Probiotik

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

C. Probiotik

Probiotik adalah mikroorganisme hidup baik dalam bentuk tunggal atau campuran yang ditambahkan pada bahan pangan dengan tujuan untuk memberikan efek menguntungkan bagi kesehatan sistem pencernaan (Havenaar and Veld, 1992 dalam Widodo 2003). Fuller (1989) dalam Hekmat and McMahon (1992) mendefinisikan probiotik sebagai mikrobia hidup yang dapat mempengaruhi kesehatan dengan cara menyeimbangkan mikrobia usus dan mencegah serta menyeleksi mikrobia yang tidak menguntungkan.

1. Peranan Probiotik

Probiotik mempunyai peranan positif terhadap kesehatan, diantaranya menurunkan intoleransi terhadap laktosa, menurunkan kadar serum kolesterol, mengurangi frekuensi terjadinya penyakit diare, menstimulasi sistim imunitas tubuh, mengendalikan infeksi patogen, mampu berperan sebagai pengganti antibiotik, serta mampu menekan terjadinya tumor dan kanker dengan cara memelihara keseimbangan mikrobia dalam sistem pencernaan (Scheinbach, 1998 dalam Widodo, 2003).

Menurut Winarti (2010), konsumsi probiotik berguna bagi kesehatan antara lain : menurunkan gejala malabsorbsi laktosa, meningkatkan ketahanan alami terhadap infeksi saluran pencernaan, menekan pertumbuhan sel kanker,

18

Tinjauan Pust aka

menurunkan kolesterol dalam darah, memperbaiki sistem pencernaan dan menstimulasi imunitas saluran pencernaan.

2. Bakteri Probiotik

Menurut Widodo (2003), bakteri asam laktat (BAL) merupakan satu kelompok atau familia bakteri yang telah banyak digunakan sebagai probiotik. Tidak semua bakteri asam laktat dapat berperan sebagai probiotik. Untuk dapat berperan sebagai probiotik, beberapa persyaratan harus dipenuhi, diantaranya : • Mempunyai viabilitas yang tinggi sehingga tetap hidup, tumbuh dan tetap aktif

dalam sisitem pencernaan.

• Berasal dari genus bakteri yang aman dikonsumsi.

• Tahan terhadap asam, garam empedu (bile salts) dan kondisi anaerob.

• Mampu tumbuh dengan cepat dan menempel (melakukan kolonisasi) pada dinding saluran pencernaan.

• Mampu mendegradasi laktosa dan menurunkan kadar serum kolesterol. • Mempunyai karakter pemacu kesehatan tubuh.

Bakteri asam laktat yang dapat digunakan sebagai probiotik untuk konsumsi manusia antara lain Lactobacillus acidophillus, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus casei, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium brevie, dan Bifidobacterium infantis (Widodo, 2003).

Kriteria pemilihan bakteri probiotik, selain mampu bertahan terhadap suasana asam dan berfungsi meningkatkan kesehatan juga harus mampu tumbuh cepat dalam medium fermentasi yang sederhana dan murah, mampu bertahan dalam pengolahan tanpa kehilangan kemampuan, serta bisa digabung dengan berbagai jenis bahan makanan (Anonymous, 2002^a). Mikroorganisme probiotik harus sesuai dengan teknologi dalam memproduksi makanan, bisa mempertahankan viabilitas dan efisiensinya dalam produk makanan sampai tingkat konsumsi (Farnworth, 2003). Untuk dapat memberikan efek menguntungkan bagi kesehatan, suatu produk harus mengandung bakteri probiotik sebesar 10⁷ cfu/ml (Shah, 2000 dalam Mullen, 2001).

19

Tinjauan Pust aka

3. Lactobacillus casei

Lactobacillus casei merupakan bakteri gram positif, fakultatif anaerob, tidak bergerak dan tidak membentuk spora. Ukuran sel berkisar antara 0,7-1,1 x 2,0-4,0 μ m. L. casei tahan terhadap asam dan dalam metobolisme fermentasi mengahasilkan asam laktat sebagai produk akhir dari metabolisme. L. casei dapat tumbuh pada suhu 15^o C tetapi tidak pada suhu 45^o C, bisa diisolasi dari produk berbasis susu mentah atau terfermentasi dan saluran pencernaan manusia atau hewan (Anonymous, 2004). Lactobacillus casei tumbuh pada pH 5 – 8 (Matsuzaki dalam Farnworth, 2003). Lactobacillus casei dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3. Lactobacillus casei (Anonymous, 2004)

Lactobacillus casei termasuk dalam bakteri asam laktat homofermentatif (Jay, 1992). Lactobacillus casei menghasilkan asam laktat sebagai produk fermentasi utama manakala tumbuh dalam suatu medium dengan glukosa atau laktosa sebagai sumber karbohidrat yang utama (Matsuzaki dalam Farnworth, 2003).

Ketahanan Lactobacillus casei dalam gastric dan empedu sudah dibandingkan dengan strain lain dari Lactobacillus dan Streptococcus. Ketahanan L. casei dalam asam gastric adalah paling tinggi diantara strain-strain lain yang juga bersama-sama dipelajari, dan mempunyai waktu yang lebih lama dibanding dengan bakteri yoghurt (Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus) (Anonymous, 2002 b

20

Tinjauan Pust aka

4. Fermentasi Bakteri Asam Laktat

Fermentasi merupakan proses metabolisme dimana karbohidrat dan komponen yang terlibat didalamnya dioksidasi dengan melepaskan energi dalam ketiadaan akseptor eksternal. Penerima elektron akhir merupakan komponen organik yang diproduksi secara langsung dari pemecahan karbohidrat dan sebagai akibatnya hanya sebagian dari komponen utama yang terjadi dan hanya sejumlah kecil energi yang terlepas selama proses berlangsung (Jay, 1992).

Istilah fermentassi dapat digunakan untuk menyatakan pemecahan gula menjadi alkohol dan karbon dioksida baik dengan menggunakan enzim maupun mikroorganisme dan dalam kondisi anaerobik maupun aerobik. Meskipun demikian fermentasi memiliki kelebihan yaitu dapat meningkatkan nilai nutrisinya (Potter and Hotchkiss, 1995).

Dalam fermentasi bakteri asam laktat akan memfermentasikan bahan pangan untuk menghasilkan perubahan yang diinginkan dan yang terutama adalah terbentuknya asam laktat dimana asam laktat tersebut akan menurunkan nilai pH dari lingkungan pertumbuhannya dan menimbulkan rasa asam. Hal ini juga berakibat menghambat pertumbuhan dari beberapa jenis mikroorganisme lainnya. Seperti telah disebutkan sebelumnya bahwa produk yang dihasilkan dari fermentasi bakteri asam laktat akan berbeda tergantung pada jenis bakteri asam laktatnya apakah homofermentatif atau heterofermentatif (Buckle et al, 1987).

Bakteri Asam Laktat (BAL) adalah bakteri yang memfermentasi gula (heksosa) untuk menghasilkan sejumlah besar asam laktat. Keberadaan asam laktat memungkinkan terjadinya penghambatan pertumbuhan berbagai mikrobia patogen dan pembusuk. Secara fisiologis, BAL ada yang bersifat homofermentatif dan ada pula yang heterofermentatif. Bakteri yang bersifat homofermentatif mayoritas menghasilkan asam laktat, sedangkan yang bersifat heterofermentatif selain menghasilkan asam laktat juga menghasilkan asam asetat, etanol dan karbondioksida (Widodo,2003).

5. Efek Pembekuan Terhadap Viabilitas Bakteri Asam Laktat

Pembekuan adalah penyimpanan bahan pangan dalam keadaan beku (Winarno, dkk., 1980). Menurut Jay (1992), terdapat dua tipe pembekuan yaitu pembekuan cepat dan pembekuan lambat. Pembekuan cepat merupakan proses pembekuan makanan pada suhu dibawah -20⁰C dalam waktu 30 menit.

21

Tinjauan Pust aka

Menurut Frazier and Westhoff (1987), pembekuan lambat merupakan proses pembekuan makanan pada suhu -15 sampai – 29⁰C dalam waktu 3 sampai 72 jam.

Bakteri dapat kehilangan viabilitas selama proses pembekuan (Harrision, 1965 dalam Hong and Marshall, 2001). Menurut Moss and Speck (1963) dalam Hong and Marshall (2001), lingkungan dimana bakteri dibekukan dapat mempengaruhi viabilitas sel. Perubahan permeabilitas membran sel dan dehidrasi intraseluller (intraseluller dehidration) yang dikarenakan oleh terbentuknya kristal es mengakibatkan mikroba menjadi tidak aktif selama pembekuan.

Pembentukan kristal es ekstra menyebabkan kerusakan mekanik yang dapat menyebabkan kematian sel. Kristalisasi air memicu larutan menjadi lebih kental sehingga menyebabkan kerusakan osmotik (Beal, 2001). Mazur (1966) dalam Hong and Marshall (2001) menyatakan bahwa pembentukan kristal es intaseluller merupakan penyebab utama kematian sel, hal ini dikarenakan terbentuknya kristal dalam sel dan tingginya konsentrasi zat terlarut.

Proses pembekuan dapat menyebabkan penurunan jumlah bakteri sebesar ½ sampai 1 log cycle. Naik turunnya suhu menyebabkan terbentuknya kristal es selama 6 sampai 12 bulan masa simpan, yang dapat mengakibatkan pecahnya sel bakteri dan menurunkan viabilitasnya (Davidson et al., 2000).

6. Es Krim Probiotik

Hekmat and McMahon (1992) menyatakan bahwa es krim probiotik dibuat dengan cara memfermentasikan Ice cream mix standar dengan kultur bakteri probiotik kemudian dibekukan dalam freezer. Menurut Adams and Nout (2001), penggunaan kultur starter pada produk-produk susu didasarkan pada pembentukan asam laktat dan asam-asam lainnya untuk menurunkan pH sehingga dihasilkan produk fermentasi yang aman dengan mikroorganisme yang stabil.

Hekmat and McMahon (1992) dalam penelitiannya menyatakan bahwa es krim probiotik merupakan media yang baik untuk menyalurkan mikrobia menguntungkan seperti Lactobacillus acidophilus dan Bifidobacterium bifidum kepada konsumen. Bakteri tersebut dapat tumbuh dalam berbagai adonan es krim dan tahan selama penyimpanan beku.

22

Tinjauan Pust aka

Haynes and Playnes (2002) dalam penelitiannya menyebutkan penggunaan kultur secara langsung merupakan metode yang sesuai untuk menghasilkan es krim probiotik rendah lemak untuk mempertahankan jumlah organisme yang tahan selama penyimpanan.

7. Pembuatan Es Krim Probiotik

Berdasarkan penelitian Sari (2010) pembuatan es krim jagung probiotik adalah sebagai berikut:

1. Dilakukan pencampuran adonan sebagai berikut :

• Adonan I : Susu jagung 100 ml, susu skim (10%, 15%, dan 20%), Na-CMC 0,3%, 10 gr gula pasir.

• Adonan II : Kuning telur 0,45% dan 5 gr gula pasir dikocok sampai putih.

2. Adonan I dipanaskan sampai suhu 40^oC kemudian adonan II dan 12 ml minyak kelapa sawit dimasukkan dan dicampur sampai homogen kemudian dilakukan pasteurisasi adonan pada suhu 68^oC selama 30 menit.

3. Homogenisasi adonan pada suhu 60^oC selama 5 menit dengan menggunakan mixer

4. Pematangan adonan (Aging) pada suhu 4^oC selama 24 jam.

5. Penaikan suhu adonan dalam inkubator sampai suhu 30^oC kemudian dilakukan inokulasi dengan menggunakan starter Lactobacillus casei sebanyak (2%, 4%, 6 %) (v/v).

6. Inkubasi pada suhu 30^oC selama 24 jam.

7. Pembekuan dan pembuihan dengan menggunakan ice cream maker selama 25 menit, es krim yang diperoleh kemudian dimasukkan kedalam wadah (cup es krim).

8. Dilakukan pengerasan es krim pada suhu ≤ - 10^oC selama 24 jam.

Diagram alir proses pembuatan es krim jagung probiotik dapat dilihat pada Gambar 5.

23

Tinjauan Pust aka

Susu jagung 100ml Pasteurisasi suhu 68^oC selama 30 Kuning telur 0,45%, 5gr gula pasir Pengocokan sampai putih Pematangan (aging) 4^oC 24 jam Pembekuan dan Pembuihan 25 Es krim Homogenisasi selama 5 menit Pengerasan adonan suhu ≤ -10^oC 24 jam Penaikan suhu dalam inkubator Inkubasi 30^oC 24 jam L.casei (2, 4, 6% v/v) Pemanasan awal 40^oC Susu skim (10, 15, 20% b/v) CMC 0,3 (b/v) 10gr Gula Pasir

Minyak kelapa sawit 12% (v/v)

24

Tinjauan Pust aka