Proses Fermentasi Nata de Coco
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.
source : http://inacofood.wordpress.com/2008/01/30/bakteri-nata-de-coco/