata de soya oleh Manoi (2007) dengan ketebalan nata 1,84 cm. Menurut Wahyudi (2005), keberhasilan pembuatan nata dipengaruhi viabilitas (kemampuan hidup) bakteri, kandungan nutrisi media pertumbuhan dan lingkungannya. Kandungan nutrisi yang cukup terutama gula Analisis Kuat Tekan Analisis kuat tekan nata de coffea diukur dengan alat penetrometer. Menurut Hubies et al. (1996), perbandingan antara kadar serat dan kekenyalan adalah berbanding lurus, artinya semakin banyak kandungan serat maka semakin kenyal tekstur nata. Hasil analisis menunjukkan nilai analisis kuat tekan berkisar antara 95,5-130,6 g/cm2 dengan nilai rata-rata 113,05 g/cm2. Hasil penelitian ini lebih tinggi dibandingkan dengan penelitian sebelumnya oleh Hidayat (2011) tentang nata de soya yaitu dengan rata-rata 58,25 g/cm2. Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa konsentrasi ZA berpengaruh sangat nyata terhadap analisis kuat tekan nata de coffea. Pengaruh konsentrasi ZA terhadap analisis kuat tekan nata de coffea dapat dilihat pada Gambar 3. Hasil uji BNT 0.01 menunjukkan bahwa perlakuan tidak menggunakan konsentrasi ZA dan konsentrasi ZA 0,3 %, serta 0,5 % berbeda nyata terhadap analisis kuat tekan nata de coffea. Gambar 3 memperlihatkan bahwa analisis kuat tekan tertinggi diperoleh pada perlakuan tidak menggunakan konsentrasi ZA sebanyak 128,47g/cm2 dan yang terendah pada perlakuan konsentrasi ZA 0,5 % sebanyak 95,5g/cm2. Nilai yang lebih tinggi menunjukkan bahwa nata yang diperoleh masih keras, alot, belum ada serat yang terbentuk. Besar kecilnya kadar serat dipengaruhi oleh kandungan nitrogen dalam medium. Semakin besar kadar nitrogen maka semakin besar pula kadar serat dalam nata. Nitrogen dalam medium akan dimanfaatkan oleh Acetobacter xylinum untuk pembentukan sel-sel baru. Semakin banyak JURNAL TEKNOLOGI DAN INDUSTRI PERTANIAN INDONESIA Vol. 08, No. 01,

4 sel yang terbentuk akan memungkinkan pembentukan serat nata yang lebih banyak (Jutono et al., 1975). Uji Organoleptik Uji organoleptik yang dilakukan pada produk berupa nata de coffea ini adalah uji hedonik. Uji hedonik merupakan uji berdasarkan atas tingkat kesukaan konsumen terhadap warna dan kekenyalan. Pengujian dilakukan oleh 20 mahasiswa sebagai panelis semi terlatih, menggunakan 5 skala (skor 1 = sangat tidak suka, skor 2 = tidak suka, skor 3 = netral, skor 4 = suka, dan skor 5 = sangat suka) Uji organoleptik warna Hasil analisis menunjukkan nilai uji organoleptik warna berkisar antara 1,7-3,35 dengan rata-rata 2,53 (menurut skala tidak suka). Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa konsentrasi ZA berpengaruh sangat nyata terhadap uji organoleptik warna nata de coffea. Pengaruh konsentrasi ZA terhadap uji organoleptik warna nata de coffea dapat dilihat pada Gambar 4a. semakin keruh kecoklatan sehingga dari sisi penampilan kurang menarik Uji organoleptik kekenyalan Hasil analisis menunjukkan nilai uji organoleptik kekenyalan berkisar antara 3,1-3,5 dengan rata-rata 3,3 (menurut skala netral/biasa). Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa konsentrasi ZA berpengaruh nyata terhadap uji organoleptik kekenyalan nata de coffea. Pengaruh konsentrasi ZA terhadap uji organoleptik kekenyalan nata de coffea dapat dilihat pada Gambar 4b. Hasil uji BNT 0.05 menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi ZA 0,5 % serta perlakuan tidak menggunakan konsentrasi ZA dan konsentrasi ZA 0,3 % berbeda nyata terhadap uji organoleptik kekenyalan nata de coffea. Gambar 4b memperlihatkan bahwa uji organoleptik kekenyalan tertinggi diperoleh pada perlakuan konsetrasi ZA 0,5 % dengan nilai 3,47 serta yang terendah pada perlakuan konsentrasi ZA 0,3 % dan 0,5 % dengan nilai 3,23 dan 3,25. Dari hasil ini menunjukkan bahwa panelis lebih menyukai nata yang tidak kenyal dengan daya kuat tekan yang rendah. Tekstur nata yang disukai adalah yang mudah putus sewaktu digigit. Konsentrasi ZA 0,3 % dan 0,5 % adalah kondisi yang cocok untuk testur nata de coffea. Hasil uji BNT 0.01 menunjukkan bahwa perlakuan tidak menggunakan konsentrasi ZA dan perlakuan menggunakan konsentrasi ZA 0,3 %, serta konsentrasi ZA 0,5 % berbeda nyata terhadap uji organoleptik warna nata de coffea. Gambar 4a memperlihatkan bahwa uji organoleptik warna tertinggi diperoleh pada perlakuan tidak menggunakan ZA dengan nilai 3,23 dan konsentrasi ZA 3 dengan nilai 3,13 serta yang terendah pada perlakuan konsentrasi ZA 0,5 % dengan nilai 1,75. Warna nata yang dihasilkan putih kecoklatan. Semakin banyak konsentrasi ZA yang ditambahkan membuat warna nata menjadi 4. KESIMPULAN Peningkatan konsentrasi Amonium sulfat (ZA) yang ditambahkan selama proses fermentasi berpengaruh sangat nyata terhadap peningkatan rendemen, penurunan nilai kuat tekannya, penurunan nilai kesukaan terhadap warna, serta peningkatan terhadap nilai kekenyalan. Sedangkan pada parameter ketebalan penambahan konsentrasi Amonium sulfat (ZA) berbeda tidak nyata. DAFTAR PUSTAKA Badan Pusat Statistik Laporan Tahunan. Dinas Perkebunan Propinsi Aceh. 4 JURNAL TEKNOLOGI DAN INDUSTRI PERTANIAN INDONESIA Vol. 08, No. 01, 2016

5 Bressani, Improvement of Protein Quality by Amine Acid and Protein Supplementation di dalam Wood E. J (Editor). International Encyclopedia of Food Nutrition Vol II. Pergamon Press, Oxford. Clarke, R.J., and Macrae, R., Coffee Volume 1: Chemistry. Elsevier Applied Science Publishers, London. Djutikah, E Pengembangan Proses Pembuatan Nata de Coco. Balai Litbang Industri. Vol XXVIII OO. 1. Surabaya. Hamad, A., dan Kristiono., Pengaruh Penambahan Sumber Nitrogen Terhadap Hasil Fermentasi Nata de Coco. Jurnal Ilmiah Momentum, Vol. 9 No. 1. Hal FT UWH. Semarang Hidayat, F Pengaruh Jenis Bahan Baku, Konsentrasi Gula dan ZA Dalam Perbanyakan Starter Nata (Acetobacter xylinum) Terhadap Kualitas Nata de Soya. Skripsi. Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Unsyiah, Banda Aceh. Hubeis, M., E. Arsatmojo, dan Suliantari Formulasi Pembuatan Nata de Pina. Buletin Teknologi dan Industri Pangan Vol. VII No 2. Bogor Jutono, Hartadi, S., Kabium, S., Susanto, Judoro dan Suhardi Mikrobiologi Untuk Perguruan Tinggi. Fakultas Pertanian UGM, Yogyakarta. Lubis, Y.M., dan Muzaifa, M., Pengaruh Lama Penyimpanan Nira Aren dan Konsentrasi Gula Terhadap Kualitas Nata de Arenga. Prosiding Seminar Nasional Hasil Riset dan Standardisasi Industri. ISBN: , Banda Aceh Manoi, F Penambahan Ekstrak Ampas Nenas sebagai Medium Campuran Pada Pembuatan Nata de Cashew. Buletin Littro. XVIII (1) : Pambayun, R Teknologi Pengolahan Nata de Coco. Kanisius, Yogyakarta Saragih, Y.P Membuat Nata de Coco. Puspa Swara, Jakarta Tari, A.I.N., Handayani,C.B., Hartati, S., Pembuatan Nata de Coco : Tinjauan Sumber Nitrogen Terhadap Sifat Fisiko Kimianya Jurnal Widyatama. No. 2 Vol. 9. Bandung Wahyudi, A., E. Hambali dan A. Suryadarma Membuat Aneka Nata. Penebar Swadaya, Jakarta. JURNAL TEKNOLOGI DAN INDUSTRI PERTANIAN INDONESIA Vol. 08, No. 01,