DOI: 10.29303/jrpb.v8i1.170 ISSN 2301-8119, e-ISSN 2443-1354 Tersedia online di http://jrpb.unram.ac.id/

## SIFAT FISIK DAN MEKANIS LEMBARAN KERING SELULOSA BAKTERI BERBAHAN DASAR LIMBAH HASIL PERTANIAN
The Physical and Mechanical Characteristics of Dried Bacterial Cellulosa Made from Waste of Agricultural Product Processing
I Wayan Sweca Yasa *) , Eko Basuki, Satrijo Saloko, Dody Handito
Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri, Universitas Mataram Jl. Majapahit No. 62, Mataram 83125, Indonesia
Email *) : swecayasa@unram.ac.id
Diterima: Desember 2019 Disetujui: Februari 2020

## ABSTRACT
The  purity  of  microbial  cellulose,  particularly  bacterial  cellulose,  depends  on  the  carbon source, purification methods and the acetilation process. This research aim was to identify the appropriate of carbon source from different agricultural waste and the method of purification to produce a dried bacterial cellulose with physical and mechanical characteristics that met the standard of bioplastics for food packaging. The experiments were conducted in laboratory and arranged with completely randomized designs of two factors and three replications. The factors were type of agricultural waste dan methods of purification. The agricultural waste consisted of coconut water, tofu whey, and the waste of pineapples peeling. The purification methods were hidrolyses bacterial cellulose with caustic soda of 0.1% at 100°C for 30 minutes and  at  30°C  for  24  hours.  Data  was  analyzed  with  analyses  variance  at  5  percent  level  of signficancy and post hoc test with Honestly Significant Difference (HSD) at the same level of significancy. The result showed that interaction between the type of agricultural waste and methods of purification did not affect the physical and mechanical characteristics of the dried bacterial cellulose product. The coconut water from copra production produced the bacterial cellulose with the best physical and mechanical characteristics. The dried bacterial cellulose of coconut water had brownish in colour, smooth, and slighy shrinkage on the surface, the thickness  and  rendemen  was  0.11  cm  and  5.35%  respectively  and  the  tensile  strength, elongation as well as the modulus Young was 74.40 MPa, 7.36%, 2664.16, respectively. The methods of purification with caustic soda of 0.1% at 100°C for 30 minutes had better effect on physical and mechanical characteristic of dried bacterial cellulosa than the caustic soda of 0.1% at 30°C for 24 hours
Keywords : waste, purification, cellulose

## ABSTRAK
Bioselulosa (BS) terutama selulosa bakteri, tingkat kemurniannya tergantung dari bahan baku pembuatan  BS,  metode  pemurnian  dan  proses  asetilasi.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengidentifikasi  jenis  bahan  limbah  pertanian  dan  metode  pemurnian  yang  tepat  untuk
mendapatkan  karakteristik  BS  kering  dengan  sifat  fisik  dan  mekanis  sesuai  dengan  standar bahan  plastik  mudah  terurai  ( biodegradable ).  Penelitian  dilaksanakan  melalui  percobaan  di laboratorium.  Percobaan  ditata  menggunakan  rancangan  acak  lengkap  faktorial  dengan  dua faktor. Faktor pertama adalah bahan baku selulosa bakteri, yang terdiri atas  3 aras,  yaitu 1) Sumber C dari air kelapa, 2) Whey tahu, dan 3) Kulit dan bongkol nenas. Faktor kedua adalah metode pemurnian BS dengan 2 aras perlakuan, yaitu 1) Hidrolisis BS dengan NaOH 0,1% bertemperatur 100 ° C selama 30 menit, dan 2) Hidrolisis BS dengan NaOH 0,1% bertemperatur 30 ° C  selama  24  jam.  Data  dianalisis  menggunakan  analisis  keragaman  pada  taraf  nyata  5 persen dan uji lanjut menggunakan uji Beda Nyata Jujur pada taraf nyata  yang  sama. Hasil percobaan  menunjukkan  bahwa  sifat  fisik  dan  mekanis  BS  kering  tidak  dipengaruhi  oleh interaksi antara jenis bahan baku BS dan metode pemurnian. Bahan baku BS kering yang dibuat dari air kelapa limbah pembuatan kopra memiliki sifat fisik dan mekanis yang terbaik dengan warna coklat krem, permukaan halus, sedikit kerutan, ketebalan dan rendemen berturut turut sebesar 0,11 cm dan 5,35%, serta kuat tarik 74,40 MPa, elongasi 7,36% dan modulus Young 2664,16.  Pemurnian  BS  denganNaOH  0,1%  bertemperatur  100 ° C  selama  30  menit menghasilkan BS kering dengan sifat fisik dan mekanis yang lebih baik dibandingkan dengan NaOH 0,1% bertemperatur 30 ° C 24 jam.
Kata kunci : limbah, pemurnian, selulosa

## PENDAHULUAN

## Latar belakang
Kemasan  berperan  penting  untuk melindungi  dan  mengawetkan  makanan. Kemasan  berbahan  dasar  biologis  ( bio- based  packaging )  lebih  disukai  saat  ini karena kekhawatiran akan dampak terhadap lingkungan  jika  menggunakan  kemasan yang  sulit  terurai  ( non-biodegradable ). Selulosa  bakteri  (bio-selulosa)  merupakan bahan  yang  cocok  untuk  pembuatan kemasan  mudah  terurai  ( biodegradable ) (Tang,  dkk.,  2010)  karena  terdiri  dari jaringan  halus,  dapat  terurai  secara  hayati (Sonia  dan  Dasan,  2013),  dan  kinerja ketahanan  air  yang  tinggi  (Arrieta,  dkk., 2014). Bahkan bio-selulosa (BS) merupakan bahan  pilihan  yang  sangat  baik  untuk kemasan  makanan,  akan  tetapi  BS  tidak memiliki  sifat  antibakteri  dan  antioksidan dan untuk mencegah kontaminasi makanan. Karena itu, BS perlu penambahan bahan lain kedalamnya  untuk  mendapatkan  sifat-sifat kemasan seperti disebut di atas (Gao, dkk., 2014). BS yang ditambahkan dengan bahan lain dinamakan BS komposit. BS komposit anti  mikroba  misalnya,  dapat  ditambahkan dengan  nisin  sehingga  BS  komposit  ini dapat  digunakan  untuk  kemasan  daging
(Nguyen,  dkk.,  2008);  sosis  (Zhu,  dkk., 2010),  atau  untuk  memperpanjang  masa simpan  telur  (Suppakul,  dkk.,  2010), mempercepat  ketersediaan  vitamin  C (Perez,  dkk.,  2013).  Namun  demikian, pembuatan  kemasan  pangan  dengan  BS komposit  membutuhkan  tingkat  kemurnian BS  yang tinggi agar produk kemasan  yang dihasilkan  dapat  berfungsi  sesuai  dengan perannya dan efektif dalam mempertahankan mutu produk.
Salah  satu  yang  mempengaruhi tingkat  kemurnian  BS  adalah  metode pemurnian.  Proses  pemurnian  BS  dapat dilakukan dengan perendaman menggunakan  larutan  alkali  seperti  NaOH atau  KOH,  larutan  asam  organik  seperti asam asetat  atau  dengan  pencucian  dengan air  panas  (Chawla,  dkk.,  2009)  atau kombinasi  antara  perendaman  dengan larutan  alkali,  asam  asetat  dan  perebusan ( Bielecki,  dkk.,  2005).  Hasil  penelitian Meftahi,  dkk.,  (2015) dan  Maryam,  dkk . , (2017) menunjukkan bahwa teknik pemurnian  BS  dengan  menggunakan kombinasi  pemanasan  dengan  larutan NaOH  0,1  N  dan  dinetralkan  dengan  asam asetat  serta  direndam  dalam  aquades menghasilkan  BS  dengan  warna  lebih transparan,  ukuran  pori  lebih  besar,  daya
serap  air  berkurang  dan  kemampuan membasahi  meningkatkan.  Akan  tetapi menurut  Santos,  dkk ., (2014)  menyatakan bahwa  pemurnian  dengan  alkali  membuat ukuran pori BS menjadi lebih kecil, indeks kristalinnya meningkat dan sifat mekanisnya  menjadi  lebih  baik,  jika dibandingkan dengan BS tanpa pemurnian. Selain pemurnian,
metode pengeringan  juga  sangat  berpengaruh terhadap sifat fisik dan mekanis BS (Zeng, dkk.,  2014).  Pengeringan  BS  dengan pengering  beku  merupakan  merupakan metode  pengeringan  BS  yang  paling  tepat untuk  mendapatkan  karakterisitik  BS sebagai  bahan  kemasan  (Basak,  2013; Norhayati, dkk., 2014; Meftahi, dkk., 2015). Akan tetapi pengeringan beku membutuhkan biaya yang mahal dan teknik prosesnya agak kompleks, jika dibandingkan  dengan  metode  pengeringan konvensional  seperti  pengeringan  dengan udara panas dan panas statis.

## Tujuan dan Manfaat Penelitian
Penelitian  ini  bertujuan  untuk menentukan  metode  pemurnian  dan pengeringan yang tepat dari BS asal limbah pertanian dalam upaya mendapatkan bahan baku  BS  yang  bermutu  untuk  pembuatan kemasan pangan mudah terurai ( biodegradable ).  Penelitian  ini  diharapkan dapat  memberikan  informasi  tentang metode  pemurnian  dan  pengeringan  BS sebagai bahan baku kemasan serta teknologi praktis dalam pembuatan BS bermtu.

## METODE PENELITIAN

## Alat dan Bahan
Alat-alat  yang  digunakan  dalam penelitian ini antara lain: Universal Testing Machines  merk  ANO  model  RTG-1310, Jepang  dengan  beban  maksimum  10  kN, mikrometer, timbangan analitik model AA- 200,  penyaring,  kompor,  pH-meter, termometer,  pengaduk,  alumunium  foil, gelas ukur, gelas kimia, pipet ukur, spatula, bak  fermentasi,  pengempa  hidrolik,  kain saring tahu, rak penjemur, termohigrometer
digital  merk  HTC-2,  Cina. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain air kelapa,  limbah cair tahu, kulit buah nenas, Acetobacter  xylinum ,  asam  asetat (CH 3 COOH),  gula  (C 12 H 22 O 11 ),  amonium sulfat  ((NH 4 ) 2 SO 4 ),  asetat  anhidrida ((CH 3 CO) 2 O), soda kaustik (NaOH), kertas saring, dan aquades.

## Metode
Percobaan ditata menggunakan rancangan  acak  lengkap  faktorial  3  x  2 dengan  3  ulangan.  Faktor  yang  diteliti adalah  jenis  bahan  sumber  karbon  (air kelapa  dari  limbah  kopra, whey tahu  dari limbah pembuatan tahu, dan kulit nenas dari hasil  pengupasan  nenas)  dan  metode pemurnian (hidrolisis menggunakan NaOH 0,1% bertemperatur 100 ° C selama 30 menit dan  hidrolisis  menggunakan  NaOH  0,1% bertemperatur  30 ° C  selama  24  jam). Parameter  yang  diamati  meliputi:  1)  sifat fisik bioselulosa (nata) kering yang meliputi warna,  bentuk  permukaan,  penyusutan, ketebalan  dan  rendemen,  2)  Sifat  mekanis nata  kering  yang  meliputi  kuat  tarik, kemuluran (elongasi) dan modulus Young. Data hasil percobaan dianalisis menggunakan analisis keragaman pada taraf nyata 5% dan uji lanjut mengggunakan Uji Beda  Nyata  Jujur  ( Honestly  Significant Differences ) pada taraf nyata 5% (Senecdor dan Cohran, 1994).

## Prosedur percobaan
Pembuatan selulosa bakteri (nata) Air kelapa , whey tahu, atau sari buah ( juice )  kulit  nenas  yang  telah  disaring sebanyak 1 L dipanaskan dan ditambahkan 60 gram gula pasir, 20gram urea, 15 ml asam asetat.  Larutan  yang  dipanaskan  tersebut dituangkan ke dalam bak fermentasi (loyang plastik) dan ditutup rapat dengan alumunium  foil  dan  dilubangi,  kemudian simpan di ruang yang gelap. Setelah dingin, dituangi stater Acetobacter xylinum sebanyak  200  ml.  Fermentasi  dilakukan selama 18 hari.
Pemurnian Selulosa Bakteri Selulosa  bakteri  (pelikel)  yang dihasilkan dari proses fermentasi dipisahkan dari  larutannya  dengan  cara  ditiriskan  dan direndam  dengan  aquades  selama  24  jam. Air  perendam  diganti  setiap  6  jam.  Pelikel yang telah terpisah dicuci dengan air bebas ion,  kemudian  direndam  dalam  larutan NaOH    0,1%  pada  suhu  100 ° C  selama  30 menit  dan  larutan  NaOH    0,1%  pada  suhu 30 ° C  selama  24  jam  (sesuai  perlakuan pemurnian).  Setelah  direndam  dinetralkan dengan  penambahan  asam  asetat  1%  pada suhu  kamar  selama  24  jam.  Pelikel  hasil penetralan  dipress  dengan hand  press kemudian dikeringkan dengan cara dijemur di  bawah  sinar  matahari  selama  3  hari. Selulosa  bakteri  kering  kemudian  dikemas dengan  kantung  plastik  polipropelin  dan dimasukkan  ke  dalam  wadah  kedap  udara untuk siap dilakukan pengamatan sifat fisik dan mekanisnya.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  pengamatan  secara  kualitatif dilakukan pada sifat fisik lembaran selulosa bakteri  (nata)  kering  diperlihatkan  pada Tabel  1.  Lembaran  selulosa  bakteri  kering dibuat  dari  air  kelapa  hasil  limbah pembuatan  kopra, whey tahu  dari  limbah pembuatan  tahu,  dan  kulit  buah  nenas  dari
limbah  pengolahan  minimal  ( minimally processing) buah nenas. Lembaran selulosa bakteri  dimurnikan  sebelum  dikeringkan dengan  cara  dihidrolisis  menggunakan larutan  NaOH  0,1%  pada  suhu  100 ° C  dan 30 ° C.  Setelah  dimurnikan,  masing-masing lembaran selulosa bakteri itu dipress dengan hand  press untuk  mengurangi  kandungan airnya,  kemudian  dikeringkan  dengan  cara dijemur selama 3 hari. Sifat fisik lembaran kering  selulosa  bakteri  yang  diperoleh diamati  secara  kualitatif.  Variabel  yang diamati  adalah  warna,  kenampakan  dan kerutan ( shrinkage ). Hasil pengamatan sifat fisik  seperti  ketebalan  dan  rendemen lembaran  kering  selulosa  bakteri  dan  sifat mekanisnya  ditentukan  secara  kuantitatif seperti diperlihatkan pada Tabel 2.
Jenis  bahan  pembuatan  selulosa bakteri berpengaruh terhadap ketebalan dan rendemen  kering  selulosa  bakteri  (nata) yang  terbentuk,  namun  metode  pemurnian tidak  berpengaruh  terhadap  ketebalan  dan rendemen nata (Tabel 2). Metode pemurnian hanya  berpengaruh  terhadap  sifat  mekanis nata  kering  seperti  kuat tarik,  elongasi  dan modulus Young. Interaksi antara jenis bahan nata  dan  metode  pemurnian  tidak berpengaruh  terhadap  sifat  fisik  dan mekanis  nata  kering  yang  dihasilkan sebagaimana diperlihatkan pada Tabel 3.
Tabel 1. Hasil Pengamatan Sifat Fisik Lembaran Kering Selulosa Bakteri dari Berbagai Jenis Limbah dan Metode Pemurnian yang Berbeda.
Jenis Metode Variabel sifat fisik lembaran selulosa bakteri Limbah Hidrolisis Warna Kenampakan Kerutan 1. Air kelapa 2. Whey tahu 3. Kulit nenas Direndam dalam larutan NaOH 0,1%  bersuhu 100°C selama 30 menit Coklat krem Coklat muda Putih kecoklatan Halus Kasar Halus Sedkit Banyak Sedikit 1. Air kelapa 2. Whey tahu 3. Kulit nenas Direndam dalam larutan NaOH 0,1%  bersuhu 30°C selama 24 jam Coklat gelap Coklat tua Coklat muda Agak kasar Kasar Agak kasar Agak banyak Banyak Agak banyak
Tabel 2. Pengaruh Jenis Bahan Nata Terhadap Sifat Mekanis, Rendemen dan Ketebalan Lembaranan Nata Kering Jenis bahan Parameter baku nata Kuat tarik ( Tensile strength) (MPa) Kemuluran ( Elongation ) (%) Modulus Young Ketebalan (cm) Rendemen (%) Air kelapa (J1) 74,40 ± 1,65c 7,36±0,003 c 2664,16±75,03c 0,11±0,00b 5,35 ±0,02a Whey tahu (J2) 16,29±0,09 b 3,37±0,002 b 344,94±5,76b 0,13±0,00 b 4,79±0,22a Kulit nenas (J3 12,97±0,33 a 0,31±0,00a 300,58±21,25a 0,08±0,00a 6,91±0,04b BNJ 0,05 2,08 0,11 125,54 0,02 0,76 Catatan : Angka-angka pada kolom yang sama dan diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata
Tabel  3. Hasil  Analisis  Keragaman  Taraf  Nyata  5  Persen  Sifat  Mekanis,  Rendemen  dan  Ketebalan Nata Kering dari Berbagai Bahan Baku Nata dan Metode Pemurnian dengan NaOH
Perlakuan Parameter Kuat tarik ( Tensile strength) Kemuluran ( Elongation ) Modulus Young Ketebalan  Rendemen Jenis bahan nata (J) S S S S S Metode pemurnian (H) S S S NS NS Interaksi (JxH) NS NS NS NS NS
Catatan: S = berbeda nyata; NS = tidak berbeda nyata
Sifat  mekanis  lembaran  selulosa bakteri (nata) kering yang diamati meliputi kuat  tarik,  kemuluran  (elongasi)  dan modulus Young. Sifat mekanis nata kering yang dibuat dari bahan baku air kelapa jauh lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  yang terbuat dari bahan baku whey tahu dan kulit buah  nenas  dan  dikeringkan  dengan  cara
dijemur di bawah sinar matahari (Tabel 3). Sifat  mekanis  lembaran  nata  kering  yang dimurnikan dengan cara hidrolisis mengunakan  NaOH  0,1%  bersuhu  100 ° C lebih tinggi daripada sifat mekanis lembaran nata yang menggunakan suhu 30 ° C seperti diperlihatkan pada Tabel 4.
Tabel  4. Pengaruh  Metode  Pemurnian  Nata  Terhadap  Sifat  Mekanis,  Rendemen  dan  Ketebalan Lembaran Nata Kering
Metode Parameter pemurnian Kuat tarik ( Tensile strength) (MPa) Kemuluran ( Elongation ) (%) Modulus Young Ketebalan (cm) Rendemen (%) H1 30,95 ± 0,19b 1,08±0,00b 1470,82± 0,00b 0,10± 0,00 2,96 ±0,06 H2 15,12±0,05a 0,78±0,002 a  714,68± 29,17a 0,11±0,00 2,73± 0,34 BNJ 0,05 0,69 0,06 76,28 - - Catatan : Angka-angka pada kolom yang sama dan diikuti huruf yang sama menunjukkan berbeda tidak nyata; H1= Pemurnian nata menggunakan NaOH 0,1% bertemperatur 100 ° C selama 30 menit; H2 = Pemurnian nata menggunakan NaOH 0,1% bersuhu 30 ° C selama 24 jam

## Sifat Fisik Nata Kering
Warna Pada akhir proses pengeringan, semua nata  yang  dihasilkan  dari  bahan  baku berbeda  menunjukkan  warna  kecoklatan terutama  untuk  bahan  baku  air  kelapa  dan
kulit nenas.
Proses pengeringan mengakibatkan  terjadi  reaksi  pencoklatan (reaksi  maillard)  antara  komponen  bahan baku  nata  terutama  antara  komponen karbohidrat dan protein. Secara umum hasil penelitian  ini  tidak  jauh  berbeda  dengan
warna  lembaran  kering  khitosan  hasil penelitian Thakhiew, dkk., (2010). Pemurnian nata dengan cara hidrolisis menggunakan  NaOH  bersuhu  100 ° C  lebih efektif  mengurangi  komponen  lemak  dan protein  nata  sehingga  warna  nata  setelah pengeringan  lebih  putih  dan  cerah dibandingkan  dengan  yang  dihidrolisis menggunakan  NaOH  bertemperatur  30 ° C. Hal  ini  diduga  larutan  NaOH  yang bertemperatur  lebih  tinnggi mampu melonggarkan ikatan serabut halus selolosa yang  mengikat  dan  menyelimuti  seluruh permukaan  bakteri  dan  pigmen  yang terbentuk,  sehingga  bakteri  dan  pigmen yang  terperangkap  mudah  tercuci.  Hal  ini didukung  oleh  pernyataan  Zimmermann, dkk., (2010)  dan  Lin,  dkk.,  (2013),  serta Lavoine,  dkk.,  (2012)  yang  menyebutkan bahwa  serabut  halus  selulosa  berbentuk pita,  mengikat  dan  menyelimuti  seluruh permukaan  bakteri  dalam  bentuk  jaringan tiga dimensi. Karena itu, pemurnian sangat membantu  mendapatkan  selulosa  yang bebas  dari  bakteri  dan  pigmen  yang  ada dalam  medium  kultur.  Ramidar,  dkk., (2018)  menyatakan  bahwa  ion  OH - dari NaOH  akan  bereaksi  menyabunkan  lemak dan  melarutkan  protein.  Perendaman dengan  NaOH  menyebabkan  struktur selulosa
akan membengkak dan memudahkan saat proses asetilasi.
Bentuk Permukan dan Pengkerutan
Bentuk  permukaan  lembaran  nata kering  berbahan  air  kelapa  (J1)  dan  kulit nenas (J3) memiliki kenampakan permukaan  yang  lebih  halus  dan  kerutan lebih  sedikit,  berbeda  dengan  bentuk permukaan  nata  kering  yang  dibuat  dari bahan  bakudari whey tahu.  Lembaran  nata kering  yang  terbentuk  dari  bahan  baku  air kelapa  dan  kulit  nenas  diduga  memiliki benang-benang selulosa yang tipis dan halus menyelimuti pori-pori matriksnya. Struktur matriks  selulosa  bakteri  seperti  ini mempermudah  keluarnya  air  selama pengeringan.  Selain  itu,  tekanan  udara panas  selama  pengeringan  tidak  merusak matrik selulosanya. Hal yang sama tampak
pada  permukaan  nata  yang  dimurnikan dengan NaOH bersuhu 100 ° C.
Permukaan  sampel  nata  mengkerut setelah  mengalami  pengeringan.  Tabel  1 menunjukkan  bahwa  lembaran  nata berbahan baku whey tahu memiliki tingkat pengkerutan tertinggi yang ditandai dengan banyak  guratan  pada  permukaan  nata kering.  Demikian  juga  dengan  lembaran nata yang dihidrolisis menggunakan NaOH pada  suhu  30 ° C  mengalami  pengkerutan lebih  banyak  daripada  yang  dihidrolisis NaOH  bersuhu  100 ° C.  Ini  mungkin disebabkan oleh panas diganti dengan udara yang  bergerak  selama  pengeringan.  Udara yang  bergerak  mendesak  uap  air  dalam lembaran  natakeluar  ke  permukaan  untuk diuapkan,  sementara  itu,  komponen  lemak dan  protein  yang  menyelimuti  matrik selulosa  bakteri  masih  cukup  banyak. Komponen  lemak  dan  protein  yang  masih cukup banyak tersisa akibat hidrolisis yang kurang sempurna menyebabkan penyerapan panas  oleh  komponen  ini  selama  proses pengeringan  menjadi  lebih  tinggi.  Panas berlebihan  ini  merusak  untaian  matriks selulosa pada saat udara panas mendorong uap  air  dalam  lembaran  nata,  keluar menembus permukaan.

## Ketebalan
Tebal  nata  ketika  dipanen  sangat bervariasi  diakibatkan  aktivitas  bakteri pembentuk nata yang tidak seragam. Karena itu  ketebalan  lembaran  nata  kering  juga bervariasi tergantung pada jenis bahan baku dan  metode  pemurnian.  Ketebalan  nata kering berada pada kisaran 0,08– 0,13 cm. Ketebalan nata hasil penelitian ini jauh lebih tinggi dari hasil penelitian Purwiyandi dan Lidiasari  (2009)  yang  membuat nata  de coco dengan fermentasi selama 12 hari dan dikeringkan pada suhu 80 ° C selama 24 jam.
Nata  de  coco kering  yang  dihasilkan memiliki  ketebalan  0,05  cm.  Perbedaan komposisi  media  ini  diduga  berpengaruh terhadap kecepatan pertumbuhan Acetobacter  xylinum sehingga  ketebalan nata yang terbentuk dari ketiga jenis bahan limbah  juga  berbeda.  Basrah,  dkk.,  (2003)
dalam  Kumalaningsih  (2014)  menyatakan bahwa whey tahu  mengandung  glukosa sebanyak  92,0  mg/L.  Kulit  nenas mengandung  karbohidrat  sebesar  17,53% dan  gula  reduksi  13,65%  (Wijana,  dkk., 1991)  dengan  jenis  gula  berupa  d-manosa, d-xilosa,  l-fruktosa  dan  d-glikosamin (Bries,  2008).  Sementara  itu,  menurut Warisno  dan  Dahana  (2009)  kandungan karbohidrat air kelapa, whey tahu, dan kulit nenas  berturut-turut  adalah  3,71%,  5,49% dan 12,39%. Menurut Raghunathan (2013) yang  menyatakan  bahwa  sumber  karbon berpengaruh terhadap hasil selulosa bakteri yang dihasilkan oleh Acetobacter xylinium . Gliserol sumber karbon yang paling banyak menghasilkan  selulosa,  disusul  dengan glukosa, fruktosa, inositol dan sukrosa.

## Rendemen
Rendemen  lembaran  kering  selulosa bakteri  yang  dibuat  dari  air  kelapa, whey tahu,  dan  kulit  nenas  berturut  turut  adalah 5,35%, 4,79% dan 6,91% atau setara dengan 0,53 g/L, 0,48 g/L dan 0,69 g/L (Tabel 3). Hasil  penelitian  ini  lebih  rendah  dari rendemen nata kering yang terbuat dari air tebu  yang  sebesar  1,67  g/L  (Ahmed,  dkk., 2019).  Iriyandi,  dkk.,  (2014),  melaporkan bahwa  pengolahan  nata  dari  limbah pengolahan  tahu,  menghasilkan  rendemen nata  segar  berkisar  32,57%-44,33%  pada inkubasi  selama  12-16  hari.  Pada  media yang  sesuai,  maka  semakin  lama  inkubasi bakteri A.  xylinum akan  memproduksi benang-benang selulosa, sehingga rendemen bioselulosa akan meningkat.
Sifat Mekanik Nata Kering Kuat tarik ( Tensile strength )
Kuat tarik merupakan salah satu sifat mekanis  untuk  mengukur  kekuatan  film. Kuat  tarik  adalah  gaya  tarik  maksimum yang  dapat  ditahan  oleh  film  selama pengukuran  berlangsung  sampai  film terputus.  Kuat  tarik  dari  suatu  film  sangat berpengaruh  terhadap  kualitas  dari  film tersebut. Makin tinggi kekuatan tarik suatu film  maka  semakin  bagus  kualitas  film tersebut  (Iskandar,  dkk.,  2010).  Kuat  tarik
lembaran  nata  kering  hasil  penelitian  ini menunjukkan  bahwa  lembaran  nata  kering dari  air  kelapa  mempunyai  kuat  tarik tertinggi,  diikuti  oleh  lembaran  nata  yang dibuat dari whey tahu dan kulit nenas. Hasil penelitian  Indrarti  (2007)  menunjukan bahwa  nilai  kuat  tarik  dari  bioselulosa kering dari air kelapa adalah 83,74 MPa dan 2,62 MPa pada bioselulosa asetat (Radiman dan  Yuliani,  2008).  Menurut  Krochta  dan Johnston  (1997),  nilai  kuat  tarik  bahan plastik yang mudah terurai yang memenuhi standar adalah berkisar antara 10-100 MPa. Sementara  itu,  nilai  kuat  tarik  plastik polipropilen (PP) adalah 24,7 MPa. Karena itu,  sifat  mekanis  nata  yang  dibuat  dari ketiga jenis bahan limbah pertanian ini dari aspek  kekuatan  putusnya  mendekati karakteristik plastik mudah terurai.
Kemuluran ( Elongation ) Kemuluran (Elongasi)
adalah perubahan  pemanjangan  maksimum  dari film  yang  diukur  dalam  persen  saat  robek (Krochta,  1992).  Oleh  karena  itu,  persen elongasi  dari  film  sangat  mempengaruhi kualitas film tersebut. Jenis bahan baku dari air  kelapa  dan  metode  pemurnian  dengan NaOH  bertemperatur  100 ° C  memberikan persen  elongasi  yang  tertinggi.  Air  kelapa mengandung  nutrisi  yang  tepat  untuk pertumbuhan Acetobacter  xylinum untuk menghasilkan bioselulosa secara maksimal. Bakteri ini tumbuh optimal pada medium air kelapa  yang  diindikasikan  dari  ketebalan nata  yang  terbentuk  pada  lama  fermentasi yang  sama.  Semakin  tebal  nata  berarti semakin  banyak  terbentuk  sel  ektraseluler yang mengandung selulosa.
Sementara itu, pemurnian bioselulosa dengan  hidrolisis  NaOH  bersuhu  100 ° C lebih  efektif  meningkatkan  kemurnian kandungan  selulosa  jika  dibandingkan dengan  hidrolisis  dengan  NaOH  bersuhu 30 ° C  dan  persentase  kemuluran  (elongasi) menjadi  lebih  tinggi  daripada  jika dimurnikan dengan hidrolisis NaOH dingin. Menurut  Dayanti  (2006)  dalam  Iskandar, dkk.,  (2010),  persen  elongasi  dipengaruhi juga  oleh  kandungan  selulosa.  Pada
umumnya  semakin  sedikit  rongga  matriks tertutup  lapisan  benang  halus  pelikel  nata, maka  luas  permukaan  nata  semakin  besar. Semakin  besar  luas  permukaan,  maka kekuatan putusnya semakin kecil (P = F/A). Pemanjangan  nata  saat  akan  putus merupakan  kebalikan  dari  kuat  tarik  dan modulus  Young.  Semakin  besar  elongasi, maka  semakin  kecil  nilai  kuat  tarik  dan modulus  Young.  Hasil  penelitian  ini menunjukan  hasil  berbeda,  nilai  elongasi sebanding  dengan  nilai  kuat  tarik  dan modulus Young. Hasil penelitian ini sesuai dengan  pendapat  Iskandar,  dkk.,  (2010) yang  menyatakan  bahwa  persentase elongasi  ini  berbanding  lurus  dengan  kuat tarik suatu film. Persentase elongasi ini juga dipengaruhi  oleh  kandungan  selulosa. Persentase elongasi nata dari 3 jenis bahan baku  limbah  hasil  pertanian  ini  berkisar antara  7,36%  –  0,31%.  Hasil  penelitian Maryam  (2017)  menunjukkan  bahwa nata de  coco yang  dibuat  dengan  fermentasi selama  2  minggu  dan  dimurnikan  dengan NaOH  5  N  memiliki  persentase  elongasi sebesar  11,3%,  sedangkan nata  de  coco kering hasil penelitian ini memiliki elongasi sebesar  7,36%.  Perbedaan  konsentrasi NaOH  yang  digunakan  untuk  proses pemurnian  dan  lama  fermentasi  nata menyebabkan  perbedaan  nilai  elongasi lembaran nata kering yang dihasilkan.
Modulus Young
Tingkat  kekakuan  selulosa  bakteri dapat diketahui melalui penentuan modulusYoung.  Jika  nilai  modulus  Young semakin  tinggi,  maka  selulosa  bakteri tersebut  akansemakin  kaku  (Rohaeti  dan Rahayu,  2012).  Modulus  Young  dapat ditentukan  melalui  perbandingan  antara nilai kuat putus terhadap perpanjangan saat putus. Nilai modulus young nata kering dari air  kelapa  jauh  lebih  tinggi  daripada  nata dari bahan whey tahu dan kulit nenas.  Hal ini  dipengaruhi  oleh  pertumbuhan  bakteri Acetobacter  xylinum karena  pada  medium air  kelapa,  massa  sel  yang  dihasilkan bertambah  besar  berbeda  dengan  medium whey tahu dan kulit nenas. Massa sel bakteri
yang besar membentuk selulosa yang lebih banyak. Karena itu kandungan selulosa nata juga meningkat.

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Interaksi  antara  jenis  limbah  hasil pertanian  dan  metode  pemurnian  tidak berpengaruh  terhadap  sifat  fisik  dan mekanis nata yang dikeringkan dengan cara penjemuran  di  bawah  sinar  matahari.  Nata kering  yang  dibuat  dari  air  kelapa  limbah pembuatan  kopra  memiliki  sifat  fisik  dan mekanis yang terbaik. Nata berwarna coklat krem,  berpermukaan  halus  dan  sedikit kerutan dengan ketebalan nata 0,11 cm dan rendemen kering sebesar 5,35% (0,54 g/L), serta kuat tarik, elongasi dan modulus young berturut-turut  sebesar  74,40  MPa,  7,36% dan  2664,16.  Nata  kering  yang  dihasilkan melalui  pemurnian  menggunakan  NaOH 0,1%  bertemperatur  100 ° C  memiliki  sifat fisik  dan  mekanis  yang  lebih  baik dibandingkan dengan sifat fisik dan mekanis nata yang dimurnikan menggunakan NaOH 0,1% bertemperatur 30 ° C. Warna nata lebih cerah,  berpermukaan  lebih  halus  dan  lebih sedikit  kerutan,  namun  ketebalan  dan rendemen nata sama dengan kekuatan tarik, elongasi, dan modulus young berturut turut sebesar 30,95 MPa, 3,25% dan 4412,25.

## Saran
Pengeringan lembaran nata sebaiknya dilakukan  di  bawah  naungan  jika menggunakan metode penjemuran. Namun, jika pengeringan lembaran nata menggunakan  alat  pengering,  sebaiknya dilakukan  dengan  cara  menghembuskan udara panas bertemperatur kurang dari 40 ° C agar  permukaan  nata  menjadi  lebih  halus dan tidak terbentuk kerutan.
Limbah  cair  tahu  ( whey )  dapat menghasilkan  lembaran  nata  dengan  sifat seperti  nata  dari  air  kelapa,  jika whey dibiarkan  dahulu  selama  24  jam  sebelum diproses sebagai bahan baku nata.
Kulit buah nenas dapat menghasilkan nata  dengan  sifat  fisik  dan  mekanis  yang
baik  jika  hasil  perasan  kulit  buah (juice ) dibersihkan  dari  kotoran  fisik  dengan  cara pengendapan atau sentrifugasi dan pengaturan  tingkat  keasamaan  (pH) juice sebelum diinokulasikan strater Acetobacter xylinium .

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian  ini  dilaksanakan  dengan biaya  bersumber  dari  dana  DIPA  BLU (PNBP)  Universitas  Mataram  Tahun Anggaran 2019.

## DAFTAR REFERENSI
Ahmed,  S.,  Kanchi,  S.  &  Khumar,  G.
(2019). Handbook  of  Biopolymers: Advances and Multifaceted Application. Singapore: Pan Stanford
Pte. Ltd.
Arrieta,  M.P.,  Fortunati,  E,  Dominici  F., Rayón, E., López, J., &. Kenny, J.M. (2014).  PLA-PHB/Cellulose  Based Films:  Mechanical,  Barrier  and Disintegration Properties. J. Polymer Degradation and Stability , 107 , 139- 149.
Basak, A.K. (2013). Drying Characteristics of  Bacterial  Cellulose  Produced FromFermentation  of  Black  Tea  by Symbiotic  Colony  of  Yeast  and Bacteria. IJSR , 4 (6), 1144–1147.
Bielecki, S., Krystynowicz, A.,  Turkiewicz, M., Kalinowska, H. (2005). Bacterial Cellulose.  In: Polysaccharides  and Polyamides  in  the  Food  Industry ,  A.
Steinbüchel, S.K. Rhee (Eds.), Wiley- VCH  Verlag,  Weinheim,  Germany, 31–85.
Bries,  A.R . (2008). The  Extraction  of
Bioethanol  from  Pineapple  Peelings
Through Simultaneous Saccharification  and  Fermentation using  the  Yeast  Saccharomyces
cerevisiae . Republic of the Philippines Cumhyriyet Filipinler.
Chawla,  P.R.,  Bajaj,  I.B.,  Survase,  S.A.  & Singhal,  R.S.  (2009).  Microbial cellulose:  Fermentative  production and  applications. Food  Technol. Biotechnol, 47 (2), 107-124.
Gao,  C.,  Yan,  T.,  Du,  J.,  He,  F.,  Luo,  H., &Wan,  Y.  (2014).  Introduction  of Broad Spectrum Antibacterial Properties  to  Bacterial  Cellulose Nanofibers  via  Immobilising  Ε- Polylysine Nanocoatings. Food Hydrocolloids, 36, 204-211.
Indrarti,  L.  (2007). Bioselulosa  sebagai bahan edible film. Laporan Penelitian. Pusat Penelitian Fisika. LIPI.
Iryandi,  A.F.,  Hendrawan,  Y.&  Nur,  K. (2014).  Pengaruh  penambahan  air jeruk  nipis  ( Citrus  aurantifolia )  dan lama fermentasi terhadap karakteristik nata  de  soya . Bioproses  Komoditas Tropis , 1 (10), 8-15.
Iskandar,  Zaki,  M.,  Mulyati,  S.,  Fathanah, U.,  Sari,  I.,  &  Juchairawati.  (2010). Pembuatan film selulosa dari nata de pina . Rekayasa Kimia dan
Lingkungan, 7 (3), 105-111.
Krochta,  J.M.  (1992).  Control  of  Mass Transfer in Food with Edible Coatings and  Films.  In:  Singh,  R.P.  and  M.A. Wirakartakusumah (eds). Advances in Food  Engineering .  CRP  Press.  Boca Raton, 519-538.
Krochta, J.M., & Johnston, C.D.M. (1997). Edible  and  Biodegradable  Polymer Film.  Challenges  and  Opportunities. Food Tech, 51 (2), 61-74.
Kumalaningsih,  S.  (2014). Pohon  Industri Komoditi  Hasil  Pertanian  Pada Sistem  Agroindustri .  Malang:  UB Press.
Lavoine,  N.,  Desloges,  I.,  Dufresne,  A.& Bras,  J.  (2012).  Microfibrillated cellulose–Its  barrier  properties  and applications  in  cellulosic  materials: Areview .  Carbohydrate  polymers ,
90 (2), 735-764.
Lin,  S.P.,  Calvar,  I,  Catchmark,  J.M.,  Liu, J.R.,  Demirci,  A.  &Cheng,  K.C. (2013).  Biosynthesis,  production  and applications  of  bacterial  cellulose. Cellulose , 20 (5), 2191-2219.dd.
Lin, W.C., Lien, C.C., Yeh, H.J., Yu, C.M., &  Hsu,  S.H.    (2013).  Bacterial cellulose  and  bacterial  cellulose– chitosan  membranes  for  wound dressing  applications. Carbohydrate polymers , 94 (1), 603-611.
Maryam, Dedy, R., & Yunizurwan. (2017). Processing  of  micro-nano  bacterial cellulose with hydrolysis method as a reinforcing bioplastic. J. Phys . : Conf. Ser ., 795 , 1-7.
Meftahia,  A.,  Khajavib,  R.,  Rashidia,  A., Rahimic,  M.K.,  &  Bahadord,  A.
(2015). Effect of Purification on Nano Microbial Cellulose Pellicle Properties. Procedia Materials Science, 11 , 206–211.
Norhayati, P., Hamid, N.I.A., Khairudin N., &Zahan,  K.A.  (2014).  Effect  of Different  Drying  Methods  on  the
Morphology,  Crystallinity,  Swelling
Ability and Tensile Properties of Nata De  Coco. Sains  Malaysiana , 43 (5), 767–773 .
Nguyen, V.T., Gidley, M.J., & Dykes, G.A. (2008). Potential of a nisin-containing bacterial  cellulose  film  to  inhibit Listeria monocytogenes on processed meats. Food  Microbiology,  25 ,  471- 478.
Pérez, C.D., De’Nobili, M.D., Rizzo, S.A., Gerschenson,  L.N.,  Descalzo,  A.M.,
& Rojas, A.M. (2013). High Methoxyl Pectin–Methyl  Cellulose  Films  with Antioxidant  Activity  at  a  Functional Food  Interface. Journal  of  Food Engineering , 116 , 162–169.
Pa’e,  N.,  Hamid,  N.I.A.,    Khaerudin,  N., Zahan,K.A.,  Seng,  K.F.,    Siddique, B.M.,  ,  &,  Muhammad,  M.I.  (2014).
Effect of Different Drying Methods on the Morphology, Crystallinity, Swelling Ability  Tensile Properties of
Nata  De  Coco.  Sains  Malaysiana ,
43 (5), 767–773.
Purwiyanti  &  Lidiasari,  S.  (2009). Bahan pengemas  dan  tepung  selulosa  yang dibuat dari nata de coco. AGRIA , 5 (2), 24-28.
Radiman,  C.  &  Yuliani,  G.  (2008). Penggunaan nata  de  coco sebagai bahan  membran  selulosa  asetat.
Prosiding Simposium Nasional Polimer V- Bandung.
Rahmidar, L., Wahidiniati, S., & Sudiarti, T. (2018).  Pembuatan  dan  karakterisasi metil  selulosa  dari  bonggol  dan  kulit nanas  ( Ananas  comosus ). Alotrop, 2 (1), 88–96.
Raghunathan,  D.  (2013).  Production  of microbial  cellulose  from  the  new bacterial  strain  isolatedfrom  temple wash  waters. Int.  J.  Curr.  Microbiol. App. Sci. , 2 (12), 275-290.
Reiniati, I., Hrymak, A. N., & Margaritis, A. (2017).  Recent  developments  in  the production  and  applications  of bacterial cellulose fibers and nanocrystals. Crit.  Rev.Biotechnol .,
37 , 510–524.
Rohaeti,  E,  &  Rahayu,  T.  (2012).
Sifatmekanik bacterial cellulose denganmedia  air  kelapa  dan  gliserol sebagaimaterial  pemlastis. Prosiding Seminar Nasional Penelitian,
Pendidikan  dan  Penerapan  MIPA . FMIPA Universitas Negeri Yogyakarta.
Santos,  S.M.,  Carbajo,  J.M.,  Quintana,  E.,
Ibarra,    D.,  Gomez,  N.,    Ladero,
Eugenio,  M.E.,&Villar,  J.C.  (2014).
Characterization  of  purified  bacterial cellulose  focused  on  its  use  onpaper restoration. Carbohydrate  Polymers , 116 , 173-181.
Snedecor, G. W., & Cochran, W. G. (1994).
Statistical  methods  (eighth  edition) . Calcutta,  India:  Oxford  &  IBH Publishing Co.
Sonia, A., & Dasan, K.P. (2013). Celluloses Microfibers  (CMF)/Poly  (Ethylene- Co-Vinyl Acetate) (EVA) Composites for  Food  Packaging  Applications:  A Study  Based  on  Barrier  and Biodegradation  Behavior. Journal  of Food Engineering , 118 (1), 78-89.
Suppakul,
P., Jutakorn, K., & Bangchokedee, Y. (2010). Efficacy of Cellulose-Based Coating on Enhancing  The  Shelf  Life  of  Fresh Eggs. Journal  of  Food  Engineering,
98 , 207–213.
Tang, W., Jia, S., Jia, Y., & Yang, H. (2010). The  influence  of  fermentation conditions and posttreatment methods on porosity of bacterial cellulosemembrane. World Journal of
Microbiology  and  Biotechnology,
26 (1), 125-131.
Thakhiew, W., Devahastin, S. & Soponronnarit,  S.  (2010).  Effects  of drying  methods  and  plasticizer concentration  on  some  physical  and mechanical  properties  of  edible chitosan  films. Journal  of  Food Engineering, 99 , 216-224.
Warisno  &  Dahana,  K.  (2009). Inspirasi Usaha  Membuat  Nata. Jakarta:  Agro Media Pustaka.
Wijana,  S.,  Kumalaningsih,  Setyowati,  A.,
Efendi,  U.,  &  Hidayat,  N.  (1991), Optimalisasi  Penambahan  Tepung Kulit  Nanas  dan  Proses  Fermentasi pada Pakan Ternak terhadap Peningkatan  Kualitas  Nutrisi.  ARMP
(Deptan).  Universitas  Brawijaya. Malang.
Zeng,  M.,  Laromaine,  A.,  &Roig,  A. (2014).  Bacterial  cellulose  films: influence of bacterial strain and drying route on film properties. Cellulose , 21 , 4455–4469.
Zhu, H., Jia, S., Yang, H., Tang, W., Jia, Y., &Tan,  Z.  (2010).  Characterization  of Bacteriostatic  Sausage  Casing:  A Composite  of  Bacterial  Cellulose Embedded  with  Polylysine. Food Science and Biotechnology, 19 , 1479- 1484.
Zimmermann, T., Bordeanu, N., &Strub, E.
(2010).  Properties  of  nanofibrillated cellulose from different raw materials and  its  reinforcement  potential. Carbohydrate Polymers, 79 (4), 1086- 1093.