1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau
PENGUJIAN POTENSI PREBIOTIK UBI GARUT
DAN UBI JALAR SERTA HASIL OLAHANNYA
(COOKIES DAN SWEET POTATO FLAKES)
SRI RINI DWIARI
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada
Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
Judul Tesis : Pengujian Potensi Prebiotik Ubi Garut Dan Ubi Jalar Serta Hasil Olahannya (Cookies Dan Sweet Potato Flakes)
Nama Mahasiswa : Sri Rini Dwiari NIM : F251040061
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Lilis Nuraida, MSc Dr. Ir. Nurheni Sri Palupi, MSi Ketua Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Dekan Sekolah Pascasarjana Ilmu Pangan
Dr. Ir. Ratih Dewanti-Hariyadi, MSc Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS
PRAKATA
Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayahNya sehingga karya ilmiah ini dapat terselesaikan.
Beasiswa pendidikan penulis dapatkan dari PPPG Pertanian Cianjur sedangkan sumber dana untuk penelitian diperoleh dari Hibah Bersaing DIKTI tahun 2007, Rusnas Diversifikasi Pangan Kementrian Riset dan Teknologi yang dikelola oleh SEAFAST Center IPB tahun 2008, PPPG Pertanian Cianjur, dan Biro Perencanaan Kerjasama Luar Negeri.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Ir. Giri Suryatmana selaku Kepala Pusat Pengembangan Penataran Guru (PPPG) Pertanian Cianjur dan Drs. Dedy H. Karwan, MM selaku Kepala Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan (PPPPTK) Pertanian Cianjur yang telah memberikan kesempatan dan beasiswa untuk melanjutkan sekolah pada jenjang Pasca Sarjana (S2) di Sekolah Pasca Sarjana IPB Bogor.
2. Dr. Ir. Lilis Nuraida, MSc selaku ketua komisi pembimbing dan Dr. Ir Nurheni Sri Palupi, MSi selaku anggota komisi, yang telah memberikan bimbingan dan arahan dengan penuh kesabaran dan ketelatenan, sehingga penulis mendapat tambahan wawasan, pendidikan dan pengalaman yang berharga dalam melakukan penelitian dan penyusunan tesis.
3. Dr. Ir. Feri Kusnandar, MSc selaku penguji luar komisi dan ketua Peneliti dalam Penelitian Hibah Bersaing yang didanai dari DIKTI.
4. Dr. Ir Dahrul Syah sebagai ketua Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan dan Dr. Ir Purwiyatno-Hariyadi, MSc sebagai kepala SEAFAST Centre, atas ijin yang diberikan untuk menggunakan laboratorium Mikrobiologi Pangan dan Kimia Pangan.
5. Dr. Ir. Gatot Hari Priowirjanto selaku kepala Biro Perencanaan dan Kerjasama Luar Negeri yang memberikan dana untuk mendukung biaya pra- penelitian.
6. Agnani, Hana, Kiki, Ari, Edi, Sri, Nurwanto, Adi yang telah membantu selama penelitian berlangsung.
7. Sri Rahayu, Rika, Danik, Miksusanti, Sunar dan teman-teman Agroindustri PPPPTK Pertanian Cianjur yang telah memberikan dorongan selama pendidikan maupun penelitian berlangsung.
8. Ucapan terimakasih juga disampaikan kepada semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, atas dukungan dan kerjasamanya selama penulis menuntut ilmu.
9. Akhirnya, ucapan terimakasih tak terhingga penulis sampaikan kepada keluarga tercinta, ibunda H. Soepingah, Hawignyo (suami), Nastiti Harini (putri sulung), Duky Sumantri (putra kedua) dan Rizki Yuniarini (putri bungsu), kakak-kakak dan adik-adikku tersayang atas doa, kasih-sayang, pengorbanan, kesabaran serta dukungan moril ataupun materil yang tidak ternilai dalam menyelesaikan pendidikan ini.
Harapan penulis, walaupun masih jauh dari sempurna terutama karena keterbatasan informasi, dana dan waktu, akan tetapi karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi pihak yang membutuhkannya.
Bogor, Agustus 2008
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jember pada tanggal 02 Januari 1962 dari pasangan bapak Soedjito (alm) dan ibu Soepingah. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara. Tahun 1980 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Jember. Pada tahun yang sama diterima di Fakultas Pertanian Universitas Jember dan lulus Sajana tahun 1985. Pada tanggal 20 Agustus 1985 penulis menikah dengan Hawignyo dan dikaruniai tiga orang anak (dua putri dan satu putra).
Pada tahun 1986 penulis hijrah ke Cianjur dan menjadi tenaga honorer di Pusat Pengembangan Pentaran Guru (PPPG) Pertanian atau Vocational Education
Development Center for Agriculture (VEDCA). Tahun 1988 diangkat sebagai
pegawai negeri di tempat yang sama, tahun 1991 hingga 2007 sebagai Widyaiswara (pengajar) di tempat yang sama. Tahun 2007 hingga sekarang sebagai Widyaiswara di Pusat Pendidikan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan (PPPPTK) Pertanian Cianjur. Pada tahun 2004, penulis mendapat kesempatan untuk melanjutkan pendidikan pascasarjana (S2) pada Program Studi Ilmu Pangan Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ... xiv DAFTAR TABEL ... xvi DAFTAR GAMBAR ... xvii DAFTAR LAMPIRAN ... xix I. PENDAHULUAN ... 1 A. Latar Belakang ... 1 B. Identifikasi Masalah ... 3 C. Hipotesis ... 4 D. Tujuan Penelitian ... 5 E. Manfaat Penelitian ... 5 II. TINJAUAN PUSTAKA ... 6 A. Bakteri Asam Laktat (BAL) ... 6 B. Prebiotik ... 13 C. Pengujian Produk Pangan Sebagai Prebiotik ... 20 D. Ubi Garut (Maranta arundinaceae L) ... 22 E. Ubi Jalar (Ipomea batatas L) ... 25 F. Sweet Potato Flakes (SPF) ... 26 III. METODOLOGI ... 28 A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 28 B. Bahan ... 28 C. Alat ... 29 D. Metode Penelitian ... 29 E. Penyiapan Kultur, Media Pengujian dan Bahan ... 31 F. Pengujian Potensi Prebiotik Ekstrak Cookies Ubi Garut secara
In Vitro ... ...
36 G. Pengujian Potensi Prebiotik Ekstrak Ubi Garut secara In Vivo 38 H. Pengujian Potensi Prebiotik Ekstrak Ubi Jalar dan Hasil
Olahan (Cookies Ubi Jalar dan SPF) secara In Vitro ...
42 I. Pengujian Potensi Prebiotik Hasil Olahan Ubi Jalar (SPF)
secara In Vivo ...
43 J. Metode Pengujian ... 45 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 48 A. Tepung Ubi Garut, Ubi Jalar, SPF dan Cookies ... 48 B. Potensi Prebiotik Cookies Ubi Garut secara In Vitro ... 49 C. Potensi Prebiotik Ekstrak Ubi Garut secara In Vivo ... 58 D. Potensi Prebiotik Ekstrak Ubi Jalar dan Hasil Olahan (Cookies
Ubi Jalar dan SPF) secara In Vitro ...
68 E. Potensi Prebiotik SPF secara In Vivo ... 75 V. SIMPULAN DAN SARAN... 88
DAFTAR PUSTAKA ... LAMPIRAN ...
90 95
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Karakteristik tiga grup genus Lactobacillus ... 8 2 Komposisi kimia ubi garut kultivar banana dan creole dalam 100
gram ubi ... 23
3 Komposisi kimia pati ubi garut per 100 gram ... 23 4 Jenis ransum dan pemberian perlakuan pada kelompok tikus selama
pengujian potensi ekstrak ubi garut secara in vivo ... 40
5 Jenis ransum dan pemberian perlakuan pada kelompok tikus selama pengujian potensi prebiotik SPF secara in vivo ...
44
6 Komposisi kimia tepung ubi garut ... 48 7 Komposisi kimia tepung SPF ... 48 8 Kenaikan atau penurunan E. coli setelah dikompetisikan dengan
L. casei Rhamnosus dalam media yang mengandung ekstrak ubi garut
52
9 Kenaikan atau penurunan jumlah B.cereus pada uji kompetisi dengan
L.casei Rhamnosus dalam media yang mengandung ekstrak ubi garut
54
10 Kenaikan atau penurunan jumlah Salmonella pada uji kompetisi dengan L.casei Rhamnosus dalam media yang mengandung ekstrak ubi garut ...
55
11 Hasil pengujian Salmonella dalam feses secara kualitatif pada
pengujian potensi prebiotik ekstrak ubi garut ... 67
12 Perubahan jumlah E. coli setelah dikompetisikan dengan L. casei
Rhamnosus dalam media yang mengandung ekstrak SPF ... 71
13 Perubahan jumlah B. cereus setelah dikompetisikan dengan L. casei
Rhamnosus dalam media yang mengandung ekstrak SPF ... 72 14
Perubahan jumlah Salmonella sp setelah dikompetisikan dengan
L.casei Rhamnosus dalam media yang mengandung ekstrak SPF ...
73
15 Perubahan jumlah L.casei Rhamnosus setelah dikompetisikan dengan patogen dalam media yang mengandung ekstrak SPF...
73
16 Hasil uji Salmonella dalam feses secara kualitatif pada pengujian potensi prebiotik SPF dengan L. casei Rhamnosus ...
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1
Bifidobacterium longum ... 12
2 Diagram pengujian prebiotik ... 20 3 Tanaman garut (Maranta arundinaceae L) ... 22 4 Ubi garut ... 22 5 Diagram alir penelitian ... 30 6 Alat Anoxomat (a) dan anaerob jar (b) ... 31 7 Tahapan pembuatan tepung ubi garut ... 33 8 Tahapan pembuatan tepung ubi jalar ... 34 9 Diagram ekstraksi gula dan oligosakarida... 36 10 Tikus jantan galur Sprague Dawley... 39 11 Persiapan suspensi BAL (L.casei Rhamnosus) ... 41 12 Pertumbuhan BAL dalam ekstrak ubi garut dan cookies ubi garut:
(a) L.casei Rhamnosus, (b) L.casei Shirota, (c) Lactobacillus F1, (d) Lactobacillus G3, (e) B. longum, (f) B. bifidum ...
50
13 Jumlah E. coli yang dikompetisikan dengan L.casei Rhamnosus dalam media yang mengandung ekstrak ubi garut segar ...
53 14 Jumlah B. cereus yang dikompetisikan dengan L.casei Rhamnosus
dalam media yang mengandung ekstrak ubi garut ...
54 15 Jumlah Salmonella yang dikompetisikan dengan L.casei Rhamnosus
pada media yang mengandung ekstrak ubi garut ...
55 16 Pertumbuhan L. casei Rhamnosus yang dikompetisikan dengan bakteri
patogen: E. coli, (b) Salmonella sp, (c) B.cereus pada media yang mengandung ekstrak ubi garut ...
56
17 Peningkatan berat badan tikus (ekstrak ubi garut dengan L. casei
Rhamnosus)...
60 18 Perubahan jumlah total mikroba feses tikus pada kelompok: (a)Kontrol,
(b) Prebiotik (ekstrak ubi garut), (c) Probiotik (L. casei Rhamnosus), (d) Sinbiotik (ekstrak ubi garut dan L. casei
Rhamnosus)...
61
19 Perubahan jumlah BAL pada feses tikus pada kelompok : (a) Kontrol, (b) Prebiotik (ekstrak ubi garut), (c) Probiotik (L.casei Rhamnosus), (d) Sinbiotik (ekstrak ubi garut dan L.casei Rhamnosus)...
62
20 Perubahan jumlah E. coli pada feses tikus pada kelompok: (a) Kontrol, (b) Prebiotik (ekstrak ubi garut), (c) Probiotik (L. casei Rhamnosus), (d) Sinbiotik (ekstrak ubi garut dan L. casei Rhamnosus)...
21 Pertumbuhan BAL dalam ekstrak ubi jalar dan hasil olahan (cookies ubi jalar dan SPF): (a) L. casei Rhamnosus, (b) L. casei Shirota, (c) Lactobacillus F1, (d) Lactobacillus G3, (e) B. longum,
(f) B. Bifidum ... 69
22 Pertumbuhan E. coli yang dikompetisikan dengan L. casei Rhamnosus dalam media yang mengandung ekstrak SPF ...
70 23 Pertumbuhan B. cereus yang dikompetisikan dengan L.casei Rhamnosus
pada media yang mengandung ekstrak SPF ... 71
24 Pertumbuhan Salmonella sp yang dikompetisikan dengan L. casei
Rhamnosus dalam media yang mengandung ekstrak SPF ... 72 25 Pertumbuhan L. casei Rhamnosus yang dikompetisikan dengan patogen
pada media yang mengandung ekstrak SPF ... 74 26 Peningkatan berat badan tikus (SPF dengan L. casei Ramnosus)... 76 27 Perubahan jumlah total mikroba feses tikus pada kelompok:
(a) Kontrol, (b) Prebiotik (SPF), (c) Probiotik (L. casei Rhamnosus), (d) Sinbiotik (SPF dan L. casei Rhamnosus) ...
77
28 Perubahan jumlah BAL pada feses pada kelompok: (a). Kontrol, (b) Prebiotik (SPF), (c) Probiotik (L.casei Rhamnosus), (d) Sinbiotik (SPF dan L.casei Rhamnosus) ...
79
29 Perubahan jumlah E. coli feses tikus pada kelompok: (a). Kontrol, (b) Prebiotik (SPF), (c) Probiotik(L.casei Rhamnosus), (d) Sinbiotik (SPF dan L. casei Rhamnosus) ...
82
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman 1. Komposisi ransum standar yang diberikan pada pengujian in vivo
ekstrak ubi garut dengan L. casei Rhamnosus...
96
2. Hasil perhitungan jumlah L.casei Rhamnosus ... 97 3. Perhitungan jumlahekstrak ubi garut yang digunakan untuk sonde 97 4. Komposisi ransum SPF ... 98 5. Jumlah BAL dalam media yang mengandung ekstrak ubi garut dan
cookies ubi garut ...
99
6. Jumlah E. coli setelah dikompetisikan dengan BAL dalam media yang mengandung ekstrak ubi garut dan cookies ubi garut ...
99
7. Jumlah B.cereus setelah dikompetisikan dengan L.casei
Rhamnosus pada media yang mengandung ekstrak ubi garut ...
100
8. Jumlah Salmonella sp pada uji kompetisi bakteri patogen dengan BAL pada media yang mengandung ekstrak ubi garut …………...
100
9. Hasil pengamatan jumlah BAL yang dikompetisikan dengan bakteri patogen dalam media yang mengandung ekstrak ubi garut
100
10. Perhitungan jumlah BAL (L. casei Rhamnosus) yang diberikan ... 101 11. Perhitungan jumlah ekstrak ubi garut untuk cekok ……….. 101 12. Rata-rata kenaikan berat badan tikus pada pengujian potensi
prebiotik ekstrak ubi garut ...
102
13. Analisis Ragam Rata-rata Kenaikan Berat Badan Tikus pada Pengujian Potensi Prebiotik Ekstrak Ubi Garut ...
102
14. Perubahan Jumlah Total Mikroba Feses pada Pengujian Potensi Prebiotik Ekstrak Ubi Garut secara in vivo ...
103
15. Analisis Ragam Perubahan Jumlah Total Mikroba Feses pada Pengujian Potensi Prebiotik Ekstrak Ubi Garut secara in vivo ...
103
16. Perubahan Jumlah BAL Feses pada Pengujian Potensi Prebiotik Ekstrak Ubi Garut secara in vivo ...
105
17. Analisis Ragam Perubahan Jumlah BAL Feses pada Pengujian Potensi Prebiotik Ekstrak Ubi Garut secara in vivo ...
105
18. Perubahan Jumlah E.coli Feses pada Pengujian Potensi Prebiotik Ekstrak Ubi Garut secara in vivo ...
107
19. Analisis Ragam Perubahan Jumlah E.coli Feses pada Pengujian Potensi Prebiotik Ekstrak Ubi Garut secara in vivo ...
107
20. Hasil pengujian Salmonella feses secara kualitatif pada
pengujian potensi prebiotik ekstrak garut secara in vivo ...
21. Jumlah BAL dalam media yang mengandung ekstrak ubi jalar dan hasil olahan (cookies ubi jalar dan SPF) ...
113
22. Jumlah E. coli setelah dikompetisikan dengan BAL dalam media yang mengandung ekstrak SPF ... ...
114
23. Jumlah B.cereus setelah dikompetisikan dengan L.casei
Rhamnosus pada media yang mengandung ekstrak SPF ... ...
114
24. Jumlah Salmonella sp pada uji kompetisi bakteri patogen dengan BAL pada media yang mengandung ekstrak SPF ...…………...
114
25. Hasil pengamatan jumlah BAL yang dikompetisikan dengan bakteri patogen dalam media yang mengandung ekstrak SPF ...
115
26. Rata-rata kenaikan berat badan tikus pada pengujian potensi prebiotik SPF ...
116
27. Analisis Ragam Rata-rata Kenaikan Berat Badan Tikus pada Pengujian Potensi Prebiotik SPF ...
116
28. Perubahan Jumlah Total Mikroba Feses pada Pengujian Potensi Prebiotik SPF secara in vivo ...
117
29. Analisis Ragam Perubahan Jumlah Total Mikroba Feses pada Pengujian Potensi Prebiotik SPF secara in vivo ...
117
30. Perubahan Jumlah BAL Feses pada Pengujian Potensi Prebiotik SPF secara in vivo ...
117
31. Analisis Ragam Perubahan Jumlah BAL Feses pada Pengujian Potensi Prebiotik SPF secara in vivo ...
119
32. Perubahan Jumlah E.coli Feses pada Pengujian Potensi Prebiotik SPF secara in vivo ...
121
33. Analisis Ragam Perubahan Jumlah E.coli Feses pada Pengujian Potensi Prebiotik SPF secara in vivo ...
121
34. Hasil Pengujian Salmonella Feses Secara Kualitatif Pada Pengujian Potensi Prebiotik SPF secara in vivo ...
I. PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Dewasa ini masyarakat semakin menyadari bahwa fungsi pangan, tidak hanya untuk memenuhi kebutuhan gizi bagi tubuh, tetapi juga diharapkan dapat memberikan manfaat lain terhadap kesehatan. Kepedulian masyarakat akan kesehatan menjadi peluang bagi peneliti untuk mengembangkan produk pangan yang berkhasiat bagi kesehatan (pangan fungsional).
Pangan fungsional adalah pangan yang dapat menguntungkan salah satu atau lebih dari target fungsi-fungsi dalam tubuh seperti halnya nutrisi yang dapat memperkuat mekanisme pertahanan tubuh, dan menurunkan resiko dari suatu penyakit (Roberfroid 2002). Adapun ciri-ciri dari pangan fungsional sebagai berikut: (1) produk dapat dikonsumsi sebagai pangan yang dikonsumsi sehari- hari; (2) komponen pangan fungsional berasal dari alam (alami) atau bukan sintetik; (3) produk merupakan produk pangan; (4) bukan kapsul atau tablet; (5) memiliki nilai gizi sehingga dapat meningkatkan kesehatan dan atau dapat mengurangi resiko penyakit atau menyehatkan sehingga dapat meningkatkan kualitas hidup.
Salah satu pangan fungsional adalah prebiotik. Prebiotik merupakan bahan pangan yang tidak dapat dicerna, dapat menstimulir pertumbuhan bakteri asam laktat atau BAL (Lactobacilli dan Bifidobacteria), sehingga meningkatkan kesehatan inang (Salminen et al. 1998; Manning et al. 2004; Gibson 2004; Manning dan Gibson 2004). Oligosakarida (rafinosa, stakiosa dan verbakosa) dapat bertindak sebagai prebiotik karena tidak dapat dicerna, namun mampu menstimulir pertumbuhan bakteri asam laktat (BAL) seperti Lactobacilli dan
Bifidobacterium di dalam saluran pencernaan (Weese 2002; Manning dan Gibson
2004).
Oligosakarida terdapat pada berbagai bahan pangan, seperti biji-bijian, buah- buahan, sayuran, kacang-kacangan, umbi-umbian dan hasil tanaman lainnya. Oligosakarida juga dapat diperoleh dengan cara hidrolisis atau proses enzimatis polisakarida, seperti pati dan serat kasar (Manning et al. 2004). Tanaman garut
sebagai sumber oligosakarida. Namun demikian pati garut tidak dapat digunakan sebagai bahan prebiotik karena tidak mengandung serat (Widayanti 2005), sedangkan tepung ubi garut (whole flour) yang masih mengandung serat diduga berpotensi sebagai prebiotik, karena selama proses pengolahan tidak ada komponen yang dihilangkan kecuali pengurangan kadar air. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Krisnayudha (2007) mengidentifikasi bahwa pada ekstrak tepung ubi garut mengandung glukosa, fruktosa, sukrosa, rafinosa dan oligofruktosa.
Bifidobacterium bifidum, B. longum, Lactobacillus casei Rhamnosus, L. casei
Shirota, Lactobacillus G1, Lactobacillus F1, Lactobacillus G3 dapat memanfaatkan ekstrak oligosakarida dari tepung ubi garut dengan baik sebagai sumber gula untuk pertumbuhannya.
Bahan pangan lain yang berpotensi sebagai sumber prebiotik adalah ubi jalar. Penelitian tentang potensi ubi jalar sebagai prebiotik telah dilakukan. Penelitian yang dilakukan oleh Nuraida et al. (2004) menunjukkan bahwa oligosakarida ubi jalar berpotensi sebagai prebiotik dengan mendukung pertumbuhan Lactobacillus dan Bifidobacteria yang diketahui dapat bertahan dalam saluran pencernaan. Ekstrak oligosakarida ubi jalar putih varietas Sukuh mampu mendukung pertumbuhan Lactobacillus dan Bifidabacteria lebih baik dari pada ekstrak yang diperoleh dari ubi jalar merah. Di dalam ekstrak tepung ubi jalar varietas Sukuh mengandung glukosa, fruktosa, sukrosa, maltosa, maltotriosa, dan rafinosa (Marlis 2008, belum dipublikasikan). Hasil penelitan Adijuwana (2005) menunjukkan bahwa kandungan rafinosa pada ubi jalar putih varietas Sukuh lebih tinggi dibandingkan dengan ubi jalar putih varietas Jago dan ubi jalar merah, masing-masing sebesar 2.97%, 2.27% dan 1.26%. Pengujian in vivo yang dilakukan oleh Suryadjaya (2005) menunjukkan bahwa pemberian ekstrak ubi jalar terhadap tikus Sprague-Dawley (SD) mampu menekan jumlah E.coli dalam feses, namun dapat meningkatkan jumlah BAL. Efek terbesar diperoleh ketika pemberian ekstrak disertai dengan pemberian L. casei Rhamnosus. Penelitian tersebut menunjukkan bahwa ubi jalar berpotensi untuk mendukung pertumbuhan BAL dan menghambat pertumbuhan bakteri patogen.
Dalam aplikasinya, tepung ubi jalar dan tepung ubi garut akan dikonsumsi melalui proses pengolahan. Proses pengolahan telah diketahui dapat
mempengaruhi sifat fisik dan kimia oligosakarida di dalam bahan pangan. Pemanasan terhadap ekstrak oligosakarida dapat meningkatkan kemampuan ekstrak dalam mendukung pertumbuhan Lactobacillus dan Bifidobacteria
(Nuraida et al. 2004). Pengukusan terhadap ubi jalar menurunkan kadar rafinosa, namun meningkatkan kadar maltosa dan maltotriosa (Suryadjaya 2005). Hasil penelitian Marlis 2008 (belum dipublikasikan) menunjukkan bahwa kromatografi kertas terhadap ekstrak ubi jalar hasil pengukusan, pemanggangan, penyangraian dan perlakuan spray drying terhadap adonan tepung ubi jalar menunjukkan terjadinya penurunan oligosakarida.
B. IDENTIFIKASI MASALAH
Ubi garut sebagai salah satu umbi-umbian yang banyak terdapat di Indonesia dapat digunakan sebagai salah satu bahan pangan sumber karbohidrat dan mengandung serat sekitar 1.3% (varietas creole). Hasil penelitian Widayanti (2005), menunjukkan pati garut yang dikenal oleh masyarakat dan mudah ditemukan di pasaran tidak dapat digunakan oleh BAL (Lactobacillus G3 dan
L. casei Shirota) untuk pertumbuhannya, sehingga pati garut tidak dapat
digunakan sebagai sumber prebiotik. Sedangkan tepung ubi garut telah teridentifikasi mengandung glukosa, fruktosa, sukrosa, rafinosa dan oligofruktosa. Hasil penelitian Krisnayudha (2007), menunjukkan bahwa secara in vitro bakteri
B. bifidum, B. longum, L. casei Rhamnosus, L. casei Shirota, Lactobacillus G1,
Lactobacillus F1, Lactobacillus G3 dapat memanfaatkan ekstrak oligosakarida ubi
garut dengan baik sebagai sumber gula untuk pertumbuhannya. Untuk menguji potensi prebiotik tepung ubi garut, maka perlu dilakukan pengujian potensi prebiotik tepung ubi garut secara in vivo. Proses pengolahan dapat mempengaruhi kandungan oligosakarida. Hasil penelitian Krisnayudha (2007), menunjukkan bahwa proses pengolahan tepung ubi garut dapat mempengaruhi kandungan oligosakaridanya. Jenis BAL yang digunakan dapat tumbuh lebih baik dalam media yang mengandung ekstrak tepung ubi garut panggang dibandingkan dengan media yang mengandung ekstrak tepung garut sangrai maupun kukus. Cookies
pemanggangan. Untuk mengetahui potensi prebiotik cookies ubi garut maka dilakukan pengujian secara in vitro.
Hasil penelitian Suryadjaya (2005) menunjukkan bahwa pemberian ekstrak ubi jalar pada tikus SD mampu menekan jumlah E. coli dalam feces dan meningkatkan jumlah BAL. Perubahan komposisi gula-gula dalam ubi jalar dapat mempengaruhi sifat prebiotik secara in vivo. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Marlis (2008, belum dipublikasikan), menunjukkan bahwa L. casei Rhamnosus dapat tumbuh baik dalam media yang mengandung ekstrak tepung ubi jalar panggang. Cookies ubi jalar dan SPF merupakan hasil olahan ubi jalar dengan menggunakan proses pemanggangan. Bahan baku SPF adalah tepung ubi jalar tergelatinisasi dan tepung kedelai. Hasil penelitian yang dilakukan Marlis (2008, belum dipublikasikan), menunjukkan bahwa kandungan oligosakarida dalam tepung ubi jalar kukus paling tinggi dibandingkan dengan tepung ubi jalar yang diolah melalui proses pemanggangan, penyangraian dan yang diolah dengan drum
drier. Oleh karena itu, untuk melengkapi informasi mengenai sifat prebiotik ubi jalar, maka perlu dilakukan pengujian secara in vivo terhadap produk-produk olahan ubi jalar. Salah satu produk ubi jalar yang telah dikembangkan adalah olahan ubi jalar dalam bentuk Sweet Potato Flakes (SPF). Melalui penelitian ini diharapkan dapat diketahui potensi prebiotik SPF dalam sistem pencernaan hewan percobaan.
C. HIPOTESIS
Hipotesis penelitian adalah :
1. Ekstrak cookies ubi garut, cookies ubi jalar dan SPF dapat meningkatkan pertumbuhan BAL,
2. Ekstrak ubi garut berpotensi sebagai prebiotik secara in vivo,
3. Produk olahan ubi jalar yaitu SPF berpotensi sebagai prebiotik baik secara
D. TUJUAN PENELITIAN
Tujuan penelitian adalah:
1. Mengevaluasi potensi ekstrak cookies ubi garut sebagai prebiotik secara in vitro dan potensi prebiotik ekstrak ubi garut secara in vivo.
2. Mengevaluasi potensi SPF sebagai prebiotik secara in vitro dan in vivo.
E. MANFAAT PENELITIAN
Manfaat dari penelitian ini untuk:
1. Menggali potensi ubi garut dan SPF sebagai prebiotik sehingga dapat meningkatkan nilai ekonomi ubi garut dan ubi jalar.
2. Menyediakan data ubi garut dan SPF yang mendukung sebagai prebiotik secara khusus dan secara umum sebagai pangan fungsional.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. BAKTERI ASAM LAKTAT
Bakteri asam laktat (BAL) merupakan bakteri yang memproduksi asam laktat dari fermentasi kabohidrat, termasuk genus bakteri Gram positif, tidak membentuk spora, sel berbentuk batang atau bulat. Pada umumnya BAL bersifat katalase negatif, mempunyai komposisi basa kurang dari 50% mol G+C dan membutuhkan karbohidrat yang difermentasi untuk pertumbuhannya (Axelsson 2004).
BAL dikelompokkan menjadi dua, yaitu homofermentatif dan heterofermentatif. Produk akhir dari proses homofermentatif glukosa sebagian besar berupa asam laktat, sedangkan heterofermentatif menghasilkan asam laktat, etanol, asam asetat dan CO2. Klasifikasi BAL menurut generanya, yaitu
Aerococcus, Carnebacterium, Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus,
Leuconostoc, Oenococcus, Pediococcus, Streptococcus, Tetragenococcus,
Vagococcus, dan Weisella. Bifidobacterium juga dikelompokkan sebagai BAL
karena mampu memfermentasi gula menjadi produk-produk yang menguntungkan bagi kesehatan (Axelsson 2004). Berdasarkan kemampuan BAL tinggal dalam usus, Mitsuoka (1990) mengelompokkan BAL sebagai berikut: (1) kelompok yang dapat mencapai usus dalam keadaan hidup dan paling sering ditemukan dalam kotoran manusia, contohnya Bifidobacterium (B. bifidum, B. breve,
B. longum, B. infantis, B. adolescentis); (2) kelompok yang dapat mencapai usus
dalam keadaan hidup dan cukup sering ditemukan dalam kotoran manusia, contohnya Lactobacillus (L. acidophilus dan L. reuteri); (3) kelompok yang dapat mencapai usus dalam keadaan hidup dan terkadang ditemukan dalam kotoran manusia, contohnya Lactobacillus (L. casei dan L. brevis); (4) Kelompok yang dapat dipakai oleh industri susu dan tidak ditemukan dalam kotoran manusia, contohnya L. bulgaricus,Streptococcus thermophilus dan Streptococcus cremoris.