PENENTUAN KADAR ASAM LAKTAT PADA OLAHAN KEFIR SUSU KACANG HIJAU SECARA ALKALIMETRI DETERMINATION OF LACTIC ACID LEVELS ON MUNGBEAN MILK KEPHIR WHIM BY ALKALIMETRY Nur Hidayati1, Soebiyanto2, Gloriana Acacia Correia Belo3 Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Setia Budi Surakarta
ABSTRAK Kacang Hijau (Phaseolus radiatus) merupakan bahan pangan lokal yang memiliki Kandungan protein yang cukup tinggi dan merupakan sumber mineral penting yang sangat diperlukan tubuh. Kefir susu kacang hijau merupakan produk susu fermentasi bakteri asam laktat dan khamir yang akan menghasilkan asam dan alkohol. Kadar asam sangat menentukan cita rasa kefir dan sekaligus menentukan kualitas kefir yang dihasilkan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bahwa kacang hijau dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar pembuatan kefir serta untuk menentukan kadar asam laktat pada olahan kefir susu kacang hijau dan membandingkannya dengan SNI susu fermentasi. Kacang hijau diolah menjadi susu kacang hijau kemudian dijadikan kefir melalui proses fermentasi menggunakan bakteri asam laktat dan khamir dan dianalisis kandungan asam laktatnya mengunakan metode alkalimetri. Hasil penelitian menunjukkan bahwa susu kacang hijau dapat dijadikan sebagai bahan dasar pembuatan kefir dan kadar asam yang dihitung sebagai asam laktat pada kefir susu kacang hijau adalah 1,29 %. Kadar asam laktat yang diteliti sesuai dengan SNI susu fermentasi. Kata Kunci : kefir, asam laktat, alkalimetri. ABSTRACT Mungbean (Phaseolus radiatus) is a local food that has a high protein content and a source of essential minerals that our bodies need. Mungbean milk kephir is a milk fermentation product of lactic acid bacteria and yeast to produce acids and alcohols. Acid levels will determine the taste of kephir, and also determine the kephir quality produced. This study aims to know that mungbean can be used as basic material of kephir generation as well as to determine the lactic acid levels on mungbean milk kephir whim and compared with fermented milk SNI. Mungbean processed into mungbean milk then made into kephir through fermentation process using lactic acid bacteria and yeasts and the lactic acid content were analyzed by alkalimetry method. The results showed that mungbean milk can be used as basic material of kephir generation and the acid levels calculated as lactic acid on mungbean milk kephir are 1,29%. Lactic acid levels investigated in accordance with fermentated milk SNI. Keywords : kephir,lactic acid, alkalimetry.
PENDAHULUAN Fermentasi merupakan teknik yang murah dan ekonomis untuk menghasilkan dan mengawetkan makanan. Fermentasi dapat menambah keanekaragaman pangan dan menghasilkan produk dengan cita rasa, aroma, serta tekstur yang khas, selain itu juga dapat memperpanjang masa simpan produk (Halin dan Evancho,1992). Salah satu produk fermentasi yang sedang populer di masyarakat adalah susu fermentasi. Hal tersebut terkait dengan bukti ilmiah bahwa susu fermentasi dipercaya mengandung nutrisi yang baik serta memiliki khasiat terhadap kesehatan manusia, terutama bagi saluran pencernaan (Sari, 2007). Fermentasi pada awalnya hanya menunjukkan pada suatu peristiwa alami pada pembuatan anggur yang menghasilkan buih (ferment berarti buih). Beberapa ahli mendefinisikan kata fermentasi dengan pengertian yang berbeda. Fardiaz (1992) mendefinisikan fermentasi sebagai proses pemecahan karbohidrat dan asam amino secara anerobik. Senyawa yang dapat dipecah dalam proses fermentasi terutama karbohidrat. Satiawiharja (1992) mendefinisikan fermentasi dengan suatu proses dimana komponen-komponen kimiawi dihasilkan sebagai akibat adanya pertumbuhan maupun metabolisme mikroba. Bakteri asam laktat (BAL) secara fisiologi dikelompokkan sebagai bakteri Gram positif, bentuk kokus atau batang yang tidak berspora dengan asam laktat sebagai produk utama fermentasi karbohidrat. Secara umum, BAL terdiri dari empat genus yaitu Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus dan Streptococcus. Khamir adalah organisme uniseluler yang bereproduksi secara aseksual dengan sporangium. Khamir telah diketahui mempunyai peran yang penting pada fermentasi produk dari susu, dimana khamir dapat menyediakan nutrisi untuk pertumbuhan mikroba lain seperti asam amino dan vitamin, mengkondisikan pH, memproduksi etanol dan CO2 (Battcock and Azam-Ali, 1998). Diantara khamir yang digunakan dalam fermentasi makanan adalah khamir dari famili ascomycetous, khamir dari genus Candida dan genus Saccharomyces cerevisiae. Khamir menghasilkan etil alkohol dan karbondioksida dari gula sederhana seperti glukosa dan fruktosa. Beberapa jenis produk susu yang difermentasi diantaranya adalah yoghurt, susu asidofilus, koumiss dan salah satunya adalah kefir. Susu yang difermentasi memiliki rasa dan aroma yang khas tergantung dari mikroorganisme yang dipakai. Karakteristik fisik dari beberapa jenis susu fermentasi berbeda-beda. Yoghurt mempunyai tekstur yang agak kental sampai kental atau semi padat dengan konsistensi yang homogen akibat dari penggumpalan protein karena asam organik yang dihasilkan oleh kultur starter. Susu asidofilus, kefir, dan koumiss memiliki konsistensi cair seperti krim asam yang sedikit lebih kental dibanding susu segar karena hanya sedikit protein yang terkoagulasi oleh asam yang dihasilkan oleh mikroba. Kefir dan koumiss memiliki rasa seperti minuman berkarbonasi yang khas karena adanya CO2 yang dihasilkan dari fermentasi alkohol oleh khamir. Bakteri probiotik dalam susu fermentasi telah terbukti secara klinis dapat menyehatkan saluran pencernaan manusia. Bakteri probiotik sendiri berarti suplemen mikroba hidup yang memberikan efek positif terhadap manusia dan hewan dengan memperbaiki keseimbangan mikroorganisme usus. Habitat asli bakteri probiotik yaitu usus manusia maupun hewan. Beberapa efek kesehatan lain yang dapat diperoleh dari bakteri asam laktat dan probiotik antara
lain dapat memperbaiki daya cerna laktosa (bagi penderita lactose intolerance), mengendalikan jumlah bakteri patogen dalam usus, meningkatkan daya tahan alami terhadap infeksi dalam usus. Kefir dibuat dari susu sapi, susu kambing atau susu domba yang ditambahkan starter kefir berupa granula kefir atau biji kefir. Kefir adalah produk susu yang difermentasikan dengan menggunakan bakteri asam laktat seperti Lactobacillus lactis, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus bersama ragi dan menghasilkan asam dan alcohol. Kefir berasal dari pegunungan Kaukasian sebelah utara atau sebelah timur laut Mongolia, dan telah dirproduksi selama ratusan tahun dalam skala rumah tangga secara tradisional dalam kantung kulit, atau dalam tembikar. Kefir diproduksi di negara-negara di Rusia dan hanya sedikit diproduksi di negara-negara Eropa (Surono, 2004). Bibit atau inokulum dalam pembuatan kefir disebut biji kefir. Granula kefir merupakan starter yang digunakan dalam fermentasi kefir. Bibit kefir terdiri atas granula (butiran) mulai seukuran biji gandum sampai biji kenari. Butiran itu tumbuh dari ukuran sangat kecil dan terus tumbuh selama inkubasi. Sebanyak 50 g butiran kefir basah dapat tumbuh menjadi dua kali lipat dalam 7-10 hari jika dipindahkan ke dalam 500 ml susu segar enam kali seminggu. Untuk menumbuhkan bibit kefir dapat digunakan susu skim, atau whey susu yang telah dinetralkan. Proses pembuatan kefir dapat dilakukan secara tradisional atau dalam skala industri. Pada diagram alir ( gambar 4 ) dapat dilihat proses pembuatan kefir yang dimulai dengan persiapan susu segar. Dalam beberapa literatur disebutkan bahwa susu yang digunakan sebaiknya merupakan susu segar mentah (raw), namun dengan alasan higienitas, susu dipanaskan atau dipasteurisasi terlebih dahulu. Tujuan pemanasan untuk membunuh mikroba yang tidak diinginkan dan denaturasi protein untuk meningkatkan viskositas produk. Setelah dipasteurisasi, temperatur susu diturunkan sampai mencapai suhu ruang, yaitu sekitar 200C – 250C, kemudian diberi starter berupa biji kefir atau starter kefir (mother culture), dan difermentasi. Proses fermentasi kefir bisa mencapai 24 – 48 jam pada suhu kamar. Biji kefir kemudian dipisahkan dari produk, dan dapat digunakan untuk produksi selanjutnya. Untuk meningkatkan stabilitas maka kefir disimpan pada kondisi dingin dengan temperatur 2°- 5°C. Temperatur yang rendah menyebabkan aktivitas mikroorganisme berjalan relatif lebih lambat sehingga pembentukan asam laktat berjalan lebih lambat. Kacang hijau memiliki Kandungan protein yang cukup tinggi yaitu 24% atau nomor dua setelah kacang kedelai, dan merupakan sumber mineral penting, antara lain kalsium dan fosfor yang sangat diperlukan tubuh. Kandungan lemak kacang hijau merupakan asam lemak tak jenuh, sehingga aman dikonsumsi oleh orang yang memiliki masalah kelebihan berat badan dan hiperkolesterolemia. Profil dari asam amino kacang hijau setara dengan kacang kedelai dan juga kaya akan vitamin A, B1, B2, C dan niasin (Robinson and Singh, 2001) serta mempunyai zat anti gizi yang sangat rendah. Kadar lemak yang rendah dalam kacang hijau menyebabkan bahan makanan atau minuman yang terbuat dari kacang hijau tidak mudah tengik. Lemak kacang hijau tersusun atas 73 % asam lemak tak jenuh dan 27 % asam lemak jenuh. Menurut Hidayat dkk (2006), starter kefir terdiri dari bakteri asam laktat dan khamir yang berperan dalam pembentukan cita rasa dan struktur kefir. Asam
laktat (C3H6O3) dikenal juga sebagai asam susu. Asam laktat diperoleh dari proses fermentasi bakteri asam laktat yang mampu mengurai karbohidrat dalam susu yang disebut laktosa. Dalam air, asam laktat terlarut lemah dan melepas proton (H+), membentuk ion laktat. Asam ini juga larut dalam alkohol dan bersifat menyerap air (higroskopis). Asam laktat yang terbentuk selama proses fermentasi memiliki beberapa keuntungan fisiologis, seperti meningkatkan penggunaan kalsium, fosfor dan zat besi, merangsang sekresi dan cairan lambung, serta sebagai sumber energi dalam proses respirasi. Disamping itu, asam laktat dalam bentuk tidak terdisosiasi mempunyai efek bakteriostatik (kadang-kadang bakterisidal) terhadap mikroba pembusuk. Mikroba yang paling sensitif adalah mikroba pembentuk spora dan koliform (Oberman, 1985 di dalam Cahyono, 1996). Kadar asam pada olahan kefir susu kacang hijau merupakan hasil hidrolisis sukrosa yang ditambahkan dan karbohidrat jenis polisakarida yang ada dalam kacang hijau menjadi asam laktat. Sukrosa dapat dihidrolisis oleh enzim zimase menjadi monosakarida (glukosa dan fruktosa). Kemudian glukosa dan fruktosa akan diubah melalui jalur Embden-Meyerhof oleh bakteri asam laktat menjadi asam laktat. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui apakah susu kacang hijau dapat digunakan sebagai bahan pembuatan kefir; mengetahui besarnya kadar asam laktat pada olahan kefir susu kacang hijau jika ditetapkan secara Alkalimetri, dan untuk mengetahui sesuai atau tidaknya kadar asam laktat pada olahan kefir susu kacang hijau dengan standart SNI susu fermentasi yaitu 0,5 % - 2,0 %. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi secara ilmiah tentang kefir susu kacang hijau sebagai pemanfaatan kacang hijau yang lebih luas dan salah satu alternatif pangan fungsional yang dibuat dari bahan pangan nabati. METODE PENELITIAN Preparasi Sampel Kacang hijau dipilih yang baik, tidak keriput dan tidak rusak. Kacang hijau disortasi (dipisahkan dari kotoran dan biji rusak), direndam dalam air dengan perbandingan air dengan kacang hijau adalah 4 : 1 selama 12 jam selanjutnya kulit kacang dikupas.Dipersiapkan pula bahan-bahan pendukung. Prosedur Pembuatan Susu Kacang Hijau Kacang hijau dihancurkan dengan blender, perbandingan air : kacang adalah 2 : 1. Selanjutnya kacang disaring dengan kain saring untuk memperoleh filtrat atau susu kacang yang murni. Kemudian filtrat ditambahkan gula sebanyak 4% lalu susu kacang di panaskan mendidih selama ± 15 menit sambil diaduk. Susu yang telah mendidih dimasukkan kedalam botol steril dan didinginkan pada suhu kamar. Prosedur Pembuatan Kefir Susu kacang hijau yang telah dingin ditambahkan butir Kefir sebanyak 50 g. Kemudian diinkubasi pada suhu kamar selama 48 jam. Setelah itu butir kefir disaring dengan hati-hati, dan diperoleh filtrat lalu di dinginkan pada suhu 50C, kemudian dikemas.
Prosedur pembuatan kefir susu kacang hijau dapat dibuat dengan diagram alir dan dapat dilihat pada gambar 2. Kacang hijau direndam dalam air selama ± 12 jam. Dengan perbandingan 4 : 1 ( air : kacang )
Kulit kacang dikupas, kemudian di blender. Dengan Perbandingan 2:1 (Air : Kacang) Disaring Filtrat (susu kacang murni) Ditambah Gula sebanyak 4% Susu dipanaskan mendidih selama ± 15 menit.
Dimasukkan kedalam botol steril sebanyak 2 liter dan biarkan dingin pada suhu kamar Ditambahkan 50 g Butir Kefir Di inkubasi pada suhu kamar selama 48 jam Butir kefir disaring Filtrat Didinginkan pada suhu 50C Kefir susu kacang hijau
Gambar 2. Bagan Alir Pembuatan Kefir Susu Kacang Hijau
Uji Keasaman Kefir Susu Kacang Hijau dengan pH Stick. Diambil 30 ml kefir susu kacang hijau masukkan ke dalam beaker glass 50 ml. Kemudian celupkan pH stick ke dalam kefir, tunggu 1 menit dan dibaca besarnya pH kefir tersebut dengan menyamakan warna yang terjadi dengan standart warna pH stick.
Uji Kualitatif Adanya Asam Laktat pada Olahan Kefir Susu Kacang Hijau. Dipersiapkan 3 tabung reaksi, masing-masing diisi 5 tetes kefir susu kacang hijau. Pada tabung pertama ditetesi larutan FeCl3, tabung kedua ditetesi 4 tetes larutan cuprifil dan tabung ketiga ditambah 1 sudip kristal Resorcin lalu ditambah H2SO4 pekat melalui dinding tabung. Uji Kuantitatif Kadar Asam Laktat pada Olahan Kefir Susu Kacang Hijau Secara Alkalimetri a. Standarisasi larutan NaOH ± 0,05 N Dipipet 10,0 ml larutan standar H2C2O4 0,0504 N, kemudian dimasukkan dalam bejana Erlenmeyer. Ditambahkan 3 tetes indikator PP 1%, lalu dititrasi dengan larutan standar NaOH ± 0,05 N sampai terjadi warna merah muda. Kemudian dibaca volume NaOH standar yang digunakan. b. Penetapan kadar asam laktat Ditimbang ± 5 – 6 gram kefir susu kacang hijau, dimasukkan dalam Erlenmeyer 250 ml, ditambahkan 3 tetes larutan indikator pp 1%. Kemudian dilanjutkan titrasi dengan larutan NaOH ± 0,05 N hingga terjadi perubahan warna merah muda. Perhitungan: a. Normalitas larutan asam oksalat dapat dihitung dengan rumus : 1000 Berat (g) N= x Valensi x Volume (ml) BM Keterangan : N : Normalitas BM : Berat Molekul b. Normalitas larutan natrium hidroksida dapat dihitung dengan rumus : (Vx N) H 2 C 2 O 4 N= V NaOH Keterangan : N : Normalitas NaOH (N) V : Volume NaOH (ml) c. Kadar asam dihitung sebagai asam laktat dengan rumus: (VxN) NaOH X BM asam laktat % asam laktat = x 100 % Berat bahan (g) X 1000 BM asam laktat = 90, maka : (VxN) NaOH X 0,09 x 100 % % asam laktat = Berat bahan (g) Keterangan : V = volume titran N = Normalitas titran
HASIL DAN PEMBAHASAN a. Hasil Uji Kualitatif adanya Asam Laktat pada Olahan Kefir Susu Kacang Hijau Tabel 2. Hasil Uji Kualitatif adanya Asam Laktat pada Olahan Kefir Susu Kacang Hijau
Tabung
Identifikasi
1
Asam laktat
FeCl3
Kuning
+
2
Asam laktat
Cuprifil
Biru
+
3
Asam laktat
Resorcin + H2SO4 conc
Merah kecoklatan
+
Keterangan :
Reaktan
(+) Positif ( -) Negatif
Pengamatan
Hasil
: mengandung asam laktat : tidak mengandung asam laktat
b. Standarisasi Larutan Natrium Hidroksida dengan Larutan Asam Oksalat Konsentrasi larutan Natrium Hidroksida yang digunakan untuk standarisasi dengan larutan asam oksalat adalah 0,05 N. Rata-rata larutan Natrium hidroksida yang digunakan untuk standarisasi adalah 13,00 ml. Konsentrasi asam oksalat = 0,0504 N. Dari hasil perhitungan standarisasi diperoleh konsentrasi larutan Natrium Hidroksida sebesar 0,0389 N. c. Hasil Uji Kuantitatif Penentuan Kadar Asam Laktat pada Olahan Kefir Susu Kacang Hijau Tabel 3. Data Penentuan Kadar Asam Laktat pada Olahan Kefir Susu Kacang Hijau
No
Bahan
Berat bahan (g)
Volume NaOH (ml)
Kadar asam laktat (%)
1
Kefir 01
5,2525
19,30
1,29
2
Kefir 02
5,2016
19,10
1,29
3
Kefir 03
5,2802
19,40
1,29
Dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa kefir susu kacang hijau mengandung asam laktat sebesar 1,29 %.
Fermentasi susu kacang hijau dengan penambahan kultur Lactobacillus bulgaricus dan Candida kefir dapat meningkatkan sifat fungsionalnya. Sumber energi utama dari kedua mikroorganisme tersebut adalah laktosa, sementara susu kacang hijau tidak mengandung laktosa. Kandungan gula dalam susu kacang hijau sebagai sumber energi bagi mikroorganisme sangat terbatas, sehingga diperlukan penambahan gula lain sebagai sumber energi yang dapat digunakan oleh mikroorganisme dalam proses fermentasi. Pada peneltian ini gula yang ditambah adalah sukrosa sebanyak 5 %, karena sukrosa harganya relatif murah dan mudah untuk didapatkan dibandingkan dengan gula lain. Saat fermentasi berlangsung, sukrosa yang merupakan disakarida akan diurai terlebih dahulu oleh mikrobia fermentasi menjadi monosakarida monosakarida penyusunnya yaitu fruktosa dan glukosa, selanjutnya glukosa akan dimanfaatkan oleh Streptococcus thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus sebagai sumber energi dan asam-asam organik terutama asam laktat. Asamasam organik akan menurunkan pH susu kacang hijau sehingga kefir bercita rasa masam. Disamping penguraian karbohidrat terjadi juga penguraian protein susu menjadi komponen yang lebih kecil, yaitu asam amino. Asam amino juga berkontribusi menurunkan nilai pH. Dengan demikian, semakin lama proses fermentasi, semakin masam pula cita rasa kefir. Menurut Tamime & Robinson (1985), fermentasi karbohidrat oleh Streptococcus dan Lactobacillus dilakukan melalui konversi karbohidrat ke glukosa dan kemudian glukosa difermentasi melalui jalur Embden-Meyerhof untuk memproduksi asam laktat sebagai produk utama. Asam laktat memiliki flavor yang menyenangkan dan memiliki sifat sebagai pengawet sehingga banyak digunakan dalam indusri pangan. Asam laktat merupakan salah satu metabolit primer yang dihasilkan dalam proses fermentasi. Kadar asam sangat menentukan cita rasa kefir dan sekaligus menentukan kualitas kefir yang dihasilkan. Rata-rata kadar asam laktat yang dihasilkan dalam fermentasi kefir susu kacang hijau sebesar 1,29 %. Kisaran asam laktat pada prosuk kefir susu kacang hijau ini masih berada dalam batas kisaran asam laktat kefir dari susu hewani. Menurut Wood (1982), kadar asam laktat pada produk kefir dari susu hewani berkisar antara 0,3 – 1,3 % dan kadar asam laktat pada SNI susu fermentasi (yoghurt) yaitu 0,5 – 2,0 %. KESIMPULAN a. Kacang hijau dapat digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan kefir. b. Kadar asam laktat pada olahan kefir susu kacang hijau sebesar 1,29 %. c. Kadar asam laktat pada olahan kefir susu kacang hijau sesuai dengan SNI susu fermentasi yaitu 0,5 - 2,0 %. DARTAR PUSTAKA Burhan Bahar. 2008. Kefir Minuman Fermentasi dengan Segudang Khasiat untuk Kesehatan. Jakarta: PT.Gramedia Pustaka Utama. Battcock, M and S. A. Ali. 1998. Basic Principles of Fermentation. FAO. Agricultural Services Bulletin No. 134. Intermediate Technology, Schumacher Centre for Technology and Development, Bourton Hall, Bourton On Dunsmore, Rugby, Warwickshire, UK. Fardiaz, S. Kefir, Susu Asam Berkhasiat. Majalah Intisari, Nov 1997.
Halin JH and Evancho GM. 1992. The Beneficial Role of Microorganisme in the Safety and Stability of Refrigerated Food, In Dennis C and Stringer M. Chilled Food A Comperhensive Guide. Ellis Horwood, NewYork. Hidayat N, Padaga MC, Suhartini S. 2006. Mikrobiologi Industri., Andi Offset, Yogyakarta. R. Cahyono., H. D. Kusumaningrum. 1996. Produksi dan Aktivitas Antibakteri Minuman Sehat Kaya Vitamin B12 Hasil Fermentasi Laktat dari Sari Wortel. J. Ilmu dan Teknologi Pangan 2 (1) : 25-30. Robinson, D. and DN. Singh, 2001. Alternative Protein Sources for Lying Hens. Report for the Rural Industries Research and Development Corporation. Queensland Poultry Research and Development Centre. Sari, N.K. 2007. Tren dan Potensi Susu Sapi dalam Food Review bulan Maret 2007. PT Media Pangan Indonesia Soekarto, S.T. 1985. Penilaian Organoleptik. Bharata Karya Aksara. Jakarta. Soerodo, APT, 1969. Kimia analitik kuantitatif, hlm 34-35. Surono, I.S. 2004. Probiotik, Susu Fermentasi dan Kesehatan. Yayasan Pengusaha Makanan dan Minuman Seluruh Indonesia (YAPMMI). TRICK. Jakarta. p 31-32 Tamime, A.Y. and Robinson, R.K. 1985. Yoghurt Science and Technology. New York: Pergamon Press. W. Haryadi. 1986. Ilmu kimia analitik dasar. Jakarta: PT.Gramedia
