Pepaya, sebagai buah tropis yang melimpah dalam β-karoten, menghadapi kendala daya simpan yang minim pascapanen, sehingga mudah mengalami kerusakan. Mengubahnya menjadi nata de papaya menawarkan peluang untuk memperpanjang ketersediaan produk sekaligus meningkatkan nilai ekonomisnya. Penelitian ini bertujuan untuk menemukan konsentrasi ammonium sulfat yang paling efektif sebagai sumber nitrogen bagi Acetobacter xylinum dalam produksi selulosa nata, dilihat dari dampaknya pada kandungan β-karoten dan kualitas organoleptik. Metodologi penelitian didasarkan pada Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang meliputi empat level perlakuan konsentrasi (0%; 0,25%; 0,5%; 0,7%) dengan enam ulangan. Pengujian organoleptik, meliputi aspek warna, aroma, tekstur, dan rasa, dilakukan oleh 30 panelis yang tidak memiliki pengalaman sebelumnya, sementara penetapan kandungan β-karoten dilakukan menggunakan spektrofotometri UV-Vis. Analisis statistik menunjukkan bahwa konsentrasi ammonium sulfat berpengaruh secara signifikan (p < 0,05) terhadap seluruh aspek organoleptik. Perlakuan dengan konsentrasi 0,5% menghasilkan nilai tertinggi untuk warna dan rasa, sedangkan konsentrasi 0,7% optimal untuk tekstur dan mampu mencapai kadar β-karoten tertinggi sebesar 1,817 mg/100 g. Dengan demikian, konsentrasi 0,5% direkomendasikan sebagai kondisi yang paling optimal untuk mutu sensori yang unggul.