LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING

LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING

Artikel yang berjudul Pengaruh Pemberian Susu Skim Terhadap Kadar Asam Laktat Pada Fermentasi Sari Kedelai (Glycine max)

Oleh:

Afriadi A. Palasong Jurusan Biologi

Pembimbing I.

Pembimbing II.

Wirnangsi D. Uno, S.Pd, M.Kes NIP. 19690629 199403 2 002

Yuliana Retnowati, S.Si, M,Si NIP. 19770717 200604 2 001

Mengetahui, Ketua Jurusan Biologi

Dr. Lilan Dama, M.Pd NIP. 19770111 200212 2 001

Pengaruh Pemberian Susu Skim Terhadap Kadar Asam Laktat Pada Fermentasi Sari Kedelai (Glycine max) Afriadi A. Palasong 1, Wirnangsi D, Uno2, Yuliana Retnowati3 Mahasiswa Jurusan Biologi, 2)Dosen Jurusan Biologi, 3)Dosen Jurusan Biologi Program Studi Biologi, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Gorontalo Email: [email protected]

1)

Abstrak: Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh pemberian susu skim terhadap kadar asam laktat pada fermentasi sari kedelai (Glycine max). Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen dengan menggunakan RAL yang terdiri dari 5 Perlakuan (0%, 5%, 10%, 15% dan 20%, v/v) dan 5 ulangan. Data dianalisis mengunakan analisis varians (ANAVA) dengan taraf kepercayaan 0.05%. untuk membedakan antar perlakuan digunakan uji beda nyata terkecil (BNT). Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian susu skim berpengaruh terhadap kadar asam laktat pada fermentasi sari kedelai (Glycine max) dengan konsentrasi optimum adalah 15%. Kata kunci : plain yoghurt, susu skim, sari kedelai, fermentasi, asam laktat

1

Afriadi A. Palasong Mahasiswa Jurusan Biologi Wirnangsi D. Uno, S.Pd, M.Kes Dosen Jurusan Biologi Selaku Pembimbing 1 3 Yuliana Retnowati, S.Si,. M.Si Dosen Jurusan Biologi Selaku Pembimbing 2 2

PENDAHULUAN Biji kacang–kacangan merupakan sumber protein bagi sebagian besar penduduk dunia, khususnya bagi masyarakat di negara-negara berkembang seperti Indonesia. Bahkan dewasa ini, pola konsumsi masyarakat telah bergeser dari bahan makanan hewani ke bahan makanan nabati. Hal ini terjadi karena masyarakat berusaha menghindari makanan dengan kadar kolesterol tinggi mengingat akan bahayanya terhadap jantung. Bahan makanan dan minuman banyak mengandung kolesterol seperti daging dan beberapa produk susu sedangkan bahan makanan nabati tidak demikian, terutama kacang kedelai yang dapat dijadikan salah satu minuman pengganti susu. Sebagaimana yang dikemukakan Supriyono (2008) kacang kedelai memiliki kandungan lemak yang rendah dan tidak mengandung kolesterol, kedelai sebagian besar dikonsumsi dalam bentuk olahan dan hanya sebagian kecil yang dikonsumsi secara langsung. Salah satu produk olahan kedelai adalah susu kedelai. Namun demikian, pemanfaatan susu kedelai masih terbatas pada modifikasi rasa dan nutrisi tanpa memperhatikan kualitas susu kedelai. Pentingnya kualitas bahan pangan sangat diperlukan dalam peningkatan produk susu kedelai disamping modifikasi rasa dan nutrisi. Salah satu cara meningkatkan kualitas susu kedelai yakni melalui proses fermentasi asam laktat dengan bantuan bakteri asam laktat. Penambahan bakteri asam laktat bertujuan sebagai probtioik yang berperan dalam mengurangi atau membunuh bakteri patogen (bakteri penyebab penyakit) menekan produksi senyawa-senyawa berbahaya, seperti: amin, fenol, skatol, dan H2S yang diproduksi oleh bakteri pathogen (Ramadzanti, 2006). Selain itu juga, asam laktat memiliki beberapa keuntungan fisiologis seperti daya cerna yang lebih baik meningkatkan penyerapan kalsium, fosfor, dan besi, merangsang sekresi cairan lambung, serta sebagai sumber energi dalam proses respirasi anaerob Nahaishi (1985). Sari kedelai tidak mengandung laktosa sehingga untuk mendukung pertumbuhan dari Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus diperlukan sumber laktosa yang besar yang akan digunakan sebagai sumber karbon atau sumber energi utama untuk pertumbuhan bakteri asam laktat, salah satu sumber karbon yang memiliki kandungan laktosa yang tinggi adalah susu skim. Fermentasi sari kedelai menggunakan bakteri asam laktat yang akan memanfaatkan laktosa pada susu skim sebagai sumber energi. Sebagaimana yang dilakukan oleh Agustina dkk, (2010) bahwa laktosa yang terdapat dalam susu skim akan digunakan oleh bakteri sebagai sumber energi selama pertumbuhan dan pada saat proses fermentasi dengan produk akhir yakni asam laktat. Selanjutnya dikatakan bahwa selain dari bahan baku kacang hijau dapat diperoleh pula dari bahan tambahan lain. Konsentrasi susu skim yang baik pada penelitian tersebut yaitu 15% (v/v). Susu skim merupakan air susu segar yang memiliki kandungan lemak rendah, selain itu susu skim mengandung laktosa sekitar 52,9% dan merupakan sumber energi utama bagi bakteri asam laktat (BAL). Bakteri asam laktat (BAL) yang dikenal secara umum yaitu Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus

thermophilus. Kedua bakteri tersebut telah umum dipakai dalam proses fermentasi asam laktat (Efendi dkk, 2009). Sari kedelai adalah salah satu hasil pengolahan yang merupakan hasil ekstraksi dari kedelai. Protein sari kedelai memiliki susunan asam amino yang hampir sama dengan susu sapi sehingga sari kedelai seringkali digunakan sebagai pengganti susu sapi bagi mereka yang alergi terhadap protein hewani. Sari kedelai merupakan minuman yang bergizi tinggi, dan kaya akan proteinnya. Selain itu sari kedelai juga mengandung lemak, karbohidrat, kalsium, fosfor, zat besi, provitamin A, vitamin B kompleks dan air (Budimarwanti, 2010). Sari kedelai berbentuk cairan berwarna putih kuning seperti susu sapi, diproduksi dengan menggiling biji kedelai yang telah direndam dalam air, hasilnya disaring hingga diperoleh cairan sari kedelai. Fermentasi secara teknik dapat didefinisikan sebagai suatu proses oksidasi anaerobik atau partial anaerobik karbohidrat yang menghasilkan alkohol serta beberapa asam. Fermentasi bahan pangan adalah sebagai hasil kegiatan beberapa jenis mikroorganisme baik bakteri, khamir, dan kapang. Mikroorganisme yang memfermentasi bahan pangan dapat menghasilkan perubahan yang menguntungkan (produk-produk fermentasi yang diinginkan). Contohnya : Beberapa jenis khamir penghasil alkohol, bakteri pembentuk asam asetat dan asam laktat (Muchtadi dkk, 2010).. Menurut Nahaishi (1985) bahwa asam laktat memiliki beberapa keuntungan fisiologis seperti daya cerna yang baik, selain itu asam laktat juga dapat meningkatkan penyerapan kalsium, fosfor, dan besi, merangsang sekresi cairan lambung, serta sebagai sumber energi dalam proses respirasi anaerob. Asam laktat juga berfungsi sebagai antiseptik dan membantu mempermudah penyerapan kalsium serta fosfor dari produk susu. Bakteri asam laktat termasuk mikroorganisme yang aman jika ditambahkan dalam pangan karena sifatnya tidak toksik dan tidak menghasilkan toksin. Secara sederhana, reaksi perubahan laktosa menjadi asam laktat adalah sebagai berikut (Fardiaz, 1989). Laktosa yang merupakan karbohidrat utama pada susu akan digunakan oleh kultur starter sebagai sumber energi untuk pertumbuhannya. Laktosa akan dihidrolisis dengan produk akhir asam piruvat. Selanjutnya asam piruvat akan diubah menjadi asam laktat oleh enzim laktat dehidrogenase. Susu skim mengandung semua zat makanan dari susu kecuali lemak dan vitamin-vitamin yang larut dalam lemak Buckle et.al dalam Triyono (2010). Susu skim adalah susu yang telah diambil lemak susunya, baik sebagian maupun seluruhnya. Susu skim dapat digunakan sebagai bahan pengisi yang mempunyai kemampuan untuk mengikat air, tetapi tidak berperan dalam pembentukan emulsi. Perbedaan bahan pengikat dan bahan pengisi bahwa bahan pengikat mengandung protein lebih tinggi, sedangkan bahan pengisi mengandung banyak karbohidrat. (Moehyi dalam Triyono 2010).

METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Biologi Fakultas Matematika Dan IPA Universitas Negeri Gorontalo. Waktu penelitian mulai bulan Maret sampai bulan Juli dari tahap persiapan sampai dengan penyusunan laporan hasil penelitian. Objek Penelitian ini adalah kandungan asam laktat dari fermentasi sari kedelai oleh Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus yang diperoleh dari plain yoghurt (bibit yoghurt). Metode Penelitian Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimen, serta rancangan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 5 perlakuan dan 5 ulangan, sehingga unit percobaan 5 x 5 = 25. Adapun perlakuan dalam penelitian ini yaitu : Pengukuran kadar asam laktat dengan analisis Menns Acid Test, sari kedelai diambil pada masing-masing perlakuan 10 ml dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer untuk dititrasi dengan NaOH 0.1 N. Indikator yang digunakan adalah fenolptalein dengan indikator adanya perubahan warna dari tak berwarna menjadi merah muda. Kadar asam laktat ditentukan menggunkan rumus : % asam laktat = A x 0.009 x 100% B Keterangan: A=Volume NaOH yang terpakai B= Volume sampel yang dianalasis BE asam Laktat (0.009g/ekivalen) Sumber : Hadiwiyoto dalam Prasetyo (2010). Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu : pipet, Erlenmeyer, mikro Biurette, Timbangan analitik kepekaan 0.0001 gram, gelas ukur, batang pengaduk, gelas piala, belender, pisau, saringan, inkubator, Hot plate, tabung reaksi, cawan petri, autoclave, almunium foil, indicator pH, lemari pendingin, laminar air flow. Bahan yang digunakan yaitu: Plain Yoghurt yang mengandung Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus, susu skim (Indomilk calci skim, aquades, alkohol 75% dan 95% NaOH (0.1 N) dan indikator PP (Fenolptalein). Pepton Glukosa Yeast Ekstrak yang merupakan media pertumbuhan bakteri asam laktat. Teknik Analisis Data Data yang diperoleh dianalisis dengan analisis varians (ANAVA) dengan menggunakan uji F untuk melihat ada tidaknya pengaruh variasi campuran kotoran sapi dengan ampas tahu terhadap volume gas yang dihasilkan. Teknik analisis data yang digunakan pada penelitian ini yaitu dengan analisis varians (ANAVA). Uji F atau (Sig < 0.05) digunakan apabila terdapat pengaruh susu skim terhadap kadar asam laktat pada fermentasi sari kedelai dalam hal ini hipotesis 1 terbukti maka dilanjutkan ke uji BNT

HASIL DAN PEMBAHASAN

KADAR ASAM LAKTAT %

Penelitian untuk mengetahui pengaruh pemberian susu skim terhadap kadar asam laktat pada fermentasi sari kedelai (Glycine ( max)) telah dilakukan dan diperoleh dengan hasil kadar laktat sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 1 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

0,428

0,446

0,489

0,617

0,61

0%

5%

10%

15%

20%

KONSENTRASI SUSU SKIM % (v/v)

Gambar 1 Histogram Rata-Rata R Kadar Asam Laktat pada ada Fermentasi Sari Kedelai (Glycine ( max) dengan Variasi Konsentrasi S Susu Skim Hasil asil analisis statistik dengan mengunakan uji ANAVA di diperoleh nilai signifikansi 0.000 Selisih nilai signifikansi (0.000)) < α (0.05) maka H0 ditolak dan H1 diterima,, hal ini berarti bahwa terdapat pengaruh penambahan susu skim terhadap kadar asam laktat pada fermentasi sari kedelai (Glycine (Glycine max max). Hasil uji beda nyata terkecil (BNT) menunjukkan menunju kan perbedaan dari tiap tiap-tiap konsentrasi susu skim yang diberikan sebagaimana terlihat dalam Tabel 1. Konsentrasi susu skim (%(v/v)

Kadar asam laktat (%)

p

0%

0.428 a

0.000

5%

0.446 b

0.000

c

0.000

10 %

0.489

d

15 % 0.617 0.277 d 20 % 0.610 0.277 Ket : Angka yang diikuti notasi huruf yang sama menunjukan tidak berbeda secara signifikan. Asam laktat yang dihasilkan dalam fermentasi dari sari kedelai mempengaruhi/menyebabkan perubahan derajat keasaman (pH) se sebagaimana yang ditunjukan pada Tabel T 2.

Konsentrasi susu skim (%(v/v) 0% 5% 10 % 15 % 20 %

Rata-rata Pangakat Hidrogen (pH) Sebelum Fermentasi Setelah Fermentasi 6,04 5,08 6,04 5,08 6,04 4,07 6,04 4,06 6,04 4,06

Penurunan pH dan terbentuknya asam laktat sangat berkaitan dengan keberadaan jumlah bakteri dalam substrat, sebagaimana data hasil perhitungan bakteri pada hari ke-3 sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 3. Konsentrasi Susu Skim 0% 5% 10% 15% 20%

Jumlah Bakteri (cfu/ml) 1,3 x 102 1,7 x 102 5,4 x 102 8,9 x 103 2,0 x 104

Sari kedelai yang difermentasi oleh Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus mengalami perubahan fisik meliputi : aroma, tekstur, citarasa, dan warna. Hasil pengamatan terhadap perubahan fisik yang terjadi terlihat dalam Tabel 4. Uji Oraganoleptik / Jumlah Taster Kosentrasi Ket Susu Skim Aroma Rasa Tekstur Warna (%) B TB A N M A* P C P K P PK 0 20 6 14 0 0 0 20 0 0 2 18 0 5 15 12 8 0 0 0 15 0 5 1 19 5 20 0 20 0 0 0 0 4 0 16 2 18 10 15 20 0 20 0 0 0 0 0 0 20 1 19 20 0 20 0 0 0 0 0 0 20 1 19 20 Keterangan : B = Berbau khas susu TB = Tidak berbau khas susu A = Asam M = Manis A*= Asin P = Pahit N=Netral C = Cair P = Padat K= Kental P = Putih PK = Putih Kuning Dari hasil penelitian yang dilakukan diperoleh bahwa penambahan susu skim berpengaruh terhadap produksi asam laktat pada fermentasi sari kedelai (Glycine max). Hal tersebut dikarenakan susu skim mengandung laktosa yang merupakan gula sederhana sebagai sumber energi untuk pertumbuhan bakteri asam laktat Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus. Ketersediaan sumber energi ini akan menginduksi gen pada lac operon sehingga dihasilkan enzim untuk metabolisme laktosa yang diawali dengan pemecahan laktosa menjadi glukosa dan galaktosa. Setelah pemecahan laktosa ini terjadi,

selanjutnya akan masuk pada proses fermentasi untuk menghasilkan energi dengan melepaskan asam laktat. Sebagaimana yang dikemukakan oleh (Santoso, 2009) bahwa proses fermentasi berjalan cepat karena adanya laktosa yang digunakan oleh kedua starter bakteri asam laktat sebagai sumber karbon dan energi utama untuk pertumbuhanya. Proses fermentasi tersebut menyebabkan laktosa berubah menjadi asam piruvat, yang selanjutnya akan diubah menjadi asam laktat. Semakin tinggi konsentrasi susu skim maka berdampak pada kadar asam laktat yang dihasilkan, karena semakin tinggi konsentrasi semakin banyak gula sederhana yang dihasilkan yang akan mendukung pertumbuhan bakteri asam laktat dalam menghasilkan asam laktat. Jika suatu mikroorganisme ditumbuhkan dalam medium yang mengandung campuran karbohidrat kompleks dan gula sederhana, maka mikroorganisme tersebut akan memanfaatkan gula sederhana terlebih dahulu sebelum menggunakan gula kompleks. Hal ini dikarenakan gula sederhana lebih mudah diuraikan menjadi glukosa untuk fermentasi menghasilkan asam laktat. Sebagaimana pada perlakuan kontrol yakni tanpa penambahan laktosa (0% v/v). Hasil ini menunjukkan bahwa Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus menggunakan sumber karbon yang terdapat pada sari kedelai saja. Sumber karbon dalam sari kedelai masih dalam bentuk pati yang merupakan karbohidrat kompleks sehingga bakteri asam laktat akan mendegrdasi pati terlebih dahulu yakni dengan menghasilkan enzim amilase (Amilolitik) untuk memecah amilum (pati) menjadi maltosa. Hal inilah yang meyebabkan pada konsentrasi rendah susu skim menghasilkan kadar asam laktat yang rendah. Ratarata produksi asam laktat yang dihasilkan pada substrat tanpa penambahan susu skim yaitu 0.428%. Berdasarkan analisis beda nyata terkecil (BNT) menujukkan perbedaan tiap perlakuan yang diberikan kecuali pada perlakuan 15% dengan 20% menghasilkan asam laktat yang tidak berbeda nyata. Perlakuan 15% dan 20% berbeda secara signifikan dengan perlakuan 0%, 5%, dan 10%Pada konsentrasi 15% dengan 20% ini pula menunjukkan kadar asam laktat yang optimal yakni 0.617% dan 0.610% yang sesuai dengan standar asam laktat yang dapat diterima oleh tubuh yaitu 0,50-2.0% dengan penurunan pH mencapai 4.06 yang mengoptimalkan pertumbuhan dari bakteri asam laktat sehingga memperbanyak jumlah sel dalam substrat yang berdampak pada produksi asam laktat yang dihasilkan. Gianti dan Evanuarini (2011) menambahkan bahwa semakin tinggi kadar gula yang ditambahkan menyebabkan sebagian besar air berkurang sehingga tidak cukup untuk memenuhi kebutuhan air untuk mikroorganisme. Hal ini yang menyebabkan pada konsentrasi 20% kadar asam laktatnya menurun. Selain laktosa kadar air juga ikut berpengaruh terhadap produksi asam laktat. Sebagaimana yang dikemukakan oleh Pelzcar (1988) bahwa keadaaan kekeringan menyebabkan proses pengeringan protoplasma, yang berakibat berhentinya kegiatan metabolisme bakteri. Pengeringan secara perlahan-lahan menyebabkan perusakan sel bakteri akibat pengaruh tekanan osmosis.

Hasil penelitian ini menujukkan terdapat hubungan antara peningkatan konsentrasi susu skim yang digunakan dengan peningkatan kadar asam laktat pada batas konsentrasi tertentu dan penurunan nilai pH yang merupakan faktor pendukung pertumbuhan Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus yang lebih aktif pada pH optimum. Karena semakin banyak susu skim maka semakin tinggi kandungan laktosa yang berperan sebagai sumber energi untuk pertumbuhan BAL dan meningkatkan produksi asam laktat pada konsentrasi yang mendukung dan sesuai. Adanya aktivitas bakteri asam laktat dalam substrat sari kedelai untuk fermentasi menghasilkan asam laktat akan mengubah pH lingkungan yang semakin rendah dimana akan semakin mendukung pertumbuhan bakteri asam laktat yakni Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus. SIMPULAN Susu skim memberikan pengaruh terhadap kadar asam laktat yang dihasilkan pada proses fermentasi sari kedelai. Konsentrasi optimum susu skim pada perlakuan ini yakni 15%. SARAN Perlu dilakukan penelitian pengaruh penambahan air terhadap kualitas sari kedelai dengan menggunakan berbagai media yang berbeda, konsentrasi substart, maupun jenis mikroorganisme lain. sehingga dapat diketahui batas produksi asam laktat baik faktor lingkungan maupun berbagai mikroorganisme.

DAFTAR PUSTAKA Budimarwanti. 2010. Komposisi Dan Nutrisi Pada Sari kedelai. Staf Pengajar Jurdik Kimia FMIPA Universitas Negeri Yogyakarta. Yogyakarta Efendi, M.H., Sorini, H dan A.M. Lusiastuti. 2009. Peningkatan Kualitas Yoghurt Dari Susu Kambing Dengan Penambahan Bubuk Susu Skim Dan Pengaturan Suhu Pemeraman. J. Penelit. Med. Eksakta Vol. 8, No. 3, Des 2009: 185-192 Fardiaz, S. 1989. Mikrobiologi Pangan. PAU IPB dengan LSI IPR Bogor. Gianti dan Evanuarini. 2011. Pengaruh Penambahan Gula dan Lama Penyimpanan Terhadap Kualitas Fisik Susu Fermentasi. Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil Ternak. Vol. 6, No. 1. ISSN : 1978 – 0303 Pelzcar, M. J. dan E. C. S. Chan. 1988. Dasar-dasar Mikrobiologi. Universitas Indonesia Press. Jakarta. Prasetyo, H. Pengaruh penggunaan starter yoghurt pada level tertentu terhadap karakteristik yoghurt yang dihasilkan. Skripsi. Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Muchtadi, Ayustaningwarno. 2010. Defenisi Ferementasi. Bogor Agricultural University.Pdf Nahaishi. 1985. Microbiology of Fermented Foods. dihttp//www.Fermented Youghurt. Pdf Diakses tanggal 31 Mei 2013 Ramadzanti, alviana. 2006. Aktivitas Protease Dan Kandungan Asam Laktat Pada Yoghurt Yang Dimodifikasi (Bifidobacterium bifidum).Hasil penelitian Institut Pertanian Bogor, Bogor Santoso. 2009. Susu dan Susu Kedelai. Laboratorium Kimia Pangan Faperta UWG. Seri Teknologi Pangan Populer. Supriyono .2008. Kandungan Beta Karoten, Polifenol Total dan Aktivitas ”Merantas” Radikal Bebas Kefir Susu Kacang Hijau (Vigna Radiata,) Kacang Kedelai (Glycine max) Oleh Pengaruh Jumlah Starter (Lactobacillus bulgaricus dan Candida kefir) dan Konsentrasi Glukosa. Tesis Magister Gizi Masyarakat. Program Pascasarjana UNDIP. Semarang Triyono, Agus. 2010. Mempelajari Pengaruh Maltodekstrin Dan Susu Skim Terhadap Karakteristik Yoghurt Kacang Hijau (Phaseolus radiatus L.). Seminar Rekayasa Kimia Dan Proses ISSN : 1411-4216. Universitas Diponegoro, Semarang.