METODE Lokasi dan Waktu Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Pengolahan Hasil Ternak bagian Teknologi Hasil Ternak, Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan Insitut Pertanian Bogor. Penelitian dilakukan selama 10 bulan dimulai sejak Desember 2008 hingga September 2009. Materi Bahan baku yang digunakan untuk proses pembuatan yogurt dan es krim sinbiotik adalah susu skim bubuk, emulsifier dan stabilizer Cremodan-sim, gula (sukrosa), perisa vanilla, bakteriosin Natamisin, kultur starter yogurt (S. thermophilus dan L. delbruecki subsp. bulgaricus) dan kultur probiotik (L. acidophilus dan Bifidobacterium bifidum) dan fruktooligosakarida (FOS). Semua kultur yang digunakan merupakan koleksi Laboratorium Mikrobiologi Bagian Teknologi Hasil Ternak. Bahan yang digunakan untuk analisis kimia dan mikrobiologi antara lain adalah buffer pH 4, buffer pH 7, NaOH 0,1%, HCl 0,02 N, H2SO4 pekat 91-92%, besi sulfat 5%, barium hidroksida 4,5%, reagen Teles, larutan standar Laktosa, selenium mix, natrium hidroksi-natrium tiosulfat 30%, larutan borat jenuh, amil alkohol, kalium oksalat, indikator fenolftalein, indikator merah metal, indikator biru metil, asam klorida (HCl), larutan kanji, Plate Count Agar (PCA), deMan Rogosa Sharp Agar (MRSA), Potato Dextrose Agar (PDA) dan aquadestilata. Peralatan yang digunakan untuk proses pembuatan yogurt dan es krim antara lain kompor, panci, sendok pengaduk, wadah kemasan, gelas ukur, mangkuk, timbangan, mixer, ice cream maker, refrigerator dan freezer. Alat untuk analisis fisik dan kimia adalah labu Erlenmeyer, viskotester, stopwatch, inkubator, pipet, tabung reaksi, spektrofotometer, cawan Petri, sentrifus, kertas saring, saringan, eksikator, oven, neraca analitik, cawan porselein, buret, pH meter, labu takar.
Rancangan Percobaan Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola searah dengan tiga taraf perlakuan yaitu pemberian konsentrasi natamisin yang berbeda ke dalam yogurt sinbiotik (10 ppm, 15 ppm, dan 20 ppm) dengan tiga kali ulangan untuk penelitian pendahuluan dan dua taraf perlakuan yaitu kondisi penambahan bakteriosin sebanyak 20 ppm yang berbeda : (a) natamisin ditambahkan pada pembuatan yogurt sinbiotik atau (b) natamisin ditambahkan pada pembuatan adonan es krim yogurt sinbiotik dengan tiga kali ulangan untuk penelitian utama. Peubah yang diamati untuk penelitian pendahuluan adalah viskositas, nilai pH, TAT (Total Asam Tertritasi), perhitungan mikrobiologi yang meliputi TPC (Total Plate Count), BAL (Bakteri Asam Laktat) dan kapang/khamir pada yogurt sinbiotik. Peubah yang diamati untuk penelitian utama adalah (a) sifat fisik es krim yang meliputi daya leleh, viskositas dan overrun, (b) sifat kimia es krim yang meliputi pengukuran keasamanan yaitu pH dan TAT (Total Asam Tertritasi) serta (c) sifat mikrobiologi yang meliputi Total Plate Count (TPC), total Bakteri Asam Laktat (BAL) dan total kapang dan khamir. Menurut Mattjik dan Sumertajaya (2002), model matematika yang digunakan sebagai berikut : Yij = µ + αi + εijk Keterangan : a. Penelitian Pendahuluan Yij
= hasil pengamatan pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
µ
= nilai rataan umum
αi
= pengaruh penambahan natamisin ke-i
εij
= galat percobaan akibat ulangan ke-j dari perlakuan ke-i
i
= persentase penambahan natamisin (10 ppm, 15 ppm, 20 ppm)
j
= ulangan (1, 2,dan 3)
24
b. Penelitian Utama Yij
= hasil pengamatan pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
µ
= nilai rataan umum
αi
= pengaruh penambahan natamisin 20 ppm pada kondisi ke-i
εij
= galat percobaan akibat ulangan ke-j dari perlakuan ke-i
i
= kondisi penambahan natamisin 20 ppm (natamisin ditambahkan pada pembuatan yogurt sinbiotik atau natamisin ditambahkan pada pembuatan adonan es krim yogurt sinbiotik)
j
= ulangan (1, 2,dan 3) Data yang diperoleh dari penelitian pendahuluan dan penelitian utama
dianalisis dengan sidik ragam (ANOVA). Data hasil pengujian organoleptik terhadap penampilan umum, warna, rasa, aroma, daya leleh, dan tekstur dianalisis dengan menggunakan uji hedonik, kemudian diolah secara deskriptif. Metode Analisis Waktu Pelelehan (Muse dan Hartel, 2004). Waktu pelelehan diukur dengan menggunakan cara sebagai berikut : sebanyak lima gram es krim ditempatkan pada saringan yang di bawahnya terdapat gelas piala dan dilakukan pada tempat yang bersuhu ruang (27±1oC). Waktu yang diperlukan es krim untuk mencair sempurna pada suhu ruang tersebut merupakan waktu leleh dari es krim. Viskositas (Campbell-Platt, 2009). Viskositas diuji dengan alat viskotester. Sebelum melakukan pengukuran, sampel es krim dilelehkan dan dibiarkan hingga mencapai suhu kamar (27±1oC). Sampel yang diukur meliputi adonan yang belum dibekukan (menit ke-0) dan adonan setelah pembekuan. Overrun (Muse dan Hartel, 2004) Pengembangan volume es krim yogurt sinbiotik dihitung berdasarkan perbedaan berat adonan mula-mula dengan berat es krim yogurt sinbiotik pada volume yang sama. Nilai overrun dihitung berdasarkan rumus sebagai berikut : 25
W1 – W2 Overrun =
x 100% W2
Keterangan : W1
= berat adonan/satuan volume
W2
= berat es krim/satuan volume
Nilai pH (Campbell-Platt, 2009) Pengukuran nilai pH menggunakan pH meter. Sebelum digunakan, alat pH meter dikalibrasi terlebih dahulu dengan menggunakan larutan buffer pH 4 dan pH 7. Sampel sebanyak 10 ml diambil dan selanjutnya elektroda pH meter dicelupkan ke dalam sampel tersebut. Nilai yang dibaca adalah nilai pH meter yang telah stabil. Total Asam Tertitrasi (Campbell-Platt, 2009) Pengukuran total asam tertitrasi pada es krim diukur dengan menggunakan metode titrasi yang dinyatakan sebagai persentase (%) asam laktat. Sampel es krim yang telah dicairkan sebanyak 10 ml dipipet ke dalam labu Erlenmeyer, lalu ditambahkan indikator PP (fenolftalein) 2 - 3 tetes dan dititrasi dengan menggunakan NaOH 0,1 N. Titrasi dihentikan apabila telah terjadi perubahan warna merah muda yang tetap. Total asam tertitrasi dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut : a x b x 90,08 Total asam tertritasi (% asam laktat) =
x 100 % 1000 x c
Keterangan : a = volume NaOH yang digunakan (ml) b = normalitas NaOH (N) c = volume sampel (ml)
26
Total Plate Count atau Angka Lempeng Total (Badan Standardisasi Nasional, 2009) Sampel sebanyak 5 ml dimasukkan ke dalam labu Erlenmeyer yang berisi 45 ml larutan pengencer Buffer Pepton Water (BPW). Campuran dihomogenkan dan didapat pengenceran sepersepuluh (P-1). Selanjutnya dari P-1 dipipet sebanyak 1 ml dan dilarutkan kembali ke dalam larutan pengencer BPW sebanyak 9 ml, maka diperoleh P-2. Cara yang sama dilakukan hingga P-9. Pemupukan dilakukan terhadap masing-masing pengenceran yang dikehendaki (P-4 hingga P-9). Sebesar 1 ml sampel dari pengenceran terpilih dipipet ke dalam cawan Petri dan ditambahkan medium Plate Count Agar (PCA) sebanyak 12 – 15 ml, lalu dihomogenkan/digoyang sejenak agar merata dan dibiarkan hingga agar mengeras. Cawan Petri selanjutnya diinkubasi pada suhu 37oC dengan posisi terbalik selama 24-48 jam. Koloni yang tumbuh dihitung berdasarkan Standard Plate Count. Total Bakteri Asam Laktat (Badan Standardisasi Nasional, 2009) Pemupukan untuk bakteri asam laktat menggunakan metode tuang atau pour plate. Pemupukan dengan metode tuang dilakukan dengan cara mengambil sebanyak 1 ml sampel yang telah diencerkan kemudian disebarkan pada permukaan cawan Petri. Media MRSA steril sebanyak 12 – 15 ml dituangkan ke dalam cawan Petri dan dihomogenisasi/digoyang sejenak agar sampel tersebar merata, lalu dibiarkan hingga agar media mengeras. Cawan Petri kemudian dibalik dan diinkubasi pada suhu 37 oC selama 24-48 jam. Jumlah bakteri asam laktat (BAL) ditentukan melalui penghitungan koloni BAL dalam cawan. Hasil analisis ditentukan berdasarkan Standard Plate Count (SPC). Total Kapang dan Khamir (Badan Standardisasi Nasional, 2009) Penghitungan total kapang dan khamir dilakukan dengan memipet yogurt sinbiotik sebanyak 5 ml ke dalam 45 ml pengencer Buffer Pepton Water (BPW). Campuran dihomogenkan dan didapat pengenceran sepersepuluh (P-1). Selanjutnya dari P-1 dipipet sebanyak 1 ml dan dilarutkan ke dalam larutan pengencer BPW sebanyak 9 ml, maka diperoleh P-2. Cara yang sama dilakukan hingga P-5. Pemupukan dilakukan terhadap masing-masing pengenceran yang dikehendaki (P-3 27
hingga P-5) sebesar 1 ml ke dalam cawan Petri lalu ditambahkan medium Potatoes Dextrose Agar (PDA) sebanyak 12 – 15 ml, kemudian dihomogenkan dan dibiarkan hingga agar mengeras. Cawan Petri selanjutnya diinkubasi pada suhu 25±1 oC dengan posisi terbalik. Berdasarkan Standard Plate Count dilakukan penghitungan koloni yang tumbuh dilakukan setelah 2 – 7 hari masa inkubasi. Uji Hedonik (Meilgaard et al., 1999) Pengujian yang dilakukan adalah dengan menggunakan metode pengujian hedonik. Panelis diminta tanggapan pribadinya yang menyatakan tingkat kesukaan panelis terhadap aroma, warna, tekstur, rasa dan daya leleh es krim yogurt sinbiotik. Pengujian menggunakan panelis tidak terlatih sebanyak 60 orang. Pengujian hedonik menggunakan angka 5 skala numerik, yaitu sangat suka (1), suka (2), netral (3), tidak suka (4), dan sangat tidak suka (5) untuk masing-masing atribut. Apabila nilai LoA (level of acceptance) parameter yang diuji <70% nilai tertinggi, maka parameter yang dinilai dapat diterima oleh panelis, namun apabila nilai LoA >70% nilai tertinggi, maka parameter produk yang diujikan tidak diterima oleh panelis, sehingga diperlukan perbaikan terhadap kualitas dari produk tersebut (Karagul-Yuceer et al., 1999). Metode Penelitian Penelitian ini mencakup dua tahapan penelitian, yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian Pendahuluan Penelitian pendahuluan dilakukan dengan tujuan untuk pembuatan yogurt sinbiotik. Susu skim bubuk direkonstitusi dan dipanaskan hinggga mencapai suhu 85-950 C, lalu dipertahankan pada suhu tersebut selama 30 menit untuk mendapatkan total padatan. Susu kemudian didinginkan hingga mencapai suhu 45oC lalu dilakukan inokulasi kultur starter yogurt yang terdiri atas campuran S. thermophilus dan L. delbrueckii subsp. bulgaricus serta probiotik (L. acidophilus dan B.bifidum) dengan perbandingan masing-masing sebesar 1:1:1:1. Susu yang telah dicampur dengan kultur starter yogurt kemudian diinkubasi pada suhu 37oC selama 24 jam. Setelah 28
yogurt terbentuk dilakukan penambahan prebiotik FOS sebanyak 0,9%. Proses pembuatan yogurt ini mengacu pada Tamime dan Robinson (1989) dengan modifikasi penambahan probiotik (L. acidophilus dan B.bifidum) dan penambahan prebiotik FOS (0,9%). Tahap pembuatan yogurt sinbiotik tanpa atau dengan penambahan bakteriosin natamisin dapat dilihat pada Gambar 2. Penelitian Utama Yogurt sinbiotik dengan konsentrasi natamisin terpilih dari penelitian pendahuluan (20 ppm) digunakan untuk penelitian utama. Pada tahap penelitian utama ini dilakukan pembuatan adonan es krim dengan formulasi : susu skim bubuk (9%), emulsifier dan stabilizer ‘Cremodan-sim’ (0.9%), pemanis sukrosa (20%), dan essens vanilla (0,3%). Yogurt sinbiotik ditambahkan untuk mendapatkan adonan es krim yogurt sinbiotik dengan rasio adonan es krim dan yogurt sinbiotik adalah 60% dan 40%. Proses pembuatan es krim sinbiotik meliputi persiapan bahan kering, yaitu pemanis sukrosa, esens vanilla dan stabilizer dan emulsifier ‘Cremodan-sim’ serta bahan cair yaitu susu skim bubuk yang telah direkonstitusi (9%). Bahan padat ini dihomogenkan dengan bahan cair, lalu dipasteurisasi pada suhu 800 C selama 30 detik. Bila dengan perlakuan penambahan bakteriosin natamisin pada adonan es krim, maka natamisin (sebanyak 20 ppm) ditambahkan sebelum pasteurisasi. Setelah adonan dingin (40±1oC), kemudian ditambahkan yogurt sinbiotik tanpa penambahan natamisin (0%), atau dengan penambahan natamisin (20 ppm) sebanyak 40% dari total adonan. Adonan es krim yogurt sinbiotik didinginkan dan disimpan pada suhu 4-7oC selama 24 jam untuk proses aging. Proses selanjutnya yang dilakukan adalah inkorporasi udara dan pembekuan adonan es krim dalam ice cream maker dengan suhu -5oC selama waktu 45 menit. Tahap akhir dari proses pembuatan adalah hardening atau pengerasan yang dilakukan pada suhu -20oC. Tahap pembuatan es krim yogurt sinbiotik dapat dilihat pada Gambar 3.
29
Susu skim bubuk yang direkonstitusi 9 % (b/v) Penambahan 10, 15, dan 20 ppm natamisin atau tanpa natamisin Pemanasan pada suhu 800 C selama 30 detik
Pendinginan hingga suhu 40-450 C
Inokulasi kultur starter yogurt dan probiotik St:Lb:La:Bb = 1:1:1:1 Yogurt Probiotik Penambahan prebiotik FOS (0,9% b/b)
Yogurt sinbiotik
Gambar 2. Tahapan Proses Pembuatan Yogurt Sinbiotik tanpa atau dengan Penambahan Bakteriosin Natamisin pada Konsentrasi Berbeda (Tamime dan Robinson, 1999)
30
Bahan kering : gula, essens vanilla dan Cremodan-sim
Bahan Cair : susu skim
Pencampuran bahan Penambahan natamisin (20 ppm) Pasteurisasi (800 C; 30 detik) Penambahan 40% Yogurt Sinbiotik dengan atau tanpa natamisin Pendinginan hingga (40-450 C)
Penuaan adonan/aging (5 C; 24 jam)
Pembekuan dan Inkorporasi udara (-50 C; 45 menit)
Pengerasan/hardening (-200 C)
Gambar 3. Tahapan Proses Pembuatan Es Krim Yogurt Sinbiotik (Mitten dan Neirinkcx, 1993).
31
