PENGARUH PENAMBAHAN SUKROSA TERHADAP JUMLAH BAKTERI DAN KEASAMAN WHEY FERMENTASI DENGAN MENGGUNAKAN KOMBINASI Lactobacillus plantarum DAN Lactobacillus acidophilus
SKRIPSI
Oleh:
DWI MARYANA I 411 10 002
FAKULTAS PETERNAKAN UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2014
i
PENGARUH PENAMBAHAN SUKROSA TERHADAP JUMLAH BAKTERI DAN KEASAMAN WHEY FERMENTASI DENGAN MENGGUNAKAN KOMBINASI Lactobacillus plantarum DAN Lactobacillus acidophilus
SKRIPSI
Oleh:
DWI MARYANA I 411 10 002
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana pada Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin
FAKULTAS PETERNAKAN UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2014
ii
PERNYATAAN KEASLIAN
1. Yang bertanda tangan dibawah ini: Nama
: Dwi Maryana
NIM
: I 411 10 002
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa: a. Karya skripsi yang saya tulis adalah asli b. Apabila sebagian atau seluruhnya dari karya skripsi, terutama dalam Bab Hasil dan Pembahasan tidak asli atau plagiasi maka bersedia dibatalkan atau dikenakan sanksi akademik yang berlaku. 2. Demikian pernyataan keaslian ini dibuat untuk dapat dipergunakan sepenuhnya.
Makassar,
Februari 2014
TTD
Dwi Maryana
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Judul Penelitian
Nama
: Pengaruh Penambahan Sukrosa terhadap Jumlah Bakteri dan Keasaman Whey Fermentasi dengan Menggunakan Kombinasi Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus : Dwi Maryana
No. Pokok
:
Program Studi
: Teknologi Hasil Ternak
Jurusan
: Produksi Ternak
Fakultas
: Peternakan
I 411 10 002
Skripsi ini telah diperiksa dan disetujui oleh:
Pembimbing Utama
Pembimbing Anggota
Dr. Fatma Maruddin, S.Pt.,M.P NIP. 19750813 200212 2 002
Prof. Dr. drh. Hj. Ratmawati Malaka, M.Sc NIP. 19640712 198911 2 002
Dekan Fakultas Peternakan
Ketua Jurusan Produksi Ternak
Prof. Dr. Ir. Syamsuddin Hasan, M.Sc. NIP. 19520923 197903 1 002
Prof. Dr. Ir. H. Sudirman Baco, M.Sc. NIP. 19641231 198903 1 025
Tanggal Lulus : 11 Februari 2014 iv
ABSTRAK
Dwi Maryana. I411 10 002. Pengaruh Penambahan Sukrosa terhadap Jumlah Bakteri dan Keasaman Whey Fermentasi dengan Menggunakan Kombinasi Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus. Dibimbing oleh Fatma Maruddin dan Ratmawati Malaka.
Whey dangke merupakan produk samping dari pengolahan dangke. Whey dapat diolah menjadi minuman fermentasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan sukrosa terhadap jumlah bakteri dan keasaman whey fermentasi dengan menggunakan kombinasi Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan 3 perlakuan (penambahan sukrosa 9%, 12% dan 15%) dengan 5 ulangan. Whey ditambahkan berbagai level sukrosa dan dicampur tepung tapioka level 0,7%. Kemudian dipanaskan sambil diaduk selama 5 menit pada suhu 75-80°C. Whey selanjutnya dipasteurisasi suhu 80°C selama 30 menit, Bahan tersebut diinokulasi dengan Lactobacillus acidophilus : Lactobacillus plantarum level 5% (setelah dingin) serta diinkubasi suhu 37°C selama 18 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan sukrosa tidak berpengaruh nyata terhadap jumlah bakteri (P≥0,05), tetapi berpengaruh sangat nyata (P<0,01) terhadap nilai pH dan kandungan asam laktat. Pada level sukrosa 9-15% : jumlah bakteri yang dihasilkan berkisar antara 8,52-8,96 (log10 cfu/ml), nilai pH mengalami peningkatan antara 4,69-5,02 dan kandungan asam laktat mengalami penurunan antara 0,36-0,31. Penelitian ini dapat disimpulkan bahwa penambahan level sukrosa tidak mengubah jumlah bakteri, meningkatkan nilai pH dan menurunkan kandungan asam laktat.
Kata kunci : Sukrosa, Jumlah Bakteri, Keasaman, Kombinasi Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus.
v
ABSTRACT
Dwi Maryana. I411 10 002. Effect of Sucrose Addition on the Total Plate Count and Acidity of Fermented Whey using a Combination of Lactobacillus plantarum and Lactobacillus acidophilus. Supervised by Fatma Maruddin and Ratmawati Malaka.
Whey derived from by-product processing dangke. Whey can be processed into fermented beverages. This research objectives were to determine the effect of sucrose addition on the total plate count and the acidity of fermented whey using a combination of Lactobacillus plantarum and Lactobacillus acidophilus. The design used in this research was a completely randomized design (CRD) with 3 treatments (addition of sucrose 9%, 12% and 15%) with 5 replications. Whey was added with sucrose level and mixed with 0,7% tapioca, then was heated while stirring for 5 minutes the temperature of 75-80°C. The whey was pasteurized at the temperature of 80°C for 30 minutes. There materials was inoculated with Lactobacillus acidophilus : Lactobacillus plantarum al the level of 5% (after cold), and incubated in temperature at 37°C for 18 hours. The results showed that the addition of sucrose did not significantly affect to the total plate count (P ≥ 0,05), but effected highly significant (P< 0,01) were to the pH value and lactic acid content. The level of sucrose 9-15% was as follow : the total plate count range of 8,52 to 8,96 (log10 cfu/ml), pH values range of 4,69 to 5,02 and the content of lactic acid decreased range of 0,36 to 0,31. The concluded that the addition of sucrose levels did not change the total plate count, increasing the pH value and lower lactic acid content.
Keywords : Sucrose, Total Plate Count, Acidity, Combination of Lactobacillus plantarum and Lactobacillus acidophilus.
vi
KATA PENGANTAR Bismillahirahmanirahim. Assalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh.
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat dan hidayah-Nya sehingga Skripsi ini dapat diselesaikan dengan tepat waktu. Skripsi dengan judul “Pengaruh Penambahan Sukrosa terhadap Jumlah Bakteri dan Keasaman Whey Fermentasi dengan Menggunakan Kombinasi Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus” Sebagai Salah Satu Syarat untuk memperoleh Gelar Sarjana pada Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin, Makassar. Ucapan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya penulis hanturkan dengan penuh rasa hormat kepada : 1. Dr.
Fatma
Maruddin,
S.Pt.,M.P
selaku
Pembimbing
Utama
dan
Prof. Dr. drh. Hj. Ratmawati Malaka, M.Sc selaku pembimbing Anggota, atas segala bantuan dan keikhlasannya untuk memberikan bimbingan, nasehat dan saran-saran sejak awal penelitian sampai selesainya penulisan skripsi ini. 2. Secara khusus penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya dengan segenap cinta dan hormat kepada ayahanda tercinta H. Muh. Ilyas dan almarhumah ibunda Hj. Mardiah Arief atas segala doa, motivasi dan kasih sayang serta materi yang dberikan kepada penulis dan saudara-saudara saya Ulfa Triana, Rifka Mulyana, Ilma Khaeryana dan Sardikin Indra
vii
Ramadhan yang senantiasa membantu dan memberikan motivasi untuk selalu lebih semangat. 3. Ibu Dosen drh. Farida Nur Yuliati, M.Si, Ibu Dosen Hajrawati, S.Pt, M.Si, dan Bapak Prof. Dr. Ir. Ambo Ako., M.Sc selaku Pembahas. Terima kasih atas bimbingan, nasehat-nasehat, dan dukungannya kepada penulis. 4. Bapak Prof. Dr. Ir. Basit Wello, M.Sc. selaku Penasehat Akademik. 5. Bapak Prof. Dr. Syamsuddin Hasan, M.Sc selaku Dekan Fakultas Peternakan dan seluruh Staf Pegawai Fakultas Peternakan, terima kasih atas segala bantuan kepada penulis selama menjadi mahasiswi. 6. Bapak Prof. Dr. Ir. H. Sudirman Baco, M,Sc selaku ketua Jurusan Produksi Ternak beserta seluruh Dosen dan Staf jurusan Produksi Ternak atas segala bantuan kepada penulis selama menjadi mahasiswi. 7. Bapak Dr. Muhammad Yusuf, S.Pt sebagai Sekertaris Jurusan Produksi Ternak atas segala bantuan kepada penulis selama menjadi mahasiswi. 8. Ibu dan Bapak Dosen tanpa terkecuali yang telah memberi ilmu pengetahuan, sumber informasi, nasehat kepada penulis selama kuliah di Fakultas Peternakan. 9. Teman-teman “L10N” khususnya ”THT 2010”, Haikal, Fida, Niar, Roni, Afda, Caca, Rani, Wana, Asmi, Fadliah, Teguh, Lukman, Imam, Shinta, Qeqe, Jaya, Malik, Renal, Anto dan Dhani terima kasih yang setinggitingginya atas segala cinta, pengorbanan, bantuan, pengertian, canda tawa serta kebersamaan selama ini.
viii
10. Teman “Whey LALP” Rajmi Faridah dan Syachroni, terima kasih atas bantuan yang kalian berikan selama penelitian. 11. Kakanda Asma Bio Chemestry S.Pt, Misrianti S.Pt, Shinta Simon, Nafwilda Sara S.Pt, Andi Arham Janwar, Muh Thamrin S.Pt, Tendri Agus Wiyono S.Pt, terima kasih atas bantuan, motivasi dan arahan kepada penulis selama penelitian. 12. Teman-teman “UKM KPI UH” khususnya Angkatan IV, terima kasih atas motivasi, kebersamaan yang kalian berikan kepada penulis. 13. Sahabat-sahabat “The Secret” Andi Aswan Salam, A. Muh. Khalid Hermansyah, Zulkifli Syam, Tuthy Handayani dan Auliya Alhijrin Annur. Terima kasih atas motivasi, kebersamaan dan kebaikan yang kalian berikan kepada penulis. 14. Teman Sepondokan “Pondok Reza” Alviana, Isma Maksun, Ian, Kak Yudi, Sherly, Ika, Ija, Ismawati, Khusnul, Lisa, Kak Ita, dan Kak Iswan selaku penjaga Pondokan terima kasih yang sebesar-besarnya penulis ucapkan atas kebersamaan canda dan tawa yang bewarnai kehidupan penulis selama di Pondok Reza. 15. Terima kasih kepada Tanduk 01, Caput 02, Spider 03, Hamster 04, Lebah 05, Colagen 06, Rumput 07, Bakteri 08, Merpati 09, Matador 10, Situasi 10, Solandeven 11. 16. Terima kasih kepada teman-teman KKN Desa Botto : Ippank, Qaiyim, Furin, Bayu, Putra, Rina, Ati, Tini, dan Icha serta sekecamatan Campalagian Kabupaten Polewali Mandar. Semua teman-teman KKN Reguler Gelombang
ix
85. Terima Kasih telah mengajarkan arti kekeluargaan dan dukungannya selama KKN. 17. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebut satu persatu. Terimah Kasih atas bantunnya. Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih terdapat kekurangan dan kesalahan. Penulis mengharapkan kritikan dan saran yang sifatnya membangun demi kesempurnaan skripsi ini.
Makassar, 11 Februari 2014
Dwi Maryana
x
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN SAMPUL ...................................................................................
i
HALAMAN JUDUL ......................................................................................
ii
PERNYATAAN KEASLIAN ........................................................................
iii
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................
iv
ABSTRAK ......................................................................................................
v
ABSTRACT ....................................................................................................
vi
KATA PENGANTAR ....................................................................................
vii
DAFTAR ISI ...................................................................................................
xi
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................
xv
PENDAHULUAN ...........................................................................................
1
TINJAUAN PUSTAKA Tinjauan Umum Whey ......................................................................... Minuman Produk Fermentasi .............................................................. Penggunaan Sukrosa dalam Produk Fermentasi .................................. Peranan Bakteri Asam Laktat Pada Whey Fermentasi .........................
3 5 6 8
METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat ............................................................................... Materi Penelitian ................................................................................. Parameter yang Diukur ......................................................................... Analisa data .........................................................................................
13 13 14 17
HASIL DAN PEMBAHASAN Jumlah Bakteri Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus 18 Nilai pH ............................................................................................... 20
xi
Kandungan Asam Laktat .....................................................................
22
KESIMPULAN DAN SARAN .....................................................................
25
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................
26
RIWAYAT HIDUP
xii
DAFTAR TABEL No.
Halaman Teks
1. Karakteristik Whey Dangke ....................................................................... 2. Fraksi Protein Whey Susu Sapi ..................................................................
3 4
xiii
DAFTAR GAMBAR No.
Halaman Teks
1. 2. 3. 4. 5. 6.
Lactobacillus acidhopilus .......................................................................... Lactobacillus plantarum ............................................................................ Bagan Alir Penelitian ................................................................................. Jumlah Bakteri Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus.. Nilai pH………………………………………………………………….. Kandungan Asam Laktat ………………………………………………...
10 12 16 18 20 22
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Halaman Teks
1. Analisa Sidik Ragam Jumlah Bakteri Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus………………………………………… ……... 2. Analisa Sidik Ragam Nilai pH…………………………………………... 3. Analisa Sidik Ragam Kandungan Asam Laktat ……………………….... 4. Dokumentasi Penelitian………………………............................................
29 30 31 32
xv
PENDAHULUAN
Whey susu didefinisikan sebagai serum atau bagian air dari susu yang tersisa setelah pemisahan curd dan merupakan hasil koagulasi protein susu dengan asam atau enzim proteolitik. Whey merupakan produk samping dari industri pembuatan keju dan dangke berupa cairan bening berwarna kuning kehijauan yang diperoleh dari penyaringan dan pengepresan curd selama proses pembuatan keju dan dangke (Moat, 1979). Di Indonesia pada umumnya whey tidak dimanfaatkan sehingga menjadi produk samping yang dapat merusak lingkungan. Whey dapat diolah menjadi berbagai produk salah satunya minuman fermentasi yang menggunakan bakteri probiotik. Produk tersebut sangat diminati masyarakat saat ini dan mempunyai nilai jual yang tinggi (Gallardo-Escamilla et al., 2007). Whey sebagai produk yang bermanfaat untuk manusia membutuhkan teknologi pengolahan lebih lanjut. Teknologi pengolahan whey yaitu dengan penambahan sukrosa dan bakteri probiotik untuk meningkatkan mutu kualitas dari whey. Penelitian suplementasi probiotik Lactobacillus acidophilus pada whey telah diteliti oleh Fatma dkk (2012). Aplikasi jenis bakteri asam laktat lain secara tepat dalam pembuatan minuman whey fermentasi untuk pengembangan lebih lanjut. Bakteri Lactobacillus plantarum merupakan salah satu spesies bakteri asam laktat yang juga biasa digunakan dalam pembuatan susu fermentasi (Afriani, 2010).
1
Karakteristik produk minuman whey fermentasi sangat ditentukan oleh level sukrosa dalam proses fermentasi. Penggunaan sukrosa dalam industri pangan sangat berpotensi sebagai penambah cita rasa dan bahan pengawet. Sukrosa dimanfaatkan dalam pembuatan minuman whey fermentasi sebagai sumber energi bagi bakteri asam laktat dan meningkatkan antibakteri pada minuman whey fermentasi. Penambahan sukrosa akan mempengaruhi pertumbuhan bakteri probiotik yang ada dalam minuman dan aktivitasnya dalam memanfaatkan komponen karbohidrat yang ada di dalam susunan bahan baku produk minuman fermentasi whey. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian mengenai pengaruh penambahan sukrosa terhadap jumlah bakteri dan keasaman whey fermentasi dengan menggunakan kombinasi Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan sukrosa terhadap jumlah bakteri dan keasaman whey fermentasi dengan menggunakan kombinasi Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus. Kegunaan dari penelitian ini adalah sebagai sumber informasi ilmiah bagi mahasiswa, dosen dan masyarakat dalam upaya pemanfaatan produk samping dangke yaitu whey sebagai bahan pembuatan minuman fermentasi.
2
TINJAUAN PUSTAKA
Tinjauan Umum Whey Whey merupakan hasil samping dari industri pembuatan keju, berupa cairan bening berwarna kuning kehijauan yang diperoleh dari penyaringan dan pengepresan curd selama proses pembuatan keju. Setiap produksi 1 kilogram keju dari 10 liter susu akan dihasilkan 8-9 liter whey (Jenie dkk 1993). Karakteristik whey dangke dari produk samping pengolahan dangke sapi. Hasil penelitian Fatma dkk (2012) dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Karakteristik Whey Dangke Komponen Total Padatan (%) Asam Laktat (%) Lemak (%) Protein (%) Laktosa (%) pH Viskositas (poise)
Nilai 6,95 0,1 0,2 0,63 5,08 6,31 0,19
± 0,23 ± 0,003 ± 0,05 ± 0,009 ± 0,009 ± 0,01 ± 0,004
Sumber : Fatma dkk (2012)
Berdasarkan mekanisme koagulasi kasein, Spreer (1998) membedakan whey menjadi dua, yaitu whey manis (rennet whey) dan whey asam (quark whey). Whey manis diperoleh dari koagulasi protein secara enzimatik dan umumnya bebas dari kalsium sedangkan whey asam diperoleh dari koagulasi kasein dengan asam (proses pengasaman) dan umumnya mengandung kalsium laktat. Jenie dkk (1993), menyebutkan whey manis sebagai limbah cair dari produksi keju natural dan keju olah seperti Cheddar, Mozzarella, Gouda dan Swiss yang menggunakan susu penuh sebagai bahan bakunya. Susu skim yang digunakan untuk produksi keju cottage dan quark akan menghasilkan whey yang
3
disebut whey asam. Whey manis mempunyai pH sekitar 5-7, sedangkan whey asam sekitar 4-5, serta mengandung laktosa (4-7%) dan protein (0,6-1,0 %). Komponen dan komposisi protein whey susu dapat dilihat pada Tabel 2. Total whey protein masih mengandung sebanyak 19,3% w/w dari seluruh fraksi protein whey susu sapi dan setelah total whey protein yang paling banyak persentasenya adalah β-laktoglobulin. Tabel 2. Fraksi protein whey susu sapi Fraksi Total whey protein β-laktoglobulin α-laktalbumin Serum albumin Immunoglobulin Laktoferin, lisosim & laktoperoksidase
Kandungan (g/l) 6,0 3,2 1,2 0,3 0,7 0,8
Total Protein Susu (% w/w) 19,3 10,0 3,1 1,2 2,0 2,4
Sumber : Mazza (1998)
Umumnya industri susu tradisional tidak mempunyai sistem perlakuan yang tepat untuk membuang whey. Potensi pangan dan energi whey akan hilang apabila tidak dimanfaatkan, mengingat whey mengandung sekitar 55% total nutrisi dari susu (Vinderola et al., 2000). Disamping itu menurut Almeida, Tamime and Oliveira (2008), pembuangan whey ke lingkungan dapat menyebabkan polusi lingkungan sekitar karena whey dapat menyebabkan pengaruh kuat terhadap lingkungan. Whey memiliki konsentrasi bahan organik terlarut seperti protein dan sumber energi ke lingkungan. Nilai BOD (Biochemical Oxygen Demand) whey berbeda-beda dari 30.000 - 50.000 g/g tergantung pada buangan susu dalam whey. Vinderola et al. (2000), Staszewski and Jagus (2008) menyatakan pengolahan limbah whey dibutuhkan sebagai solusi terhadap pencegahan pencemaran lingkungan dan sekaligus dapat dimanfaatkan untuk 4
meningkatkan kesehatan manusia. Teknologi pengolahan biologi sangat membantu dalam pengamanan limbah whey. Metode ini membutuhkan biaya yang besar untuk pelaksanaannya dan menjadi kendala penggunaan untuk industri tradisional. Salah satu cara untuk mengatasi agar whey tidak terbuang percuma yang dapat menimbulkan polusi lingkungan maka whey seharusnya diolah menjadi produk yang bermanfaat serta bernilai ekonomis tinggi. Kandungan laktosa dan nutrisi essensial whey merupakan substrat yang baik untuk pertumbuhan mikroorganisme. Hal tersebut menjadi pertimbangan untuk menghasilkan produk dengan memanfaatkan mikroorganisme (Vinderola et al., 2000). Minuman Produk Fermentasi Fermentasi
adalah
proses
secara
aerob
maupun
anaerob
yang
menghasilkan berbagai produk dengan melibatkan aktivitas mikroba terkontrol (Darwis dan Sukara, 1989). Proses fermentasi akan mengubah laktosa dalam susu menjadi glukosa dan galaktosa oleh aktivitas kultur starter sehingga akan mengurangi gangguan pencernaan bila mengkonsumsinya. Fermentasi menurut Rahman (1989) adalah perubahan biokimia terbatas yang disebabkan oleh mikroba atau enzim yang dihasilkan. Fermentasi susu merupakan salah satu cara pengawetan dan penganekaragaman pangan yang telah dilakukan sejak jaman dulu. Produk fermentasi susu yang sudah dikenal di Indonesia antara lain yoghurt, kefir, susu asam dan cultured buttermilk sedangkan dadih belum begitu dikenal oleh masyarakat Indonesia.
5
Minuman susu fermentasi probiotik adalah sejenis minuman yang dibuat dengan memanfaatkan bakteri probiotik tertentu untuk membantu proses fermentasi suatu bahan pangan (susu). Vrese et al., (2001) menyatakan tidak semua produk yoghurt sama dengan minuman probiotik, dengan alasan bahwa bakteri asam laktat yang terdapat pada yoghurt tradisional ternyata tidak mampu bertahan hidup hingga usus halus. Ketika bakteri probiotik dimasukkan ke dalam suatu produk makanan maka ada beberapa hal yang harus diperhatikan agar bakteri tersebut masih mampu hidup dan menjadi aktif ketika masuk ke dalam organ gastrointestinal. Faktor-faktor tersebut adalah keadaan psikologis dari bakteri probiotik, kondisi fisik dari produk (misalnya suhu), komposisi kimia dari produk tersebut (seperti karbohidrat, nitrogen, mineral, aktifitas air, dan oksigen) dan interaksi antara bakteri probiotik dengan kultur starter. Interaksi antara bakteri probiotik dengan kultur starter atau dengan matrik produk yang lain akan membuat kerja dari probiotik tersebut lebih intensif. Penggunaan Sukrosa dalam Produk Fermentasi Sukrosa atau gula tebu merupakan disakarida yang paling manis yang terdiri dari glukosa dan fruktosa. Sumber-sumber sukrosa yang terdapat di alam antara lain: tebu (100% mengandung sukrosa), bit, gula nira (50%) dan jelly. Sukrosa merupakan gula pasir biasa. Sukrosa adalah disakarida yang apabila dihidrolisis berubah menjadi dua molekul monosakarida yaitu glukosa dan fruktosa (De Man, 1997; Sastrohamidjojo, 2005).
6
Pengguanaan sukrosa dalam industri pangan sangat berpotensi sebagai penambah cita rasa dan bahan pengawet. Sukrosa dimanfaatkan dalam pembuatan minuman whey fermentasi sebagai sumber energi bagi bakteri asam laktat dan meningkatkan antibakteri pada minuman whey fermentasi. Hal tersebut dikarenakan perlakuan penambahan sukrosa diduga dapat memberikan nutrisi tambahan bagi bakteri asam laktat untuk metabolisme dan pertumbuhan sel., dengan tersedianya nutrisi yang optimal, maka aktivitas bakteri asam laktat akan meningkat sehingga menyebabkan jumlah asam hasil metabolisme juga meningkat. Menurut Spreer (1998), asam laktat dan asetaldehid yang dihasilkan menyebabkan penurunan pH media fermentasi atau meningkatkan keasaman dan menimbulkan aroma khas. Bakteri asam laktat memanfaatkan gula sebagai sumber energi, pertumbuhan dan menghasilkan metabolit berupa asam laktat selama proses fermentasi. Mikroba akan merombak senyawa karbon (sukrosa/gula) menjadi energi untuk pertumbuhan dan asam laktat sebagai metabolitnya. Mikroba membutuhkan gula untuk aktivitas metabolisme dan perkembangbiakan sel. Hal tersebut berkaitan dengan peningkatan jumlah sel bakteri, dimana semakin banyak sel bakteri yang ada, maka sukrosa akan semakin banyak digunakan untuk metabolisme sel. Oberman and Libudzisz (1998) dalam Rahmawati (2006), menyatakan peningkatan jumlah bakteri menyebabkan peningkatan perombakan senyawa gula yang ada pada medium menjadi asam–asam organik. Kar and Misra (1999) menyatakan whey yoghurt dengan level sukrosa 10% sangat baik dalam rasa dengan tingkat keasaman optimum 0,78%, jumlah
7
bakteri hidup 12,1x108 serta aktivitas antimikroba yang baik terhadap 4 bakteri uji (E.Coli, S. aureus, Shigella dysenteriae dan B. cereus) sedangkan penambahan sukrosa 16% memperlihatkan tidak ada aktivitas antimikroba melawan bakteri uji, tingkat keasaman 0,68% dan jumlah bakteri hidup 3,2x108. Peranan Bakteri Asam Laktat Pada Minuman Whey Fermentasi Bakteri asam laktat sering ditemukan secara alamiah dalam bahan pangan. Bakteri ini hidup pada susu, daging segar, dan sayur-sayuran dalam jumlah yang kecil (Jenie dan Rini, 1995). Bakteri asam laktat (BAL) terdiri dari sejumlah genera dalam filum Firmicutes. Genera-genera tersebut adalah Carenobacterium, Enterococcus,
Lactobacillus,
Lactococcus,
Lactosphaera,
Leuconostoc,
Melissococcus, Oenococcus, Pediococcus, Streptococcus, Tetragenococcus, Vagococcus dan Weisella. Bakteri
asam
laktat
(BAL)
yaitu
jenis
bakteri
yang
mampu
memetabolisme laktosa untuk menghasilkan asam laktat. BAL memegang peranan penting dalam proses fermentasi. Fermentasi asam laktat pada umumnya terjadi dalam kondisi kekurangan (anaerobic fakultatif) atau tanpa oksigen sama sekali (obligat anaerob). BAL terutama banyak terdapat pada produk susu karena ketersediaan laktosa sebagai substrat utama untuk proses fermentasi (Mayra-Makinen dan Bigret, 1998). Aplikasi BAL dalam produk makanan dan minuman sudah cukup banyak dilakukan, terutama pada produk-produk pangan fungsional. Tujuan penggunaan BAL ini pada umumnya adalah untuk menambah nilai fungsional
8
produk yaitu fungsi perlawanan terhadap bakteri patogen dalam saluran pencernaan (probiotik). Pertumbuhan BAL dipengaruhi oleh banyak faktor, diantaranya ialah keberadaan oksigen, kandungan air bebas, komposisi kimia dan ketersediaan substrat pada media pertumbuhan, total padatan, temperatur lingkungan pertumbuhan,
dan
keberadaan
mikroba
patogen
awal
(Surono,
2004).
Pertumbuhan BAL memerlukan substrat vitamin dan nitrogen non-protein yang mengandung asam amino esensial dalam jumlah yang cukup namun pada umumnya keberadaan vitamin dan senyawa nitrogen non-protein pada susu terdapat dalam jumlah yang terlalu rendah sebagai penyedia nutrisi yang cukup bagi pertumbuhan sel-sel bakteri. Lactobacillus acidophilus adalah salah satu contoh bakteri yang dapat dimanfaatkan sebagai minuman probiotik. Bakteri ini bersifat Gram positif, menggunakan sumber laktosa dan bahan lain sebagai sumber nutrisinya. Bakteri yang berasal dari genus Lactobacillus biasanya memiliki sel yang reguler dan berbentuk batang dengan ukuran 0,5-1,2 x 1,0-10,0 μm. Pada umumnya berbentuk batang panjang, tetapi kadang-kadang hampir bulat, koloni yang terbentuk biasanya
berupa
rantai
pendek,
fakultatif
anaerob,
kadang-kadang
microaerophilic, tumbuh kurang baik di udara, beberapa anaerob pada saat isolasi. Pertumbuhan biasanya ditingkatkan dengan penambahan 5% CO . Koloni pada 2
media agar pada umumnya 2-5 mm, cembung, buram, dan tanpa pigmen. Sel ini memerlukan media yang kaya dan kompleks (Sneath, 1986).
9
Lactobacillus acidophilus adalah salah satu dari beberapa bakteri dengan genus Lactobacillus. Bakteri ini tumbuh dengan subur pada lingkungan yang o
bersifat asam (pH 4-5 atau lebih rendah) dan tumbuh optimal pada suhu 45 C. Lactobacillus acidophilus secara alami sudah ada di dalam usus manusia dan hewan serta vagina. Lactobacillus acidophilus dapat mati dengan pemanasan, embun dan cahaya matahari langsung. Lactobacillus acidophilus juga penting pada proses fermentasi makanan, mulai dari dairy products sampai buah dan sayuran. Fermentasi terjadi saat bakteri memecah gula dan karbohidrat untuk memproduksi alkohol, CO , dan asam laktat. Produk sampingnya dapat 2
menimbulkan rasa yang unik pada hasil fermentasi, sebagai pengawet dan meningkatkan palatabilitas. Lactobacillus acidophilus memproduksi asam laktat (dapat menghambat pertumbuhan jamur) seperti antibiotik alami dan dapat menghambat pertumbuhan bakteri patogen seperti Salmonella, Shigella, Salmonella faecalis dan E.coli. Berdasarkan penelitian, Lactobacillus acidophilus efektif dalam mengurangi intoleransi laktosa, memperkuat sistem kekebalan tubuh, dan mengurangi kadar kolesterol. Lactobacillus acidophilus hidup sepanjang saluran pencernaan dan terdapat dalam jumlah yang sangat banyak pada usus halus (Febriasari, 2008).
Gambar 1. Lactobacillus acidophilus
10
Lactobacillus plantarum adalah bakteri asam laktat dari famili Lactobacilliceae dan genus Lactobacillus. Bakteri ini bersifat Gram positif, non motil dan berukuran 0,6-0,8 μm x 1,2-6,0 μm. Bakteri ini memiliki sifat antagonis terhadap mikroorganisme penyebab kerusakan makanan seperti Staphylococcus aureus, Salmonella dan Gram negative. Lactobacillus plantarum bersifat toleran terhadap garam, memproduksi asam dengan cepat dan memiliki pH ultimat 5,3 hingga 5,6 (Buckle et al., 1987). Bakteri Lactobacillus plantarum umumnya lebih tahan terhadap keadaan asam dan oleh karenanya menjadi lebih banyak terdapat pada tahapan terakhir dari fermentasi tipe asam laktat. Bakteri ini sering digunakan dalam fermentasi susu, sayuran
dan
daging
(sosis).
Fermentasi
dari
L.
plantarum
bersifat
homofermentatif sehingga tidak menghasilkan gas (Buckle et al., 1987). Bakteri Lactobacillus plantarum terutama berguna untuk pembentukan asam laktat, penghasil hidrogen peroksida tertinggi dibandingkan bakteri asam laktat lainnya dan juga menghasilkan bakteriosin yang merupakan senyawa protein yang bersifat bakterisidal. Lactobacillus plantarum berbentuk batang (0,5-1,5 s/d 1,0-10 μm) dan tidak bergerak (non motil). Bakteri ini memiliki sifat katalase negatif, aerob atau fakultatif anaerob, mampu mencairkan gelatin, cepat mencerna protein, tidak mereduksi nitrat, toleran terhadap asam, dan mampu memproduksi asam laktat. Dalam media agar, Lactobacillus. plantarum membentuk koloni berukuran 2-3 mm, berwarna putih opaq, conveks dan dikenal sebagai bakteri pembentuk asam laktat (Kuswanto dan Sudarmadji, 1988). Lactobacillus plantarum mampu merombak senyawa
11
kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan hasil akhirnya yaitu asam laktat. Menurut Buckle et al (1978) asam laktat dapat menghasilkan pH yang rendah pada substrat sehingga menimbulkan suasana asam. Lactobacillus plantarum dapat meningkatkan keasaman sebesar 1,5 sampai 2,0% pada substrat. Pertumbuhan
L. plantarum
dapat
menghambat
kontaminasi
dari
mikrooganisme patogen dan penghasil racun karena kemampuannya untuk menghasilkan asam laktat dan menurunkan pH substrat, selain itu BAL dapat menghasilkan hidrogen peroksida yang dapat berfungsi sebagai antibakteri (Suriawiria, 1983). Lactobacillus plantarum juga mempunyai kemampuan untuk menghasilkan bakteriosin yang berfungsi sebagai zat antibiotik (Jenie dan Rini, 1995). Lactobacillus plantarum dapat ditemukan pada proses pematangan keju dan dapat diisolasi dari produk-produk susu, koloninya berwarna putih atau kuning dan beberapa galur bersifat motil. Arief et al. (2007) menyatakan suatu senyawa antimikrob diproduksi oleh bakteri asam laktat yang diidentifikasi sebagai L. plantarum. Senyawa antimikrob tersebut dapat menghambat pertumbuhan bakteri patogen E. coli, S. Typhimurium dan S. aureus. Senyawa antimikrob yang diproduksi oleh L. plantarum ini mengandung bakteriosin yang disebut sebagai plantaricin.
Gambar 2. Lactobacillus plantarum
12
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Oktober 2013, bertempat di Kabupaten Enrekang dan Laboratorium Bioteknologi Pengolahan Susu Fakultas Peternakan, Universitas Hasanuddin, Makassar. Materi Penelitian Materi utama penelitian ini adalah whey yang diperoleh dari produk samping dangke sapi, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, MRS (De Man Rogosa and Sharpe) broth, MRS (De Man Rogosa and Sharpe) agar, alkohol 70%, NaCl, akuades, NaOH, indikator phenol pthalein (PP), tissu, sukrosa (gula pasir) dan tepung tapioka. Peralatan yang digunakan dalam penelitian yaitu timbangan analitik, centrifuge, botol, kompor, panci, pinset, spatula, thermometer, stopwatch, cawan petri, tabung reaksi, mikropipet, tip, gelas ukur, pH meter, erlemeyer, bunsen, autoclaf, water bath, colony counter dan inkubator. Metode Penelitian A. Rancangan Penelitian Penelitian ini dilaksanakan secara eksperimental berdasarkan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan menggunakan 3 perlakuan dan 5 ulangan. Perlakuan yang diterapkan pada whey fermentasi adalah sebagai berikut : 1. Penambahan sukrosa 9%
13
2. Penambahan sukrosa 12% 3. Penambahan sukrosa 15% B. Prosedur Penelitian 1. Pembuatan minuman fermentasi. Whey dicampur tepung tapioka level 0,7% hingga tercampur sempurna dan diukur volumenya (volume awal sebelum pemanasan). Campuran whey dipanaskan dan ditambahkan sukrosa/gula pasir (9, 12 dan 15% ) sambil diaduk selama 5 menit pada suhu 75-80°C. Whey setelah dipanaskan ditambahkan akuades hingga volumenya mencapai volume awal sebelum pemanasan. Whey selanjutnya dipasteurisasi pada suhu 80°C selama 30 menit (modifikasi dari Alkali et al., 2008). Whey didinginkan dan diinokulasi bakteri starter 5% (Lactobacillus acidophilus : Lactobacillus plantarum) serta diinkubasi suhu 37°C selama 18 jam. C. Parameter yang Diukur Pada penelitian ini, parameter yang diukur sebagai berikut : 1. Jumlah bakteri Pengujian total bakteri dilakukan dengan metode cawan tuang (poure plate). Sampel minuman fermentasi di encerkan 101–108. Sebanyak 1 ml sampel dari pengenceran 10-6, 10-7, dan 10-8 dimasukkan ke dalam cawan petri dan setiap pengenceran, masing-masing dibuat duplo. Setelah cawan petri masing-masing diisi media MRS agar sekitar 15 ml (45oC) kemudian bakteri disebar di dalam media dengan cara digoyang-goyangkan melingkar atau membentuk seperti angka
14
delapan. Setelah agar memadatkan, cawan-cawan tersebut diinkubasi di inkubator suhu 37oC dalam keadaan terbalik (Fardiaz, 1993). 2. Pengukuran pH pH diukur pada suhu ruang menggunakan pH meter. pH meter dinyalakan dan dikalibrasi dengan buffer pH 4 dan 7. Setelah dikalibrasi elektroda dicelupkan dalam larutan sampel (whey), pengukuran pH diset. Selanjutnya elektroda dibiarkan tercelup beberapa saat sampai diperoleh pembacaan stabil, kemudian dicatat pH sampel. Setelah dilakukan pengukuran, pH meter kemudian dibilas dengan aquades dan dikeringkan dengan tissu (Fardiaz, 1993). 3. Kandungan Asam Laktat Sampel (whey) yang akan diukur keasamannya ditetesi dengan indikator fenolftalein (PP) 1% lalu dititrasi dengan menggunakan NaOH 0,106 N (AOAC, 2005). Perhitungannya didapat dari rumus di bawah ini : Total asam laktat (%) =
ml a
(
a
) 0,09 x 100
Berat sampel
15
Diagram Alir Penelitian Alur penelitian proses pembuatan minuman whey fermentasi dapat dilihat pada Gambar 3.
Whey
Diukur volume awal
Penambahan tapioka 0,7 %
Penambahan sukrosa level (9%, 12% dan 15%)
Dipanaskan 75-80°C selama 5 menit dan diaduk terus
Diukur volume + akuades (volume awal)
Dimasukkan dalam botol (60 ml)/beri label
Pasteurisasi 80-85°C selama 30 menit
Inokulasi 5% (Lactobacillus acidophilus : Lactobacillus plantarum) dengan perbandingan 1 :1
Inkubasi 37°C selama 18 jam
Whey Fermentasi
Jumlah bakteri, pH dan Kandungan Asam Laktat
Gambar 3. Bagan Aliran Penelitian
16
Analisa Data Data yang diperoleh pada penelitian ini diolah dengan
menggunakan
Analisis Ragam berdasarkan Rancangan Acak Lengkap (RAL) 3 perlakuan dengan 5 kali ulangan yang memberi pengaruh pada whey fermentasi. Model statistik yang digunakan adalah sebagai berikut : Yij = µ + ti + εij i = 1, 2, 3
(Perlakuan)
j = 1, 2, 3, 4, 5 (Ulangan) Keterangan: Yij = Variabel respon pengamatan µ = Nilai rata-rata pengamatan ti = Pengaruh penambahan level sukrosa (9%, 12%, 15%) terhadap jumlah bakteri, nilai pH dan kandungan asam laktat εij = Pengaruh galat yang timbul perlakuan dari level penambahan sukrosa (9%, 12%, 15%) dan perlakuan jumlah bakteri, nilai pH dan kandungan asam laktat
Selanjutnya jika perlakuan menunjukkan pengaruh yang nyata, maka akan dilanjutkan uji Beda Nyata Terkecil (BNT) (Gaspersz,1991).
17
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Jumlah Bakteri Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus Whey dangke merupakan bahan dasar utama pembuatan produk minuman whey fermentasi. Penambahan sukrosa pada minuman whey fermentasi berpotensi sebagai penambah cita rasa, sumber energi bagi bakteri asam laktat dan meningkatkan antibakteri pada minuman whey fermentasi. Hasil
perhitungan
jumlah
bakteri
Lactobacillus
plantarum
dan
Lactobacillus acidophilus menggunakan metode cawan tuang (poure plate)
Jumlah L. plantarum dan L. acidophilus (log10) (cfu/ml)
terlihat pada Gambar 4.
12.00 8.96
8.89
8.52
8.00
4.00
0.00 9
12
15
Level Sukrosa (%)
Gambar 4. Jumlah Bakteri Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus pada whey fermentasi dengan penambahan berbagai level sukrosa. Jumlah bakteri Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus (Gambar 4) setelah inkubasi 18 jam mengalami penurunan untuk perlakuan level
18
sukrosa. Jumlah bakteri Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus achidophilus dengan perlakuan berbagai level sukrosa berkisar antara 8,52-8,96 (log cfu/ml). Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa jumlah bakteri Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus achidophilus dengan perlakuan berbagai level sukrosa tidak berpengaruh nyata (P≥0,05) terhadap jumlah bakteri. Peningkatan level sukrosa menyebabkan jumlah bakteri menurun karena perubahan lingkungan pertumbuhan bakteri. Penurunan jumlah bakteri diduga karena proporsi sumber karbon yang berlebih. Konsentrasi gula yang terlalu tinggi menyebabkan kondisi lingkungan menjadi hipertonik sehingga cairan dalam sel mikroorganisme mengalir keluar yang mengakibatkan terjadinya dehidrasi dan pengkerutan sel mikroorganisme (Plasmolisis). Hal ini sesuai dengan pendapat Tamime (2006), menyatakan kandungan sukrosa yang tinggi berpengaruh negatif terhadap pertumbuhan asam laktat. Setiap bakteri mempunyai level toleransi yang berbeda terhadap sukrosa. Jumlah bakteri Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus pada whey fermentasi, konsentrasi bakteri berkisar 108-109 cfu/g. Umumnya konsentrasi bakteri asam laktat yang diperlukan untuk dikonsumsi dan yang direkomendasikan untuk memberikan efek kesehatan berkisar antara 107-109 cfu/g (Fuller, 1992). Jumlah Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus dalam produk whey fermentasi menjadi indikator kualitas mikrobiologis produk. Oleh karena itu, whey fermentasi yang telah dilakukan penelitian ini baik untuk dikonsumsi.
19
B. Nilai pH Nilai pH dinyatakan sebagai konsentrasi nyata H+ dan juga OH- di dalam larutan. Pengukuran pH adalah satu prosedur yang paling penting dan sering dipergunakan dalam biokimia karena pH menentukan banyak peranan penting dari struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti aktivitas katalitik enzim (Lehninger, 1995). Nilai pH whey fermentasi merupakan pengukuran tingkat keasaman hasil metabolisme bakteri starter yang mengubah laktosa menjadi asam laktat. Hasil persentase nilai pH whey fermentasi Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus pada Gambar 5.
9
Nilai pH
6.52 6
6.52 4.69a
6.52 5.02c
4.79b
Sebelum fermentasi Setelah fermentasi
3
0 9
12 Level Sukrosa (%)
15
Gambar 5. Persentase nilai pH whey fermentasi dengan penambahan berbagai level sukrosa. Keterangan a-c : superkrip yang berbeda menunjukkan perbedaan yang sangat nyata pada level sukrosa yang berbeda (P<0,01)
Persentase nilai pH whey setelah fermentasi 18 jam terjadi penurunan pH. Penambahan level sukrosa 9-15% mengalami peningkatan (Gambar 5). Penurunan
20
nilai pH dari nilai pH awal dan nilai pH hasil fermentasi terjadi penurunan derajat keasaman (pH) disebabkan oleh ion H+ yang berasal dari hasil metabolisme bakteri asam laktat, hal ini diduga karena bakteri asam laktat mampu mengubah laktosa menjadi asam laktat (Winarno, 1991). Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa penggunaan level sukrosa berpengaruh sangat nyata (P<0,01) terhadap nilai pH whey fermentasi. Hasil uji LSD (Lampiran 2) menunjukkan bahwa nilai pH whey fermentasi dengan menggunakan level sukrosa 9% berbeda nyata dengan level sukrosa 12% (P<0,05) sedangkan level sukrosa 9% berbeda sangat nyata dengan level sukrosa 15% (P<0,01) demikian halnya dengan level sukrosa 12% yang berbeda sangat nyata dengan level sukrosa 15% (P<0,01). Nilai pH whey setelah fermentasi 18 jam dengan perlakuan berbagai level sukrosa berkisar 4,69-5,02. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan menggunakan level sukrosa 9-15%, nilai pH whey meningkat. Penambahan sukrosa yang cukup tinggi pada pembuatan whey fermentasi dapat menaikkan pH whey fermentasi karena sukrosa mempunyai pH berkisar 7. Semakin rendah tingkat keasaman suatu bahan pada larutan menyebabkan pH naik. Hal ini sesuai dengan pendapat Spiegel and Huss (2001) menyatakan semakin rendah tingkat keasaman suatu bahan pada larutan maka semakin kecil kecenderungan untuk melepaskan proton (ion H+) sehingga pH naik. Pada kondisi pH tinggi, ion substrat (SH+) mengalami ionisasi dan kehilangan muatan positif. Pada kondisi ini aktivitas bakteri rendah karena ion OH- yang berlebihan. Kelebihan ion OH- akan berakibat berubahnya muatan
21
enzim sehingga mengganggu pengikatan enzim dengan substrat. Perubahan muatan substrat disebabkan oleh ionisasi atau protonasi, dimana pada kondisi tersebut substrat tidak dapat berinteraksi dengan enzim (Stauffer,1989). C. Kandungan Asam Laktat Kandungan asam laktat merupakan jumlah asam laktat hasil fermentasi bakteri. Jumlah asam menunjukkan aktivitas bakteri asam laktat dalam memecah laktosa untuk menghasilkan asam laktat. Tujuan pengujian kandungan asam laktat adalah untuk mengetahui produksi asam organik yang dinyatakan sebagai asam laktat dari mikroorganisme probiotik. Hasil perhitungan nilai kandungan asam laktat whey fermentasi
Kandungan Asam Laktat (%)
Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus pada Gambar 6.
0.9
0.6 0.36a
0.35a
Sebelum fermentasi 0.31b
0.3 0.1
0.1
Setelah fermentasi
0.1
0 9
12 15 Level Sukrosa (%)
Gambar 6. Persentase Kandungan Asam Laktat whey fermentasi dengan penambahan berbagai level sukrosa. Keterangan a-b : superkrip berbeda menunjukkan perbedaan yang sangat nyata pada level sukrosa yang berbeda (P<0,01)
22
Kandungan asam laktat medium whey (Gambar 6) sebelum fermentasi adalah sekitar 0,1%. Kandungan asam laktat tersebut setelah fermentasi 18 jam mengalami peningkatan untuk perlakuan level sukrosa berkisar 0,31-0,36%. Kandungan asam laktat setelah fermentasi 18 jam pada perlakuan level sukrosa 915% mengalami penurunan. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa penggunaan level sukrosa berpengaruh sangat nyata (P<0,01) terhadap kandungan asam laktat whey fermentasi yang dihasilkan. Hasil uji LSD (Lampiran 3) menunjukkan bahwa kandungan asam laktat whey fermentasi dengan menggunakan level sukrosa 9% tidak berbeda dengan level sukrosa 12% (P>0,05) sedangkan level sukrosa 9% berbeda sangat nyata dengan level sukrosa 15% (P<0,01) demikian halnya dengan level sukrosa 12% yang berbeda sangat nyata dengan level sukrosa 15% (P<0,01). Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan menggunakan level sukrosa 9-15% menghasilkan kandungan asam laktat whey mengalami penurunan. Nilai kandungan asam laktat berbanding terbalik dengan nilai pH. Produksi asam laktat oleh bakteri asam laktat menyebabkan penurunan keasaman whey selama penambahan level sukrosa. Penurunan keasaman whey kemungkinan disebabkan pertumbuhan mikroorganisme yang tidak terlalu baik. Hal ini sesuai dengan pendapat Hadiwiyoto (1983) menyatakan tinggi rendahnya kadar asam laktat dalam produk susu fermentasi dipengaruhi oleh jumlah dan jenis starter yang digunakan. Efek buffering dimungkinkan jadi salah satu faktor hal tersebut terjadi, karena pengaruh dari zat-zat lain yang bersifat basa yang mampu menetralkan asam yang terdapat di dalam whey seperti protein, karbohidrat dan padatan
23
terlarut membuat kandungan asam laktat yang terdapat di dalam minuman probiotik whey rendah. Whey memiliki keterbatasan kadar protein dan nutrisi, sehingga perlu penambahan pepton untuk pertumbuhan mikroorganisme yang optimal. Hal ini sesuai dengan pendapat Yusmarini dan Effendi (2004) menyatakan penambahan beberapa jenis karbohidrat dalam pembuatan yoghurt yaitu laktosa, sukrosa dan glukosa sebagai sumber karbon, memberikan pengaruh terhadap pH, kandungan asam laktat dan kandungan protein.
24
PENUTUP
Kesimpulan Berdasarkan penelitian dapat disimpulkan bahwa penambahan level sukrosa tidak mengubah jumlah bakteri, meningkatkan nilai pH dan menurunkan kandungan asam laktat. Saran Pembuatan whey fermentasi sebaiknya menggunakan level sukrosa 9% dan 12% untuk menghasikan produk yang baik dari segi pertumbuhan bakteri, nilai pH dan kandungan asam laktat.
25
DAFTAR PUSTAKA
Afriani. 2010. Pengaruh Penggunaan Starter Bakteri Asam Laktat Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus fermentum terhadapTotal Bakteri Asam Laktat, Kadar Asam dan Nilai pH Dadih Susu Sapi. Jurnal Ilmu-Ilmu Peternakan, 13 (6) : 279-285. Alkali, J. S., Okonkwo. T.M., and Lordye, E.M. 2008. Effect of stabilizer on the physoco-chemical and sensory attributes of thermized yoghurt. African Journal of Biotecnology, 7 (2) : 152-163. Almeida, K. E., Tamime, A.Y., and Oliveira, M.N. 2008. Acidification rates of probiotic in Minas Frescal cheese whey. LWT, 41, 311-316. AOAC. 2005. Official Methods of Analysis 18 edition. Association of Official Analytical Chemists, Washington. Arief, I. I., R. R. A. Maheswari, dan T. Suryati. 2007. Isolasi dan karakterisasi bakteri asam laktat dari daging sapi lokal di pasar tradisional daerah Bogor. Laporan Penelitian Hibah Bersaing XIII/3. LPPM-IPB, Bogor. Buckle, K.A., R.A. Edwards, G.H. Fleet and M. Wooton. 1987. Ilmu pangan. Universitas Indonesia Press. Jakarta. Darwis, A.A dan E. Sukara. 1989. Teknologi mikrobial. Pusat Antar Universitas Bioteknologi. Institut Pertanian Bogor. De Man, J.M. 1997. Kimia makanan. ITB, Bandung. Fatma, Soeparno, Nurliyani, Chusnul Hidayat, Muhammad Taufik. 2012. Karakteristik whey limbah dangke dan potensinya sebagai produk minuman dengan menggunakan Lactobacillus acidophilus FNCC 0051. Jurnal Teknologi Pertanian Agritech, 32 (4) : 1-5 Fardiaz, S. 1993. Analisis Mikrobiologi Pangan. PT. Raja Garfindo Pesada, Jakarta. Febriasari A, Novy. 2008. Penerapan model gompertz pada pertumbuhan bakteri L. Acidophilus dan B. Longum di Media Adonan Es Krim (Ice Cream Mix Atau Icm) Jenis Standar. Skripsi Universitas Brawijaya,Malang. Fuller, R. 1992. History and Development of Probiotic. In Probiotic the Scientific Basic. Chapman and Hall, London
26
Gallardo-Escamilla, F.J., A.L. Kelly and C.M. Delahunty. 2007. Mouthfeel and flavour of fermented whey with added hydrocolloids. International Dairy Journal, 17 : 308-315. Gaspersz, V. 1991. Metode Rancangan Percobaan. Arminco, Bandung. Hadiwiyoto, S. 1983. Teori dan Prosedur Pengujian Mutu Susu dan Hasil Olahannya. Liberty. Yogyakarta. Jenie, B. L. S., Ridawati dan W. P. Rahayu. 1993. Produksi angkak oleh Monasscus purpureus dalam medium limbah cair tapioka, ampas tapioka dan ampas tahu. Buletin Teknologi dan Industri Pangan 5 : 1-5. Jenie, S.L., dan S.E. Rini. 1995. Aktivitas Antimikroba dari beberapa Spesies Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi Institut Pertanian Bogor. 3 : 108-122. Kar, T and Misra, A. K. 1999. Therapeutic properties of whey used as fermented drink. Revista Microbiologia. Kuswanto, K.R., dan S. Sudarmadji. 1988. Proses-proses Mikrobiologi Pangan Lactobacillus terhadap Mikroba Patogen dan Perusak Makanan. Buletin Lehninger, A.L. 1995. Dasar-dasar Biokimia (terjemahan). Erlangga, Jakarta. Mayra-Makinen dan Bigret, 1998. Industrial Use and Production of Lactic Acid Bacteria. Di dalam: Salminen, S. dan Atte von Wright (Eds.). Lactic Acid Bacteria: Microbiology and Functional Aspects, 2nd edition. Marcel Dekker, Inc., New York. Mazza, G. 1998. Functional Food. Biochemical and Processing Aspects. Technomic Publishing Company, Inc, USA. Moat, A. G. 1979. Microbiology Physiology. John Willey and Sons Inc, New York. Rahmawati. 2006. Studi Viabilitas dan Aktivitas Antimikrobial Bakteri Probiotik (Lactobacillus acidophillus) dalam Medium Fermentasi Berbasis Susu dan Bekatul Selama Proses Fermentasi. Skripsi. Jurusan THP. Universitas Brawijaya. Malang. Rahman, A. 1989. Pengantar Teknologi Fermentasi. Departemen Pendidikan dan PAU Pangan dan Gizi Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta. 160 hlm. Sastrohamidjojo, H. 2005. Kimia Organik. Sterokimia, Karbohodrat, Lemak dan Protein. Gadjah mada University Press, Yogyakarta.
27
Sneath P A, Mair S, Sharpe ME olt JG (1986). Bergey’s Manual of Systemic Bacteriology Vol, 2. Williiams and Wilkins Co. Baltimore, USA. Spiegel, T and M. Huss, 2001. Whey Protein Aggregation Under Shear Condition- Effect of pH-Value and Removal Calcium. International Journal of Food Science and Technology. 37: 559-568. Spreer, E. 1998. Milk and Dairy Product Technology Marcel Dekker Inc. NewYork. Staszewski, M. and R.J. Jagus. 2008. Natural antimicrobial: Effect of Microgard and nisin against Listeria inocua in liquid cheese whey. Internasional Dairy Journal, 18 : 255-259. Stauffer, C. E. 1989. Enzyme Assays for Food Scientists. Van Nostrand Reinhold, New York Suriawiria. 1983. Pengantar Mikrobiologi Umum. Angkasa. Bandung. 238 hlm. Surono, I. 2004. Probiotik Susu Fermentasi dan Kesehatan, PT.Zitri Cipta Karya: Jakarta. Teknologi dan Industri Pangan, 7(2) : 46-51. Tamime, A.Y. 2006. Fermented Milks. Blackwell, UK. Vinderola, C. G., P. M. Guemoide, T. Delgado, J.A. Reinheimer and C.G. de los Reyes-Gavilan. 2000. Characteristics of carbonated fermented milk and survival of probiotik bacteria. International Dairy Journal, 10 : 213-220. Vrese, M., Anna S., Bernd R., Susanne F., Christiane L. dan Jurgen S. 2001. Probiotic Compensation for Lactase Insufficiency. American Journal Clinical Nutrition. Winarno, F. G. 1991. Kimia Pangan dan Gizi. PT.Gramedia. Jakarta Yusmarini dan R. Efendi. 2004. Evaluasi mutu soygurt yang dibuat dengan penambahan beberapa jenis gula. Jurnal Natur Indonesia, 6 : 104-110.
28
Lampiran 1. Analisa Sidik Ragam Jumlah Bakteri Lactobacillus Plantarum dan Lactobacillus Acidophillus ANOVA Jumlah Bakteri Source
Type III Sum of Squares
df a
Corrected Model .562 Intercept 1158.786 L.Sukrosa .562 Error .940 Total 1160.288 Corrected Total 1.502 a. R Squared = .374 (Adjusted R Squared = .270)
Mean Square 2 1 2 12 15 14
F
.281 3.585 1158.786 1.479E4 .281 3.585 .078
Sig. .060 .000 .060
29
Lampiran 2. Analisa Sidik Ragam nilai pH ANOVA Nilai pH Type III Sum of Squares
Source
Df
Mean Square
a
Corrected Model .298 2 Intercept 350.610 1 L.Sukrosa .298 2 Error .052 12 Total 350.960 15 Corrected Total .350 14 a. R Squared = .852 (Adjusted R Squared = .827)
.149 350.610 .149 .004
F
Sig.
34.413 8.097E4 34.413
.000 .000 .000
LSD Nilai pH (I) (J) L.Sukr L.Sukr Mean osa osa Difference (I-J) Std. Error
95% Confidence Interval Sig.
Lower Bound Upper Bound
-.1080
*
.04162
.023
-.1987
-.0173
-.3380
*
.04162
.000
-.4287
-.2473
*
.04162
.023
.0173
.1987
*
.04162
.000
-.3207
-.1393
*
.04162
.000
.2473
.4287
12% .2300* .04162 Based on observed means. The error term is Mean Square(Error) = .004. *. The mean difference is significant at the .05 level.
.000
.1393
.3207
LSD
9%
12% 15%
12%
9% 15%
15%
9%
.1080 -.2300
.3380
30
Lampiran 3. Analisa Sidik Ragam Kandungan Asam Laktat ANOVA Kandungan Asam Laktat Type III Sum of Squares
Source
Df
Mean Square
a
Corrected Model .007 2 Intercept 1.761 1 L.Sukrosa .007 2 Error .004 12 Total 1.772 15 Corrected Total .011 14 a. R Squared = .650 (Adjusted R Squared = .592)
.004 1.761 .004 .000
F
Sig.
11.155 5.447E3 11.155
.002 .000 .002
LSD Kandungan Asam Laktat (I) (J) L.Sukr L.Sukr Mean osa osa Difference (I-J) Std. Error LSD
9%
95% Confidence Interval Sig.
Lower Bound Upper Bound
12%
.0080
.01137
.495
-.0168
.0328
15%
.0500
*
.01137
.001
.0252
.0748
9%
-.0080
.01137
.495
-.0328
.0168
*
.01137
.003
.0172
.0668
*
.01137
.001
-.0748
-.0252
12% -.0420 .01137 Based on observed means. The error term is Mean Square(Error) = .000. *. The mean difference is significant at the .05 level.
.003
-.0668
-.0172
12%
15% 15%
9%
.0420 -.0500
*
31
Lampiran 4. Dokumentasi Penelitian
Jumlah bakteri level sukorosa 9%
Jumlah bakteri level sukorosa 12%
Jumlah bakteri level sukorosa 15%
32
Penimbangan sukrosa
Perhitungan Jumlah Bakteri
Pengukuran nilai pH
Pengukuran Kandungan Asam Laktat
33
RIWAYAT HIDUP
DWI MARYANA dilahirkan pada tanggal 03 Januari 1992 di Kabupaten Bulukumba Provinsi Sulawesi Selatan. Penulis adalah anak pertama dari lima bersaudara dari pasangan H. Muh. Ilyas dan Hj. Mardiah Arief (Almarhumah). Pada tahun 1999 penulis memulai pendidikan di SD 24 Salemba dan tamat pada tahun 2004. Pada tahun yang sama, penulis melanjutkan ke pendidikan di tingkat SMP Neg 2 Bulukumba dan tamat pada tahun 2007. Kemudian, penulis
melanjutkan pendidikan di SMA Neg 1 Bulukumba dan
tamat pada tahun 2010. Pada tahun yang sama pula, penulis melanjutkan pendidikan ke Perguruan Tinggi Negeri (PTN) dan lulus melalui Jalur Penelusuran Bakat Belajar (JPBB) di jurusan Produksi Ternak, Program Studi Teknologi Hasil Ternak, Fakultas Peternakan, Universitas Hasanuddin, Makassar.
