Feedback

Pembuatan Material Selulosa Bakteri dari Limbah Air Kelapa Dengan Penambahan Ekstrak Buah Nanas Menggunakan Aacetobacter Xylinum

Informasi dokumen
PEMBUATAN MATERIAL SELULOSA BAKTERI DARI LIMBAH AIR KELAPA DENGAN PENAMBAHAN EKSTRAK BUAH NANAS MENGGUNAKAN ACETOBACTER XYLINUM TESIS Oleh LODDEN SILITONGA 097006025/KIM FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2 0 1 1 Universitas Sumatera Utara PEMBUATAN MATERIAL SELULOSA BAKTERI DARI LIMBAH AIR KELAPA DENGAN PENAMBAHAN EKSTRAK BUAH NANAS MENGGUNAKAN ACETOBACTER XYLINUM T E S I S Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister Ilmu Kimia pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Oleh LODDEN SILITONGA 097006025/KIM FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2 0 1 1 Universitas Sumatera Utara Judul Tesis : PEMBUATAN MATERIAL SELULOSA BAKTERI DARI LIMBAH AIR KELAPA DENGAN PENAMBAHAN EKSTRAK BUAH NANAS MENGGUNAKAN ACETOBACTER XYLINUM Nama Mahasiswa Nomor Pokok Program studi : LODDEN SILITONGA : 097006025 : Ilmu Kimia Menyetujui Komisi Pembimbing, Prof. Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D Ketua Ketua Program Studi, Prof. Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D Dr. Yugia Muis, M.Si Anggota Dekan, Dr. Sutarman, M. Sc Tanggal lulus : 21 juni 2011 Universitas Sumatera Utara PERNYATAAN ORISINALITAS PEMBUATAN MATERIAL SELULOSA BAKTERI DARI LIMBAH AIR KELAPA DENGAN PENAMBAHAN EKSTRAK BUAH NANAS MENGGUNAKAN ACETOBACTER XYLINUM TESIS Dengan ini saya menyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar. Medan, 21 Juni 2011 Penulis, LODDEN SILITONGA NIM. 097006025 Universitas Sumatera Utara PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademika Universitas sumatera Utara, saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama Nomor Pokok Program Studi Jenis karya Ilmiah : Lodden Silitonga : 097006025 : Magister Kimia : Tesis Demi pengembangan ilmu penetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Rotalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive Royalty Free Right) atas tesis saya yang berjudul : PEMBUATAN MATERIAL SELULOSA BAKTERI DARI LIMBAH AIR KELAPA DENGAN PENAMBAHAN EKSTRAK BUAH NANAS MENGGUNAKAN ACETOBACTER XYLINUM Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti NonEksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta. Demikian ppernyataan ini dibuat dengan sebenarnya. Medan, 21 Juni 2011 Lodden Silitonga Universitas Sumatera Utara Telah diuji pada Tanggal : 21 Juni 2011 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : Prof. Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D Anggota : 1. Dr. Yugia Muis, M.Si 2. Prof. Dr. Harlem Marpaung 3. Prof. Dr. Harry Agusnar, M.Si. M.Phil 4. Dr. Marpongahtun, M.Si 5. Prof. Dr. Yunazar Manjang Universitas Sumatera Utara PEMBUATAN MATERIAL SELULOSA BAKTERI DARI LIMBAH AIR KELAPA DENGAN PENAMBAHAN EKSTRAK BUAH NANAS MENGGUNAKAN ACETOBACTER XYLINUM   ABSTRAK Salah satu manfaat air kelapa adalah untuk pembuatan material selulosa bakteri. Dengan penambahan modifikasi ekstrak buah nanas akan diperoleh polimer material selulosa bakteri ananas yang dapat digunakan untuk keperluan pelapis elektronika. Penelitian dilakukan dengan menggunakan campuran 100 g air kelapa, 10 g sukrosa, 0,5 g urea, kemudian dipanaskan sambil diaduk hingga mendidih. Selanjutnya ditambahkan asam asetat 25 % hingga mencapai pH = 4. Selanjutnya ditambahkan sari buah nanas dengan variasi massa 0 g, 10 g, 20 g, 30 g, 40 g, 50 g. Setelah dingin kedalam campuran ditambahkan 10 ml acetobacter xylinum kemudian di fermentasi selama 7 hari. Material selulosa bakteri yang diperoleh berupa lapisan pelikel yang mengambang pada permukaan media, kemudian lapisan material selulosa bakteri ananas dikeringkan hingga terbentuk lapisan tipis. Kemudian hasil yang diperoleh dilakukan pengujian dengan analisa FT-IR dan Uji tarik. Dari hasil penelitian ini dapat diperoleh hasil yang paling baik adalah dengan variasi 30 g ekstrak buah nanas dengan 70 g limbah air kelapa karena memiliki kekuatan tarik 14,95 MPa dan kemuluran 14,80 %. Kata Kunci : nata de coco, selulosa bakteri, nanas, dan acetobacter xylinum. i Universitas Sumatera Utara BACTERIA FROM MAKING MATERIAL CELLULOSE WITH ADDITION COCONUT WATER WASTE PINEAPPLE FRUIT EXTRACT USING ACETOBACTER XYLINUM ABSTARCT On of the coconut liquid uses is for making material bacterial cellulose. By the modification of both pineaple and strach, that is, they can be used for medical elktonic. This experiment is performed by mixing 100 ml coconut liquid with 10 gr of sucrose, 0,5 gr of fertilizer then, the mixture is stirred and added with 25 % of viniger acid. The mixture will be come pH = 4. The following steps is with massa variation 0 gr, 10 gr, 20 gr, 30 gr, 40 gr, 50 gr. 10 ml of Acetobecter Xylinum is the added o the mixture, nex fermented for 7 days. It resulted in floating pellicle fiberon the media. After the pellicle layers is dried, athin layer is formed. By the FT-IR, and tensile strength analysis test. The best result is found that is, the variation of 30 gr of pineapple with 70 g coconut liquid has the smoothest serface and the higher tensile strength as 14,95 MPa and engolation is 14,80 %. Keywords : nata de coco, bacterial cellulose, ananas, and, Acetobacter xylinum ii Universitas Sumatera Utara KATA PENGANTAR Puji Syukur ke hadirat Tuhan Maha Kuasa yang telah memberikan rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis penelitian yang berjudul ” Pembuatan Material Selulosa Bakteri dari Limbah Air Kelapa Dengan Penambahan Ekstrak Buah Nanas Menggunakan Aacetobacter Xylinum ”. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Gubernur Sumatera Utara, H Gatot Pudjonogroho ST c.q. Ketua Provinsi Sumatera Utara memberikan beasiswa kepada penulis Bappeda sebagai mahasiswa Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara. 2. Bapak Rektor Universitas Sumatera Utara, Prof.Dr. dr. Syahril Pasaribu, DT & H.MScz(CTM), Sp.A(K) atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk memperoleh pendidikan. 3. Ketua Program Studi Kimia Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D dan Dr Hamonangan Nainggolan selaku Sekretaris Prodi Kimia yang senantiasa memberikan bimbingan dalam perkuliahan. 4. Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D, selaku Pembimbing Utama dan Ibu Dr. Yugia Muis, M.S , selaku anggota komisi pembimbing tesis yang setiap saat dengan penuh perhatian selalu memberikan bimbingan dan saran dalam penyusunan tesis ini. 5. Rekan- rekan mahasiswa Program Studi Kimia Sekolah Pascasarjana USU angkatan 2009 yang telah banyak membantu penulis selama menjalani perkuliahan dan penelitian. 6. Kepada keluarga, yaitu Istri dan anak-anakku Tersanyang, yang memberikan semangat dengan penuh perhatian, doa restu serta dorongan moril sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan di Sekolah Pascasarjana USU Medan. Semoga Tuhan selalu menyertai dan melimpahkan berkat dan rahmatnya kepada kita semua dan tesis ini dapat bermanfaat. Medan, Penulis Juni 2011 Lodden Silitonga iii Universitas Sumatera Utara DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR i ABSTRAK iii ABSTRACT iv DAFTAR ISI v DAFTAR GAMBAR vii DAFTAR TABEL vii DAFTAR LAMPIRAN vii BAB 1 PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Perumusan Masalah 4 1.3 Tujuan Penelitian 4 1.4 Manfaat Penelitian 4 1.5 Lokasi Penelitian 5 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 6 2.1 Kelapa 6 2.2 Buah Nanas 7 2.3 Fermentasi 9 2.4 Selulosa 10 2.5 Selulosa bakteri 11 2.6 Spektrofotometer Fourier Transform Inframerah( FTIR) 12 Universitas Sumatera Utara 2.7 Kegunaan FTIR 13 2.8 Syarat-syarat FTIR 14 BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 15 3.1 15 Alat-alat 3.2 Bahan 15 3.3 Prosedur Penelitian 15 iv 3.3.1 Persiapan Substat 15 3.3.2 Penyapan Starter 16 3.3.3 Pembuatan selulosa Bakteri 16 3.3.4 Pembuatan Material Selulosa Bakteri dengan Variasi Sari Buah Nanas 16 3.3,5 Analisis FTIR 17 3.3.6 Uji Tarik 17 3.3.7 Bagan Penelitian sintesa selulosa Bakteri 19 3.3.8 Bagan Pembuatan Selulosa Bakteri Sari Buah Nanas dengan A.Xylinum 20 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil 21 4.1.1 Analisa Spektroskopi Inframerah (FTIR) 21 4.1.2 Spektrum FTIR Material Selulosa Bakteri Tanpa Penambahan Ekstrak Buah Nanas 22 Spektrum FTIR Material Selulosa Bakteri dengan Penambahan 30 ml Ekstrak Buah Nanas 23 4.1.3 4.2 21 Uji Tarik BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 24 31 5.1 Kesimpulan 31 5.2 Saran 31 DAFTAR PUSTAKA 32 LAMPIRAN Universitas Sumatera Utara DAFTAR GAMBAR Judul No. Halaman v 1 Struktur kimia Selulosa 11 2. Uju kekuatan tarik ASTM-D-638 17 3. Spektrum FT-IR Material Selulosa Bakteri Tanpa Penambahan Ekstrak Buah Nanas 22 Spektrum FT-IR Material Selulosa Bakteri dengan Penambahan 30 ml Ekstrak Buah Nanas 23 5. Grafik Linier Stroke dan Regangan 26 6. Grafik Kemuluran dan Kekuatan tarik 28 4. vi Universitas Sumatera Utara DAFTAR TABEL No. Judul Halaman 1 Komposisi Kimia Air Kelapa 7 2 Data pengukuran Sampel Pengujian Tarik 25 3 Data Hasil Perhitungan Kekuatan Tarik dan Kemuluran 28 vii Universitas Sumatera Utara DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman 1 Perhitungan kemuluran ( ε ) dan Perhitungan kekuatan tarik ( σ ) 2 Gambar Universal Testing Machine (UTM) adalah Uji Tarik L-1 (tensile test) dan Uji Lentur (bending/flexural test) L-2 3 Gambar Buah Nanas yang Sudah Matang L-3 4. Gambar Selulosa Bakteri Setelah Fermentasi L-4 5. Gambar Selulosa Bakteri Sebelum Dikeringkan L-5 6. Gambar Spektrum FTIR Material Selulosa Bakteri dengan Penambahan 10 ml Ekstrak Buah Nanas L-6 Gambar Spektrum FTIR Material Selulosa Bakteri dengan Penambahan 20 ml Ekstrak Buah Nanas L-7 Gambar Spektrum FTIR Material Selulosa Bakteri dengan Penambahan 40 ml Ekstrak Buah Nanas L-8 Gambar Spektrum FTIR material Selulosa Bakteri dengan Penambahan 50 ml Ekstrak Buah Nanas L-9 7. 8. 9. viii Universitas Sumatera Utara PEMBUATAN MATERIAL SELULOSA BAKTERI DARI LIMBAH AIR KELAPA DENGAN PENAMBAHAN EKSTRAK BUAH NANAS MENGGUNAKAN ACETOBACTER XYLINUM   ABSTRAK Salah satu manfaat air kelapa adalah untuk pembuatan material selulosa bakteri. Dengan penambahan modifikasi ekstrak buah nanas akan diperoleh polimer material selulosa bakteri ananas yang dapat digunakan untuk keperluan pelapis elektronika. Penelitian dilakukan dengan menggunakan campuran 100 g air kelapa, 10 g sukrosa, 0,5 g urea, kemudian dipanaskan sambil diaduk hingga mendidih. Selanjutnya ditambahkan asam asetat 25 % hingga mencapai pH = 4. Selanjutnya ditambahkan sari buah nanas dengan variasi massa 0 g, 10 g, 20 g, 30 g, 40 g, 50 g. Setelah dingin kedalam campuran ditambahkan 10 ml acetobacter xylinum kemudian di fermentasi selama 7 hari. Material selulosa bakteri yang diperoleh berupa lapisan pelikel yang mengambang pada permukaan media, kemudian lapisan material selulosa bakteri ananas dikeringkan hingga terbentuk lapisan tipis. Kemudian hasil yang diperoleh dilakukan pengujian dengan analisa FT-IR dan Uji tarik. Dari hasil penelitian ini dapat diperoleh hasil yang paling baik adalah dengan variasi 30 g ekstrak buah nanas dengan 70 g limbah air kelapa karena memiliki kekuatan tarik 14,95 MPa dan kemuluran 14,80 %. Kata Kunci : nata de coco, selulosa bakteri, nanas, dan acetobacter xylinum. i Universitas Sumatera Utara BACTERIA FROM MAKING MATERIAL CELLULOSE WITH ADDITION COCONUT WATER WASTE PINEAPPLE FRUIT EXTRACT USING ACETOBACTER XYLINUM ABSTARCT On of the coconut liquid uses is for making material bacterial cellulose. By the modification of both pineaple and strach, that is, they can be used for medical elktonic. This experiment is performed by mixing 100 ml coconut liquid with 10 gr of sucrose, 0,5 gr of fertilizer then, the mixture is stirred and added with 25 % of viniger acid. The mixture will be come pH = 4. The following steps is with massa variation 0 gr, 10 gr, 20 gr, 30 gr, 40 gr, 50 gr. 10 ml of Acetobecter Xylinum is the added o the mixture, nex fermented for 7 days. It resulted in floating pellicle fiberon the media. After the pellicle layers is dried, athin layer is formed. By the FT-IR, and tensile strength analysis test. The best result is found that is, the variation of 30 gr of pineapple with 70 g coconut liquid has the smoothest serface and the higher tensile strength as 14,95 MPa and engolation is 14,80 %. Keywords : nata de coco, bacterial cellulose, ananas, and, Acetobacter xylinum ii Universitas Sumatera Utara BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Material selulosa bakteri adalah hasil proses fermentasi air kelapa dengan menggunakan bakteri Acetobacter xylinum. Secara kimiawi, serat yang terkandung di dalam nata de coco adalah serat selulosa, yang dikenal sebagai selulosa bakteri (Yoshinaga et al., 1997).  Bakteri selulosa mempunyai beberapa keunggulan  antara lain memiliki kemurnian yang tinggi tanpa adanya lignin, pektin dan  hemiselulosa, dimana zat-zat tersebut biasa ditemukan pada selulosa tanaman (Lapuz, et al., 1967). Selain itu serat selulosa yang diproduksi oleh bakteri Acetobacter xylinum, memiliki sifat-sifat fisik tertentu yang berbeda dari selulosa tumbuhan. Sifat fisik yang unik dari selulosa yang berasal dari bakteri ini antara lain adalah memiliki kemurnian, kristalinitas, kekuatan mekanik, dan porositas yang tinggi serta memiliki kapasitas dalam menyerap air yang cukup besar dan mudah terurai, hal ini yang membuat serat selulosa bakteri berpotensi untuk dikembangkan lebih jauh bukan hanya sebagai bahan olahan makanan atau minuman, tetapi juga dapat digunakan untuk industri-industri penting seperti membrane separasi, bahan pencampur dalam industri kertas, produksi  karbon film elektrokonduktif, alat optik dan bahan-bahan untuk keperluan biomedis (Surdia, N. M., 2002). Nata de coco atau bioselulosa merupakan salah satu produk pangan di negara kita, dengan kualitas yang berbeda-beda. Di negara maju bioselulosa bukan hanya sekedar untuk keperluan pangan, melainkan dapat digunakan untuk beberapa macam keperluan. Salah satu produk yaitu kristalin murni sangat penting untuk bahan baku industri, sebagai bahan material baru untuk digunakan dalam memproduksi kertas berkualitas (Johnson dan Winslow., 1990). Uji coba lainnya, selulosa bakteri dibuat sebagai kulit buatan (Fontana dkk., 1990), dan sebagai membrane ultrafiltrasi (Takai dkk., 1991). 1 Universitas Sumatera Utara 2 Selulosa bakteri memiliki karakteristik yang lebih menguntungkan dibanding selulosa dari tanaman. Karakteristik tersebut antara lain kemurniannya tinggi, dapat terurai, seratnya halus (berdiameter 0.1 nm atau 300 kaIi lebih kecil dibanding serat kayu), kekuatan tarik mekaniknya bagus, kapasitas pengikatan airnya yang tinggi dan derajat kristalinitasnya yang tinggi (Ross ., 1991). Istilah Nata diterjemahkan kedalam bahasa latin sebagai Natare yang berarti terapung-apung. Nata dapat dibuat dari air kelapa, tetes tebu, limbah cair tahu, maupun ekstrak buah nanas (Pambayun, R., 2002). Nata de coco merupakan selulosa bakterial yang diperoleh melalui fermentasi oleh bakteri Acetobacter Xylinium, bakteri ini merupakan aerob gram negatip yang mampu menyusun glukosa alami yang terkandung dalam sari buah nanas maupun yang sengaja ditambahkan kedalamnya menjadi serat-serat selulosa yang sangat halus. Material selulosa bakteri dibentuk oleh spesies bakteri asam asetat pada permukaan cairan yang mengandung gula, sari buah, atau ekstrak tanaman lain (Lapuz, et al., 1967). Beberapa spesies yang termasuk bakteri asam asetat dapat membentuk selulosa, namun selama ini yang paling banyak dipelajari adalah A. xylinum (Swissa, et al., 1980). Bakteri A. xylinum termasuk genus Acetobacter (Ley., 1974). Bakteri A. xylinum bersifat gram negatip, aerob, berbentuk batang pendek atau kokus (Moat, 1986., Forng, et al., 1989). Pemanfaatan limbah pengolahan kelapa berupa air kelapa merupakan cara mengoptimalkan pemanfaatan buah kelapa. Dalam air kelapa terdapat berbagai nutrisi yang bisa dimanfaatkan bakteri penghasil selulosa bakteri. Nutrisi yang terkandung dalam air kelapa antara lain : gula sukrosa 1,28%, sumber mineral yang beragam antara lain Mg+2 3,54 gr/l ( Pracaya., 1982), serta adanya faktor pendukung pertumbuhan (growth promoting factor) merupakan senyawa yang mampu meningkatkan pertumbuhan bakteri penghasil nata (Acetobakter xylinum) (Lapus, et al., 1967). Adanya gula sukrosa dalam air kelapa akan dimanfaatkan oleh A. xylinum sebagai sumber energi, maupun sumber karbon untuk membentuk Universitas Sumatera Utara 3 senyawa metabolit diantaranya adalah selulosa. Senyawa peningkat pertumbuhan mikroba (growth promoting factor) akan meningkatkan pertumbuhan mikroba, sedangkan adanya mineral dalam substrat akan membantu meningkatkan aktifitas enzim kinase dalam metabolisme di dalam sel A. xylinum untuk menghasilkan material selulosa bakteri. Menurut para peneliti dari Lab of Active Bio-based Material-Kyoto University, selulosa bakteri dapat dijadikan komposit yang sangat kuat dengan teknik pengolahan yang cukup sederhana. Lembar selulosa bakteri yang sudah dihilangkan airnya dicelupkan terlebih dahulu ke dalam perekat polifenol formaldehid dengan berat molekul rendah. Setelah melalui proses pengeringan kemudian dipres panas pada suhu 1800C selama 10 menit sehingga akan dihasilkan komposit yang sangat kuat ( l_suryanegara (at) yahoo.com) Material komposit tersebut mempunyai keteguhan patah (bending strength) 450 MPa, dengan kerapatan 1.4 g/cm3. Bahkan kekuatan komposit tersebut dapat disetarakan dengan kekuatan baja ringan SS400 (kerapatan 1,8 g/cm3) yang mempunyai keteguhan patah sekitar tembaga dan besi. Vitamin C tidak stabil dalam larutan alkali, tetapi cukup stabil dalam larutan asam . Vitamin C adalah vitamin yang paling labil. Asam askorbat (vitamin C) adalah suatu turunan heksosa dan diklasifikasikan sebagai karbohidarat yang erat berkaitan degan monosakarida. Vitamin C dapat disintesa dari D-glukosa dan D-galaktosa dalam tumbuhh-tumbuhan dan sebagian besar hewan. Vitamin C terdapat dalam 2 bentuk di alam, yaitu L-asam askorbat (bentuk reduksi) dan L-asam dehidro askorbat (bentuk oksidasi). 2.8 Parameter-parameter yang diamati 2.8.1 Kadar Air Mikroorganisme, seperti halnya semua organisme memerlukan air untuk mempertahankan hidupnya dan fungsinya tidak pernah dapat digantikan oleh senyawa lain. Air merupakan komponen penting dalam bahan makanan karena dapat mempengaruhi penampakan, tekstur, serta cita rasa makanan. Universitas Sumatera Utara Air berperan sebagai pembawa zat-zat makanan dan sisa metabolisme, sebagai media reaksi yang menstabilkan pembentukan biopolimer dan sebagai bahan yang dapat mendispersikan berbagai senyawa yang ada dalam bahan makanan. Untuk beberapa bahan malah berfungsi sebagai pelarut yang dapat melarutkan bahan seperti garam, vitamin yang larut dalam air, mineral, dan senyawa-senyawa cita rasa seperti yang terkandung dalam teh dan kopi. Penetapan kandungan air dapat dilakukan dengan beberapa cara. Hal ini tergantung pada sifat bahannya. Pada umumnya penentuan kadar air dilakukan dengan mengeringkan bahan dalam oven pada suhu 105-110oC selama 3 jam atau sampai diperoleh berat yang konstan. (Winarno, F.G.,1995). 2.8.2 Kadar Abu Abu adalah zat anoganik sisa hasil pembakaran suatu bahan organik. Kandungan abu dan komposisinya tergantung pada macam bahan dan cara pengabuannya. Salah satu cara penentuan abu total yaitu dengan metode gravimetri. Penentuan kadar abunya yaitu dengan mengoksidasi semua zat organik pada suhu tinggi, yaitu sekitar 500-600oC dan kemudian melakukan penimbangan zat yang tertinggal setelah proses pembakaran tersebut. Bahan dengan kadar air yang tinggi sebelum pengabuan harus dikeringkan terlebih dahulu. Lamanya pengabuan tiap bahan berbeda-beda dan berkisar antara 2-8 jam. Penagabuan dianggap selesai apabila diperoleh sisa pengabuan yang umumnya berwarna putih abu-abu dan beratnya konstan dengan selang waktu pengabuan 30 menit. Penentuan abu total sangat berguna sebagai parameter nilai gizi bahan makanan. Adanya kandungan abu yang tidak larut dalam asam yang cukup tinggi menunjukkan adanya pasir atau kotoran yang lain. Jadi, semakin rendah kadar abu dalam makanan maka semakin baik bahan tersebut(Sudarmadji, S.,dkk,1989). Universitas Sumatera Utara 2.8.3 Kadar Serat Kasar Serat-serat yang terdapat dalam bahan pangan yang tidak tercerna mempunyai sifat positif bagi gizi dan metabolisme. Nama atau istilah yang digunakan untuk serat tersebut untuk serat adalah dietary fiber. Walaupun demikian serat kasar tidaklah identik dengan dietary fiber. Menurut Scala(1975) kira-kira hanya sekitar seperlima sampai setengah dari seluruh serat kasar yang benar-benar berfungsi sebagai dietary fiber.(Winarno,F.G.,1995) Serat kasar mengandung senyawa selulosa, lignin, dan zat lain yang belum dapat diidentifikasi dengan pasti. Di dalam analisis penentuan serat kasar diperhitungkan banyaknya zat-zat yang tidak larut dalam asam encer ataupun basa encer dengan kondisi tertentu. Langkah-langkah yang dilakukan dalam analisisnya adalah : 1. defatting, yaitu menghilangkan lemak yang terkandung dalam sampel menggunakan pelarut lemak. 2. digestion, terdiri dari dua tahapan yaitu pelarutan dengan asam dan pelarutan dengan basa. Kedua macam proses digesti ini dilakukan dalam keadaan tertutup pada suhu terkontrol (mendidih) dan sedapat mungkin dihilangkan dari pengaruh luar. Langkah terakhir dari analisis serat kasar yaitu dengan mengabukan sampel dalam tanur. Serat kasar sangat penting dalam penilaian kualitas bahan makanan karena angka ini merupakan indeks dan menentukan nilai gizi bahan makanan tersebut. Menurut SNI kadar serat dalam nata mencapai 4,5%. (Sudarmadji, S.,dkk,1989 Pengujian Kekuatan Tarik Penentuan kekuatan tarik dilakukan dengan beban tertentu pada spesimen sehingga terjadi perubahan panjang (regangan) yang selanjutnya menyebabkan spesimen menjadi putus. Hasil dari pengujian diperoleh harga beban putus dan regangan. Harga beban putus dalam Universitas Sumatera Utara satuan Mpa dan regangan dalam satuan mm, dapat dilihat dalam lampiran. Sifat mekanik seperti kekuatan tegangan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 1.1. Kekuatan tegangan = BL WI xBR (1.1) Dengan BL adalah beban putus, WI adalah lebar sampel dan BR adalah ketebalan sampel. Dan untuk menentukan persen regangan dengan persamaan (1.2) % Regangan = BE x100% LE (1.2) Dengan BE adalah perpanjangan saat putus dan LE adalah perpanjangan awal. Hasil yang diperoleh digunakan untuk menentukan sifat mekanik. (Hepburn,C.,1991). Uji Organoleptik Uji organoleptik adalah penilaian menggunakan indera, penilaian menggunakan kemampuan sensorik, tidak dapat diturunkan pada orang lain. Salah satu cara pengujian organoleptik adalah dengan metode penyicipan. Uji penyicipan menyangkut penilaian seseorang akan suatu sifat atau kualitas suatu bahan yang menyebabkan orang menyenangi. Pada uji penyicipan dapat dilakukan menggunakan panelis yang belum berpengalaman. Dalam kelompok ini uji penyicipan termasuk uji kesukaan(hedonik). Pada uji hedonik, panelis diminta tanggapan pribadinya tentang kesukaan atau sebaliknya ketidaksukaan. Di samping panelis mengemukakan tanggapan senang, suka atau kebalikannya, mereka juga mengemukakan tingkat kesukaannya. Tingkat-tingkat kesukaan ini disebut skala hedonik. Dalam penganalisaan, skala hedonik ditransformasi menjadi skala numerik menurut tingkat kesukaan. Dengan data numerik ini dapat dilakukan analisa-analisa statistik.(Soekarto,S.T.,1981). Universitas Sumatera Utara Pembuatan Buffer Asetat 0,2 M pH 4 Adapun perhitungan dalam pembuatan buffer asetat 0,2 M dengan pH 4 adalah sebagai berikut : pH = pKa + log [garam] [asam] untuk pH = 4 dan pKa = 4,76 Log [garam] [asam] = pH - pKa = 4 – 4,76 Jadi, [garam] [asam] % garam = - 0,76 = 0,1738 [garam] = [asam] 1+ [garam] [asam] x 100 % = 0,1738 x 100% 1+ 0,1738 = 14,8066 % % asam = 1+ 1 [garam] [asam] x 100 % = 1 x 100 % 1 + 0,1738 = 85,1934 % Untuk buffer asetat 0,2 M dengan pH 4 dapat ditentukan massa asam dan massa garamnya sebagai berikut : Universitas Sumatera Utara Massa garam (CH3COONa) = % garam x [garam] x BM = 14,8066 % x 0,2 M x 82,03481 g/mol = 2,4293 g/L Massa asam (CH3COOH) = % asam x [asam] x BM = 85,1934 % x 0,2 M x 60,05298 g/mol = 10,2322 g/L Cara pembuatan buffer asetat 0,2 M pH 4 adalah sebagai berikut : - Ditimbang 2,4293 g Na-asetat p.a dan 10,2322 g asam asetat glasial lalu dimasukkan ke dalam labu takar 1000 mL. - Dilarutkan dengan akuades sampai garis tanda. - Lalu dihomogenkan. Universitas Sumatera Utara BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Alat-alat 1. Gelas beaker 2. Gelas ukur 3. Gelas erlenmeyer 4. Neraca analitik 5. Indikator universal 6. Autoklaf 7. Oven 8. Tabung reaksi 9. Inkubator 10. Hot plate 11. Termometer 12. Labu takar 13. Cawan Petri 14. Jangka sorong 15. Labu alas 16. Bunsen 17. Botol akuades 18. Statif dan klem 19. Tanur 20. Indikator Universal 21. Scanning Microscope Electron 22. Seperangkat Alat Uji Tarik Pyrex Pyrex Pyrex Ohaus Merck Webecco Gallenkamp Pyrex Fisher Cientific Thermolyne Pyrex Pyrex Pyrex Gallen Kamp Fisher Tokyo Testing Machine Universitas Sumatera Utara 3.1.2 Bahan-Bahan 1. Air kelapa 2. Akuades 3. Starter Acetobacyter xylinum 4. Gula pasir 5. Urea (s) 6. Asam askorbat (s) 7. CH3COOH glasial 8. CH3COONa (s) 9. H2SO4 (p) 10. K2SO4 (s) 11. Alkohol 96% 12. N-heksan 13. NaOH (s) p.a.(E.Merck) p.a.(E.Merck) p.a.(E.Merck) p.a.(E.Merck) p.a.(E.Merck) p.a.(E.Merck) Teknis 96% (Bratachem) p.a.(E.Merck) p.a.(E.Merck) 3.2 Prosedur Penelitian 3.2.1 Pembuatan Larutan Pereaksi 3.2.1.1 Pembuatan larutan H2SO4 1,25% Dipipet 3,22 mL larutan Asam sulfat, kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 250mL,diencerkan dengan akuades sampai garis tanda. 3.2.1.2 Pembuatan Buffer Asetat 0,2 M pH 4 Ditimbang 2,429 g Na asetat p.a dan 10,232 gram asetat glasial dan dimasukkan ke dalam labu takar 1000 mL dan dilarutkan dengan akuades sampai garis tanda. 3.2.1.3 Pembuatan Larutan NaOH 1,25% Ditimbang 12,5 g NaOH dimasukkan ke dalam labu takar 1000 mL, dilarutkan dengan akuades sampai garis tanda lalu dihomogenkan. Universitas Sumatera Utara 3.2.1.4 Pembuatan Larutan K2SO4 10% Sejumlah 10g K2SO4 dimasukkan ke dalam labu takar 100mL, dilarutkan dengan akuades sampai garis tanda lalu dihomogenkan. 3.2.2 Sterilisasi Alat Dicuci alat-alat yang akan digunakan sampai bersih, Penebar Swadaya. Pelczar, M.J. dan Reid, R.D. 1958. Microbiology. New York: Mc Graw Hill Book Company. Phillips, G.O. dan Williams, P.A. 2000. Handbook Of Hydrocolloids. Cambridge: Woodhead Publishing Limited. Prajnanta, F. 2003. Agribisnis Semangka Non Biji. Edisi ke-5. Jakarta: Penebar Swadaya. Riadi, L. 2007. Teknologi Fermentasi. Yogyakarta: Graha Ilmu. Rukmana, R. 1994. Budidaya Semangka Hibrida. Yogyakarta: Penerbit Kanisius. Schiegel, H.G. 1994. Mikrobiologi Umum. Edisi ke-6. Cetakan Pertama. Yogyakarta Gadjah Mada University Press. Universitas Sumatera Utara Soekarto, S.T. 1981. Penilaian Organoleptik Untuk Industri Pangan dan Hasil Pertanian. Bogor: Institut Pertanian Bogor. Sudarmadji, S. 1989. Analisa Bahan Makanan dan Pertanian. Yogyakarta: Liberty. Wahyudi. 2003. Panduan Diklat Memproduksi Nata de Coco. Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan Departemen Pendidikan Nasional. Warisno, 2009. Inspirasi Usaha Membuat Aneka Nata. Jakarta: AgroMedia Pustaka. Winarno, F.G. 1980. Pengantar Teknologi Pangan. Jakarta: PT. Gramedia. Universitas Sumatera Utara LAMPIRAN Universitas Sumatera Utara Tabel 1. Data Hasil Pengukuran Ketebalan (cm) Pada Nata de Watermelonskin Perlakuan (berat kulit semangka) 30 gram (tanpa gula)/kontrol 10 gram/20 % gula 20 gram/20 % gula 30 gram/20 % gula 40 gram/20 % gula 50 gram/20 % gula 60 gram/20 % gula Jumlah umum (G) Rataan umum Ulangan Analisa I II III 0,70 0,65 0,65 1,00 0,95 0,85 1,75 1,60 1,65 1,90 1,65 1,80 1,80 1,75 1,75 1,95 1,90 1,95 1,90 1,85 1,80 Total Rataan 2,00 2,80 5,00 5,35 5,30 5,80 5,55 31,80 0,67 0,93 1,66 1,78 1,76 1,94 1,85 1,51 Tabel 2. Analisa Sidik Ragam Ketebalan Nata de Watermelonskin Sumber Keragaman (SK) Perlakuan Galat Umum kk ** Derajat Bebas (db) 6 14 20 Jumlah Kuadrat (JK) 4,51 0,06 4,57 Kuadrat Tengah (KT) 0,751 0,0042 F hitung 178,80** F Tabel 5% 1% 2,85 4,46 = 0,0011% = nyata (signifikan) pada taraf 1 % kk (koefisien keragaman) = = = KT galat Rataan umum 0,0042 1,51 x 100 % x 100 % 0,0011% Universitas Sumatera Utara Tabel 3. Data Hasil Pengukuran Kadar Air (%) Pada Nata de Watermelonskin Perlakuan (berat kulit semangka) 30 gram (tanpa gula)/kontrol 10 gram/20% gula 20 gram/20% gula 30 gram/20% gula 40 gram/20 % gula 50 gram/20 % gula 60 gram/20 % gula Jumlah umum (G) Rataan umum Ulangan Analisa I II III 85,70 85,75 85,67 77,95 78,10 77,89 78,34 78,30 78,33 76,05 75,95 75,98 77,73 77,70 77,66 77,62 77,65 77,61 78,03 78,03 78,01 Total Rataan 257,12 233, 94 234, 97 227, 98 233,09 232,88 234,07 1654,05 85,70 77,98 78,32 75,99 77,69 77,62 78,02 78,76 Tabel 4. Analisa Sidik Ragam Kadar Air Nata de Watermelonskin SK Perlakuan Galat Umum kk ** db JK KT F Hitung 6 14 20 178,99 0,01 179 29,831 0,00071 42015,49** F Tabel 5% 1% 2,85 4,46 = 0,033% = nyata (signifikan) pada taraf 1 % Universitas Sumatera Utara Tabel 5. Data Hasil Pengukuran Kadar Abu (%) Pada Nata de Watermelonskin Perlakuan (berat kulit semangka) 30 gram(tanpa gula)/kontrol 10 gram/20% gula 20 gram/20% gula 30 gram/20% gula 40 gram/20 % gula 50 gram/20 % gula 60 gram/20 % gula Jumlah umum (G) Rataan umum Ulangan Analisa I II III 1,54 1,52 1,52 1,52 1,60 1,58 1,01 1,05 1,08 1,36 1,30 1,40 1,44 1,42 1,41 1,31 1,30 1,31 1,20 1,20 1,19 Total Rataan 4,58 4,70 3,14 4,06 4,27 3,92 3,59 28,26 1,52 1,57 1,05 1,35 1,42 1,30 1,19 1,34 Tabel 6. Analisa Sidik Ragam Kadar Abu Nata de Watermelonskin SK Perlakuan Galat Umum kk ** db JK KT F Hitung 6 14 20 0,602 0,002 0,604 0,100 0,00014 714,28** F Tabel 5% 1% 2,85 4,46 = 0,88 % = nyata (signifikan) pada taraf 1% Universitas Sumatera Utara Tabel 7. Data Hasil Pengukuran Kadar Serat Kasar (%) Pada Nata de Watermelonskin Perlakuan (berat kulit semangka) 30 gram (tanpa gula)/kontrol 10 gram/20% gula 20 gram/20% gula 30 gram/20% gula 40 gram/20 % gula 50 gram/20 % gula 60 gram/20 % gula Jumlah umum (G) Rataan umum Ulangan Analisa I II III 2,20 2,22 2,22 3,55 3,50 3,55 3,70 3,70 3,72 3,91 3,95 4,00 3,87 3,83 3,84 3,90 3,89 3,90 3,78 3,77 3,78 Total Rataan 6,64 10,60 11,12 11,86 11,54 11,69 11,33 74,78 2,21 3,53 3,71 3,95 3,84 3,89 3,77 3,55 Tabel 8. Analisa Sidik Ragam Kadar Serat Kasar Nata de Watermelonskin SK Perlakuan Galat Umum kk ** db JK KT F Hitung 6 14 20 6,61 0,08 6,69 1,101 0,0057 193,15** F Tabel 5% 1% 2,85 4,46 = 2,12 % = nyata (signifikan) pada taraf 1% Universitas Sumatera Utara Tabel 9. Data Hasil Uji Organoleptik Terhadap Tekstur Nata de Watermelonskin Perlakuan (berat kulit semangka) Panelis 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Jumlah Umum (G) Rataan 30 g (tanpa gula)/ kontrol 10 g/ 20% gula 20g/ 20% gula 30 g/ 20% gula 40 g/ 20% gula 50 g/ 20% gula 60 g/ 20% gula 2 2 2 2 3 2 2 3 2 3 2 2 3 2 2 4 4 3 5 5 4 4 4 5 4 4 5 4 5 4 3 3 4 4 4 3 4 4 3 4 2 3 4 4 3 2 2 3 2 2 3 2 1 1 2 2 1 1 3 1 2 2 2 3 3 2 3 3 2 2 3 3 3 2 2 3 4 4 3 3 3 4 3 4 3 3 3 4 3 3 3 4 2 2 3 3 3 3 3 4 3 2 3 3 3 19 21 20 21 23 20 22 21 20 22 19 19 22 22 18 34 64 52 28 37 50 44 309 2,26 4,26 3,46 1,86 2,46 3,33 2,93 2,94 Total Tabel 10. Analisa Sidik Ragam Uji Organoleptik Terhadap Tekstur Nata SK Perlakuan Panelis Galat Umum kk ** db JK KT F Hitung 6 14 84 104 60,32 4,23 29,11 93,66 10,05 0,302 0,346 29,046** 33,278** F Tabel 5% 1% 2,21 3,04 1,82 2,32 = 4,07 % = nyata (signifikan) pada taraf 1% Universitas Sumatera Utara Tabel 11. Data Hasil Uji Organoleptik Terhadap Warna Nata de Watermelonskin Perlakuan (berat kulit semangka) Panelis 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Jumlah umum (G) Rataan 20 g (tanpa gula)/ kontrol 10 g/ 20% gula 20 g/ 20% gula 30 g/ 20% gula 40 g/ 20% gula 50 g/ 20% gula 60 g/ 20% gula 2 3 2 1 2 1 2 2 3 3 4 3 2 3 3 4 4 4 3 4 3 4 3 3 4 4 3 4 4 3 4 3 3 4 4 5 4 4 5 5 5 4 3 3 4 3 2 2 3 2 1 2 2 1 1 1 2 2 1 2 2 2 2 3 2 2 1 2 2 2 1 2 1 1 2 3 3 2 3 3 2 2 2 3 3 2 2 2 2 2 2 2 3 3 1 1 2 2 3 3 3 3 2 3 3 20 19 18 20 18 15 17 17 20 21 20 19 16 17 19 36 54 60 27 27 36 36 276 2,40 3,60 4,00 1,80 1,80 2,40 2,40 2,62 Total Tabel 12. Analisa Sidik Ragam Uji Organoleptik Terhadap Warna Nata SK Perlakuan Panelis Galat Umum kk ** db JK KT F Hitung 6 14 84 104 65,32 5,94 52,26 123,52 10,88 0,424 0,622 17,49** 25,66** F Tabel 5% 1% 2,21 3,04 1,82 2,32 = 30,10 % = nyata (signifikan) pada taraf 1% Universitas Sumatera Utara Tabel 13. Data Hasil Uji Organoleptik Terhadap Aroma Nata de Watermelonskin Perlakuan (berat kulit semangka) Panelis 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Jumlah umum (G) Rataan 20 g (tanpa gula)/ kontrol 10 g/ 20% gula 20 g/ 20% gula 30 g/ 20% gula 40 g/ 20% gula 50 g/ 20% gula 60 g/ 20% gula 2 3 3 2 3 2 3 2 2 2 3 2 2 2 2 4 4 4 3 3 4 3 3 3 4 3 3 4 3 3 3 4 4 4 3 4 3 4 4 3 3 3 3 4 3 3 2 2 3 1 2 2 1 1 2 3 2 1 2 2 3 2 4 3 3 4 3 3 2 2 2 3 4 3 2 3 3 2 1 2 2 2 2 1 1 2 1 3 2 1 2 2 2 2 2 1 1 2 1 2 1 2 2 2 1 20 20 21 18 17 19 17 17 14 16 17 16 19 18 14 35 51 52 29 43 28 25 263 2,33 3,40 3,46 1,93 2,86 1,86 1,67 2,50 Total Tabel 14. Analisis Sidik Ragam Uji Organoleptik Terhadap Aroma Nata SK Perlakuan Panelis Galat Umum kk ** db JK KT F Hitung 6 14 84 104 49,85 8,53 27,87 86,25 8,30 0,609 0,331 25,075** 13,628** F Tabel 5% 1% 2,21 3,04 1,82 2,32 = 23,01 % = nyata (signifikan) pada taraf 1% Universitas Sumatera Utara Tabel 15. Data Hasil Uji Organoleptik Terhadap Rasa Nata de Watermelonskin Perlakuan (berat kulit semangka) Panelis 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Jumlah umum (G) Rataan 20 g (tanpa gula)/ kontrol 10 g/ 20% gula 20 g/ 20% gula 30 g/ 20% gula 40 g/ 20% gula 50 g/ 20% gula 60 g/ 20% gula 2 2 2 3 2 3 3 3 2 3 1 2 3 2 3 2 2 3 2 2 2 2 2 3 2 1 2 1 2 2 3 3 2 3 2 2 3 4 3 2 3 3 3 4 3 4 4 4 3 4 5 5 4 4 5 5 4 4 4 3 3 4 3 3 4 3 3 4 4 4 3 3 3 4 3 4 4 4 4 3 4 2 3 3 4 3 3 4 4 4 3 2 3 3 2 4 2 2 3 3 2 2 3 2 2 21 21 21 21 19 23 20 22 22 23 18 19 21 22 20 36 30 43 62 51 53 38 313 2,40 2,00 2,86 4,13 3,40 4,41 2,53 2,18 Total Tabel 16. Analisis Sidik Ragam Uji Organoleptik Terhadap Rasa Nata SK Perlakuan Panelis Galat Umum kk ** db JK KT F Hitung 6 14 84 104 49,83 4,25 31,89 85,97 8,305 0,303 0,379 21,912** 27,409** F Tabel 5% 1% 2,21 3,04 1,82 2,32 = 28,23 % = nyata (signifikan) pada taraf 1% Universitas Sumatera Utara Ketebalan (cm) 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 kontrol 20 40 60 Berat kulit semangka (g) Gambar 1. Grafik hasil pengukuran ketebalan nata de watermelon skin 86 84 82 80 Kadar air 78 (%) 76 74 72 70 kontrol 20 40 60 Berat kulit semangka (g) Gambar 2. Grafik hasil pengukuran kadar air nata de watermelon skin Universitas Sumatera Utara 1,6 1,4 1,2 1 Kadar abu 0,8 (%) 0,6 0,4 0,2 0 kontrol 20 40 60 Berat Kulit semangka (g) Gambar 3. Grafik hasil pengukuran kadar abu nata de watermelon skin 4 3,5 3 Kadar 2,5 serat 2 kasar (%) 1,5 1 0,5 0 kontrol 20 40 60 Berat kulit semangka (g) Gambar 4. Grafik hasil pengukuran kadar serat kasar nata de watermelon skin Universitas Sumatera Utara
Pembuatan Material Selulosa Bakteri dari Limbah Air Kelapa Dengan Penambahan Ekstrak Buah Nanas Menggunakan Aacetobacter Xylinum
Aktifitas terbaru
Penulis
Dokumen yang terkait
Upload teratas

Pembuatan Material Selulosa Bakteri dari Limbah Air Kelapa Dengan Penambahan Ekstrak Buah Nanas Menggunakan Aacetobacter Xylinum

Gratis