Bakteri Acetobacter xylinum (skripsi dan tesis)

Acetobacter adalah sebuah genus bakteri penghasil asam asetat, ditandai dengan kemampuannya mengubah etanol (alkohol) menjadi asam asetat (asam cuka) dengan bantuan udara. Ada beberapa bakteri dari golongan lain yang mampu menghasilkan asam asetat dalam kondisi tertentu, namun semua anggota genus Acetobacter dikenal memiliki kemampuan ini.
Bakteri-bakteri Acetobacter dikenal penting secara komersial, antara lain karena dapat digunakan dalam produksi cuka (dengan sengaja mengubah etanol pada anggur menjadi asam asetat namun dapat juga merusak anggur, dengan menghasilkan asam asetat atau etil asetat, yang merusak rasa anggur tersebut. Pertumbuhan Acetobacter pada anggur dapat dicegah dengan sanitasi yang efektif, pemisahan udara dari anggur secara sempurna, maupun penggunaan secukupnya sulfur dioksida sebagai pengawet pada anggur. Di laboratorium, Acetobacter dikenali dengan mudah dengan pertumbuhan koloninya di medium yang mengandung 7% etanol, dan ditambahi kalsium karbonat secukupnya untuk memburamkan medium sebagian. Ketika koloni tersebut membentuk asam asetat yang cukup, kalsium karbonat kemudian melarut sehingga terbentuk daerah bening yang jelas pada medium. (Martinko, 2005)
Salah satu spesies acetobacter yang banyak dikenal adalah Acetobacter xylinum. Spesies ini adalah bakteri gram negatif yang memiliki kemampuan sintesis prolific selulosa yang unik yaitu dengan mensekresikan kristal-kristal mini yang bersatu membentuk microfibrils. Material ini kemudian membentuk senyawa yang lebih besar yang disebut sebagai pita. Pita inilah yang secara langsung dapat kita lihat dengan mikroskop cahaya biasa.  (Bergey’s, 1984)
Klasifikasi ilmiah
Kerajaan       : Bacteria
 Filum           : Proteobacteria
 Kelas           : Alpha Proteobacteria
 Ordo            : Rhodospirillales
 Familia        : Pseudomonadaceae
 Genus          : Acetobacter
Spesies         : xilynum
Gambar 2. Acetobacter Xilynum (Sdumber: Bergey’s, 1984)
Keterangan:

1. Dinding sel
2. Membran sel
3. Kapsul
4. Citoplasma

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PEMBUATAN NATA (skripsi dan tesis)

Untuk menghasilkan produksi nata yang maksimal perlu diperhatikan faktor-faktor sebagai berikut :

1. Jenis dan konsentrasi medium

Medium fermentasi ini harus banyak mengandung karbohidrat (gula) disamping vitamin dan mineral, karena pada hakekatnya nata tersebut adalah slime ( menyerupai kapsul) dari sel bakteri yang kaya selulosa yang diproduksi dari glukosa oleh bakteri Acetobacter xylinum.
Pembentukan nata terjadi karena proses pengambilan glukosa dari larutan gula kemudian digabungkan dengan asam lemak membentuk precursor (penciri nata) pada membrane sel. Precursor ini selanjutnya dikeluarkan dalam bentuk ekskresi dan bersama enzim mempolimerisasi glukosa menjadi selulosa yang merupakan bahan dasas pembentukan slime (Palungkun,1993).
Menurut Rahman (1992) nata ini merupakan hasil fermentasi dari Acetobacter xylinum, bakteri ini dapat tumbuh dan berkembang dalam medium gula dan akan mengubah gula menjadi selulosa. Kadar karbohidrat optimum untuk berlangsungnya produksi nata adalah 10%.

1. Jenis dan konsentrasi starter

Pada umumnya Acetobacter xylinum merupakan starter yang lebih produktif dari jenis starter lainnya, sedang konsentrasi 5-10% merupakan konsentrasi yang ideal (Rahman, 1992).

1. Lama fermentasi

lama fermentasi yang digunakan dalam pembuatan nata pada umumnya 2-4 minggu. Minggu ke-4 dari waktu fermentasi merupakn waktu maksimal produksi nata, yang berarti lebih dari 4 minggu prodfuksi nata akan menurun (Awang, 1991).

1. Suhu fermentasi

pada umumnya suhu untuk pertumbuhan bakteri pembuat nata adalah suhu kamar (28⁰C). suhu yang terlalu rendah maupun terlalu tinggi akan menggangu pertumbuhan bakteri pembuat nata yang akhirnya juga akan menghambat produksi nata.

1. pH fermentasi

derajat keasaman yang dibtuhkan dalam pembuatan nata adalah 3-5 atau dalam suasan asam. Pada kedua sisi pH optimum, aktifitas enzim seringkali menurun dengan tajam. Penurunan pH bisa terjadi akibat fermentasi karbohidrat menjadi asam, sehingga semakin lam fermentasinya maka akan semakin cenderung terjadi penurunan pH medium.

1. Jenis dan konsentrasi suplemen

kandungan karbohidrat dalam bahan untuk membuat nata merupakan bahan yang terpenting. Limbah dengan kadar karbohidrat rendah jika ingin digunakan sebagai medium pembuatan nata perlu ditambahkan gula pasir.

1. Tempat fermentasi

Tempat fermentasi sebaiknya tidak terbuat dari unsur logam karena mudah korosif yang dapat mengganggu pertumbuhan mikroorganisme pembuat nata, yang akhirnya dapat mengganggu pembuatan nata. Disamping itu tempat fermentasi diupayakan untuk tidak mudah terkontaminasi, tidak terkena cahaya matahari  secara langsung, jauh dari sumber panas, dan jangan sampai langsung berhubungan dengan tanah. Hasil penelitian Hubeis dkk (1996) tempat fermentasi yang mempunyai permukaan lebih luas akan menghasilkan nata lebih tebal dari pada tempat fermentasi yang mempunyai permukaan sempit.

UREA (skripsi dan tesis)

Urea merupakan senyawa organic yang terdiri dari karbon, nitrogen, oksigen, dan hidrogen, dengn rumus CON₂H₄ atau (NH₂)₂CO. Urea juga dikenal dengan karbamid, khususnya dalam penggunaannya di Eropa. Urea merupakan senyawa organic pertama yang dapat disintesa secara buatan dari material inorganik.
Urea diproduksi secara komersial dari dua material, yaitu ammonia dan karbon dioksida. Karbon dioksida sendiri merupakan hasil produksi dari pembuatan Amonia dari hidrokarbon. Produksi Urea terjadi pada reaksi kimia yang setimbang pda konversi tertentu.
Dua reaksi yang menjadi pronsip sinteas urea adalah
Reaksi pertama bersifat eksotermis:
2NH₃ + CO₂ → H₂N-COONH₄ (ammonium carbamate)
Sedangkan reaksi kedua bersifat endotermis
H₂N-COONH₄ → (NH₂)₂CO + H₂O
Namun secara keseluruhan reaksi bersifat eksotermis.
Urea merupakan denaturant protein yang sangat kuat. Sifat ini dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan kelarutan dari beberapa jenis protein. Menurut Adi (2006), Urea adalah sumber nutrisi bagi bakteri yang melakukan fermentasi sari kelapa atau whey menjadi nata. Fungsi utamanya sebagai penyedia nitrogen, dng adanya suplai nitrogen tambahan, bakteri akan berkembang  biak  secara cepat. Sebenarnya di dalam air kelapa atau whey sudah ada nitrogen, namun dalam bentuk organik, sehingga tidak dapat langsung dimanfaatkan oleh bakteri karena bakteri hanya dapat menggunakan nitrogen dalam bentuk inorganik: - nitrate [NO₃^-] atau ammonium [NH₄⁺].

PEPTON (skripsi dan tesis)

Pepton pada dasarnya adalah salah satu jenis peptida yang dihasilkan dari daging hewan yang dicerna oleh enzim proteolases. Sedangkan peptida adalah sebuah molekul yang tersusun dari berbagai macam asam amino yang mengandung Nitrogen (N). Dalam bentuk yang lebih besar, molekul petida bergabung satu sama lain menjadi sebuah protein.
Pemanfaatan peptone dalam proses mikrobiologi khususnya proses fermentasi adalah sebagai sumber protein (N) dalam media nutrient untuk perkembangan bakteri dan jamur. Pepton dapat diformulasikan dalam bentuk padat maupun cair untuk kultur jaringan selektif maupun non selektif. Kandungan peptone dapat dilihat pada tabel berikut: (Krisno, 2000)

EKSTRAK YEAST (skripsi dan tesis)

Yeast adalah jamur unicellular. Klasifikasi yeast secara tepat didasarkan pada karakteristik dari selnya, koloninya serta secara fisiologis untuk mengidentifikasi spesiesnya. Salah satu kemampuan yeast yang paling banyak dikenal adalah kemampuannya dalam memfermentasi gula menjadi etanol. Yeast berkuncup adalah jamur sejati dari dilum  Ascomycetes, kelas Saccharomycetes (juga dikenal dengan Hemiascomycetes). Yeasts sejati dibagi menjadi satu ordo utama yaitu Saccharomycetales (Skinner et al, 1980).
Yeast berkembang biak dalam satu sel yang terdiri dari kuncup-kuncup (contohnya Saccharomyces) atau dalam bentuk utuh (contohnya Schizosaccharomyces), atau bahkan ada yang tumbuh sebagai filament sederhana (mycelium). Salah satu spesies yeast yang paling dikenal dan banyak dipakai adalah Saccharomyces cerevisiae. Organisme ini telah banyak digunakan dalam proses fermentasi gula dari nasi, terigu, anggur, dan jagung untuk memproduksi minuman beralkohol dan juga digunakan dalam industri pembuatan roti untuk mengembangkan adonan. Yeast seringkali digunakan sebagai sumber vitamin, karena terdiri dari 50 persen protein dan kaya akan vitamin B,  dan asam folat. (Skinner et al, 1980)
Menurut Sikyla (1983) yeast sebagai substansi organik yang mengandung protein, dapat menjadi sumber nitrogen yang baik untuk pertumbuhan mikroba, sehingga dapat disimpulkan bahwa fungsi yeast dalam proses fermentasi nata de soya adalah sebagai sumber nitrogen bagi perkembangan Acetobacter.   

KARAKTERISTIK AIR LIMBAH TAHU (skripsi dan tesis)

Limbah cair tahu sangat potensial untuk mencemari badan air. Karakteristik limbah cair tahu, meliputi :

1. Temperature

Temperature yang digunakan dalam proses pembuatan tahu yaitu sekitar 60⁰ - 80⁰C, inilah yang menyebabkan temperature limbah cair tahu lebih tinggi dibanding dengan temperature normal badan air.

2. Warna

Warna air buangan transparan hingga kekuningan muda, disertai dengan suspensi warna putih. Jika air buangan tersebut mengalami penguraian maka akan berubah warna menjadi hitam dan bau. Hal ini dikarenakan kadar O₂ dalam air buangan menjadi nol.

3. Bau

Disebabkan terjadinya proses pemecahan protein dan karbohidrat oleh mikrobia alam, sehingga timbul bau busuk dari gas H₂S.

4. Kekeruhan

Disebabkan zat organik terlarut yang terpecah sehingga air limbah berubah seperti emulsi keruh.

5. pH (derajat keasaman)

Dalam limbah cair tahu banyak mengandung bahan-bahan organik, apabila limbah cair tersebut dibuang ke perairan maka pH dapat menjadi asam, hal ini disebabkan pertumbuhan bahan-bahan organik yang kemudian membebaskan CO₂ jika mengurai (Sastrawijaya, 1991).

6. BOD (Biochemical Oxygen Demand)

Menunjukan jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk aktifitas mikrobia dalam memecah zat organik biodegradasi dalam air buangan. Untuk mengetahui besarnya jumlah zat organik yang terlarut dalam air buangan dapat diketahui dengan melihat besarnya angka BOD. Angka BOD dalam satuan mg/l dan biasanya dinyatakan dalam beban yaitu gram atau kilogram persatuan waktu.

7. COD (Chemical Oxygen Demand)

COD adalah parameter yang menunjukkan zat organik non biodegradasi, selain itu juga zat yang dapat dioksidasi oleh zat kimia K₂Cr₂O₇ dalam asam, seperti SO₃, NO₂ kadar tinggi dan zat-zat reduktor lainnya. Besarnya angka COD biasanya lebih besar dari angka BOD sampai 2-3 kali.

8. DO ( Demand Oxygen)

Angka DO pada air limbah tahu biasanya sangat rendah sekitar 0.1 mg/l.

9. Logam

Logam pada limbah cair tahu biasanya berasal dari peralatan masak yang digunakan, atau dapat juga dari air yang digunakan selama proses.

10. SS (suspended Solid)

Suspended solid yaitu berat atau banyaknya partikel-partikel zat padat yang tersuspensi dalam 1 liter zat cair (Sutjipto, 1983).
Suspended solid yang sebagian besar terdiri atas senyawa organic mengalami dekomposisi yang memerlukan banyak oksigen sehingga dapat menurunkan kadar oksigen terlarut dalam air. Suspended solid yang mengendap dibadan air akan mengganggu kehidupan organisme dan dapat menyebabkan bau busuk (Sastrawijaya, 1991).