Abstrak
Penelitian ini ditujukan untuk memanfaatkan limbah
cair dari industri kakao sebagai bahan pembuatan nata. Penelitian dibagi dalam
dua tahap yaitu tahap penjernihan limbah cair industri kakao dengan arang aktif
pada tingkat pengenceran berbeda serta studi tentang pengaruh konsentrasi
sumber karbon (gula) dan konsentrasi sumber nitrogen yang ditambahkan terhadap
pembentukan pelikel nata. Konsentrasi arang aktif dan perlakuan pengenceran
berpengaruh terhadap parameter yang terkait dengan kejernihan limbah. Perlakuan
terbaik diperoleh dari perlakuan konsentrasi arang aktif 5% dengan pengenceran
medium 1:3. Penelitian di tahap kedua dengan perlakuan pengaruh konsentrasi
sumber karbon (gula sukrosa) dan sumber nitrogen menunjukan perlakuan terbaik
diperoleh dari kombinasi perlakuan konsentrasi sukrosa 4% dan konsentrasi
(NH4)2SO4 0,4%. Perlakuan terbaik ini memiliki nilai karakteristik produk nata
meliputi rendemen: 83,87%; kadar air: 95,23%; serat kasar: 4,22%; kecerahan
(L*): 42,87; tekstur: 0,01 mm/g.dt dan ketebalan: 2,42 cm.
kata kunci: limbah kakao, arang aktif, nata
Proses
fermentasi pulp adalah merupakan proses yang utama dalam industri
pengolahan biji kakao dan menentukan kualitas produk akhir. Tujuan dari
fermentasi buah kakao adalah menghilangkan pulp, mematikan biji,
membentuk warna dan calon flavor yang diinginkan serta memperbaiki rasa biji
kakao. Penjernihan cairan pulp limbah industri kakao dengan arang aktif,
selain akan mampu menghilangkan zat warna juga dapat menyerapsenyawa-senyawa nitrogen. Adapun pengenceran akan berakibat
berkurangnya konsentrasi senyawa warna, gula dan senyawa nutrisi sumber
nitrogen yang sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan bakteri Acetobacter
xylinum. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh cara
penjernihan (perlakuan konsentrasi arang aktif dan faktor pengenceran) serta
pengaruh konsentrasi gula dan sumber nitrogen terhadap kualitas nata yang
dihasilkan.
Penelitian tahap I dilakukan dengan metode Rancangan Acak Kelompok
(RAK) dengan dua (2) faktor yang masing-masing faktor terdiri dari tiga (3)
tingkat. Faktor 1 adalah konsentrasi arang aktif yang terdiri dari 3 tingkat
konsentrasi yaitu 1%, 3% dan 5%. Faktor 2 adalah pengenceran yang terdiri dari
pengenceran cairan pulp: air 3:1, 1:1 dan 1:3. Penelitian tahap II
dilakukan dengan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 2 faktor yang
masing-masing faktor terdiri dari 3 tingkat: Faktor 1: konsentrasi sukrosa
2,0%, 4,0%, 6,0%, sedangkan Faktor 2 adalah konsentrasi amoniumsulfat 0,2%,
0,3%, 0,4%. Semua perlakuan diulang sebanyak 3 kali.
Pada penelitian tahap I dipelajari pengaruh tingkat pengenceran
(3:1, 1:1, 1:3) dan konsentrasi arang aktif (1%, 3% dan 5%) terhadap sifat
fisiko-kimia limbah cair kakao terjernihkan. Parameter yang diamati adalah
kekeruhan, total padatan terlarut, kadar tannin, kecerahan, pH dan kadar gula
total. Secara lengkap data penjernihan limbah cair kakao dapat dilihat di Tabel
2. Hasil analisis terhadap limbah cair kakao sebelum perlakuan adalah sebagai
berikut: kekeruhan (ppm SiO2)
54,746, total padatan terlarut 22% Brix, kadar tannin sebesar 0,832%, kecerahan
(L*)24,2; pH 3,5 dan kadar gula total 20,275%.
Dalam penelitian
tahap kedua, limbah cair coklat hasil penjernihan di tahap pertama yang
mempunyai kadar gula reduksi 11,476% digunakan sebagai bahan baku dalam proses
fermentasi dengan menggunakan A xylinum untuk mendapatkan produk nata.
Pada penelitian tahap kedua ini, dipelajari pengaruh perlakuan konsentrasi
sukrosa 2%, 4% dan 6% dan perlakuan konsentrasi (NH4)2SO4 0,2%; 0,3% dan 0,4%
terhadap beberapa parameter yang meliputi: kadar gula reduksi sisa medium
fermentasi, ketebalan nata, kadar serat kasar nata dan rendemen nata.
Hasil percobaan
menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi sukrosa berpengaruh sangat nyata (α =
0,01) terhadap gula reduksi sisa medium fermentasi berturut-turut sebesar 1,09%a; 1,34a%a; 2,16%b dan
pengaruh nyata (α = 0,05) terhadap pH sisa fermentasi berturut-turut sebesar
3,15b,
3,0a dan
3,09ab..
Aktifitas A. xylinum selama proses fermentasi telah menghasilkan
metabolit primer dalam bentuk selulosa maupun sekunder dalam bentuk asam asam
organik dilakukan dengan menggunakan gula sebagai sumber karbon. Konsentrasi
(NH4)2SO4 dan
interaksi kedua perlakuan tidak berpengaruh nyata terhadap gula reduksi dan pH
sisa medium fermentasi.
Perlakuan konsentrasi sukrosa 2%, 4% dan 6% berpengaruh sangat
nyata (α = 0,01) pada ketebalan nata yang dihasilkan berturut-turut 1,71cma, 2,23cmb dan
1,92cmab.
Data ketebalan nata tertinggi diperoleh pada konsentrasi sukrosa 4%. Dalam
proses fermentasi tersebut, pertumbuhan bakteri A xylinum optimum
memerlukan kadar gula reduksi kira-kira 19,48% dengan asumsi 4% sukrosa setara
dengan 8% gula reduksi ditambah dengan kadar gula reduksi awal fermentasi
11,48%. Rendahnya ketebalan nata pada konsentrasi 6%, dimungkinkan karena kadar
gula reduksi didalam medium sudah terlalu tinggi yaitu sekitar 23,48%. Berdasarkan
hasil pengujian tiap parameter tersebut dengan menggunakan metode multiple
atribute (Zeleny,1992), maka diperoleh informasi bahwa perlakuan terbaik
diperoleh dari kombinasi perlakuan konsentrasi sukrosa 4% dan konsentrasi (NH4)2SO4 0,4%.
Perlakuan terbaik ini memiliki nilai karakteristik produk yang meliputi
rendemen 83,87%, serat kasar 4,22%; kecerahan (L*) 42,87; tekstur 0,01 mm/g.dt
dan ketebalan nata 2,42 cm.
Limbah industri kakao dalam bentuk cairan pulp dapat
dimanfaatkan sebagai bahan dasar pembuatan nata de cacao. Diperlukan
pengenceran dan penjernihan dengan menggunakan arang aktif sebelum digunakan
sebagai media fermentasi nata. Terdapat interaksi nyata (α = 0,05) antar perlakuan
konsentrasi arang aktif dan pengenceran pada tingkat kekeruhan dan warna kuning
(b*) cairan limbah. Perlakuan terbaik diperoleh dari perlakuan konsentrasi
arang aktif 5% dengan pengenceran medium 1:3. Perlakuan konsentrasi sukrosa dan
(NH4)2SO4 memengaruhi
secara nyata terhadap ketebalan, rendemen, kadar serat, kadar air dan tekstur
nata, namun interaksi dari kedua perlakuan tidak berpengaruh nyata terhadap
parameter-parameter tersebut. Perlakuan terbaik diperoleh dari kombinasi
perlakuan konsentrasi sukrosa 4% dan konsentrasi (NH4)2SO4 0,4%.
DAFTAR PUSTAKA
Agyeman, K.O.G and
Oldham, J.H., 1986. Utilization of Cacao By-product as an Alternatif Source of
Energy Biomass. 10: 311–318.
Belitz, H.D. and
Grosch, W., 1987. Food Chemistry. Springer Verlag. Berlin Hendelberg.
Effendi, S., 1995.
Utilization of Cacao Sweatings for Nata Production Using Acetobacter Xylinum.
Menara Perkebunan. 63(1): 23–26.
Lapuz, M.N.,
Bullardo, F.G. and Palo, M.A., 1967. The Nata Organism Cultural Requirment
Characteristic and Identify. The Philipine Journal of Science. Vol. 9 (2).
Weber, J.T., 1977.
Physicochemical Process for Water Quality Control. John Willey and Sons. New
York.
Winarno, F.G., 1997.
Kimia Pangan. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
Zeleny, M., 1992. Multiple Kriteria Decision Making. McGraw-Hill.
New York.