TEKNOLOGI PANGAN: Media Informasi dan Komunikasi Ilmiah Teknologi Pertanian Website: https://jurnal.
id/v2/index.
php/Teknologi-Pangan Licensed: Creative Commons Attribution 4.
0 International License.
(CC-BY)
Terakreditasi 1439/E5/DT.
00/2024
Volume 16.
No.
2, .
Halaman 314Ae324 p-ISSN: 2087-9679, e-ISSN: 2597-436X Pengaruh durasi fermentasi terhadap karakteristik selulosa bakterial dan rendemen dalam produksi nata de soya Effect of fermentation duration on bacterial cellulose characteristics and yield in nata de soya production Nur Isnaeni .
Rury Eryna Putri .
Program Studi Magister Ilmu Forensik.
Sekolah Pascasarjana Universitas Airlangga.
Surabaya.
Jawa Timur.
Indonesia *Email korespondensi: nur.
isnaeni-2024@pasca.
Informasi artikel:
Dikirim: 02/06/2025.
disetujui: 22/09/2025.
diterbitkan: 30/09/2025 ABSTRACT Cellulose is widely used in industries such as paper, textiles, and pharmaceuticals.
method to obtain pure cellulose is nata de soya production using Acetobacter xylinum, which converts glucose into cellulose through fermentation.
Tofu wastewater serves as a suitable medium due to its rich organic content.
Besides cellulose production, this process also helps reduce environmental pollution.
This study aims to determine the effect of fermentation duration on biomass, yield, and microscopic characteristics of bacterial cellulose nata de soya.
Fermentation process was carried out with time variations of 6, 12, 18, 24 and 30 days with three replicates each.
The nata de soya product then measured for wet weight, washed, and pressed to reduce the moisture content before dried at 50AC until get a constant weight.
Cellulose characterization was carried out using a dino-Lite microscope and a Scanning Electron Microscope (SEM) instrument to observe the structure of bacterial cellulose fibres.
The results showed that the duration of medium fermentation affected the thickness of nata de soya and the amount of cellulose Based on the nata biomass, the best fermentation duration is 24 days, which demonstrate the highest average wet weight of 494 grams/L medium.
However, for the dry weight and the percentage of yield, the best result was obtained at the fermentation duration on the 30th day, which was 26.
23 grams/L medium.
5,28%, respectively.
It is concluded as the longer fermentation duration, the more fibre tendrils and bacterial cellulose content the nata de soya is produced.
Keywords: Acetobacter xylinum, fermented food.
SEM, tofu wastewater, yield
ABSTRAK
Selulosa merupakan bahan penting dalam berbagai industri seperti kertas, tekstil, dan Salah satu metode untuk memperoleh selulosa murni adalah melalui sintesis nata de soya menggunakan Acetobacter xylinum, bakteri yang mampu mengonversi glukosa menjadi selulosa melalui fermentasi.
Pada proses tersebut diperlukan medium yang cukup mengandung senyawa organik kompleks yang dapat diubah menjadi glukosa, salah satunya yaitu air limbah tahu.
Selain mensintesis selulosa, pengolahan air limbah tahu dapat membantu mengurangi pencemaran lingkungan.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh lama fermentasi terhadap biomassa, rendemen, serta karakteristik mikroskopis selulosa bakterial nata de soya.
Fermentasi dilakukan dengan variasi waktu 6, 12, 18, 24 dan 30 hari dengan masing-masing tiga ulangan.
Nata de soya yang dihasilkan ditimbang untuk bobot basah, dicuci, dipres untuk mengurangi kadar air dan dikeringkan pada suhu 50AC hingga bobot konstan.
Karakterisasi selulosa dilakukan DOI: https://doi.
org/10.
35891/tp.
Isnaeni dan Putri Volume 16.
No.
2, .
Halaman 314Ae324 dengan menggunakan mikroskop dino-Lite dan Scanning Elctron Microscope (SEM) untuk mengamati struktur serat selulosa bakterial.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa durasi fermentasi medium mempengaruhi ketebalan nata de soya dan jumlah rendemen Berdasarkan bobot basah nata, durasi fermentasi terbaik adalah 24 hari dengan rata-rata bobot basah terbanyak yaitu 494 gram/L medium.
Bobot kering dan persen rendemen terbesar didapat pada durasi fermentasi hari ke-30 yaitu 26,23 gram/L medium.
5,28%.
Semakin lama durasi fermentasi, nata de soya yang dihasilkan semakin memiliki banyak sulur serat dan kandungan selulosa bakterial.
Kata kunci: Acetobacter xylinum, limbah cair tahu, olahan fermentasi, rendemen.
SEM
PENDAHULUAN
Limbah cair tahu .
hey tah.
merupakan salah satu limbah dominan yang dihasilkan dari produksi tahu.
Air limbah tahu biasanya langsung dibuang ke sungai tanpa melalui proses pengolahan sebelumnya Limbah cair tahu memiliki kandungan 90,74% air, 7,36% serat kasar, 1,8% protein, 1,2% lemak, dan 0,32% abu (Marliyana et al.
, 2.
Salah satu upaya penanganan limbah cair tahu ini yakni melalui proses fermentasi menjadi produk nata.
Komposisi yang masih ada pada limbah cair tahu berpotensi menjadi media produksi nata de soya.
Produksi nata dapat mencegah meningkatkan nilai ekonomi dari whey tahu.
Nata adalah lapisan selulosa yang terbentuk dari proses fermentasi oleh bakteri Acetobacter xylinum dengan polimerasi membentuk selulosa dan diperoleh nata (Azahra et al.
, 2.
Beragam substrat fermentasi dapat menghasilkan nata, seperti limbah air kelapa .
ata de coc.
, kulit pisang .
ata de banana ski.
, limbah tapioka .
ata de cassav.
dan limbah cair tahu .
ata de Di antara beragam media tersebut, limbah cair tahu memiliki potensi besar karena ketersediaannya yang melimpah di Indonesia dan memiliki dampak pencemaran lingkungan jika tidak diolah dengan baik.
Pemanfaatan limbah cair tahu dalam produksi nata merupakan solusi efektif untuk mengelola dan memanfaatkan limbah sekaligus menghasilkan produk bernilai tambah (Marlinda dan Basuki, 2.
Selulosa merupakan komponen utama lignoselulosa yang banyak digunakan dalam berbagai sektor, seperti tekstil, farmasi, dan material komposit.
Proses konvensional untuk memperoleh selulosa biasanya dari tumbuhan dalam bentuk lignoselulosa.
Selulosa .
ata de soy.
mengandung sekitar 98% air (Hardianti et al.
, 2.
Bakteri Acetobacter xylinum adalah bakteri yang paling umum digunakan untuk memproduksi Selulosa yang dihasilkan bakteri disebut dengan selulosa bakterial atau nata.
Selulosa yang dihasilkan dari nata berbentuk selulosa murni yang bebas dari lignin dan hemiselulosa sehingga tidak diperlukan proses pemisahan yang kompleks (Putri dan Ind, 2.
Produksi nata yang merupakan bentuk selulosa bakterial, dipengaruhi oleh beberapa parameter, salah satunya adalah durasi fermentasi (Armi, 2.
Durasi yang tidak tepat dapat mempengaruhi kualitas nata secara signifikan.
Fermentasi yang terlalu singkat menghasilkan nata dengan tekstur lembek dan lapisan tipis, sementara fermentasi yang terlalu lama berisiko meningkatkan kontaminasi, menghasilkan nata yang sangat asam, keras, dan kurang Beberapa penelitian sebelumnya menunjukkan variasi dalam durasi fermentasi optimal tergantung jenis nata yang Pada penelitian yang dilakukan Nurhayati .
yang mengolah air limbah tahu menjadi nata de soya dengan variasi waktu fermentasi 7 dan 14 hari menunjukkan bahwa lama fermentasi hanya berpengaruh pada biomassa nata yang dihasilkan, tetapi tidak berpengaruh terhadap ketebalan, temperatur, derajat keasaman .
H), kadar protein, kadar serat, dan kadar air nata de DOI: https://doi.
org/10.
35891/tp.
Isnaeni dan Putri Volume 16.
No.
2, .
Halaman 314Ae324 Biomassa tertinggi dicapai pada fermentasi hari ke-7.
,1 g/L), tetapi mengalami penurunan biomassa pada hari ke14 .
,6 g/L).
Hasil ini menunjukkan bahwa fermentasi yang lebih lama tidak selalu menghasilkan peningkatan biomassa nata.
Sementara itu, penelitian lain oleh Dewi dan Fitriana .
terkait lama fermentasi nata de soya selama 7, 10 dan 13 hari menunjukkan bahwa semakin lama waktu fermentasi nilai rendemen dan ketebalan nata semakin tinggi.
Penelitian lain yang dilakukan Nasor dan Palupi .
mengamati pengaruh lama fermentasi .
hari, 13 hari dan 16 har.
dan penambahan asam asetat berpengaruh terhadap kadar air, kadar abu, protein, pH, ketebalan, rendemen dan kekerasan hasil nata de soya.
Lama fermentasi selama 16 hari dengan penambahan konsentrasi asetat 2% menjadi perlakukan terbaik.
Perbedaan hasil ini bisa dipengaruhi oleh sejumlah faktor antara lain tipe starter, jenis media, dan metode Menurut Sutarminingsih .
produksi nata dipengaruhi oleh nutrien yang diberikan .
umber karbon dan nitroge.
, suhu fermentasi, pH medium, durasi fermentasi dan konsentrasi Acetobacter xylinum.
Meskipun telah banyak penelitian mengenai durasi fermentasi nata tetapi belum ada standar waktu spesifik untuk pembuatan nata dari limbah cair tahu.
Penentuan durasi fermentasi yang optimal menjadi penting karena berdampak pada ketebalan lapisan nata, tekstur, dan kandungan selulosa bakterial (Putri et al.
, 2.
Oleh karena itu.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh lama fermentasi terhadap biomassa, rendemen, serta karakteristik mikroskopis selulosa bakterial nata de soya.
Selain menghasilkan produk bernilai ekonomi, pemanfaatan limbah ini mendukung strategi pengelolaan limbah berkelanjutan karena air limbah tahu dengan kandungan glukosa tinggi, memiliki potensi besar sebagai bahan baku untuk sintesis nata serta dapat mengurangi dampak negatif terhadap METODE Bahan Bahan yang dipakai meliputi bakteri Acetobacter Ax-NS-UNS22 (Fakultas Pertanian.
UNS), gula pasir, nutrient tambahan .
east extract.
KCCHPOCE.
MgSOCE, dan ZA), air limbah tahu yang didapatkan dari UMKM pabrik pembuatan tahu, dan asam asetat.
Alat Peralatan yang digunakan adalah nampan .
kuran 22,5 x 18 x 3,5 cm.
, gelas ukur, labu erlenmeyer, incubator shaker, autoclave, neraca, dan oven.
Uji karakteristik nata de soya dilakukan dengan mikroskop digital Dino-Lite Edge 5MP AM7515 series untuk menganalisis struktur permukaan dan serat pada nata de soya.
Pembuatan nata de soya Formulasi bahan pembuatan nata de soya dari limbah cair tahu mengacu pada penelitian Fitriana dan Dewi .
dengan komposisi jumlah bahan yang dimodifikasi menjadi dua kali lipat.
Limbah cair tahu sebanyak 1 L digunakan sebagai media fermentasi Acetobacter xylinum Ax-NSUNS22.
ZA .
wavelzure ammonia.
sebanyak 26 gr sebagai sumber nitrogen untuk mendukung pertumbuhan bakteri.
Asam asetat 20 mL sebagai pengatur pH media fermentasi agar sesuai dengan kondisi optimal bagi produksi nata.
Gula pasir sebanyak 100 gr sebagai sumber karbon yang berperan dalam proses sintesis selulosa oleh Acetobacter xylinum.
Starter dengan konsentrasi 10% .
dari total volume larutan fermentasi untuk memastikan pembentukan nata de soya yang optimal.
Inkubasi starter Acetobacter xylinum Medium starter untuk fermentasi dibuat dengan memanaskan air limbah tahu sebanyak 1 L hingga mendidih.
Saat Kondisi hangat, air limbah tahu lalu ditambahkan dengan 90 gr gula pasir, 2 gr yeast extract, 4 gr KCCHPOCE, 0,5 gr MgSOCE dan 13 gr ZA.
Medium starter tersebut didinginkan kemudian disterilkan, disaring, dan dicampur DOI: https://doi.
org/10.
35891/tp.
Isnaeni dan Putri Volume 16.
No.
2, .
Halaman 314Ae324 dengan 10% .
bibit Acetobacter xylinum.
Campuran media dan starter tersebut dihomogenkan menggunakan incubator shaker pada kecepatan 75 rpm selama 48 jam, lalu dilanjutkan dengan inkubasi selama 7 hari hingga jumlah bakteri dalam starter mencapai sekitar 6 y 10A CFU/mL, di dalam incubator shaker.
Proses fermentasi nata de soya Sebanyak 1 L air limbah tahu segar dipanaskan hingga mendidih, kemudian ditambahkan 100 gr gula pasir, 26 gr ZA, dan 20 mL asam asetat glasial.
Medium limbah tahu tersebut disterilkan menggunakan autoclave, lalu didinginkan hingga hangat dan disaring menggunakan kertas saring.
Setelah itu, sebanyak 10% .
starter Acetobacter xylinum yang telah dibuat sebelumnya ditambahkan ke dalam medium limbah tahu steril, dihomogenisasi dengan incubator shaker .
rpm, 15 meni.
, lau dituang ke wadah nampan yang ditutup kain steril.
Selanjutnya, medium yang mengandung Acetobacter xylinum tersebut difermentasi selama 30 hari dengan tiga kali ulangan.
Nata de soya yang terbentuk di bagian atas kultur fermentasi dipanen dan dihasilkan biomassa nata, lalu dicuci, dan ditekan untuk mengurangi kandungan air, dan dikeringkan dalam oven (Memmert.
UN110-Jerma.
dengan temperatur 50AC hingga biomassa Pengamatan dan pemanenan nata de soya dilakukan pada 6, 12, 18, 24, dan 30 hari proses fermentasi.
Rendemen nata Rendemen nata dihitung menggunakan metode gravimetri, yaitu dengan cara menghitung perbandingan antara biomassa nata yang dihasilkan dibandingkan dengan volume media cair yang dipakai.
Biomassa nata ditimbang dengan timbangan analitik serta perhitungan rendemen nata yang tersisa dihitung dengan persamaan berikut (Fatimah et al.
, 2.
yaAycuycaycuyc ycuycaycyca .
% Rendemen = yaAycuycaycuyc ycoyceyccycnyca .
x 100 Pengujian karakteristik selulosa bakterial Pengujian karakteristik hasil fermentasi nata de soya dilakukan menggunakan mikroskop digital Dino-Lite Edge 5MP AM7515 series (Dino Capture 2.
0 versi Taiwa.
karakteristik struktur mikro dan morfologi permukaan selulosa bakterial.
Sampel nata de soya yang telah dikeringkan ditempatkan pada objek kaca dan diamati menggunakan perbesaran 850 kali untuk menganalisis permukaan serat dari selulosa nata yang Lensa mikroskop diarahkan tegak lurus ke permukaan sampel.
Fokus disesuaikan hingga citra yang jelas diperoleh pada layar komputer, kemudian gambar disimpan untuk analisis.
Pengamatan bertujuan mengidentifikasi karakteristik fisik, seperti keberadaan pori-pori atau struktur fibril pada permukaan selulosa bakterial.
Metode ini mengacu pada penelitian yang dilakukan Satria dan Ulfa .
dengan menggunakan mikroskop digital untuk menganalisis permukaan serbuk selulosa bakterial dari nata de soya hingga perbesaran 1000 kali.
Uji morfologi menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM) Pengujian sampel dilakukan di Laboratorium Pusat Unggulan IPTEK Teknologi Penyimpanan Energi Listrik (PUI TPEL) UNS.
Spesifikasi SEM merek JEOL Series JCM-7000 buatan Jepang digunakan untuk pengujian morfologi selulosa.
Sampel berupa lembaran selulosa .
on powde.
dengan dimensi maksimal 1x1 cm dan ketebalan 2 mm, untuk uji SEM cross-section dengan perbesaran maksimal 100.
000 kali.
Sampel yang sudah disiapkan kemudian di lapisi emas .
selama 1 menit.
Selanjutnya sampel ditempatkan dalam ruang tertutup khusus lalu disinari menggunakan pancaran elektron berenergi 15 kV menyebabkan sampel memancarkan elektron sekunder dan pantulan elektron yang bisa di deteksi oleh detector scientor dan diperkuat melalui sistem rangkaian listrik yang kemudian menghasilkan tampilan citra melalui tabung sinar CRT (Chatode Ray Tub.
DOI: https://doi.
org/10.
35891/tp.
Isnaeni dan Putri Volume 16.
No.
2, .
Halaman 314Ae324 (Aulia et al.
, 2.
Pemotretan dilakukan dengan software bawaan NeoSpace setelah menentukan area spesifik dari objek dan tingkat perbesaran yang sesuai sehingga didapatkan citra yang optimal dan jelas.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik produk nata de soya perubahan signifikan seiring bertambahnya durasi fermentasi.
Proses fermentasi selulosa bakterial yang berdampak pada ketebalan, warna, aroma dan tekstur produk.
Tabel 1 menyajikan data pengamatan karakteristik nata de soya pada berbagai durasi fermentasi.
Karakteristik fisik dari hasil uji organoleptik nata de soya menunjukkan Tabel 1.
Karakteristik nata de soya Uji fisikawi dan sensoris nata de soya Durasi Fermentasi tebal .
Warna Aroma Tekstur 6 hari 0,12 putih transparan asam ringan tipis agak rapuh 12 hari 0,68 putih bening asam lemah agak kenyal, cukup padat 18 hari 1,07 putih susu asam bau fermentasi kenyal, padat 24 hari 1,22 putih pekat asam, tidak menyengat padat, permukaan halus lembek, mulai 30 hari 1,20 putih kekuningan asam menyengat Dapat dilihat dari Tabel 1 bahwa durasi fermentasi memberikan dampak pada karakteristik nata de soya yang terbentuk.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketebalan nata meningkat seiring waktu fermentasi dengan kondisi produk terbaik tercapai pada fermentasi hari ke-18 hingga 24, dengan kualitas yang mendekati nata komersial di pasaran.
Produk nata de soya umumnya memiliki ketebalan antara 1Ae1,5 cm, tekstur kenyal, dan warna putih sesuai dengan SNI 01-4317-1996.
Penelitian lain yang dilakukan oleh Alayda et al.
melaporkan bahwa nata de soya dari whey tahu dengan penambahan gula semut aren menghasilkan ketebalan 0,45 cm, rendemen 21,20%, dan tekstur putih kenyal yang menyerupai nata komersial.
Sementara itu.
Azahra et al.
menunjukkan bahwa nata de soya dengan penambahan gula batu mencapai ketebalan 1 cm, kadar air 96,7%, dan serat kasar 5,0%, yang telah sesuai dengan standar SNI sehingga layak disetarakan dengan nata de coco di pasaran.
Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa fermentasi pada rentang 18Ae24 hari berpotensi menghasilkan nata de soya dengan karakteristik tekstur, warna, dan ketebalan yang mendekati nata komersial.
Sebaliknya fermentasi yang terlalu singkat .
-12 har.
menghasilkan nata yang belum optimal dan terbentuk dengan baik dilihat dari nata yang masih tipis dan Sementara itu, fermentasi yang terlalu lama .
menunjukkan produk nata sudah mulai terdegradasi dan kontaminasi berdasarkan karakteristik yang Pernyataan ini diperkuat oleh penelitian Tamimi et al.
ondisi fermentas.
dapat mempengaruhi hasil rendemen, serat, kadar air, aroma, rasa, tekstur .
Variasi durasi fermentasi ini memungkinkan pengamatan aktivitas mikroba memanfaatkan nutrisi medium secara optimal dalam pembentukan selulosa sebelum terjadi penurunan kualitas akibat kehabisan substrat.
Biomassa produk nata de soya dan Proses fermentasi nata de soya berpengaruh terhadap biomassa yang Selama fermentasi, parameter seperti bobot basah, bobot kering dan DOI: https://doi.
org/10.
35891/tp.
Isnaeni dan Putri Volume 16.
No.
2, .
Halaman 314Ae324 rendemen produk diukur untuk menilai efisiensi proses fermentasi.
Tabel 2 menyajikan data kuantitatif hasil fermentasi nata de soya selama variasi durasi fermentasi yang menunjukkan peningkatan bobot biomassa dari durasi fermentasi hari ke-6 hingga hari ke-30 dan persentase rendemen terhadap medium awal nata.
Tabel 2.
Data kuantitatif biomassa produk nata de soya dan rendemen Biomassa dan Rendemen Nata de soya Durasi Fermentasi bobot basah .
bobot kering .
rendemen (%) 6 hari 47,97 A 31,55 1,64 A 3,07 3,41 12 hari 276,29 A 31,55 2,78 A 3,07 1,01 18 hari 431,33 A 31,55 12,60 A 3,07 2,92 24 hari 494,00 A 31,55 13,07 A 3,07 2,64 30 hari 486,67 A 31,55 26,23 A 3,07 5,39 Pengamatan terhadap pengaruh proses fermentasi dilakukan melalui pengukuran biomassa nata de soya pada berbagai durasi Tabel 2 menyajikan hubungan antara lamanya fermentasi dan biomassa yang dihasilkan, baik berdasarkan bobot basah dan Pada Tabel 2 menunjukkan bahwa seiring durasi fermentasi hingga 30 hari, terjadi peningkatan biomassa selama proses Hasil penelitian menunjukkan bahwa biomassa nata de soya mengalami peningkatan bobot basah yang signifikan dari hari ke-6 hingga hari ke-24 yang menandakan fase pertumbuhan optimal selama periode Namun, pada hari ke-30, bobot basah mulai mengalami fase stasioner .
dengan sedikit penurunan.
Penurunan ini dapat terjadi karena terbatasnya penumpukan hasil samping yang dapat penghasil selulosa.
Hal ini juga sejalan dengan penelitian (Wahyungingsih dan Zulaika, 2.
mengenai pengaruh medium terhadap pertumbuhan bakteri, dimana fase kematian bisa lebih cepat akibat keterbatasan Sementara menunjukkan kenaikan yang lebih stabil dibandingkan bobot basah.
Kenaikan signifikan mulai terjadi setelah hari ke-18, mengindikasikan bahwa proses pembentukan selulosa bakteri Acetobacter xylinum berjalan secara berkelanjutan.
Berbeda dengan bobot basah yang mulai menurun setelah hari ke-24, bobot kering terus meningkat hingga hari ke- Hal ini menunjukkan bahwa meskipun kadar air mulai berkurang, sintesis dan pemadatan serat selulosa tetap berlangsung akibat aktivitas enzimatik.
Hal tersebut sejalan dengan penelitian Aulia et al.
bertambahnya waktu fermentasi, kandungan air nata dapat mengalami penurunan tetapi komponen serat kasar cenderung mengalami Acetobacter xylinum mampu memproduksi enzim ekstraseluler polimerase untuk merangkai polimer glukosa menjadi Selain itu, penurunan bobot basah setelah hari ke-24 dapat terjadi karena adanya peningkatan aktivitas enzimatik yang menyebabkan degradasi struktur nata sehingga durasi fermentasi nata optimal terjadi dalam rentang 18-24 hari.
Pada hari ke-30 bobot basah menurun tetapi bobot kering meningkat mengindikasikan bahwa sebagian besar air di dalam nata mulai terserap membentuk struktur fibril pembentuk Hal ini menunjukkan bahwa fermentasi yang terlalu lama dapat menyebabkan variasi hasil yang lebih besar, baik dalam kadar air maupun struktur nata (Alayda et al.
, 2.
Dalam proses industri pembuatan nata de soya, kadar air yang tinggi ini perlu dikontrol karena dapat mempercepat kontaminasi dan mempengaruhi tekstur nata saat penyimpanan.
Rendemen Rendemen nata menjadi salah satu parameter yang dievaluasi untuk mengetahui DOI: https://doi.
org/10.
35891/tp.
Isnaeni dan Putri Volume 16.
No.
2, .
Halaman 314Ae324 efisiensi proses produksi nata.
Persentase rendemen dipengaruhi oleh berbagai faktor, termasuk durasi fermentasi yang menentukan biomassa selulosa nata yang terbentuk dibandingkan dengan volume medium fermentasi awal.
Berdasarkan hasil penelitian (Tabel .
didapatkan bahwa rendemen nata de soya bervariasi bergantung pada durasi Pada fermentasi hari ke-6, rendemen mencapai 3,41% kemudian mengalami penurunan pada hari ke-12 menjadi 1,01%.
Penurunan rendemen ini dapat disebabkan oleh fase adaptasi bakteri yang memerlukan waktu untuk menyesuaikan diri dengan lingkungan fermentasi atau terjadi kontaminasi yang menghambat pembentukan Menurut penelitian Awwaly et al.
, pertumbuhan Acetobacter xylinum dalam membentuk selulosa dipengaruhi oleh Hal tersebut sejalan dengan penelitian Putriana dan Aminah .
, yang mengatakan bahwa kandungan gula dan sumber karbon dalam medium menentukan aktivitas bakteri memproduksi selulosa.
Pada hari ke-18 dan ke-24, rendemen mengalami peningkatan yang menunjukkan bahwa bakteri telah beradaptasi dengan baik.
Peningkatan signifikan hasil rendemen terjadi menunjukkan bahwa Acetobacter xylinum telah mencapai batas optimal dalam menghasilkan selulosa.
Sejalan dengan penelitian Wardhana et al.
, durasi fermentasi yang lebih lama memungkinkan terbentuknya lebih banyak lapisan selulosa Namun, fermentasi yang terlalu lama ini dapat menyebabkan degradasi nata akibat penurunan ketersediaan nutrisi dalam Karakteristik selulosa bakterial Karakteristik morfologi serat selulosa bakterial pada nata de soya mencerminkan proses biosintesis yang berlangsung selama Pengamatan morfologi bertujuan untuk melihat kerapatan dan tampak serat pada permukaan selulosa yang terbentuk.
Gambar 1 menyajikan morfologi permukaan serat nata pada durasi fermentasi hari ke-6, ke-18 dan ke-30 menggunakan mikroskop digital dengan perbesaran 850 kali, dengan tanda panah menunjukkan keberadaan serat pada selulosa nata.
Gambar 1.
Morfologi serat selulosa nata dengan mikroskop digital dengan perbesaran 850 kali .
morfologi serat nata de soya fermentasi 6 hari, .
morfologi serat nata de soya fermentasi 18 hari, .
morfologi serat nata de soya fermentasi 30 hari.
Panah hitam menunjukkan serat selulosa.
Berdasarkan menunjukkan bahwa kerapatan serat dari fermentasi nata hari ke-6 sampai ke-30 semakin banyak seiring lamanya durasi Pada durasi fermentasi 6 hari, struktur serat nata masih longgar dengan sulur yang belum terjalin rapat, menunjukkan bahwa proses biosintesis selulosa oleh Acetobacter xylinum masih dalam tahap awal.
Seiring dengan bertambahnya waktu fermentasi menjadi 18 hari, sulur serat mulai lebih rapat dan teratur, mengindikasikan peningkatan produksi selulosa.
Pada fermentasi 30 hari, serat semakin banyak dengan struktur serat yang lebih padat dan erat, menunjukkan bahwa produksi selulosa telah maksimal.
Semakin lama durasi fermentasi maka serat dalam bentuk selulosa DOI: https://doi.
org/10.
35891/tp.
Isnaeni dan Putri Volume 16.
No.
2, .
Halaman 314Ae324 yang dapat memperangkap air juga semakin tinggi yang dapat mempengaruhi biomassa Hal ini sesuai dengan penelitian Mustofa dan Kurniawati .
yang mengungkapkan Acetobacter memproduksi selulosa.
Selulosa membentuk serat-serat berwarna putih.
Semakin besar jumlah selulosa yang dihasilkan, maka kekuatan serat yang terbentuk semakin kuat disertai tekstur nata menjadi lebih padat dan kenyal (Aini dan Nur 2.
Hasil ini juga sejalan dengan penelitian Kornmann et al.
yang menyatakan bahwa faktor nutrisi dalam medium memiliki pengaruh besar terhadap karakteristik, kuantitasi, serta struktur selulosa yang Ketersediaan sumber karbon yang cukup dalam media fermentasi dapat mendorong Acetobacter xylinum untuk mensintesis selulosa dalam jumlah lebih banyak, menghasilkan nata dengan ikatan serat selulosa yang lebih kuat dan padat.
Ikatan selulosa yang kuat ini mengakibatkan peningkatan jumlah serat nata, sebagaimana yang terlihat pada fermentasi hari ke-30 dalam pengamatan mikroskopis.
Selain itu, penelitian Purtranto dan Taofik .
menjelaskan bahwa selulosa nata yang ekstraseluler Acetobacter xylinum, yang menggunakan glukosa sebagai sumber karbon utama dalam medium fermentasi.
Glukosa ini pembentukan selulosa pada membran sel bakteri, yang kemudian dipolimerisasi menjadi serat nata.
Dengan bertambahnya waktu fermentasi, jumlah selulosa yang terbentuk semakin meningkat, sehingga struktur nata menjadi lebih padat, sebagaimana yang diamati pada fermentasi hari ke-18 dan ke-30.
Morfologi mikrostruktur selulosa nata de soya menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM) Analisis morfologi permukaan selulosa dilakukan untuk mengamati struktur mikro yang terbentuk selama 30 hari durasi fermentasi dengan SEM.
Teknik analisis Scanning Electron Microscope (SEM) digunakan untuk mengevaluasi kekasaran, porositas dan kerapatan serat pada berbagai jenis selulosa dari bahan baku yang berbeda.
Gambar 4 menyajikan perbandingan morfologi selulosa nata de soya pad hari ke12 dan ke-30 dengan lingkaran penanda menunjukkan keberadaan selulosa yang Disajikan juga berbagai sumber selulosa lainnya, seperti nata de coco, tandan kosong kelapa sawit dan limbah cangkang biji pala sebagai pembanding.
Berdasarkan hasil analisis SEM yang disajikan pada gambar 2, morfologi menunjukkan perbedaan struktur yang signifikan akibat proses fermentasi, asal bahan baku dan perlakuan yang diberikan.
Gambar 2.
menunjukkan struktur morfologi selulosa nata de soya dengan durasi fermentasi 12 dan 30 hari dengan perbesaran SEM 1000 kali.
Pada fermentasi 12 hari (Gambar 2.
, permukaan selulosa terlihat lebih halus dengan sedikit retakan Setelah fermentasi 30 hari (Gambar 2.
, terjadi peningkatan dalam kerapatan serat dan menunjukkan adanya degradasi selulosa yang Perbandingan morfologi permukaan dengan jenis selulosa lain bertujuan untuk memahami pengaruh bahan baku terhadap karakteristik selulosa yang dihasilkan.
Gambar 2.
menunjukkan morfologi selulosa nata de coco memiliki struktur selulosa yang lebih padat karena perbedaan sumber karbon selama fermentasi sehingga mempengaruhi sifat fisik selulosa dalam aplikasi tertentu (Lindu et al.
, 2.
Gambar 2.
menunjukkan permukaan selulosa asetat yang lebih halus dengan kerapatan serat yang merata karena berasal dari tandan kosong kelapa sawit (Apriani et al.
, 2.
Sementara itu, pada gambar 2.
menunjukkan morfologi selulosa dengan membran berserat dengan daya tarik dan ketahanan termal yang kuat karena berasal dari cangkang biji pala (Bhernama et al.
, 2.
DOI: https://doi.
org/10.
35891/tp.
Isnaeni dan Putri Volume 16.
No.
2, .
Halaman 314Ae324 Gambar 2.
Morfologi permukaan selulosa dengan SEM perbesaran 1000 kali .
selulosa nata de soya fermentasi 12 hari, .
selulosa nata de soya fermentasi 30 hari, .
selulosa mikrobial nata de coco (Lindu et al.
, 2.
, .
selulosa asetat dari tandan kosong kelapa sawit (Apriani et al.
, 2.
, .
selulosa asetat dari limbah cangkang biji pala (Bhernama et al.
, 2.
Lingkaran hitam menunjukkan serat selulosa.
Perbedaan hasil SEM menunjukkan bahwa jenis bahan baku dan metode perlakuannya mempengaruhi karakteristik morfologi selulosa yang mempengaruhi sifat fisik dan strukturnya, yang berkaitan dengan pengembangan produk berbasis selulosa dari limbah agroindustri yang berkelanjutan dan bernilai ekonomi tinggi.
atas dukungan fasilitas selama penelitian dalam rangka memenuhi mata kuliah
Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Vika Amelia atas kerja sama dan kontribusinya sebagai partner
KESIMPULAN
Aini.
, & Nur.
Penambahan ekstrak jeruk nipis dan konsentrasi inokulum terhadap karakteristik nata de soya dari limbah cair industri tahu kabupaten klaten.
Jurnal Kimia Riset, 4.
, 133.
https://doi.
org/10.
20473/jkr.
Alayda.
Yuliasari.
, & Hasannah.
Karakteristik nata de soya dari whey tahu dengan penambahan gula semut aren menggunakan Acetobacter xylinum.
5, 67Ae75.
https://doi.
org/10.
21460/sciscitatio.
Armi.
Pemanfaatan limbah cair industri tahu dengan menggunakan Acetobakter xylinum menjadi nata de soya dan masa inkubasi terhadap karakteristik nata.
Jurnal Serambi Ekonomi & Bisnis, 1.
, 27Ae34.
https://doi.
org/10.
32672/jseb.
Durasi signifikan terhadap biomassa, rendemen, serta karakteristik mikroskopis selulosa bakterial nata de soya.
Fermentasi optimal berada pada rentang 18Ae24 hari dengan biomassa tinggi, rendemen stabil, serta serat selulosa yang rapat dan teratur.
Fermentasi 30 hari meningkatkan rendemen kering, tetapi struktur serat mulai terdegradasi.
Dengan demikian, durasi fermentasi tidak hanya menentukan kuantitas hasil, tetapi juga kualitas mikroskopis selulosa bakterial yang UCAPAN TERIMAKASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada Program Studi Teknik Kimia.
Fakultas Teknik UNS, serta Laboratorium Bioproses DAFTAR PUSTAKA