BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Yoghurt Yoghurt atau yogurt adalah
produk yang dihasilkan melalui fermentasi
bakteri pada susu. Berbagai jenis susu dapat digunakan untuk membuat yoghurt, tapi produksi yoghurt yang modern kini didominasi oleh susu sapi. Pembuatan yoghurt merupakan proses fermentasi dari gula susu (laktosa) menjadi asam laktat yang menyebabkan tekstur yoghurt menjadi kental. Biasanya yaghurt dijual dengan rasa buah, vanila, atau coklat, tapi ada juga tanpa penambahan rasa (plain) (Gilliland,1985). Yoghurt dibuat dengan menambahkan bakteri yang menguntungkan ke dalam susu yang tidak dipasteurisasi (untuk mengatur keseimbangan antara bakteri dan enzim dari susu) pada suhu dan kondisi lingkungan yang dikontrol. Bakteri akan mengubah gula susu alami menjadi asam laktat. Hal itu akan meningkatkan keasaman sehingga menyebabkan protein susu menyusut menjadi masa yang padat atau kental (Gilliland,1985). Peningkatan keasaman (pH 4-5) juga mencegah proliferasi (perbanyakan sel). Umumnya kultur yoghurt melibatkan dua atau lebih bakteri yang berbeda untuk
proses
fermentasi,
biasanya
yaitu
Streptococcus
salivarius
dan
thermophilus dan genus Lactobacillus, seperti L.acidophilus, bulgaricus, casei dan bifidus. Karena kultur yoghurt mengandung enzim-enzim yang dapat memecah laktosa, beberapa individu yang menderita lactose intolerant dapat menikmati yoghurt tanpa efek yang merugikan. Secara nutrisi, yoghurt memang
4
kaya akan protein dan beberapa vitamin B serta mineral penting lainnya (Gilliland,1985). Mikroorganisme yang dibiakkan untuk protein dan digunakan sebagai sumber protein untuk hewan atau pangan harus mendapat perhatian secara khusus. Mikroorganisme yang cocok antara lain memiliki sifat tidak menyebabkan penyakit terhadap tanaman, hewan, dan manusia (Gilliland,1985). Pada proses fermentasi akan terjadi hidrolisis enzimatis laktosa menjadi glukosa dan galaktosa. Selanjutnya glukosa akan diuraikan melalui beberapa tahap dekomposisi menghasilkan asam laktat. Pada tahap ini belum terjadi perubahan struktur fisik yang nyata pada susu, disebut prefermentasi. Galaktosa tidak akan digunakan selama glukosa dan laktosa masih tersedia untuk fermentasi. Oleh karena itu, pada produk yoghurt masih terdapat residu galaktosa dan laktosa. Setelah terjadi penurunan pH maka mulai terbentuk secara bertahap sampai mencapai titik isoelektrik pada pH 4,65, proses ini disebut fermentasi utama. Pembentukan gel diikuti dengan perubahan viskositas, pada tahap ini juga dihasilkan flavor (Iqbal, 2009). Tipe Yoghurt Yoghurt dikelompokan menjadi beberapa kategori, seperti berdasrkan kandungan lemak, cara pembuatan, flavor, dan proses yang dilakukan terhadap yoghurt pascainkubasi ( Rahman et al. 1992) Berdasarkan flavor yang di tambahkan, yoghurt dapat di bedakan menjadi 3 jenis : natural (plain) yoghurt, adalah yoghurt dengan asam tinggi dan tidak di lakukan penambahan flavor, fruit yoghurt, adalah yoghurt yang di tambahkan
5
buah dan pemanis, dan
flavored yoghurt, adalah yoghurt yang ditambahkan
pewarna dan flavor sintentik (Tamime dan Robinson 1989). 2.2 Biakan Pengawal Yogurt ( Starter ) Kultur starter yogurt atau biasa disebut starter atau kultur saja adalah sekumpulan mikroorganisme yang digunakan dalam produksi biakan atau budidaya dalam pengolahan susu seperti yogurt atau keju. Kultur yoghurt mempunyai peranan penting dalam proses asidifikasi dan fermentasi susu. Kualitas hasil akhir yoghurt sangat dipengaruhi oleh komposisi dan preparasi kultur starter. Komposisi starter harus terdiri bakteri termofilik dan mesofilik , yang umum digunakan adalah L. Bulgaricus dengan suhu optimum 42 – 45°C dan S. thermophilus dengan suhu optimum 37o- 42°C. Perbandingan jumlah starter biasanya 1:1 sampai 2:3 (Manglayang, 2006). Selama pertumbuhan terjadi simbiosis antara kedua jenis bakteri. S. thermophilus akan berkembang lebih cepat mengawali pembentukan asam laktat melalui fermentasi laktosa, pertumbuhan ini terus berlangsung sampai mencapai pH 5,5. Selain itu juga akan terjadi pelepasan oksigen, kondisi ini memberikan lingkungan yang sangat baik untuk pertumbuhan L. Bulgaricus (Manglayang, 2006). Aktivitas enzim proteolitik dari L. Bulgaricus menyebabkan terurainya protein susu menghasilkan asam-asam amino dan peptida-peptida yang akan menstimulasi pertumbuhan Streptococcus. Lactobacillus juga akan menguraikan lemak menghasilkan asam-asam lemak yang memberikan flavor khas pada produk akhir yoghurt. Bakteri L. bulgaricus dan S. thermophilus mengurai laktosa (gula
6
susu) menjadi asam laktat dan berbagai komponen aroma dan citarasa. L. bulgaricus lebih berperan pada pembentukan aroma, sedangkan S. thermophilus lebih berperan pada pembentukan cita rasa (Hadi dan Fardiaz, 1990). Jika dikehendaki yoghurt dengan keasaman yang tidak terlalu rendah maka diperlukan komposisi starter yang berbeda, biasanya digunakan Lactobacillus acidophilus dan Bifidobacterium bifidum. Penggunaan kultur starter ini dapat menghasilkan karakteristik tertentu yang lebih mudah dikendalikan sehingga menghasilkan produk fermentasi yang diinginkan (Bottazi,V. 1983). Secara umum, fungsi utama dari kultur ini adalah untuk memproduksi asam laktat (lactic acid) dari gula yang ada dalam susu (laktosa). Selain itu, Kultur dapat digunakan juga untuk mengatur antara lain: rasa, aroma, tingkat produksi alkohol, aktivitas proteolitik dan lipolitik, penghambat mikroba yang bersifat patogen yang tidak diinginkan (Hadi dan Fardiaz, 1990). Kultur starter merupakan mikroba yang aman digunakan untuk produksi makanan, baik kultur tunggal maupun multi kultur. Kultur starter harus memenuhi kriteria sebagai berikut: bisa diproduksi dalam skala besar, mudah diproduksi, viabilitas kultur selama masa simpan tinggi, cepat menghasilkan asam selama fermentasi, dapat membentuk flavor dan tekstur yang diinginkan. Kriteria yang diperhatikan dalam menyeleksi strain kultur starter adalah laju pertumbuhan dan produksi asam laktat, produksi aroma dan gas CO2, kemampuan membentuk viskositas (Surono, 2004).
2.3 Bakteri Asam Laktat ( BAL )
7
Istilah bakteri asam laktat pertama kali dikenal sebagai organisme pengasam susu. Kultur murni pertama yang berhasil diisolasi oleh J. Lister pada tahun 1873 adalah Bacterium lactis (kemungkinan Lactococcus lactis) (Salminen et al. 2004). Bakteri asam laktat merupakan bakteri gram positif tidak berbentuk spora akan tetapi selnya berbentuk batang atau bulat, baik tunggal berpasangan atau berantai. BAL bersifat mikroaerofilik sampai anaerob, tidak motil atau sedikit motil dan kompleks, serta bersifat mesofilik atau menyukai suhu 10 – 40 °C (Stamer, 1980). Bakteri asam laktat di bagi menjadi dua kelompok, yaitu homofermentatif dan heterofermentatif. Bakteri asam laktat homofermentatif merupakan bakteri asam laktat yang memproduksi asam laktat sebagai produk utama dan satusatunya dari hasil fermentasi glukosa atau gula sederhana lainnya. Bakteri asam laktat heterofermentatif merupakan bateri asam laktat yang tidak hanya mampu memproduksi asam laktat sebagai hasil dari fermentasinya, tetapi juga mampu menghasilkan karbondioksida dan alkohol/etanol (Fardiaz, 1992). Bakteri Yang digunakan Pada Pembuatan Biakan Awal Yoghurt
:
2.3.1 Lactobacillus bulgaricus Klasifikasi bakteri Lactobacillus bulgaricus adalah sebagai berikut : Kingdom
: Prokariotik
Divisio
: Schizophyta
Kelas
: Eubacteriales
Familia
: Lactobacillaceae
Genus
: Lactobacillus
8
Spesies
: Lactobacillus bulgaricus Lactobacillus
bulgaricus
merupakan
bakteri
yang
pertama
kali
diidentifikasikan oleh seorang dokter asal Bulgaria bernama Stamen Grigorov, pada tahun 1905. Bakteri ini hidup dari “memakan” laktosa (gula susu) dan mengeluarkan asam laktat. Asam ini sekaligus mengawetkan susu dan mendegradasi laktosa (gula susu) sehingga orang yang tidak toleran terhadap susu murni dapat mengonsumsi yogurt tanpa mendapat masalah kesehatan (Fardiaz, 2000). Bakteri
Lactobacillus
bulgaricus
bermanfaat
untuk
kesehatan
manusia, manfaatnya adalah sebagai berikut :
1. Meningkatkan kemampuan usus besar menyerap zat beracun dan mencegah kanker. 2. Meningkatkan kekebalan tubuh dengan kandungan zat antitumor. 3. Alternatif untuk diet sehat karena memiliki kandungan gizi sangat tinggi, sedangkan kandungan lemaknya justru rendah. 4. Mencegah osteoporosis.
Lactobacillus bulgaricus termasuk dalam golongan asam laktat. Bakteri asam laktat sebagai mikroorganisme yang berperan besar dalam kehidupan manusia memiliki tiga keunggulan di antaranya:
1.
Bakteri asam laktat memiliki efisiensi yang tinggi karena mampu beradaptasi dengan berbagai kondisi lingkungan.
9
2.
Bakteri asam laktat keberadaannya sangat melimpah, karena mampu diperoleh dari berbagai sumber yang ada di muka bumi, seperti makanan, minuman, sayur, maupun buah.
3.
Ketersediaan yang sangat mencukupi dan pengolahaannya yang mudah, membuat bakteri asam laktat memiliki potensi besar untuk dikembangkan baik dalam skala kecil, menengah maupun besar.
(Fardiaz, 1996).
2.3.2
Streptococcus thermophilus
Streptococcus thermophilus adalah bakteri anaerob fakultatif gram positif. Bakteri ini tidak membentuk spora dan homofermentatif. S. thermophilus ditemukan di susu dan produk susu. Berikut klasifikasinya : Kingdom
: Bacteria
Divisi
: Fimicutes
Kelas
: Bacilli
Order
: Lactobacillales
Family
: Streptococcaceae
Genus
: Streptococcus
Spesies
: S. salivarius
Subspesies
: S. salivarius subsp. Thermophilus
Streptococcus dikenal sebagai salah satu bakteri asam laktat yang cukup penting. Saat ini, banyak sekali produk olahan susu yang bergantung pada Streptococcus dan probiotik lain dalam pembuatannya (Fardiaz, 1992).
10
Bakteri ini ditambahkan pada susu dan menghasilkan asam laktat yang juga membantu mengawetkan susu. Bakteri ini memecah laktosa sehingga sangat membantu untuk penderita intoleransi laktosa.Selama fermentasi, bakteri ini menghasilkan asetaldehid yang membentuk aroma pada yoghurt (Ali, 2009). Untuk memperoleh hasil yang baik, starter harus terdapat dalam biakan dengan perbandingan jumlah yang sama. Starter setiap kali harus diperbarui karena penggunaan berulang-ulang berakibat pada ketidak seimbangan jumlah bakteri. Apabila tidak diperbarui L. bulgaricus akan menjadi lebih dominan (Gilliland, 1985). Bakteri S. thermophilus dan L. bulgaricus hidup bersama secara simbiosis. Dalam beberapa kasus, Lactobactilus jugurtisi dapat digunakan untuk menggantikan Lactobactilus
bulgaricus.
Bakteri
tersebut
terdapat
dalam
gumpalan susu didaerah tropis atau dapat pula diisolasi dari perut anak sapi. (Suriawiria,1983).
2.3.3. Bifidobacterium animali Kingdom
: Bacteria
Division
: Firmicutes
Class
: Actinobacteria
Order
: Bifidobacteriales
Family
: Bifidobacteriaceae
Genus
: Bifidobacterium
Species
: B. animalis
11
Bifidobacterium animalis adalah Gram-positif anaerob bakteri berbentuk batang, yang dapat ditemukan diusus besar. Kebanyakan pada mamalia, termasuk manusia. Pertumbuhan Bifidobacterium adalah 37 – 41 °C dan pH optimum antara 6,5-7 (Scardovi, 1986).
Produksi Kultur Starter Metode produksi starter untuk keperluan produksi secara tradisional biasanya dilakukan dengan mentransfer dari kultur stok baik dalam bentuk cair maupun kering beku atau bekuan yang disimpan dalam nitrogen cair dibuat kultur induk (mother culture) kira-kira sebanyak 100 ml, untuk ditransfer tiap hari ke dalam 3 botol atau lebih kemudian dipilih satu botol terbaik untuk diinokulasikan sebanyak 1% ke dalam media starter yang lebih besar jumlahnya atau intermediate dan kemudian diinokulasikan ke dalam media fermentasi (Surono, 2004). Susu biasa digunakan untuk media persiapan inokulasi ke dalam media fermentasi. Selain susu, digunakan juga susu skim yang diperkaya dengan garam fosfat, dekstrosa, dekstrin, pankreatin, dan bisa juga ditambahkan natrium sitrat, tepung khamir, laktosa dan sukrosa. Beberapa senyawa yang menyerupai peptida diketahui dapat menstimulir pertumbuhan bakteri (McKay, 1983; Davidson et al., 1995). Hal yang penting diperhatikan dalam mentransfer kultur starter, sub kultur, yaitu transfer kultur berkali-kali bisa memicu terbentuknya strain yang termutasi, yang akan mengubah sifat starter. Terlalu sering transfer akan mengakibatkan
12
hilangnya fungsi plasmid tertentu seperti Lac+, suatu plasmid yang berperan dalam produksi asam laktat (McKay, 1983; Davidson et al., 1995).
13
