AKTIVITAS ANTAGONISTIK KULTUR STARTER YOGURT DAN KEFIR TERHADAP BAKTERI

AKTIVITAS ANTAGONISTIK KULTUR STARTER YOGURT DAN KEFIR TERHADAP BAKTERI Escherichia coli ENTEROPATOGENIK SELAMA PROSES FERMENTASI DAN PENYIMPANAN DINGIN

SKRIPSI TRIAS SYAIFULINA

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL TERNAK FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008

RINGKASAN TRIAS SYAIFULINA. D14204020. 2008. Aktivitas Antagonistik Kultur Starter Yogurt dan Kefir terhadap Bakteri Escherichia coli Enteropatogenik Selama Proses Fermentasi dan Penyimpanan Dingin. Skripsi. Program Studi Teknologi Hasil Ternak, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Pembimbing Utama : Dr. Ir. Rarah Ratih Adjie Maheswari, DEA. Pembimbing Anggota : Epi Taufik, S.Pt., MVPH. Kemampuan bakteri asam laktat (BAL) untuk memproduksi substansi antimikroba telah menyebabkannya digunakan untuk pengawetan makanan selama bertahun-tahun. Kurangnya aplikasi praktek-praktek sanitasi dan higiene yang baik dan benar memungkinkan kontaminasi bakteri patogen ke dalam susu selama penanganan di peternakan maupun selama pengolahan. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kemampuan antagonistik kultur starter yang digunakan pada pembuatan yogurt dan kefir terhadap bakteri Escherichia coli Enteropatogenik (EPEK) sebagai indikator pencemaran selama proses fermentasi dan penyimpanan dingin (5±2°C). Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan Februari sampai dengan Maret 2008 di Laboratorium Pengolahan Susu, Bagian Ilmu Produksi Ternak Perah, Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan IPB serta Laboratorium Diagnostik, Bagian Mikrobiologi Medik, Departemen Ilmu Penyakit Hewan dan Kesehatan Masyarakat Veteriner, Fakultas Kedokteran Hewan IPB. Penelitian ini dilakukan melalui penambahan isolat EPEK ke dalam tiga jenis susu fermentasi berbeda, yaitu yogurt (YT) yang terbuat dari kultur starter Streptococcus thermophilus (ST) dan Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (LB); yogurt probiotik (YP) yang terdiri atas kultur starter yogurt dan Bifidobacterium longum (BL); dan kefir (Kf) yang terbuat dari kultur kerja kefir. Perlakuan diulang sebanyak tiga kali dan peubah diamati setiap 4 jam sekali selama 24 jam proses fermentasi pada 37°C untuk yogurt dan yogurt probiotik dan 28±1°C untuk kefir, serta setiap 2 hari selama penyimpanan dingin (11 hari). Perbedaan dalam data populasi bakteri, nilai pH dan total asam tertitrasi (TAT) antar perlakuan dengan kontrol dibandingkan dengan analisis keragaman satu faktor pada tingkat signifikansi 95% menggunakan program MINITAB 14 dan Statistix 8. Hasil penelitian menunjukkan bahwa populasi BAL untuk semua perlakuan meningkat selama proses fermentasi, tetapi menurun pada jam ke-24 sampai akhir penyimpanan 11 hari. Populasi EPEK juga meningkat selama proses fermentasi dan menurun tajam mencapai 2,33 log10 cfu/ml untuk perlakuan YT+EC dan 0,70 log10 cfu/ml untuk YP+EC pada akhir penyimpanan dingin (hari ke-11). EPEK mampu bertahan dalam jumlah yang cukup besar pada perlakuan Kf+EC selama proses fermentasi dan penyimpanan dingin, sedangkan kultur starter yogurt probiotik memiliki aktivitas antagonistik yang lebih baik terhadap EPEK dibandingkan kultur starter yogurt dan kefir. Kontaminasi EPEK dalam jumlah tinggi pada tahap prefermentasi lebih beresiko terhadap kesehatan dibandingkan dengan kontaminasi pasca fermentasi. Kata-kata kunci: aktivitas antagonistik, kultur starter, yogurt, kefir, Escherichia coli Enteropatogenik (EPEK)

ABSTRACT Antagonistic Activity of Yoghurt and Kefir Starter Culture toward Enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) During Fermentation and Cold Storage Syaifulina, T., R. R. A. Maheswari, and E. Taufik The objective of this experiment was to compare the ability of yoghurt and kefir starter culture to inhibited Enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) as indicator bacteria during fermentation and cold storage (5±2°C). The experiment was done by addition of EPEC into the yoghurt (YT), probiotic yoghurt (YP), and kefir (Kf). The starter bacteria which were used in this experiment were Streptococcus thermophilus (ST)+Lactobacillus bulgaricus (LB) for YT; ST+LB+Bifidobacterium longum (BL) for YP; and bulk starter of Kefir grain for Kf. The examined variables were population of lactic acid bacteria (LAB) and EPEC, pH, and titratable acidity. The variables were measured every 4 hours for 24 hours fermentation at 37°C for YT and YP and 28±1°C for Kf, and every 2 days during cold storage for 11 days. The results showed that population of LAB increased during fermentation but reduced after 24 hours and decline to the end of cold storage. Viable count of EPEC also increased during fermentation and reduced sharply to 2,33 log10 cfu/ml for YT+EC and 0,70 log10 cfu/ml for YP+EC at the end of cold storage. The EPEC had survived in high numbers during fermentation and cold storage when it’s inoculated into prefermented Kf+EC. Therefore, probiotic yoghurt starter culture had better antagonistic activity toward EPEC than yoghurt and kefir. High level pre-fermentation contamination proved to be more risky than postfermentation contamination. Keywords: antagonistic activity, yoghurt, kefir, starter culture, Enteropathogenic Escherichia coli

AKTIVITAS ANTAGONISTIK KULTUR STARTER YOGURT DAN KEFIR TERHADAP BAKTERI Escherichia coli ENTEROPATOGENIK SELAMA PROSES FERMENTASI DAN PENYIMPANAN DINGIN

TRIAS SYAIFULINA D14204020

Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL TERNAK FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008

AKTIVITAS ANTAGONISTIK KULTUR STARTER YOGURT DAN KEFIR TERHADAP BAKTERI Escherichia coli ENTEROPATOGENIK SELAMA PROSES FERMENTASI DAN PENYIMPANAN DINGIN

Oleh TRIAS SYAIFULINA D14204020

Skripsi ini telah disetujui dan disidangkan di hadapan Komisi Ujian Lisan pada tanggal 16 Juli 2008

Pembimbing Utama

Pembimbing Anggota

Dr. Ir. Rarah R. A. Maheswari, DEA NIP. 131 671 595

Epi Taufik, S.Pt., MVPH NIP. 132 258 289

Dekan Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor

Dr. Ir. Luki Abdullah, M.Sc.Agr NIP. 131 955 531

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan pada tanggal 7 Januari 1987 di Jakarta. Penulis adalah anak kedua dari tiga bersaudara pasangan Bapak Gunawan Paiman dan Ibu Yuswaningsih. Penulis menyelesaikan pendidikan taman kanak-kanak di TK Islam AlMa’ruf pada tahun 1992. Pendidikan dasar diselesaikan pada tahun 1998 di SDN 02 pagi Kelapa Dua Wetan, Jakarta Timur, pendidikan lanjutan tingkat pertama diselesaikan pada tahun 2001 di SLTPN 258 Jakarta dan pendidikan lanjutan menengah atas diselesaikan pada tahun 2004 di SMUN 39 Jakarta. Penulis diterima sebagai mahasiswa pada Program Studi Teknologi Hasil Ternak, Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan (IPTP), Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Mahasiswa IPB (USMI) pada tahun 2004. Selama mengikuti pendidikan, penulis aktif dalam organisasi kemahasiswaan di Departemen IPTP yaitu Himpunan Mahasiswa Ilmu Produksi Ternak (Himaproter) sebagai staf divisi Penelitian dan Pengembangan Organisasi (Litbang) periode 2004/2005. Selain itu penulis juga aktif dalam organisasi luar kampus yaitu HPMB (Himpunan Pemersatu Mahasiswa Bogor) sebagai anggota divisi Buletin HPMB periode 2006/2007, sebagai koordinator divisi Peranan Wanita pada periode 2007/2008 dan menjadi salah satu pengurus SC (Science Club) periode 2006/2008. Sejak tahun 2004 sampai akhir masa studi, penulis mendapatkan beasiswa profesi Student Equity dari Departemen Pendidikan Nasional. Penulis menjadi asisten praktikum untuk mata kuliah Dasar-dasar Teknologi Hasi Ternak pada tahun 2007 dan pada tahun 2008 menjadi asisten praktikum mata kuliah Ilmu dan Teknik Pengolahan Susu.

KATA PENGANTAR Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Alloh SWT atas segala nikmat, rohmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul ”Aktivitas Antagonistik Kultur Starter Yogurt dan Kefir terhadap Bakteri

Escherichia

coli

Enteropatogenik

selama

Proses

Fermentasi

dan

Penyimpanan Dingin”. Penelitian ini mengetengahkan pembahasan mengenai kemampuan kultur starter yogurt dan kefir dalam menghasilkan asam-asam organik untuk menghambat pertumbuhan bakteri patogen selama proses fermentasi dan penyimpanan dingin. Hasil penelitian ini juga diharapkan dapat bermanfaat bagi seluruh pengguna hasil penelitian baik mahasiswa, peneliti maupun industri pengolahan susu. Penulis sangat menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi khasanah ilmu pengetahuan dan dunia peternakan khususnya pada bidang mikrobiologi hasil ternak.

Bogor, Agustus 2008 Penulis

DAFTAR ISI Halaman RINGKASAN ...................................................................................................

i

ABSTRACT........................................................................................................

ii

RIWAYAT HIDUP ..........................................................................................

v

KATA PENGANTAR ......................................................................................

vi

DAFTAR ISI ....................................................................................................

vii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................

ix

DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................................

x

PENDAHULUAN ............................................................................................

1

Latar Belakang ...................................................................................... Tujuan ...................................................................................................

1 2

TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................................

3

Susu Fermentasi .................................................................................... Produk-produk Susu Fermentasi ........................................................... Yogurt ....................................................................................... Kefir .......................................................................................... Fermentasi ............................................................................................. Bakteri Asam Laktat ............................................................................. Bakteri Patogen ..................................................................................... Escherichia coli Enteropatogenik (EPEK) ............................... Keberadaan Bakteri Patogen dalam Susu ................................. Ketahanan Bakteri Patogen terhadap Bakteri Asam Laktat dalam Susu dan Produk Olahannya ...............................

3 4 4 5 6 6 10 10 10

METODE ..........................................................................................................

14

Lokasi dan Waktu ................................................................................. Materi ................................................................................................... Alat ........................................................................................... Bahan ....................................................................................... Rancangan ............................................................................................. Peubah ...................................................................................... Nilai pH ........................................................................ Total Asam Tertitrasi (TAT) ........................................ Analisis Mikrobiologis ................................................ a. Penghitungan Populasi Bakteri Asam Laktat (BAL) . b. Penghitungan Populasi Escherichia coli Enteropatogenik (EPEK) ......................................... Analisis Data ............................................................................ Prosedur ................................................................................................ Pembuatan Susu Fermentasi ..................................................... Pembuatan Yogurt ........................................................

14 14 14 14 14 15 15 15 15 16

11

16 17 18 18 18

Pembuatan Kefir ........................................................... Persiapan Bakteri Uji ................................................................ Strategi Pengambilan Contoh ...................................................

18 18 19

HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................

20

Nilai pH ................................................................................................. Nilai pH selama Proses Fermentasi .......................................... Nilai pH selama Penyimpanan Dingin ...................................... Nilai Total Asam Tertitrasi (TAT) ....................................................... Nilai TAT selama Proses Fermentasi ....................................... Nilai TAT selama Penyimpanan Dingin ................................... Populasi Bakteri Asam Laktat (BAL) ................................................... Populasi BAL selama Proses Fermentasi ................................. Populasi BAL selama Penyimpanan Dingin ............................. Populasi Escherichia coli Enteropatogenik (EPEK) ............................ Populasi EPEK selama Proses Fermentasi ............................... Populasi EPEK selama Penyimpanan Dingin ...........................

20 20 22 23 23 25 25 26 27 28 29 31

KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................

33

Kesimpulan ........................................................................................... Saran .....................................................................................................

33 33

UCAPAN TERIMA KASIH ............................................................................

34

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................

35

LAMPIRAN ......................................................................................................

39

viii

DAFTAR GAMBAR Nomor

Halaman

1. Biji Kefir ...................................................................................................

6

2. Diagram Alir Pemupukan BAL .................................................................

16

3. Diagram Alir Pemupukan EPEK ..............................................................

16

4. Rataan Nilai pH Susu Fermentasi dan Kontrol selama Proses Fermentasi dan Penyimpanan Dingin ..........................................................................

20

5. Rataan Nilai Total Asam Tertitrasi (TAT) Susu Fermentasi dan Kontrol selama Proses Fermentasi dan Penyimpanan Dingin ................................

24

6. Rataan Populasi Bakteri Asam Laktat (BAL) Berbagai Jenis Susu Fermentasi selama Proses Fermentasi dan Penyimpanan Dingin .............

26

7. Rataan Populasi Escherichia coli Enteropatogenik (EPEK) Susu Fermentasi dan Kontrol selama Proses Fermentasi dan Penyimpanan Dingin ........................................................................................................

29