PERAN MIKROBIOLOGI DALAM PENANAMAN,PASCA PANEN DAN PENGOLAHAN LIMBAH NANAS (Ananas comosus L. Merr)


BAB I

PENDAHULUAN

—————————————————–

Nanas merupakan tanaman buah berupa semak yang memiliki nama ilmiah Ananas comosus L. Memiliki nama daerah danas (Sunda) dan neneh (Sumatera). Dalam bahasa Inggris disebut pineapple dan orang-orang Spanyol menyebutnya pina. Nanas berasal dari Brasilia (Amerika Selatan) yang telah di domestikasi disana sebelum masa Colombus. Pada abad ke-16 orang Spanyol membawa nanas ini ke Filipina dan Semenanjung Malaysia, masuk ke Indonesia pada abad ke-15, (1599). Di Indonesia pada mulanya hanya sebagai tanaman pekarangan, dan meluas dikebunkan di lahan kering (tegalan) di seluruh wilayah nusantara. Tanaman ini kini dipelihara di daerah tropik dan sub tropik.

Dalam penanaman nanas sampai pengolahan limbah nanas, mikrobiologi memiliki peran yang cukup penting, antara lain saat penanaman di lahan yaitu peran jamur pada rizosfer tanaman nanas yaitu Tricoderma spp. dengan kemampuan antagonisnya terhadap pathogen Thielaviopsis paradoxa penyebab penyakit busuk pangkal buah. Pada proses pengolahan nanas dan pengolahan limbah nanas, mikrobiologi mempunyai peran sebagai agen utama yaitu Aspergillus niger dalam proses pembuatan asam sitrat yang berasal dari buah nanas dan pembuatan nata de pina yang berasal dari limbah kulit nanas.

Dalam makalah ini, akan dibahas lebih lanjut tentang pemanfaatan mikrobiologi saat penanaman nanas di lahan sampai pasca panen dan pengolahan limbah nanas.

———————————————————————

BAB II

ISI

———————————————————————

Pemanfaatan mikroorganisme pada area lahan nanas

Nanas (Ananas comosus L.) merupakan tanaman buuah yang diminati oleh berbagai golongan masyarakat dan mempunyai nilai ekonomi yang tinggi baik di pasar dalam negeri maupun pasar luar negeri (eksport). Desa Rimbo Panjang, Kecamatan Tambang, Kabupaten Kampar, Provinsi Riau merupakan salah satu daerah sentra penghasil nanas. Penanaman nanas sering kali mengalami kendala dalam berbudidaya. Kendala yang dihadapi salah satunya adalah penyakit busuk pangkal yang disebabkan jamur Thielaviopsis paradoxa.

Laboratorium Penyakit Tumbuhan Fakultas Pertanian Universitas Riau menemukan cara untuk mengendalikan atau memparasit jamur Thielaviopsis paradoxa yaitu dengan memanfaatkan sifat antagonis jamur pada rizosfer tanaman nanas. Dari penelitian beberapa sampel isolat yang digunakan, Tricoderma spp merupakan isolat yang memiliki sifat antagonis terhadap Thielaviopsis paradoxa.

Kemampuan Tricoderma spp dari hasil uji indikasi antagonis menghambat pathogen Thielaviopsis paradoxa sebesar 15%. Tricoderma spp mampu bersaing dalam memperoleh nutrisi, memiliki enzim kinetinase sehingga mampu menembus dinding sel dengan bantuan enzim tersebut dan membunuh serta menghambat pertumbuhan dan perkembangan pathogen Thielaviopsis paradoxa sehingga terbentuk zona hambat. Hal ini membutikan sifat antagonisnya Tricoderma spp terhadap Thielaviopsis paradoxa. Tricoderma spp dalam menghambat Thielaviopsis paradoxa secara visual terlihat Tricoderma koningii, miselianya tumbuh menghambat miselia Thielaviopsis paradoxa secara tidak teratur. Sedangkan Tricoderma longibrachiatum miseliumnya tumbuh sehingga menghambat miselia Thielaviopsis paradoxa secara teratur.

Isolat Tricoderma spp dalam menghambat Thielaviopsis paradoxa memiliki kemampuan yang berbeda. Koloni Tricoderma spp pertumbuhannya cepat menuju ke arah Thielaviopsis paradoxa sehingga kedua miselia jamur tersebut saling bertemu yang menyebabkan miselia Thielaviopsis paradoxa terhambat pertumbuhannya. Hifa lisis karena kemampuan Tricoderma spp dalam merusak dinding sel. Selain itu, terhambatnya pertumbuhan Tricoderma spp disebabkan karena isolat Tricoderma spp mampu menghasilkan enzim dan antibiotic yang dapat menghambat pertumbuhan dan membunuh jamur pathogen pada pH yang rendah (asam) dan temperature yang sesuai untuk aktifitas enzim dan antibiotika.

Pemanfaatan mikroorganisme pada pengolahan nanas

Institut Teknologi Surabaya telah meneliti kegunaan nanas sebagai bahan utama pembuatan asam sitrat. Asam sitrat merupakan asam yang tersebar luas sebagai bahan penyusun rasa buah-buahan diantaranya buah jeruk, nanas, pear, dan lain-lain. Asam sitrat termasuk salah satu asam organik dengan nama kimia 2-hydroxy-1,2,3-propanetricarboxylic acid memiliki rumus bangun seperti berikut :

Asam sitrat bersifat tidak beracun, dapat mengikat logam-logam berat (besi maupun bukan besi), dan dapat menimbulkan rasa asam. Asam sitrat banyak dimanfaatkan dalam industri-industri makanan dan minuman, kosmetika, farmasi, dan dalam industri lain. Industri makanan dan farmasi menggunakan asam sitrat dikarenakan alasan keamanan secara umum, dapat memberikan rasa asam, kelarutannya yang tinggi didalam air dan sebagai buffering dan chelating agent. Industri kosmetik dan wewangian menggunakannya sebagai buffering agent. Serta secara luas digunakan sebagai buffering dan chelating agent di berbagai macam industri.

            Banyak jenis mikroba yang dapat digunakan dalam pembuatan asam sitrat, diantaranya A. niger, A. wentii, A. ciavatus, Penicillum luteum. Diantara semuanya, A. niger merupakan galur yang paling produktif.

Gambar Aspergillus niger

(sumber: google)

Aspergillus niger

  1. Berasal dari genus Aspergillus, kelas Eurotiomycetes, dan kerajaan Fungi.
  2. Merupakan jenis mikroorganisme aerobik.
  3. Tumbuh pada suhu 6°C – 8°C (minimum) dan 35°C – 37°C (optimum).
  4. Memiliki bulu dasar berwarna putih atau kuning dan lapisan konidiosporanya tebal serta halus berwarna coklat gelap kehitaman.
  5. Kepala konodianya berukuran 3,5 – 5 mikron berwarna coklat kehitaman dan berbentuk bulat hingga semibulat serta memiliki tonjolan pada permukaan.
  6. Dinding selnya terdiri dari komponen karbohidrat dan glukosa (73 % – 83 %), hexosamine (9 % – 13 %), lipid (2 % – 7 %), protein (0,5 % – 2,5 %), dan fosfor (0,1 %).

Penggunaan utama Asam Sitrat saat ini adalah sebagai zat pemberi cita rasa dan pengawet makanan dan minuman, terutama minuman ringan. Kode Asam Sitrat sebagai zat aditif makanan (E number) adalah E330. Sifat sitrat sebagai larutan penyangga digunakan sebagai pengendali pH dalam larutan pembersih dalam rumah tangga. Kemampuan Asam Sitrat untuk mengikat ion-ion logam menjadikannya berguna sebagai bahan sabun dan deterjen. Dengan mengikat ion-ion logam pada air sadah, Asam Sitrat akan memungkinkan sabun dan deterjen membentuk busa dan berfungsi dengan baik tanpa penambahan zat penghilang kesadahan. Asam Sitrat juga digunakan untuk memulihkan bahan penukar ion yang digunakan pada alat penghilang kesadahan dengan menghilangkan ion-ion logam yang terakumulasi pada bahan penukar ion tersebut sebagai kompleks sitrat. Asam Sitrat dapat pula ditambahkan pada es krim untuk menjaga terpisahnya gelembung-gelembung lemak, dan dalam resep makanan Asam Sitrat dapat digunakan sebagai pengganti sari jeruk. Asam Sitrat dikategorikan aman digunakan pada makanan oleh semua badan pengawasan makanan nasional dan internasional utama.

Unit-unit operasi yang utama dari proses pembuatan Asam Sitrat adalah proses fermentasi Glukosa dengan Aspergillus niger dan unit pemurnian Asam Sitrat dari hasil fermentasi.

Pemanfaatan mikroorganisme pada pengolahan limbah nanas

Iqmal Tahir, Sri Sumarsih dan Shinta Dwi Astuti dari Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Gadjah Mada dan Institut Sains dan Teknologi AKPRIND Yogyakarta, telah meneliti tentang penggunaan limbah buah nanas lokal (Ananas comosus, L) sebagai bahan baku pembuatan nata.

Menurut data Biro Pusat Statistik (1996), produksi buah nanas di Jawa Timur pada tahun 1994 mencapai 444.507 ton. Sebagai komoditi hortikultura, buah nanas telah banyak diolah menjadi berbagai macam produk seperti jam, sirup, sari buah, nektar serta buah dalam botol atau kaleng. Dari berbagai macam pengolahan tersebut, akan diperoleh limbah nanas dalam jumlah yang cukup besar. Limbah buah nanas tersebut terdiri dari : limbah kulit, limbah mata, dan limbah hati. Limbah atau hasil ikutan (side product) nanas belum banyak dimanfaatkan dan relatif hanya dibuang begitu saja. Mengingat limbah atau hasil ikutan nanas belum banyak dimanfaatkan dan dapat menimbulkan masalah lingkungan maka pemanfaatan dari limbah nanas perlu dicari terobosannya. Salah satu alternatif pemanfaatan limbah nanas yang dapat

dilakukan adalah dengan pemanfaatannya menjadi produk nata de pina.

Nata merupakan produk fermentasi dengan bantuan bakteri Acetobacter xylinum. Dilihat dari namanya bakteri ini termasuk kelompok bakteri asam asetat (aceto : asetat, bacter : bakteri). Jika ditumbuhkan di media cair yang mengandung gula, bakteri ini akan menghasilkan asam cuka atau asam asetat dan padatan putih yang terapung di permukaan media cair tersebut. Lapisan putih itulah yang dikenal sebagai nata. Pada dasarnya produksi nata dengan media sari buah nenas telah banyak dilakukan yakni dikenal sebagai nata de pina, tetapi dengan mencoba produksi nata dengan menumbuhkan bakteri A. xylinum pada media limbah buah nenas belum dilakukan.

Pada umumnya buah nanas memiliki bagian-bagian yang bersifat buangan, bagian-bagian tersebut yaitu tunas daun, kulit luar, mata dan hati. Untuk tunas daun tidak mungkin dimanfaatkan sebagai media nata. Pada bagian kulit yang merupakan bagian terluar, memiliki tekstur yang tidak rata, dan banyak terdapat duri-duri kecil pada permukaan luarnya. Biasanya pada bagian ini merupakan bagian yang pertama dibuang oleh masyarakat karena bagian ini tergolong bagian yang tidak dapat dikonsumsi langsung sebagai buah segar. Bagian mata merupakan bagian ke dua setelah kulit yang dibuang oleh masyarakat. Mata memiliki bentuk yang agak rata dan banyak terdapat lubang-lubang kecil menyerupai mata. Bagian terakhir yang juga merupakan bagian buangan adalah hati. Hati merupakan bagian tengah dari buah nenas, memiliki bentuk memanjang sepanjang buah nenas, memiliki tekstur yang agak keras dan rasanya agak manis.

Proses pembuatan nata de pina dimulai dengan pemblenderan bahan limbah tersebut. Dengan menambahkan air dengan perbandingan volume bahan : air = 1 : 1, kemudian disaring menggunakan kain flannel untuk memisahkan kotorannya. Filtrat dimasukkan ke dalam wadah, ditambahkan gula pasir dan urea (masing- masing 30 g dan 4 g per liter hasil blenderan) dan diaduk hingga larut. Bahan direbus hingga mendidih selama 10 – 15 menit. Busa dan kotoran yang timbul selama pendidihan dibersihkan. Ke dalam masing-masing larutan media ditambahkan asam asetat glacial dengan perbandingan 10 mL per liter air hasil blenderan, diaduk hingga merata lalu diangkat dari tungku/kompor. Selanjutnya diambil 200ml media fermentasi dituangkan ke dalam 3 gelas kaca yang bersih saat masih panas (untuk setiap bahan / media). Kemudian gelas kaca tersebut ditutup dengan kertas Koran yang bersih, lalu diikat dengan tali karet/rafia. Media fermentasi tersebut kemudian didinginkan sekitar 2 – 3 jam sehingga suhunya berkisar 28 – 30 °C karena starter nata akan mati jika ditambahkan pada saat suhu media masih tinggi. Setelah itu bibit nata dapat diinokulasikan Untuk menuangkan bibit nata ke dalam media sebanyak 20 mL per 200 mL media. Lalu gelas ditutup seperti semula dan diikat dengan tali karet. Gelas yang berisi media yang diberi starter nata iletakkan ke ruang fermentasi, yang remang-remang karena bakteri nata tidak memerlukan penyinaran langsung untuk pertumbuhannya. Fermentasi dilakukan selama 21 hari di ruang dengan suhu berkisar antara 28-30 °C. Produk nata yang diperoleh dilakukan pencucian sampai tidak asam.

Dalam proses pembuatan nata, starter yang digunakan dalam proses fermentasi

adalah bakteri A. xylinum, bakteri ini jika ditumbuhkan di media cair yang mengandung gula akan menghasilkan asam cuka atau asam asetat dan lapisan putih yang terapung di permukaan media cair tersebut. Lapisan putih itulah yang dikenal sebagai nata. Wujud nata berupa sel berwarna putih hingga abu-abu muda, tembus pandang dan teksturnya kenyal seperti kolang kaling (daging buah enau muda). Nata agak berserat dalam keadaan dingin dan agak rapuh pada saat panas.

Tanda awal tumbuhnya bakteri nata dapat dilihat dari keruhnya media cair setelah difermentasi selama 24 jam pada suhu kamar. Setelah 36-48 jam, lapisan tipis yang tembus cahaya mulai terbentuk di permukaan media dan cairan di bawahnya mulai semakin jernih. Pembentukan nata terjadi karena proses pengambilan glukosa dari larutan media, gula atau medium yang mengandung glukosa oleh sel–sel A. xylinum. Kemudian glukosa tersebut digabungkan dengan asam lemak membentuk prekursor pada membran sel. Prekursor ini selanjutnya dikeluarkan dalam bentuk ekskresi dan bersama enzim mempolimerisasikan glukosa menjadi selulosa di luar sel.

—————————————————————————

DAFTAR PUSTAKA

—————————————————————————

 Regginawati, 2004. Potensi Rizobakteri Azotobacter dalam Meningkatkan Kesehatan Tanah

http://www.unri.ac.id/jurnal/jurnal_natur/vol6%282%29/regina.pdf (diakses 08 April 2011).

  • Yetti, 2008. Identifikasi Jamur pada Rizosfer Tanaman Nenas (Ananas Comosus L.) dan Uji Indikasi Antagonisnya terhadap Patogen Thielaviopsis paradoxa di Desa Rimbo Panjang Kecamatan Tambang Kabupaten Kampar

http://isjd.pdii.lipi.go.id/admin/jurnal/71084552.pdf

(diakses 05 April 2011)

  • Iqmal Tahir, 2008. KAJIAN PENGGUNAAN LIMBAH BUAH NENAS LOKAL(Ananas comosus, L) SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN NATA

http://iqmal.staff.ugm.ac.id/wp-content/n-12-akprind-shintadwiastuti.pdf (diakses 05 April 2011)

Sumber : Download Here

 

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s