PENGARUH JENIS MIKROORGANISME dan pH TERHADAP KUALITAS MINUMAN PROBIOTIK dari AMPAS TAHU THE EFFECT OF pH and TYPE OF MICROORGANISMS FOR QUALITY PROBIOTIC DRINKING FROM BEAN CAKE SOLID WASTE Sri Kumalaningsih1, Wignyanto1, Vitta Rizky Permatasari1, A. Triyono2* Pengajar Jurusan Teknologi Industri Pertanian-Fakultas Teknologi Pertanian-Universitas Brawijaya Jl. Veteran-Malang 65145 2Alumni Jurusan Teknologi Industri Pertanian-Fakultas Teknologi Pertanian-Universitas Brawijaya Jl. Veteran-Malang 65145 *email:
[email protected] 1Staff
ABSTRAK Penelitian bertujuan untuk mengetahui pengaruh jenis mikroorganisme dan pH yang tepat untuk mendapatkan kualitas dan viabilitas yang tinggi pada proses pembuatan minuman probiotik dari ampas tahu. Penelitian menggunakan metode rancangan acak pola tersarang dengan 2 faktor, yaitu jenis isolat yang digunakan (Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus casei) dan pH (5 ; 6 dan 7) dengan 3 kali ulangan. Parameter yang diamati adalah pengamatan kimia (pH, total gula, total asam) dan pengamatan mikroobiologi (Total BAL). Hasil Penelitian menunjukkan bahwa semakin rendah pH pada masing-masing mikroorganisme yaitu Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus casei maka viabilitas BAL selama fermentasi semakin tinggi. Perlakuan pH 5 dengan jenis mikroorganisme Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus casei mexmberikan hasil yang paling baik dalam mempertahankan viabilitas BAL selama proses fermentasi dengan total BAL 6 x 10 9 CFU/ml untuk Lactobacillus casei dan 4,90 x 109 CFU/ml untuk Lactobacillus plantarum. Semua perlakuan masih memenuhi syarat panagan probiotik karena hingga penyimpanan selama 4 minggu yakni 5,48 x 106 4,80 x 108 CFU/ml (>106 CFU/ml) produk Kata Kunci: Ampas Tahu, Lactobacillus plantarum, pH, Lactobacillus casei, Viabilitas BAL ABSTRACT This research is aimed to find out the best pH and microorganism for the product of probiotic drink from solid waste bean cake. In this research using nested methods with 2 factors that is kind of isolates (Lactobacilus casei and lactobacillus plantarum) and degree of acidity (pH) (5 ; 6 ; 7) with 3 times a snapshot exam. In parameter that observed is the observation of chemistry (pH, a total sugar, total acid) and observation mikroobiologi (total bales)The result showed that the more low pH on each microorganisms namely Lactobacillus plantarum and lactobacillus casei then viabilitas bales during fermentation is getting higher. Treatment pH with kind microorganisms Lactobacillus plantarum andLactobacillus casei give the results of the most good in maintaining viabilitas bales during the process of fermentation with a total bales 6 x 10 9 CFU/mls to lactobacillus casei and 4,90 x 109 CFU/mls to Lactobacillus plantarum. treatment until all storage for 4 weeks namely 5,48 x106- 4,80 x 108cfu/mls (< 106 cfu/mls) , so that product can become probiotic prtoduct Keywords: Tofu Dregs, Lactobacillus plantarum, pH, Lactobacillus casei, Viability BAL PENDAHULUAN 67,5% karbohidrat dan 17,4% protein sehingga masih bisa dimanfaatkan untuk meningkatkan Ampas tahu merupakan limbah nilai ekonomis dari ampas tahu. Peningkatan produksi tahu yang terbuat dari kacang nilai ekonomis ampas tahu dapat dilakukan kedelai dan berpotensi cukup tinggi di dengan memanfaatkan ampas tahu menjadi Indonesia. Total ampas tahu di Indonesia produk berupa minuman dengan kadar tercatat pada tahun 2013 sebanyak 807.568 ton, protein yang tinggi. Minuman dengan kadar sedangkan Jawa Timur sebanyak 337.283 ton protein yang tinggi ini dapat dikonversikan (Anonymous, 2012). menjadi produk berupa minuman probiotik. Ditinjau dari komposisi kimianya, ampas Minuman probiotik merupakan tahu mempunyai beberapa kandungan unsur sejenis minuman yang dibuat dengan senyawa bioaktif yang tinggi karena menurut memanfaatkan genus bakteri probiotik Hartono (2004) ampas tahu masih memiliki tertentu untuk membantu proses fermentasi
(Tamine et al, 2005). Fermentasi merupakan proses yang relatif murah dan mampu menyederhanakan karbohidrat kompleks serta meningkatkan protein sehingga nilai gizi bahan yang terfermentasi lebih tinggi daripada bahan asalnya. Menurut Aisjah (2007), peningkatan protein terjadi disebabkan oleh adanya aktivitas mikroba dan terjadi penambahan protein dari massa sel mikroba akibat pertumbuhannya selama proses fermentasi berlangsung. Permasalahannya semakin lama fermentasi, tingkat keasaman makin tinggi sehingga akan menghambat pertumbuhan bakteri patogen, namun apabila terlalu lama akan mempengaruhi cita rasa yang terlalu asam, sebaliknya fermentasi yang terlalu singkat menyebabkan bakteri asam laktat tidak optimal dalam memecah nutrisi dan jumlah bakteri kurang optimal untuk dikategorikan sebagai minuman probiotik selain itu fermentasi juga berpengaruh terhadap viabilitas BAL (Palupi, 1999). Dalam proses fermentasi ada beberapa faktor yang mempengaruhi tingkat pertumbuhan mikroba yaitu substrat, suhu, pH, oksigen, dan mikroba yang digunakan (Kunaepah, 2008). salah satu faktor yang terpenting dalam proses fermentasi adalah tingkat keasaman (pH) yang secara otomatis akan berhubungan dengan jenis mikroorganisme yang digunakan. Hal ini berarti tiap jenis mikroorganisme yang digunakan memiliki pH optimal dalam berfermentasi sehingga mampu dihasilkan senyawa-senyawa aktif yang optimal. Semakin optimalnya pH fermentasi maka mikrobia akan berkembang dengan baik dan aktif, sehingga mampu menguraikan kandungan kimia dalam bahan. Berdasarkan penjabaran di atas, pada penelitian ini akan dicari pH fermentasi yang tepat untuk tiap jenis inokulum yang digunakan sehingga mampu menghasilkan produk minuman probiotik yang memiliki kandungan gizi yang baik yang diukur melalui uji kimia dan biologis. BAHAN DAN METODE Bahan Bahan yang digunakan dalam pembuatan minuman probiotik dari ampas tahu antara lain ampas tahu, MRSA, MRSB, susu skim 5%, gula 5%, starter L. plantarum dan L. casei.
Alat Alat yang digunakan dalam pembuatan stok kultur dan kultur siap pakai adalah timbangan digital, Wadah penimbang, gelas ukur, Kompor gas, Autoklaf, incubator, Laminar Air Flow, tabung reaksi, erlenmenyer, pipet volume, jarum ose, bola hisap, pipet mikro, alumunium foil dan plastik wrapped, pH meter, viscometer, aotoklaf, hand refraktometer, inkubator, spektrofotometer, sentrifuse, vortex, tube plastik, tabung reaksi, cawan petri, erlemeyer, botol kaca, labu ukur, laminar air flow, mikropipet, kompor listrik, termometer, pipet volume, pipet tetes, spatula kaca, gelas ukur, beaker glass, bola hisap, almunium foil, kertas label, timbangan digital buret, bunsen, colony counter dan jarum ose Rancangan Percobaan Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental yang menjelaskan adanya pengaruh yang terjadi pada minuman probiotik dari ampas tahu. Metode penelitian yang digunakan yaitu Rancangan Acak Pola Tersarang (RAT) yang disusun secara faktorial dengan 2 faktor. Faktor I terdiri dari 2 level yaitu jenis mikroorganisme (L. casei dan L. plantarum) dan faktor II terdiri dari 3 level yaitu pH (7;6;5). Sehingga, didapatkan 6 kombinasi perlakuan dengan 3 ulangan. Pembuatan Stok Kultur A. Stok Kultur Bakteri L. plantarum dan L. casei dalam kultur agar didapatkan di Laboratorium Biokimia dan Nutrisi Teknologi Hasil Pertanian. Kemudian ditumbuhkan dalam media MRS agar miring steril dan diinkubasi suhu 370C selama 24 jam. Kemudian Stok kultur agar miring disimpan dalam refrigerator suhu 2-30C dan digenerasi 1 minggu sekali. B. Kultur Starter Stok kultur agar miring digores, lalu kultur dipindahkan dalam 10 ml medium MRS Broth steril lalu diinkubasi suhu 370C selama 24 jam. Kemudian 10 ml medium MRS broth yang telah melalui masa inkubasi 24 jam pada suhu 370C tersebut dipindahkan kedalam 90 ml campuran steril yang terdiri dari susu ampas tahu, susu skim dan gula 5%. Di inkubasi pada suhu 370C selama 24 jam. Kultur starter cair siap dipakai.
Pembuatan minuman probiotik dari ampas tahu Proses pembuatan minuman probiotik dengan menggunakan ampas tahu dapat dijelaskan sebagai berikut : 1. Limbah padat tahu berupa ampas tahu (biasanya masih berwujud setengah basah) diblender terlebih dahulu. 2.Ampas tahu dipres dengan menggunakan pengepres hidrolik hingga menghasilkan susu ampas tahu. 3.Susu ampas tahu kemudian ditambahkan gula 5% (v/b) dan susu skim 5% (v/b). 4.Setelah tercampur, kemudian susu ampas tahu dimasak sampai 850C. 5. Susu ampas tahu didinginkan sampai suhu 400C. 6.Setelah dingin susu ampas tahu ditambahkan starter sebanyak 5% dan difermentasi selama 6 jam serta di atur pH sesuai dengan rancangan sehingga menghasilkan minuman terfermentasi. 7.Minuman terfermentasi probiotik kemudian di lakukan uji kimia (pH, Total Gula dan Total Asam) dan Biologis (Total BAL). Analisa kimia meliputi total asam (AOAC, 1970), total gula dengan metode Anthrone (Apriyanto dkk., 1989), dan pH (AOAC,1990). Analisa biologi menggunakan Total BAL (Lay,2004). Analisa data dilakukan dengan metode analisis ragam (Analysis of Variant atau ANOVA) Kemudian dilakukan uji beda BNT dengan taraf nyata 5% (Young and Huffman, 2003). HASIL DAN PEMBAHASAN Bahan Baku Tujuan dilakukan analisa bahan baku ini adalah untuk mengetahui kandungan zat gizi dalam sari ampas tahu yang digunakan dalam pembuatan minuman probiotik sari ampas tahu. Analisis kimia yang dilakukan
meliputi pH, Kadar total asam dan kadar protein. Hasil analisa dapat dilihat pada tabel 1. Tabel 1 Rerata Hasil Analisa Sari Ampas tahu Parameter
Hasil penelitian Rerata pH 7,8 Rerata Total Asam 0,079% Kadar Protein 7,89% Total Gula 3,12% Keterangan:* Hartono (2004)
Literatur 5,20 * 0,083% * 17,4% * -
Pada Tabel 4.1 dapat dilihat bahwa analisa yang dilakukan tidak berbeda jauh dengan literatur yang ada. Analisa pH dilakukan untuk mengetahui penurunan pH akibat fermentasi BAL. Penurunan pH juga terkait dengan jumlah total asam, di mana hasil analisa menunjukkan makin tinggi total asam maka pH semakin rendah. Analisa total asam dilakukan untuk mengetahui perubahan jumlah total asam setelah melalui proses fermentasi oleh BAL pada produk minuman probiotik ampas tahu. Analisa total gula dilakukan untuk mengetahui jumlah gula pada ampas tahu yang akan dimanfaatkan oleh BAL sebagai nutrisi dalam proses fermentasi. Hasil Analisa Minuman Probiotik dari Ampas tahu A. Total BAL Analisa total BAL setelah proses fermentasi pada produk minuman probiotik dari ampas tahu dilakukan untuk mengetahui perubahan total BAL setelah mengalami proses fermentasi selama 6 jam dan mengetahui pengaruh pH tehadap rerata total BAL. Perubahan total BAL pada minuman sari ampas tahu probiotik dapat dilihat pada Tabel 2
Tabel 2 Rerata Hasil Analisa Peningkatan Total BAL Perlakuan Mikroorganisme L. casei
L plantarum
pH 7 6 5 7 6 5
Total BAL CFU / mL Sebelum Fermentasi Setelah Fermentasi 1,14 x 108 1,13 x 109 1,53 x 108 2,80 x 109 1,60 x 108 6,00 x 109 8 2,50 x 10 1,58 x 1010 8 2,65 x 10 3,87 x 1010 8 3,17 x 10 4,90 x 1010
Peningkatan 1,02 x 109 2,65 x 109 5,99 x 1010 1,56 x 1010 3,84 x 1010 4,87 x 1010
Berdasarkan Tabel 2 dapat dilihat bahwa total BAL pada seluruh perlakuan mengalami peningkatan setelah fermentasi. Kenaikan total BAL tertinggi pada jenis mikroorganisme Lactobacillus casei yaitu pada pH 5 yakni sebesar 5,99 x 1010 dan untuk kenaikan total BAL terendah yaitu pada pH 7 yakni sebesar 1,02 x 109. Sedangkan, untuk Lactobacillus plantarum kenaikan total BAL tertinggi yaitu pada perlakuan pH 5 yakni sebesar 4,87 x 1010 dan kenaikan total BAL terendah yaitu pada perlakuan pH 7 yakni sebesar 1,56 x 1010. Kenaikan total BAL tertinggi pada pH 5 oleh setiap mikroorganisme dikarenakan masing-masing mikroorganisme pada pH asam lebih produktif dan lingkungannya lebih sesuai untuk melakuakan metabolit dibandingkan dengan pH netral. Menurut Hayes (1995), pertumbuhan bakteri dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain nutrisi, temperatur, kelembapan, oksigen, pH dan substansi penghambat. Untuk kenaikan total BAL sebelum dan sesudah fermentasi pada masingmasing perlakuan dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Diagram Peningkatan Total BAL Selama Proses Fermentasi Pada Gambar 1 dapat dilihat bahwa semua perlakuan mengalami peningkatan total BAL. Peningkatan total BAL selama fermentasi karena, bakteri asam laktat memiliki pH yang optimal untuk menghasilkan asam laktat dari perombakan gula dan protein menjadi komponenkomponen yang lebih sederhana yakni asam laktat, asam organik, CO2, H2O dan energi. Menurut Salminen dan Wright (1998), faktor lingkungan yang optimal maka bakteri akan secara produktif untuk memfermentasi gula menghasilkan asam laktat dan energi pertumbuhan dimana setiap 1 mol glukosa akan menghasilkan 2 mol asam laktat dan 2 ATP.
Hasil Analisa Total Asam Perubahan total asam akibat jenis mikroorganisme dan pH dapat dilihat pada Tabel 4.4 Tabel 4.4 Hasil Analisis Rerata Nilai Peningkatan Total Asam. Perlakuan Jenis Mikroorganisme Lactobacillus casei
Total Asam Peningkatan pH Awal Sebelum Fermentasi Sesudah Fermentasi 7 0,17 0,23a 0,06 6 0,17 0,50b 0,33 5 0,19 0,70c 0,51 Lactobacillus plantarum 7 0,19 0,37a 0,18 6 0,21 0,48a 0,27 5 0,21 0,57b 0,36 Keterangan: Angka pada kolom dengan mempunyai huruf yang tidak sama menunjukkan beda nyata pada uji BNT 5%. Pada Tabel 4.4 dapat dilihat pada jenis mikroorganisme L. casei peningkatan total asam paling tinggi yakni pada minuman probiotik dari ampas tahu dengan pH 5 sebesar 0,51% dan peningkatan total asam terendah yakni pada pH 7 sebesar 0,06%. Sedangkan, pada jenis mikroorganisme Lactobacillus plantarum memiliki rerata peningkatan total asam tertinggi yakni pada pH 5 sebesar 0,36% dan rerata peningkatan total asam terendah yakni pada pH 7. Hasil analisa ragam menunujukan bahwa pengaruh jenis mikroorganisme dan pH memberikan pengaruh yang nyata (α = 0,05) terhadap
peningkatan total asam minuman probiotik dari ampas tahu selama fermentasi. Semakin optimalnya pH pada masingmasing mikroorganisme maka total asam yang dihasilkan semakin tinggi. Hal ini disebabkan karena bakteri asam laktat yakni L.casei dan L. plantarum dapat menggunakan pH tersebut sebagai lingkungan yang sesuai untuk pertumbuhan dan menghasilkan asam yang lebih banyak. Selain itu peningkatan total asam dapat dipengaruhi oleh pH dengan masing-masing mikroorganisme sehingga semakin optimalnya pH yang tersedia bagi bakteri asam laktat untuk merombak nutrisi
yang terkandung dalam substrat sehingga terakumulasinya asam-asam organik dalam jumlah yang lebih banyak dalam waktu yang singkat (Helferich dan Westhoff, 1980).Penjelasan untuk kenaikan total asam sebelum dan sesudah fermentasi dapat dilihat pada gambar 4.3
Pada Gambar 4.3 dapat dilihat bahwa semua perlakuan mengalami kenaikan total asam. Total asam yang terhitung diasumsikan sebagai jumlah asam laktat yang merupakan hasil dari metabolit BAL yang ditambahkan. Ketika sel mengalami pertumbuhan maka akan terjadi peningkatan total asam pada medium fermentasi. Rerata total asam yang terhitung berkisar antara 0.23% - 0,7%. Hasil Analisa Total Gula
Gambar 4.3. Diagram Pengaruh jenis mikroorganisme dan pH terhadap Rerata Total Asam minuman probiotik dari ampas tahu
Pengaruh jenis mikroorganisme dan pH terhadap rerata total gula minuman probiotik ampas tahu dapat dilihat pada tabel 4.5.
Tabel 4.5 Hasil Analisis Rerata Peningkatan Total Gula Perlakuan Jenis Mikroorganisme Lactobacillus casei
Total Gula Peningkatan pH Sebelum Fermentasi Sesudah Fermentasi 7 10,44 9,47b 0,97 6 11,34 10,12bc 1,22 5 13,53 6,93a 6,60 Lactobacillus plantarum 7 11,17 10,92bc 0,25 6 13,22 9,90b 3,32 5 14,85 7,28a 7,58 Keterangan: Angka pada kolom dengan mempunyai huruf yang tidak sama menunjukkan beda nyata pada uji BNT 5% Berdasarkan Tabel 4.5 dapat dilihat bahwa untuk jenis mikroorganisme L. casei memiliki penurunan total gula tertinggi yakni pada pH 5 sebesar 6,60 total dan rerata penurunan total gula terkecil adalah pada pH 7 sebesar 0,97. Sedangkan untuk jenis mikroorganisme L. plantarum memiliki rerata penurunan total gula sebelum dan sesudah fermentasi sebesar 7,58 pada pH 5 dan rerata penurunan total gula tergula terkecil pada pH 7 sebesar 0,25. Hasil analisa ragam menunjukan bahwa pengaruh jenis mikroorganisme dan pH memberikan pengaruh yang nyata (α = 0,05) terhadap penurunan total gula minuman probiotik ampas tahu selama fermentasi. Total gula akan semakin menurun sesuai kenaikan total asam. Hal ini dikarenakan total gula adalah substrat untuk mikroorganisme dalam menghasilkan asam-asam laktat. Menurut Ray dan Bhunia (2008) BAL mampu memanfaatkan sukrosa sebagai sumber nutrisi karena sukrosa telah mengalami hidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa yang kemudian
dimetabolisme pada jalur EMP (Embeden Meyerhoff Parnas) menghasilkan asam laktat. Penurunan total gula untuk semua perlakuan dapat dilihat pada gambar 4.4 dibawah ini.
Gambar 4.4 Diagram Pengaruh Jenis mikroorganisme dan pH terhadap Rerata Total Gula Minuman Probiotik Ampas tahu.
Berdasarkan Gambar 4.4 dapat dilihat bahwa semua perlakuan mengalami penurunan. Total total gula pada minuman probiotik ampas tahu sebelum fermentasi
berkisar antara 9,75%-10,98% sedangkan setelah fermentasi total gula yang dihasilkan 6,93%-10,92%. Penurunan nilai total gula terjadi pada semua perlakuan. Penurunan total gula berkaitan dengan peningkatan total BAL, dimana penurunan total gula menunjukkan jumlah substrat yang digunakan oleh BAL untuk pertumbuhan. Semakin banyak nutrisi yang dirombak maka total gula akan semakin kecil.
dari ampas tahu difermentasi selama 6 jam dengan mikroorganisme yang berbeda yaitu Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus casei, dan kemudian minuman probiotik dari ampas tahu disimpan dalam kulkas pada suhu 4°C selama 4 minggu, diamati pada minggu ke 0, 2, dan 4 minggu. Hasil Analisa Viabilitas Bakteri Asam Laktat Selama Penyimpanan Dingin Viabilitas bakteri probiotik dapat dilihat dari jumlah total bakteri asam laktat pada awal penyimpanan minuman ampas tahu probiotik dari minggu ke-0 hingga minggu ke-4. Hasil pengamatan viabilitas BAL dapat dilihat pada Tabel 4.6.
Hasil Analisa Minuman Probiotik Dari Ampas Tahu Selama Penyimpanan Dingin Dalam penelitian ini, minuman probiotik dari ampas tahu dibuat dengan mengatur pH yaitu pH 5, pH 6 dan pH 7. Masing-masing kelompok minuman probiotik Tabel 4.6 Rerata Nilai Total BAL Selama Penyimpanan Dingi Jenis Mikroorganisme L. casei
L. plantarum
pH 7 6 5 7 6 5
0 1,14 x108 1,53 x108 1,60 x108 2,50 x108 2,65 x108 3,17 x108
Penurunan total BAL tertinggi adalah minuman probiotik dari ampas tahu dengan jenis mikroorganisme L. plantarum pH 5 yaitu sebesar 6,70 x107 dan L.casei pH 5 sebesar 9,05 x107 sedangkan penurunan total BAL terendah adalah perlakuan L. plantarum pH 7 sebesar 8,75 x 107 CFU/ml dan L.casei pH 5 sebesar 6,60 x107CFU/ml. Hal tersebut dikarenakan selama penyimpanan dingin banyak sel mikro yang rusak dan mati. Namun, pada pH 7 mengalami sedikit penurunan total BAL dikarenakan pada pH 7 setiap jenis mikroorganisme masih memiliki total gula yang cukup banyak sehingga dapat berfungsi sebagai cryoprotectant agent yakni zat yang bisa melindungi dinding sel bakteri selama proses pendinginan. Menurut literatur Fardiaz (1992) total gula dapat berfungsi sebagai bahan pelindung dari kerusakan akibat proses pendinginan, akan tetapi dalam konsentrasi tinggi dapat menyebabkan kerusakan pada sebagian sel bakteri. Menurut Yousef dan Juneja (2003), penurunan temperatur dapat menyebabkan penurunan fluiditas lapisan ganda fosfolipid yang menyusun membran sel. Lebih lanjut dapat menyebabkan peningkatan konsentrasi senyawa terlarut dalam sel yang
Minggu 2 5,74 x107 7,48 x107 1,25 x108 2,13 x108 2,40 x108 2,8x108
4 2,68 x106 1,13 x107 6,95 x107 1,84 x108 2,09 x108 2,50 x108
Penurunan 8,75 x 107 8,9x107 9,05 x107 6,60 x107 6,63 x107 6,70 x107
dapat mendorong terjadinya osmotic injury pada protein sel. Kematian sel akibat pembekuan terutama disebabkan osmotic injury protein sel yang menyebabkan kerusakan membran sel dan denaturasi DNA. Kedua hal inilah yang menyebabkan terjadinya penurunan total probiotik selama penyimpanan suhu rendah. Penurunan masing-masing jenis mikroorganisme pada pH 5 dapat dilihat pada gambar 4.5
Gambar
4.5. Grafik Pengaruh Jenis Mikroorganisme dan pH Terhadap Viabilitas BAL Selama Penyimpanan Dingin
Berdasarkan Gambar 4.5 dapat dilihat bahwa selama penyimpanan dingin minuman probiotik dari ampas tahu mengalami penurunan. Penurunan total BAL diduga karena adanya proses pendinginan yang
dapat menyebabkan bakteri probiotik dorman sehingga bakteri pada minuman probiotik dari ampas tahu mengalami penurunan total BAL. Hal tersebut sejalan dengan pernyataan Beal et al. (2000) bahwa tahap pendinginan merupakan titik kritis yang berpengaruh negatif terhadap viabilitas dan kondisi fisiologis bakteri. Haynes & Playne (2002) menyatakan bahwa pendinginan awal dan churning memberikan efek yang paling besar terhadap penurunan viabilitas sel probiotik. Pendinginan air memicu larutan menjadi lebih kental sehingga menyebabkan kerusakan osmotik. Suhu pendinginan yang cepat cenderung menyebabkan mikroba dorman tetapi tidak membunuhnya (Tontora et al., 2001). Adam and Moss (2000) menambahkan bahwa suhu memberikan pengaruh besar dalam peningkatan maupun penurunan pertumbuhan mikroorganisme. 4.3.2 Hasil Analisa pH Selama Penyimpanan Dingin Bakteri asam laktat selama penyimpanan beku akan terus menghasilakan asam lakat sehingga dapat menurunkan pH. Penurunan pH dapat dilihat pada Tabel 4.7. Tabel 4.7 Rerata Nilai pH Selama Penyimpanan Dingin Minggu Jenis Mikro pH Penurunan organisme 0 2 4 L. casei 7 5,84 4,83 4,53 1,31b 6 4,95 4,71 4,51 0,44a 5 3,96 3,65 3,45 0,52a L. plantarum 7 4,90 4,78 4,41 0,50a 6 4,32 4,64 4,37 0,04a 5 3,83 3,60 3,34 0,49a Keterangan: Angka pada kolom dengan mempunyai huruf yang tidak sama menunjukkan beda nyata pada uji BNT 5%.
Pada Tabel 4.7 dapat dilihat bahwa pada jenis mikroorganisme L. casei penurunan terendah hingga minggu ke 4 pada perlakuan pH 5 dengan nilai penurunan sebesar 1,31 sedangkan untuk jenis mikroorganisme L. plantarum penurunan tertinggi juga pada perlakuan dengan pH 5. Hal ini dapat dikarenakan karena beberapa faktor yakni selama proses penyimpanan dingin mikroorganisme pada pH 5 sudah memasuki fase log. Menurut Wolvers (2010) menyatakan bahwa asam laktat merupakan hasil metabolit utama fermentasi BAL, di mana bentuk terdisosiasi tergantung pada pH Penurunan pH dapat dilihat pada grafik 4.6.
Gambar 4.6. Grafik Analisis pH Selama Proses Penyimpanan Pada Gambar 4.6 dapat dilihat bahwa selama penyimpanan dingin pH minuman probiotik dari ampas tahu mengalami penurunan. Penurunan pH terjadi karena adanya BAL yang menghasilkan asam laktat hasil dari proses metabolismenya. Asam laktat yang terakumulasi menyebabkan pH semakin menurun selama penyimpanan. Menurut literatur bahwa pH mengalami penurunan dikarenakan asam laktat yang dihasilkan oleh bakteri asam laktat akan disekresikan keluar sel sehingga terakumulasi didalam cairan fermentasi, peningkatan asam laktat dapat diukur dengan adanya penurunan pH pada minuman probiotik ampas tahu Singleton (1988). Hasil Analisa Total Asam Selama Penyimpanan Dingin Menurut Nurwantoro et al., (2009) menyatakan bahwa kemampuan terbesar yang dimiliki BAL dapat mendegradasi berbagai jenis gula menjadi berbagai komponen terutama asam laktat. Pada minuman probiotik dari ampas tahu kandungan bakteri didalamnya masih melakukan proses metabolisme selama penyimpanan dingin. Peningkatan total asam pada semua perlakuan dapat dilihat pada Tabel 4.8. Tabel 4.8. Rerata Nilai Total Asam Selama Penyimpanan Dingin Minggu Jenis Mikro pH Selisih organisme 0 2 4 L. casei 7 0,24 0,28 0,48 0,24ab 6 0,49 0,6 0,65 0,16a 5 0,64 0,67 0,69 0,05a L. plantarum 7 0,28 0,38 0,45 0,17a 6 0,5 0,52 0,59 0,09a 5 0,74 0,73 0,78 0,06a Keterangan: Angka pada kolom dengan mempunyai huruf yang tidak sama menunjukkan beda nyata pada uji BNT 5%.
Berdasarkan Tabel 4.8 dapat dilihat bahwa pengaruh jenis mikroorganisme terhadap total asam selama penyimpanan dingin. Minuman ampas tahu probiotik
dengan jenis mikroorganisme L. plantarum pH 5 dan L. casei pH 5 memiliki peningkatan total asam yang terendah sekitar 0.05% dan 0,06%.sedangkan untuk peningkatantotal asam trtinggi pada masing-masing mikroorganisme yaitu pada pH 7. Hal ini dikarenakan total gula selama proses fermentasi pada pH 7 masih cukup besar. Gula berfungsi selain sebagai pelindung kerusakan bakteri selama penyimpanan dingin juga berfungsi sebagai nutrisi BAL pada saat penyimpanan dingin karena semakin besar jumlah gula maka substrat yang tersedia bagi mikroba semakin banyak, sehingga pertumbuhannya semakin banyak dan cepat, sehingga aktivitas mendegradasi sukrosa menjadi asam organik menjadi tinggi pula (Harper dan Hall, 1976 dalam Sulastri, 2008). Asam yang terbentuk dipengaruhi oleh penambahan sukrosa. Pada tahap pertama sukrosa akan dipecah menjadi asam piruvat melalui Jalur Embden Meyerhof-Parnas (EMP) (Lee, 1996). Pada tahap kedua fermentasi asam piruvat akan diubah menjadi asam laktat (Fardiaz,1988). Nilai total asam pada minuman ampas tahu probiotik selama penyimpanan suhu rendah peningkatannya tidak signifikan akibat dari aktifitas dan pertumbuhan bakteri kurang maksimun selama suhu dingin. Hal tersebut sejalan dengan literatur yang menyatakan bahwa pada suhu pendinginan, reaksi biokimia dan enzimatis dalam sel bakteri akan menurun sehingga menyebabkan proses metabolisme akan berjalan lambat (Hadiwiyoto, 1994). Hasil analisa ragam menujukkan bahwa perlakuan jenis mikroorganisme L. casei memberikan pengaruh yang nyata (α=0,05) terhadap pH akan tetapi perlakuan jenis mikroorganisme L. plantarum dan pH memberikan pengaruh yang tidak nyata terhadap peningkatan total asam minuman probiotik dari ampas tahu untuk jenis mikroorganisme L. casei selama penyimpanan dingin.
Gambar
4.7. Grafik Pengaruh Mikroorganisme Dan pH Terhadap Asam Selama Penyimpanan Dingin
Jenis Total
Pada Gambar 4.7 dapat dilihat bahwa total asam selama proses penyimpanan dingin selama 4 minggu mengalami peningkatan. Peningkatan yang terjadi, mengindikasikan bahwa hingga minggu ke-4 masih terdapat L.casei dan L. plantarum yang masih hidup dan melakukan proses metabolisme yang menghasilkan asam laktat sebagai hasil etabolismenya. Hasil Analisa Total Gula Selama Penyimpanan Dingin Pengamatan dilakukan setiap 2 minggu sekali, sehingga diperolah hasil total gula seperti pada Tabel 4.9. Tabel 4.9. Rerata Nilai Total Gula Selama Penyimpanan Dingin Minggu Selisih 0 2 4 7 10,60 9,28 8,93 1,67a 6 11,14 10,25 9,03 2,11a 5 7,26 7,17 6,61 0,65a L. plantarum 7 10,15 9,97 8,65 1,50a 6 9,26 8,46 7,72 1,53a 5 7,86 7,17 7,24 0,62a Keterangan: Angka pada kolom dengan mempunyai huruf yang tidak sama menunjukkan beda nyata pada uji BNT 5%. Jenis Mikro organisme L. casei
Sampel
Pada Tabel 4.9 dapat dilihat bahwa penurunan total gula selama proses penyimpanan mengalami penurunan pada semua perlakuan. Penurunan terendah pada jenis mikroorganisme L. casei pH sebesar 0,65% dan L. plantarum sebesar 0,62%. Hal ini dikarenakan mikroorganisme pada ph 5 sudah lambat dalam melakukan metabolit sehingga total gula yang yang berkurang selama penyimpanan menjadi rendah. Dibandingkan dengan perlakuan pH 7 pada masing-masing jenis mikroorganisme penurunan masih tinggi. Hal ini dikarenakan pada pH 7 masih dapat mengalami proses metabolit dikarenakan masih memiliki cadangan substrat yang cukup banyak. Oberman and Libudzisz (1998), menyatakan bahwa peningkatan jumlah bakteri menyebabkan peningkatan perombakan senyawa gula yang ada pada medium menjadi asam–asam organik. Perubahan total gula dapat dilihat pada grafik 4.8.
Gambar
4.8. Grafik Pengaruh Jenis Mikroorganisme Dan pH Terhadap Total Gula Selama Penyimpanan Dingin.
Pada Gambar 4.8 dapat dilihat bahwa selama penyimpanan dingin terjadi penurunan total gula yang disebabkan oleh adanya proses metabolisme dari BAL yang memanfaatkan gula sebagai sumber energi yang dipecah menjadi asam laktat. Penurunan total gula selama penyimpanan tidak terjadi secara signifikan pada semua perlakuan. Hal ini dikarenakan pada suhu penyimpanan dingin aktifitas metabolisme BAL memecah gula terhambat. Menurut Hadiwiyoto (1994) pada suhu dingin reaksi biokimia dan enzimatis dalam sel bakteri menurun akibatnya proses metabolisme akan berjalan lambat. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Hasil Penelitian menunjukkan perlakuan pH 5 dengan jenis mikroorganisme Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus casei memberikan hasil yang paling baik dalam mempertahankan viabilitas BAL selama proses fermentasi dengan total BAL 6 x 109 CFU/ml untuk Lactobacillus casei dan 4,90 x 109 CFU/ml untuk Lactobacillus plantarum. Selama penyimpanan semua perlakuan hingga penyimpanan selama 4 minggu yakni 5,48 x 106 - 4,80 x 108 CFU/ml (>106 CFU/ml), sehingga produk masih memenuhi syarat panagan probiotik. Saran Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang umur simpan dan viabilitas BAL dalam jangka waktu yang lebih lama pada minuman ampas tahu probiotik probiotik. . DAFTAR PUSTAKA
Anonymous.
1984. Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists. Association of Analytical Chemists. Washington, D.C . 1990. Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists. Association of Analytical Chemists. Washington, D.C . 1995. Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists. Association of Analytical Chemists. Washington, D.C . 2002. Prebiotik dan Probiotik untuk Kesehatan.
http://www.kompas.com/kompascetak/0201/iptek/prob22.htm. Diakses: tanggal 8 Januari 2014. . 2009. Badan Standarisasi Nasional Indonesia (SNI) 7552:2009). Jakarta. . 2012. Badan Pusat Statistik Tanaman Pangan Indonesia. http://www.bps.go.id/tnmn_pgn.php? kat=3 pada tanggal 17 Januari 2014. Aisjah, 2007. Suplementasi Mineral Zn dan Cu Melalui Bioproses oleh Saccharoyces cerevisiae Sebagai Pakan Imbuhan dan Implementasinya pada Pertumbuhan Ayam Broiler. Makalah Ilmiah, Fakultas Peternakan, Universitas Padjajaran. Bandung. Anindita,H.P.T.2002. Pembuatan Yakult Kacang Hijau Kajian Pengenceran Kacang Hijau dan Kosentrasi Sukrosa. Skripsi. Teknologi Hasil. Fardiaz . 1988. Fisiologi Fermentasi. PAU IPB bekerja sama dengan Lembaga Sumberdaya Informasi IPB p 15-16, 23. Fardiaz, Srikandi. 1992. Mikrobiologi Pangan. PT.Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. Hadiwiyoto, S. 1994. Probiotics and Gastrointestinal Health. American Journal of Gastroeneterology. Vol. 95: 2-4. Harper, W.J. and C.W. Hall. 1976. Dairy Technology and Engineering. The Avi Publishing Company Inc. USA. Hartono. 2004. Pemanfaatan potensi tepung ampas tahu sebagai bahan pembuatan minuman probiotik (Okara Probiotik Drink). Skripsi fakultas Teknologi Pertanian (IPB). Bogor. Hayes, J.D. and Pulford, D.J., 1995, The Glutathione S-transferases Supergene Family : Regulation of GST and The Contribution of The Isoenzymes to = Cancer Chemoprotection and Drug Resistance, Crit. Rev. in Biochem Haynes, I.N. & M.J. Playne. 2002. Survival of Probiotic Cultures in Low Fat Ice Cream.Aust. J. Dairy Technol. 57, 10-14. Kunaepah, U. 2008. Pengaruh Lama Fermentasi dan Konsentrasi Glukosa Terhadap Aktivitas Antibakteri, Polifenol Total dan Mutu Kimia Kefir Susu Kacang Merah. Tesis. Universitas Diponegoro, Semarang. Lee, K.Y. and Salminen, S., 2009. Handbook of probiotics & prebiotics 2nd ed.New Jersey: John Wiley and sons, pp. 177-540.
Moat AG and Foster JW. 1998. Microbial Physiology. John Wiley & Sons inc.,Singapore. Nurwantoro dan A. S. Djarijah. 1997. Mikrobiologi Pangan Hewani-Nabati. Kanisius, Yogyakarta. Nurwantoro, Sutaryo, D. Hartanti dan H. Sukoco. 2009. Viabilitas Bifidobacterium bifidum, kadar laktosa dan rasa es krim simbiotik pada lama penyimpanan suhu beku yang berbeda. J. Indon.Trop. Anim. Agric.34(1):16-21. Ray, B. 2008. Fundamental Food Microbiology. CRC Press, Inc., Florida. Salminen and Wright. 1998. Lactid Acid Bacteria. Marcell Dekker, Inc. New York. Singleton, P. and D. Sainsburry. 1988. Dictionary of Microbiology and Molecular Biology, 2nd. John Willey and Sons, Ltd. Singapore Sulastri, Titin A. 2008. Pengaruh Konsentrasi Gum Arab terhadap Mutu Velva Buah Nanas Selama Penyimpanan Dingin.
Skripsi. Fakultas Pertanian, Universitas Sumatra Utara. Riau. Tamime , A. Y., M. Saarela, A. K. Sondergaard, V. V. Mistry dan N. P. Shah, 2005. Production and Maintenance of Viability Probiotics Microorganism in Dairy Products. In: Tamime, A. Y. (ed). Probiotic Dairy Products. Blackwell Publishing Ltd: UK. Tontora, G. J., E. R. Funke and C. L. Casei. 2001. Microbiology: An Introduction. An Imprint of Addision Wesley longman, Inc. San Fransisco. Wolvers. 2010. Guidance for Substaining the Evidence for Beneficial Effects of Probiotics: Prevention and Management of Infections by Probiotics. Journal Nutr. 140(3):698-712. Young, Y and Huffman. 2003. Probiotic Use in Children. Journal Pediatr helath care 17(6): 27-28.
