KANDUNGAN NUTRISI SERTA ASAM AMINO PADA SOSIS
FERMENTASI PROBIOTIK DENGAN KULTUR
Lactobacillus plantarum 2C12 ATAU
Lactobacillus acidophilus 2B4
SKRIPSI
NGESTI DYAH SEKAR MUMPUNI
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN FAKULTAS PETERNAKAN
i
RINGKASAN
NGESTI DYAH SEKAR MUMPUNI. D14080189. 2012. Kandungan Nutrisi serta Asam Amino pada Sosis Fermentasi Probiotik dengan Kultur Lactobacillus plantarum 2C12 atau Lactobacillus acidophilus 2B4. Skripsi. Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.
Pembimbing Utama : Dr. Irma Isnafia Arief, S.Pt., M.Si. Pembimbing Anggota : Zakiah Wulandari, S.TP., M.Si.
Sosis fermentasi adalah campuran dari daging, lemak, bumbu dan kultur starter yang dimasukkan ke dalam selongsong sosis dan mengalami pematangan. Penambahan probiotik dimaksudkan untuk meningkatkan kualitas dari produk sosis fermentasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan nutrisi dan kandungan asam amino yang terdapat pada sosis fermentasi yang diberi penambahan
Lactobacillus plantarum 2C12 atau Lactobacillus acidophilus 2B4.
Penelitian dilakukan di Laboratorium Ruminansia Besar dan Laboratorium Terpadu Fakultas Peternakan, Pusat Antar Universitas (PAU), dan Laboratorium Terpadu Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Penelitian berlangsung dari bulan November 2011 hingga bulan Maret 2012. Penelitian diawali dengan persiapan dan pembiakan kultur Lactobacillus plantarum 2C12 dan Lactobacillus acidophilus 2B4 kemudian dilanjutkan dengan pembuatan sosis fermentasi serta analisis nutrisi (kadar air, abu, protein, lemak, dan karbohidrat) serta kandungan asam amino. Rancangan percobaan yang digunakan pada analisis nutrisi adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) sedangkan analisis data untuk kandungan asam amino adalah analisis deskriptif.
Hasil pada penelitian pendahuluan didapatkan jumlah kultur Lactobacillus plantarum 2C12 dan Lactobacillus acidophilus 2B4 masing-masing 2,34x109 dan 7,65x109 CFU/ml. Kandungan nutrisi dari sosis fermentasi kontrol, sosis fermentasi dengan penambahan L. plantarum 2C12 dan sosis fermentasi dengan penambahan L. acidophilus 2B4 tidak menunjukkan perbedaan yang nyata (p>0,05). Kadar air sosis fermentasi kontrol (tidak menggunakan probiotik) adalah 55,58%, sosis fermentasi dengan penambahan L. plantarum 2C12 adalah 54,65% dan sosis fermentasi dengan penambahan L. acidophilus 2B4 adalah 54,36%. Kadar abu sosis fermentasi kontrol adalah 3,37%, sosis fermentasi dengan L. plantarum 2C12 adalah 3,52% dan sosis fermentasi dengan L. acidophilus 2B4 adalah 3,61%. Kadar protein sosis fermentasi kontrol adalah 18,16%, sosis fermentasi dengan penambahan L. plantarum 2C12 adalah 18,56% dan sosis fermentasi dengan penambahan L. acidophilus 2B4 adalah 19,29%. Kadar lemak sosis fermentasi kontrol adalah 11,73%, sosis fermentasi dengan penambahan L. plantarum 2C12 adalah 9,93% dan sosis fermentasi dengan penambahan L. acidophilus 2B4 adalah 9,20%. Kadar karbohidrat sosis fermentasi kontrol adalah 11,16%, sosis fermentasi dengan penambahan L. plantarum 2C12 adalah 13,35% dan sosis fermentasi dengan penambahan L. acidophilus 2B4 adalah 13,55%. Jumlah asam amino tertinggi ditunjukkan sosis fermentasi dengan penambahan L. acidophilus 2B4 (15,53%) dibandingkan sosis fermentasi dengan perlakuan lain. Berdasarkan angka kecukupan gizinya, ketiga sosis fermentasi dapat memenuhi kebutuhan gizi anak-anak yang berumur di atas 12 tahun.
ABSTRACT
Nutrition and Amino Acid Content of Probiotic Fermented Sausage with the Culture of Lactobacillus plantarum 2C12
or Lactobacillus acidophilus 2B4
Mumpuni, N. D. S., I. I. Arief, Z. Wulandari
Probiotic fermented sausage is sausage which is fermented by probiotic bacteria. The addition of probiotic bacteria is used to improve healthy of the human digestive tract, and to extend the shelf life of the product. Lactobacillus plantarum 2C12 and
Lactobacillus acidophilus 2B4 had been proved as probiotics. This research used three types of treatment, which were fermented sausage without culture addition (control), fermented sausage with L. plantarum 2C12 addition and fermented sausage with L. acidophilus 2B4addition. Each treatment carried out with three repetition. Variables measured were nutrient content (water content, ash content, protein content, fat content, carbohydrate content) and the amino acid composition of each sausage fermentation. Nutrient content from three treatments of fermented sausage did not significantly difference (p>0,05). Fermented sausage with L. acidophilus 2B4 addition showed the higher total content of amino acid rather than fermented sausage with L. plantarum 2C12 addition and fermented sausage control.
iii
KANDUNGAN NUTRISI SERTA ASAM AMINO PADA SOSIS
FERMENTASI PROBIOTIK DENGAN KULTUR
Lactobacillus plantarum 2C12 ATAU
Lactobacillus acidophilus 2B4
LEMBAR PERNYATAAN
NGESTI DYAH SEKAR MUMPUNI D14080189
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada
Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN FAKULTAS PETERNAKAN
iv
Judul : Kandungan Nutrisi serta Asam Amino pada Sosis Fermentasi Probiotik dengan Kultur Lactobacillus plantarum 2C12 atau Lactobacillus acidophilus 2B4
Nama : Ngesti Dyah Sekar Mumpuni NRP : D14080189
Menyetujui,
Pembimbing Utama, Pembimbing Anggota,
Dr. Irma Isnafia Arief, S.Pt., M.Si. Zakiah Wulandari, S.TP., M.Si NIP : 19750304 199903 2 001 NIP : 19750207 199802 2 001
Mengetahui : Ketua Departemen,
Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
Prof. Dr. Ir. Cece Sumantri, M.Agr.Sc. NIP : 19591212 198603 1 004
v
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 5 Desember 1990 di Bogor, Jawa Barat.
Penulis adalah anak pertama dari dua bersaudara pasangan Bapak Sri Nugroho dan
Ibu Rukmi Wilujeng.
Pendidikan dasar diselesaikan pada tahun 2002 di SDN 4 Bengkulu.
Pendidikan lanjutan menengah pertama diselesaikan pada tahun 2005 di SMPN 1
Bengkulu dan pendidikan lanjutan menengah atas diselesaikan pada tahun 2008 di
SMAN 2 Bengkulu. Penulis diterima sebagai mahasiswa pada Departemen Ilmu
Produksi dan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor
melalui jalur Undangan Seleksi Masuk Institut Pertanian Bogor (USMI) pada tahun
2008.
Selama mengikuti pendidikan, penulis bergabung dalam keanggotaan
Organisasi Mahasiswa Daerah (OMDA) Bengkulu periode 2008-2009. Penulis juga
pernah terlibat dalam Kepanitiaan Dekan Cup sebagai staf divisi PDD pada tahun
2010, Kepanitiaan Masa Perkenalan Fakultas sebagai staf divisi Konsumsi pada
tahun 2010, Kepanitiaan Bina Desa sebagai staf divisi Konsumsi pada tahun 2010,
dan Kepanitiaan Malam Keakraban Angkatan 46 sebagai staf divisi Danus pada
tahun 2011. Penulis juga mendapat kesempatan menjadi asisten praktikum mata
kuliah Rancangan Percobaan pada semester genap periode 2011/2012. Prestasi yang
dicapai oleh penulis adalah mengikuti Program Kreativitas Mahasiswa (PKM)
bidang kewirausahaan tahun 2011.
Penulis melakukan penelitian dan penulisan skripsi yang berjudul
“Kandungan Nutrisi serta Asam Amino pada Sosis Fermentasi Probiotik dengan Kultur Lactobacillus plantarum 2C12 atau Lactobacillus acidophilus
2B4” guna memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor di bawah bimbingan Dr. Irma Isnafia
Arief, S.Pt., M.Si. dan Zakiah Wulandari, S.TP., M.Si dan Dr. Ir. Mohammad
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur Penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan
karunia-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi dengan baik.
Salawat dan salam penulis panjatkan kepada Nabi Muhammad SAW serta
sahabat-Nya yang telah menerangi kegelapan hingga akhir zaman.
Skripsi ini membahas tentang kandungan nutrisi dan asam amino pada sosis
fermentasi yang diberi penambahan bakteri asam laktat yang tergolong probiotik.
Bakteri asam laktat yang dugunakan adalah Lactobacillus plantarum 2C12 dan
Lactobacillus acidophilus 2B4. Proses penelitian terdiri dari pembiakan kultur,
pembuatan sosis fermentasi, pengujian analisis kimia serta kandungan asam amino
pada daging segar dan sosis fermentasi. Skripsi ini diharapkan dapat menjadi sumber
informasi mengenai salah satu produk olahan daging yang diberi penambahan
probiotik.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh
karena itu Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Penulis
berharap semoga skripsi ini dapat memberi manfaat bagi para pembaca pada
umumnya dan bagi penulis sendiri pada khususnya. Terima kasih.
Bogor, September 2012
viii
MATERI DAN METODE ... 17
Lokasi dan Waktu ... 17
Materi ... 17
Prosedur ... 17
Penelitian Pendahuluan ... 18
Analisis Kimia ... 20
Kadar Abu... 20
Kadar Protein ... 20
Kadar Lemak ... 21
Kadar Karbohidrat ... 21
Analisis Komposisi Asam Amino ... 21
Rancangan dan Analisis Data ... 22
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 24
Penelitian Tahap Pertama ... 24
Pembiakan Kultur ... 24
Penelitian Tahap Kedua ... 25
Pembuatan Sosis Fermentasi Kandidat Probiotik ... 25
Kandungan Nutrisi Sosis Fermentasi Kandidat Probiotik ... 27
Kadar Air ... 28
Kadar Abu ... 29
Kadar Protein ... 30
Kadar Lemak ... 31
Kadar Karbohidrat ... 31
Analisis Komposisi Asam Amino ... 32
Asam Amino Esensial ... 35
Asam Amino Nonesensial ... 36
Kebutuhan Asam Amino Esensial pada Manusia ... 36
KESIMPULAN DAN SARAN ... 39
Kesimpulan ... 39
Saran ... 38
UCAPAN TERIMA KASIH ... 40
DAFTAR PUSTAKA ……… 401
LAMPIRAN . ……….………. 435 41
ix
DAFTAR TABEL
1. Kandungan Nutrisi pada Sosis Fermentasi... 6
2. Perkiraan Kecukupan Asam Amino Esensial (mg/kg BB/hari)... 16
3. Total Populasi Bakteri... 25
4. Nilai Nutrisi Daging Segar... 26
5. Komposisi Asam Amino Daging Sapi Segar ... 27
6. Nilai Nutrisi Sosis Fermentasi dalam Persentase Berat Basah... 28
7. Nilai Nutrisi Sosis Fermentasi dalam Persentase Berat Kering... 28
8. Komposisi Asam Amino Sosis Fermentasi ... 33
9. Persentase Angka Kecukupan Gizi Asam Amino Esensial Sosis Fermentasi ... 38
x
DAFTAR GAMBAR
1. Metabolisme Karbohidrat Homofermentatif oleh Bakteri Asam Laktat.... 4
2. Tahapan Dasar pada Proteolisis... 5
3. Morfologi Koloni L. plantarum... 11
4. Morfologi Koloni L. acidophilus... 12
5. Pembiakan Kultur... 18
6. Pembuatan Sosis Fermentasi... 19
7. Penampilan Fisik Sosis Fermentasi... 25
xi
DAFTAR LAMPIRAN
1. Analisis Ragam Uji Kadar Air Sosis Fermentasi... 46
2. Analisis Ragam Uji Kadar Abu Sosis Fermentasi... 46
3. Analisis Ragam Uji Kadar Protein Sosis Fermentasi... 46
4. Analisis Ragam Uji Kadar Lemak Sosis Fermentasi... 46
5. Analisis Ragam Uji Kadar Karbohidrat Sosis Fermentasi... 46
6. Bobot Molekul Asam Amino Sosis Fermentasi ... 47
7. Konsentrasi Asam Amino Sosis Fermentasi... 48
8. Gambar Kultur Induk L. acidophilus 2B4 dan L. plantarum 2C12... 49
9. Gambar Proses Penelitian (a) Persiapan Daging dan Lemak, (b) Daging dan Lemak Beku, (c) Pencampuran Daging, Lemak, dan Bumbu, (d)
Pengemasan Dalam Selongsong, (e) Pemeraman, (f)
Pengasapan...
Nomor Halaman
1
PENDAHULUAN Latar Belakang
Daging mengandung berbagai kandungan nutrisi yang dapat memenuhi
kebutuhan manusia secara lengkap, terutama pada kandungan asam amino. Daging
banyak dinikmati oleh masyarakat karena menimbulkan kenikmatan bagi yang
mengkonsumsinya. Diversifikasi produk olahan daging adalah salah satu cara untuk
meningkatkan penerimaan konsumen.
Sosis fermentasi adalah produk yang terdiri dari campuran daging, lemak,
garam, bumbu dan kultur stater (umumnya bakteri asam laktat) yang dimasukkan
dalam selongsong sosis, kemudian dilakukan proses pematangan dan pengeringan.
Proses fermentasi melibatkan penambahan aktivitas mikroorganisme untuk
meningkatkan keawetan pangan dengan diproduksinya asam atau alkohol untuk
menghasilkan produk dengan karakteristik flavor dan aroma yang khas, atau untuk
menghasilkan pangan dengan mutu dan nilai nutrisi yang lebih baik.
Produk pangan olahan disusun oleh komponen nutrisi makro dan mikro,
begitu pula dengan sosis fermentasi. Komponen tersebut antara lain adalah air,
karbohidrat, lemak, protein dan mineral. Protein berperan dalam pertumbuhan dan
pemeliharaan jaringan, pembentukan senyawa tubuh yang esensial, regulasi
keseimbangan air, mempertahankan netralitas tubuh, pembentukan antibodi, dan
transpor nutrien (Muchtadi et al., 1993). Kebutuhan protein makanan bagi anak-anak
yang berumur di atas 12 tahun adalah 1 g/kg bobot badan (Poedjiadi, 1994). Nilai
kebutuhan protein tersebut dapat tercukupi dengan nilai kandungan asam amino yang
lengkap. Struktur protein disusun oleh deretan asam amino yang dihubungkan satu
sama lain melalui ikatan kovalen yang disebut ikatan peptida. Terdapat beberapa
asam amino yang penting bagi manusia dan di antaranya merupakan asam amino
esensial, yaitu asam amino yang tidak dapat dihasilkan oleh tubuh. Kebutuhan asam
amino esensial pada anak-anak lebih tinggi dibanding dengan kebutuhan asam amino
esensial pada orang dewasa karena anak-anak membutuhkan lebih banyak asam
amino untuk pertumbuhannya. Oleh sebab itu diperlukan asupan makanan untuk
mencukupi kebutuhan asam amino esensial manusia, khususnya anak-anak.
Probiotik merupakan suplemen makanan yang berisi mikroba hidup sebagai
2 Probiotik memiliki banyak kegunaan untuk kesehatan diantaranya menurunkan
jumlah patogen dan bakteri yang dapat menghasilkan toksik. Mekanisme penurunan
jumlah patogen oleh probiotik yaitu dengan cara (1) memproduksi komponen anti
bakteri, (2) berkompetisi untuk memperoleh nutrisi, (3) berkompetisi untuk
memperoleh daerah kolonisasi (Fuller, 1989). Lactobacillus plantarum 2C12 dan
Lactobacillus acidophilus 2B4 merupakan bakteri asam laktat yang telah terbukti
termasuk golongan probiotik. Kedua Bakteri Asam Laktat (BAL) ini mampu
bertahan pada pH lambung dengan ketahanan hidup di atas 50%, tahan terhadap
garam empedu 0,5%, memiliki aktivitas antimikroba dan dapat menempel pada
permukaan usus dengan baik. Oleh sebab itu, kedua BAL ini perlu diaplikasikan
pada produk pangan untuk meningkatkan mutu dan kualitasnya serta dapat
membantu mencukupi kebutuhan asam amino esensial manusia.
Kandungan nutrisi dan kualitas asam amino dari sosis fermentasi perlu
diketahui. Hal tersebut diperlukan untuk mengetahui bagaimana kemampuan sosis
fermentasi ini dalam mencukupi kebutuhan gizi manusia. Dengan adanya penelitian
ini, diharapkan dapat memberikan informasi mengenai kandungan nutrisi dan
komposisi asam amino dari produk sosis fermentasi ini, sehingga dapat menjadi
dasar dalam memilih produk hasil olahan yang berkualitas.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan mengetahui kandungan nutrisi dan kandungan asam
amino yang terdapat pada sosis fermentasi yang diberi penambahan Lactobacillus
3
TINJAUAN PUSTAKA Daging
Daging merupakan semua jaringan hewan dan seluruh produk hasil
pengolahan jaringan-jaringan tersebut yang layak dimakan serta tidak menimbulkan
gangguan kesehatan bagi yang mengkonsumsinya (Soeparno, 2005). Menurut Lawrie
(1995), daging terdiri atas 75 persen air, 19 persen protein, 3,5 persen substansi
nonprotein yang larut, dan 2,5 persen lemak. Nilai pH otot setelah hewan mati akan
menurun dari 7,4 (awal) menjadi 5,-5,7 pada jam ke-6 hingga jam ke-8, kemudian
nilai pH tersebut akan menurun mencapai pH akhir sekitar 5,3-5,7 pada jam ke-24
postmortem (Aberle et al., 2001)
Daging olahan mengandung lebih sedikit protein dan air, dan lebih banyak
lemak dan mineral. Kenaikan presentase mineral daging olahan disebabkan karena
adanya penambahan bumbu dan garam, sedangkan kenaikan nilai kalori dapat
disebabkan karena penambahan karbohidrat (Soeparno, 2005).
Fermentasi
Fermentasi merupakan perubahan kimia dalam bahan pangan yang
disebabkan oleh mikroorganisme. Enzim yang berperan dapat dihasilkan oleh
mikroorganisme atau telah ada dalam bahan pangan. Fermentasi oleh bakteri tertentu
dapat memberi flavor, bentuk dan tekstur yang baik pada bahan pangan yang
difermentasi. Mikroorganisme asam laktat dapat menyebabkan keasaman yang
tinggi, pH dan potensial redoks yang rendah sehingga dapat menghambat
pertumbuhan mikroorganisme lainnya (Buckle et al., 2009).
Fermentasi dibedakan menjadi dua kelompok berdasar sumber bakteri yang
berperan pada proses fermentasi, yaitu fermentasi spontan dan fermentasi tidak
spontan (terkontrol). Fermentasi spontan yaitu fermentasi pangan yang pada
pembuatannya hanya mengandalkan starter alami dalam bahan baku dan tidak
melibatkan penambahan starter untuk tujuan khusus. Fermentasi terkontrol terjadi
pada pangan yang ditambahkan bakteri dalam bentuk starter atau kultur untuk tujuan
tertentu (Fardiaz, 1992). Fermentasi karbohidrat menghasilkan produk utama yaitu
asam laktat. Skema sederhana metabolisme karbohidrat oleh bakteri asam laktat
4 Glukosa
Aldolase
Fruktosa, 1,6- diphospat
Gliseraldehida 3- phospat
Phospopenol piruvat
Pyruvate kinase
ADP ATP
Pyruvate
Lactate dehydrogenase
NADH NAD+ Asam laktat
Gambar 1. Metabolisme Karbohidrat Homofermentatif oleh Bakteri Asam Laktat Sumber: Toldra et al. (2001)
Fardiaz (1992) menjelaskan bahwa prinsip fermentasi glukosa terdiri dari dua
tahap. Pertama, pemecahan rantai karbondioksida dan pelepasan paling sedikit dua
pasangan atom hidrogen, menghasilkan senyawa karbon lainnya yang lebih
teroksidasi daripada glukosa. Kedua, senyawa yang teroksidasi tersebut direduksi
kembali oleh atom hidrogen yang dilepaskan dari tahap pertama, kemudian
membentuk senyawa lain sebagai hasil fermentasi.
Protein merupakan senyawa selain karbohidrat yang dapat difermentasi oleh
bakteri melalui proses hidrolisis protein menjadi asam amino, kemudian asam amino
difermentasi menjadi senyawa lain terutama asam (Fardiaz, 1992). Tahapan penting
dari hidrolisis protein sarkoplasma dan miofibrillar berlangsung selama proses
fermentasi dan proses pemeraman. Bakteri endogenus dan enzim mikroba sangat
berperan pada tahapan proteolisis. Proses proteolitik berkontribusi dalam
pembentukan konsistensi produk yang disebabkan degradasi struktur myofibrillar.
Selain itu proses proteolitik berperan dalam pembentukan rasa yang disebabkan oleh
akumulasi peptida dan asam amino bebas (Toldra et al., 2001). Tahap utama proses
5 Protein sarkoplasma dan miofibrillar
Katepsin dan kalpain
Ekstraselular proteinase mikroba
Polipeptida
Peptida
Enzim eksopeptidase mikroba
Asam amino bebas
Gambar 2. Tahapan Dasar pada Proteolisis Sumber: Toldra et al. (2001)
Sosis Fermentasi
Sosis fermentasi adalah produk yang terdiri dari campuran daging dan lemak,
garam NaCl, bahan-bahan kuring, dan bumbu yang dimasukkan ke dalam casing
kemudian difermentasi dan dikeringkan (Varnam dan Sutherland, 1995). Sosis
fermentasi dibagi menjadi dua kelompok utama berdasarkan proses pembuatan dan
karakteristik produk, yaitu sosis kering dan sosis semi kering. Kedua kelompok dari
sosis fermentasi tersebut menghasilkan asam laktat, dan terjadi fermentasi. Sosis
kering dan sosis semi kering memiliki kadar air antara 30% sampai 40% dan 40%
sampai 50% (Xiong dan Mikel, 2001).
Fermentasi akan menurunkan pH sosis dari 5,8-6,2 menjadi 4,8-5,3.
Fermentasi juga memberi kesempatan pada air dalam sosis untuk menyebar ke
seluruh bagian sosis secara cepat dan merata. Asam laktat yang terbentuk dari proses
fermentasi akan menyebabkan denaturasi protein daging sehingga tekstur sosis
menjadi lebih kompak (Bacus, 1984).
Penurunan nilai pH yang terjadi akibat akumulasi asam laktat dapat
mempertahankan umur simpan dari produk sosis, membentuk citarasa produk yang
disebabkan oleh pembentukan metabolit, membentuk konsistensi produk sebagai
6 dan asam bakteri berkontribusi untuk menjaga lingkungan anaerobik dengan
mengurangi potensial redoks selama fermentasi asam laktat(Toldra et al., 2001).
Sosis kering dan semi kering diproduksi dengan cara mencampurkan
komponen daging, rempah-rempah dan bahan curing pada suhu rendah (20 °F hingga
30 °F atau -6,6 °C hingga -1,1 °C), kemudian dimasukkan ke dalam selongsong
sosis, diinkubasi pada suhu tinggi (70 °F hingga 110 °F atau 21 °C hingga 43 °C),
dan dikeringkan pada suhu 50 °F hingga 70 °F atau 10 °C hingga 21 °C. Selama
tahap inkubasi, produk difermentasi oleh mikroorganisme asam laktat, sehingga nilai
pH berubah dari 5,8-6,2 menjadi 4,8-5,3. Asam laktat juga dapat mendenaturasi
protein daging sehingga menghasilkan tekstur yang lebih kompak (Bacus, 1984).
Kandungan nutrisi dari daging segar menjadi sosis fermentasi akan
mengalami perubahan. Kandungan nutrisi pada sosis fermentasi menurut Ferreira et
al. (2006) dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Kandungan Nutrisi pada Sosis Fermentasi
Nilai minimum Nilai maksimal Nilai tengah
pH 4,5 6,3 5,11
% NaCl 1,0 1,8 1,3
% Kadar air 43,3 57,2 52,3
% Lemak 10,9 29,6 18,4
% Protein 6,9 15,5 11,4
% Karbohidrat 10,2 20,9 15,2
Energi (kkal/100 g) 220 369 274,4
Sumber: Ferreira et al. (2006)
Komposisi Sosis Fermentasi
Bahan utama pembuatan sosis fermentasi adalah daging dan lemak.
Pemilihan jenis daging merupakan dasar pada pembuatan produk olahan daging,
daging yang berkualitas baik dan mengalami pengolahan yang baik akan
menghasilkan produk olahan daging yang baik pula.
Daging
Pembuatan sosis memerlukan daging mentah dari jaringan otot rangka dan
7 harus berkualitas baik dan bebas dari cacat fisik. Daging yang gelap, keras, dan
kering tidak sesuai untuk pembuatan sosis. Daging yang dapat digunakan untuk
pembuatan sosis adalah daging yang pucat, lunak, dan basah (Varnam dan
Sutherland, 1995).
Lemak
Penambahan lemak pada bahan pangan ditujukan untuk menambah kalori,
memperbaiki tekstur, dan cita rasa (Winarno, 1992). Penggunaan lemak yang
memiliki kandungan lemak tidak jenuh yang tinggi dapat mengoksidasi warna,
penampilan yang kusam pada bagian lemak saat dipotong, dan menimbulkan bau
tengik (Toldra et al., 2001).
Garam
Penambahan garam pada kisaran 2%-3% dapat memberikan sebuah aksi
bakteriostatik parsial, mengurangi water activity (αw) hingga 0,96, meningkatkan
solubilisasi protein dan memberi rasa asin (Toldra et al., 2001). Garam berperan
sebagai penghambat selektif terhadap mikroorganisme pencemaran tertentu.
Mikroorganisme pembusuk atau proteolitik serta pembentuk spora adalah yang
paling mudah terpengaruh walau dengan kadar garam yang rendah sekalipun (Buckle
et al., 2009).
Gula
Gula yang ditambahkan pada pembuatan sosis fermentasi dapat mengaktifkan
proses fermentasi dan mampu menurunkan pH dengan cepat (Varnam dan
Sutherland, 1995). Gula juga dapat menghasilkan produk fermentasi dengan flavor
yang tajam (Buckle et al., 2009). Xiong dan Mikel (2001) menambahkan bahwa gula
dapat juga berfungsi sebagai substrat untuk enzim glikolisis dalam sel bakteri.
Penambahan gula pada sosis kering ataupun sosis semi kering adalah 0,5%-2%.
Penambahan bumbu berperan dalam flavor yang dapat diperkuat pada pengasapan,
memperbaiki warna dan menghambat terjadinya oksidasi lemak (Buckle et al.,
8
Lada
Komposisi kimia lada putih per 100 g yaitu air 11,4 g, protein 10,4 g, lemak
2,1 g, abu 1,6 g, dan karbohidrat 68,6 g (Farell, 1990). Bahan penyedap alami dapat
ditambahkan pada produk daging dalam bentuk yang belum digiling atau dilumatkan,
misalnya merica pada sosis kering (Soeparno, 2005).
Pala
Menurut Farell (1990), biji pala berwarna coklat keabuan, berbentuk oval,
memilki rasa pahit, hangat, tajam, dan berminyak dengan bau yang enak dan tajam.
Sebagai tanaman rempah-rempah, pala dapat menghasilkan minyak etheris dan
lemak khusus yang berasal dari biji dan fuli. Biji pala menghasilkan 2 sampai 15%
minyak etheris dan 30-40% lemak, sedangkan fuli menghasilkan 7%-18% minyak
etheris dan 20%-30% lemak (fuli adalah arie yang berwarna merah tua dan
merupakan selaput jala yang membungkus biji).
Jahe
Jahe (Zingiber officinale Rosc.) merupakan tanaman rempah dan obat yang
bernilai ekonomi tinggi. Jahe memiliki aroma tajam, dan berasa pedas meskipun
ukuran rimpang kecil. Rimpang jahe juga mengandung gizi cukup tinggi, antara lain
58% pati, 8% protein, 3%-5% oleoresin dan 1%-3% minyak atsiri (Rukmana, 2000).
Selongsong Sosis
Selongsong sosis terdapat dua macam, yaitu selongsong alami dan
selongsong buatan. Selongsong alami terutama berasal dari saluran pencernaan
ternak (Soeparno, 2005). Selongsong buatan terdiri dari empat tipe, yaitu selulosa,
kolagen yang dapat dimakan, kolagen yang tidak layak dimakan dan plastik (Bacus,
1984). Selama proses pemanasan dan pengasapan, selongsong akan mengeras
(Soeparno, 2005).
Pengasapan
Pengasapan dimaksudkan untuk menghambat pertumbuhan bakteri,
memperlambat oksidasi lemak dan memberi flavour pada daging yang sedang
diproses (Lawrie, 2003). Pengasapan juga berfungsi untuk memperbaiki penampilan
9 Metode tradisional yang sering digunakan untuk pengasapan daging adalah
pengasapan daging yang dilakukan dalam ruang pengasapan yang disebut smoke
house. Daging yang akan diasap digantung di rak atau kayu dalam ruangan asap dan
tidak boleh bersentuhan (Soeparno, 2005). Asap pada umumya dibuat dengan cara
perlahan menghembus serbuk gergaji yang berasal dari kayu keras. Asap akan
menghambat pertumbuhan bakteri, memperlambat oksidasi lemak dan memberi
flavour pada daging yang diproses (Lawrie, 2003). Temperatur yang digunakan pada
ruang smoke house adalah 21-24 °C dengan kelembaban 75%-80% untuk sosis
kering, dan 30-37°C dengan kelembaban 75%-80% untuk sosis semi kering (Xiong
dan Mikel, 2001).
Bakteri Asam Laktat Sebagai Probiotik
Probiotik merupakan pakan tambahan dalam bentuk mikroba hidup yang
memiliki manfaat bagi hewan untuk memperbaiki keseimbangan mikroba dalam
usus. Probiotik memiliki banyak kegunaan untuk kesehatan diantaranya menurunkan
jumlah patogen dan bakteri yang dapat menghasilkan toksik. Mekanisme penurunan
jumlah patogen oleh probiotik yaitu dengan cara memproduksi komponen anti
bakteri, berkompetisi untuk memperoleh nutrisi dan berkompetisi untuk memperoleh
daerah kolonisasi (Fuller, 1989). Salah satu kelompok bakteri yang telah banyak
digunakan sebagai probiotik adalah bakteri asam laktat.
Berdasarkan metabolismenya, bakteri dapat digolongkan menjadi dua
kelompok, yaitu homofermentatif dan heterofermentatif. Kelompok homofermentatif
merupakan kelompok bakteri yang mengubah glukosa menjadi asam laktat.
Kelompok heterofermentatif adalah kelompok bakteri yang memfermentasi glukosa
menjadi asam laktat, etanol atau asam asetat dan CO2. Berdasarkan kebutuhan akan
oksigen, bakteri dibedakan menjadi tiga kelompok, yaitu 1) aerob, yaitu mikroba
yang hanya dapat tumbuh jika terdapat oksigen di lingkungannya, 2) anaerob, yaitu
mikroba yang hanya dapat tumbuh jika tidak terdapat oksigen di lingkungannya, dan
3) anaerob fakultatif, yaitu mikroba yang dapat tumbuh dengan ada atau tidaknya
oksigen (Fardiaz, 1989).
Varnam dan Sutherland (1995) menjelaskan bahwa bakteri asam laktat yang
digunakan sebagai starter kultur harus memenuhi beberapa kriteria, yaitu 1) dapat
10 dapat tumbuh pada konsentrasi garam kurang dari 6%, 4) dapat bereaksi dengan
NaNO2 dengan konsentrasi kurang dari 100 mg/kg, 5) dapat tumbuh pada suhu antara
15-40°C, 6) termasuk golongan homofermentatif, 7) tidak menghasilkan peroksida
dalam jumlah besar, 8) dapat mereduksi nitrit dan nitrat, 9) dapat meningkatkan
flavor produk akhir, 10) tidak memproduksi senyawa amino, 11) dapat membunuh
bakteri pembusuk dan patogen dan 12) bersifat sinergis dengan senyawa starter lain.
Lactobacillus plantarum
Lactobacillus plantarum pada umumnya dapat lebih tahan pada keadaan
asam, oleh karena itu menjadi lebih banyak terdapat pada tahapan terakhir dari
fermentasi tipe asam laktat. Selain itu, fermentasi dari Lactobacillus plantarum
bersifat homofermentatif sehingga tidak menghasilkan gas (Buckle et al., 2009).
Lactobacillus plantarum berasal dari daging sapi sehingga digunakan pada proses
fermentasi dengan asumsi bakteri ini lebih adaptif terhadap daging (Arief et al.,
2007). Menurut penelitian yang dilakukan Firmansyah (2009), Lactobacillus
plantarum yang diisolasi dari daging sapi termasuk dalam katalase negatif, karena
tidak memiliki suatu enzim katalase yang mampu menguraikan H2O2 menjadi H2O
dan O2 sehingga pada saat uji tidak terjadi gelembung. Bakteri ini merupakan gram
positif yang berbentuk batang, dengan susunan tunggal maupun rantai pendek.
Kultur starter seperti Lactobacillus plantarum digunakan untuk fermentasi
yang mencapai suhu 40 °C (Toldra et al., 2001) dan memiliki perumbuhan optimal
pada suhu 30 °C (Jay, 2000). Produk akan mencapai akumulasi asam laktat
yang tinggi, nilai pH turun menjadi 5,0-4,6 dan pembentukan rasa terbatas karena
tingginya persentase penghambatan eksopeptidase dan enzim lipolitik (Toldra et al.,
2001). Menurut penelitian yang dilakukan Wijayanto (2009), kemampuan bertahan
yang baik dimiliki oleh Lactobacillus plantarum dalam kondisi menekan seperti di
lambung dengan pH 2 dan usus yang memiliki pH 7,2 dengan kadar garam empedu
0,3%.
Lactobacillus plantarum dapat memproduksi bakteriosin yang merupakan
bakterisidal bagi sel sensitif dan menyebabkan kematian sel secara cepat walaupun
pada konsentrasi yang rendah (Ray, 2004). Lactobacillus platarum juga merupakan
kultur yang sering digunakan dalam pembuatan sosis fermentasi. Hal ini disebabkan
11 dari protein daging (Jay, 2000). Gambar morfologi Lactobacillus plantarum dapat
dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Morfologi Koloni L. plantarum Sumber: Milton (2010)
Lactobacillus acidophilus
Lactobacillus acidophilus merupakan bakteri gram positif yang berbentuk
batang dengan ujung berbentuk bulat. Bakteri ini dapat sebagai sel tunggal maupun
berpasangan dalam rantai pendek. Ukuran panjang dari Lactobacillus acidophilus
adalah 1,5-6,0 μm dan lebar adalah 0,6-0,9 μm. Bakteri ini adalah tidak bergerak, non
motil, tidak berspora, dan toleran terhadap garam. Pertumbuhan L. acidophilus dapat
terjadi pada suhu tinggi seperti 45 °C, tetapi pertumbuhan optimal terjadi pada
suhu 35-40 °C. Toleransi asam bervariasi dari 0,3% hingga 1,9%, dengan pH
optimum pada nilai 5,5-6,0 (Gomes dan Malcata, 1999). Menurut penelitian yang
dilakukan Firmansyah (2009), bakteri ini termasuk dalam katalase negatif karena
tidak mempunyai suatu enzim katalase yang mampu menguraikan H2O2 menjadi
H2O dan O2 sehingga pada saat uji katalase tidak menimbulkan gelembung.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan Riwayati (2012), Lactobacillus
acidophilus terbukti dapat menghambat pertumbuhan S. enteriditis bahkan mampu
menyebabkan kematian Salmonella spp. Lactobacillus acidophilus memiliki
kemampuan untuk mencegah perlekatan, perkembangbiakan, dan menurunkan
patogenitas bakteri enterogen. Selain itu bakteri ini juga dapat memproduksi rantai
pendek asam lemak terbang sehingga akan menurunkan pH lumen usus, yang tidak
menguntungkan bagi pertumbuhan bakteri enteropatogen, menghasilkan substansi
12 memproduksi senyawa spesifik seperti bakteriosin yang bersifat bakterisidal. Selvia
(2010) menambahkan bahwa bakteri ini mampu bertahan dalam kondisi 0,5% garam
empedu dan merupakan salah satu bakteri asam laktat yang dapat menghasilkan
senyawa antimikroba berupa asam organik, bakteriosin, dan hidrogen peroksida.
Gambar morfologi Lactobacillus acidophilus dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Morfologi Koloni L. acidophilus Sumber: Abedin (2011)
Kandungan Nutrisi Sosis Fermentasi Kadar Air
Keberadaan air dalam pangan dapat dinyatakan sebagai kadar air, yang
menunjukkan jumlah absolut air yang terdapat dalam pangan. Air merupakan salah
satu komponen penting yang diperlukan untuk pertumbuhan mikroba dan komponen
nutrisi. Air dalam pangan terdapat di antara sel, terperangkap di dalam sel atau
terikat pada senyawa kimia yang terdapat dalam pangan (Kusnandar, 2010).
Kadar air menjadi patokan sebagai pengukur bagian bahan kering atau
padatan, penentu indeks kestabilan selama penyimpanan serta penentu mutu
organoleptik (Andarwulan et al., 2011). Air juga merupakan komponen penting
dalam bahan makanan karena air dapat mempengaruhi penampakan, tekstur, serta
cita rasa makanan tersebut. Kandungan air dalam bahan makanan turut menentukan
acceptability, kesegaran dan daya tahan bahan makanan tersebut (Winarno, 1992).
Kadar Abu
Abu merupakan residu anorganik yang terbentuk dari proses pembakaran atau
13 abu terlarut dan abu tidak terlarut. Kadar abu menunjukkan kandungan mineral yang
terdapat dalam bahan tersebut, kemurnian, serta kebersihan suatu bahan yang
dihasilkan (Andarwulan et al., 2011).
Kadar Protein
Protein didefinisikan sebagai senyawa organik kompleks yang mengandung
asam amino yang terikat satu sama lain melalui ikatan peptida. Protein merupakan
molekul polipeptida berukuran besar yang tersusun dari 100 buah asam amino
dengan urutan tertentu, yang dihubungkan satu sama lain secara kovalen oleh ikatan
peptida. Pada umumnya, struktur protein disusun oleh 20 jenis asam amino. Struktur
kimia dan sifat fisikokimia protein berbeda satu sama lain disebabkan adanya
perbedaan komposisi, jenis, urutan dan jumlah asam amino penyusun protein
tersebut. Protein berperan sebagai sumber gizi utama, yaitu sebagai sumber asam
amino esensial. Protein juga memberikan sifat fungsional yang penting dalam
membentuk karakteristik produk pangan, seperti sebagai pengental, pengemulsi,
pembentuk gel, pembentuk buih dan sebagainya (Kusnandar, 2010).
Protein dalam bahan makanan yang dikonsumsi manusia akan diserap oleh
usus dalam bentuk asam amino. Beberapa asam amino yang merupakan peptida dan
molekul-molekul protein kecil juga dapat diserap melalui dinding usus, kemudian
masuk ke dalam pembuluh darah (Winarno, 1992).
Kadar Lemak
Lemak merupakan senyawa yang dapat larut dalam pelarut organik tetapi
tidak larut dalam air, dan merupakan komponen gizi utama penyumbang energi
dalam tubuh. Lemak selain sebagai sumber kalori, juga sebagai sumber asam lemak
esensial dan pelarut vitamin A, D, E, dan K, serta dapat menghantarkan panas
dengan baik pada saat menggoreng, melembutkan produk, membentuk “body”, dan meningkatkan palatabilitas produk (Andarwulan et al., 2011). Kadar lemak pada
sosis dapat mempengaruhi keempukan, jus daging dan kelezatan sosis (Soeparno,
2005).
Kadar Karbohidrat
Karbohidrat memiliki banyak peranan dalam pengolahan makanan yaitu
14 flavor, aroma dan tekstur (Andarwulan et al., 2011). Dalam tubuh manusia
karbohidrat dapat dibentuk dari beberapa asam amino dan sebagian dari gliserol
lemak, akan tetapi sumber karbohidrat lebih banyak diperoleh dari bahan makanan
(Winarno, 1992).
Asam Amino
Asam amino, peptida dan protein merupakan komponen makro yang penting
dalam sistem pangan. Asam amino merupakan prekursor penyusun peptida dan
protein. Struktur peptida dan protein disusun oleh deretan asam amino yang
dihubungkan antara satu dengan yang lain melalui ikatan kovalen yang disebut ikatan
peptida (Kusnandar, 2010).
Asam amino adalah senyawa organik penyusun protein yang mempunyai dua
buah gugus fungsional primer, yaitu gugus amin (-NH2) dan gugus karboksil
(-COOH). Asam amino penting yang terdapat di alam berjumlah 20 buah, sembilan
di antaranya adalah asam amino esensial, yaitu isoleusin, leusin, metionin,
fenilalanin, treonin, valin, lisin, histidin (khusus untuk anak-anak dan bayi) dan
arginin (khusus untuk bayi). Asam amino esensial tidak dapat dihasilkan oleh tubuh
sehingga harus disuplai dari asupan makanan, sedangkan asam amino non esensial
adalah asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh sehingga tidak diperlukan dari
asupan makanan. Kelompok asam amino non esensial adalah glisin, alanin, prolin,
serin, sistein, tirosin, asparagin, glutamin, asam aspartat, dan asam glutamat
(Kusnandar, 2010).
Asam amino memiliki berbagai fungsi yang sangat penting bagi tubuh
manusia. Asam amino histidin dan arginin menjadi asam amino esensial bagi
anak-anak dan bayi, disebabkan oleh pentingnya peran kedua asam amino tersebut dalam
pertumbuhan sel. Triptofan merupakan pemula vitamin niasin, dan serotonin
metionin donor gugus metil untuk sintesis beberapa senyawa seperti kolin dan
kreatin. Fenilalanin merupakan pemula tirosin dan keduanya membentuk tiroksin dan
epinefrin, arginin, ornitin, sitrulin ikut berperan dalam sintesis urea dalam hati. Glisin
dapat bersenyawa dengan bahan-bahan toksik dan menghasilkan senyawa tidak
beracun yang kemudian diekskresi. Glutamin dan asparagin merupakan cadangan
gugus amino masing-masing yang dihasilkan oleh asam glutamat dan asam aspartat
15 Kandungan asam amino protein dapat ditentukan melalui analisis asam
amino, salah satunya dengan metode High Performance Liquid Cromatography
(HPLC). Metode HPLC ini adalah salah satu metode analisis asam amino
menggunakan kromatografi partisi cair. Keuntungan metode ini adalah memiliki
daya ulang yang lebih baik, waktu yang dibutuhkan singkat, dari data kelarutan
hasilnya dapat diramalkan, koefisien distribusinya konstan dalam kisaran konsentrasi
yang agak luas dan mampu memisahkan senyawa yang teramat serupa dengan
resolusi yang baik (Adnan, 1997).
Keadaan asam-asam amino tertentu dapat berbeda dari bagian karkas yang
berbeda. Kadar asam amino dipengaruhi oleh pengolahan (panas dan radiasi ionisasi)
dan dapat mengakibatkan perubahan dari struktur. Hal yang mungkin terjadi adalah
asam amino tertentu menjadi tidak dapat digunakan (Soeparno, 2005).
Bakteri proteolitik merupakan penghasil enzim protease ekstraseluler yang
dapat menghidrolisis protein menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana seperti
asam amino. Peran utama dari bakteri asam laktat adalah menghasilkan asam laktat
dari karbohidrat yaitu glukosa, menurunkan nilai pH dan proteolisis yang dapat
membebaskan rantai peptida pendek dan asam amino bebas. Sistem proteolitik terdiri
dari proteinase, peptida dan sistem transport asam amino (Moulay et al., 2006). Aksi
gabungan proteinase dan peptida akan menyediakan sel dengan peptida kecil dan
asam amino, yang kemudian dibebaskan dan ditranslokasikan melewati membran
sitoplasma sehingga sel mengandung protein pengangkut. Peptida internal
didegradasi menjadi asam amino oleh peptida intraseluler (Kok, 2002).
Kebutuhan protein makanan bagi anak-anak yang berumur di atas 12 tahun
adalah 1 g/kg bobot badan. Protein yang terdapat dalam makanan dicerna dalam
lambung dan usus-usus menjadi asam amino, yang diabsorbsi dan dibawa oleh darah
ke hati (Poedjiadi, 1994). Kecukupan asam amino esensial jika dinyatakan dalam mg
per kg berat badan dipengaruhi oleh umur. Kecukupan asam amino esensial menurut
Karyadi dan Muhilal (1985) yang dikutip oleh Muchtadi et al. (1993) disajikan pada
Tabel 2.
Nilai gizi protein yang dikonsumsi akan menentukan jumlah yang
dikonsumsi. Nilai gizi protein dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu daya cerna dan
16 Tabel 2. Perkiraan Kecukupan Asam Amino Esensial
Asam Amino Esensial Manusia Umur 10-12 Tahun Manusia Umur >12 tahun
---(mg/kg BB/hari)---
Histidin - 8-12
Isoleusin 30 10
Leusin 45 14
Lisin 60 12
Metionin +
Sistin 27 13
Fenilalanin +
Tirosin 27 14
Treonin 35 7
Triptofan 33 10
17
MATERI DAN METODE Lokasi dan Waktu
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Terpadu, Laboratorium Ruminansia
Besar, Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor, Laboratorium Pusat Antar
Universitas (PAU), Institut Pertanian Bogor dan Laboratorium Terpadu, Institut
Pertanian Bogor. Penelitian dilaksanakan dari bulan November 2011 hingga Maret
2012.
Materi
Bahan yang digunakan dalam pembuatan salami ini adalah daging sapi segar
yang berasal dari sapi Brahman Cross dengan lama post mortem 24 jam, lemak sapi,
kultur Lactobacillus plantarum 2C12dan Lactobacillus acidophilus 2B4, susu skim,
gula pasir, garam, Nitrit Polken Salt (NPS), lada halus, jahe halus, pala halus, dan
selongsong sosis. Bahan yang dibutuhkan untuk pengujian kimia dan asam amino
adalah selenium, de Man Rogosa Sharp Broth (MRS-B), de Man Rogosa Sharp Agar
(MRS-A), H2SO4, NaOH, H3BO3, Brom Cresol Green Methyl, HCl 0,1 N, kapas,
hexana, larutan standar asam amino 0,5 µmol/ml, Metanol, Na-asetat, nitrogen dan
250 μl pereaksi Optaldehida (OPA).
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah cutter, mincer, food
processor, termometer, stuffer, casing berdiameter 6 cm, wadah plastik, talenan,
pisau, panci, peralatan dapur, labu kjeldhal, labu erlenmeyer, oven, selongsong
penyari, labu penyari, kondensor, rotavapor, pembakar bunsen, mikropipet, tip, labu
destruksi, labu penyuling, labu lemak, desikator, hot plate, alat destilasi, pompa
vakum, gelas piala, cawan, gegep, sudip, tabung reaksi, tabung ulir, tabung vial 1 ml,
syringe 100 µl, membran milipore 0,45 mikron, komputer, dan perangkat High
Performance of Liquid Chromatography (HPLC).
Prosedur
Penelitian ini terdiri dari dua tahap. Penelitian pendahuluan berupa
pembiakan kultur starter dan penelitian utama yang meliputi pembuatan sosis
18
Penelitian Pendahuluan
Penelitian diawali dengan melakukan penyegaran kultur Lactobacillus
plantarum 2C12 dan Lactobacillus acidophilus 2B4 pada media de Man Rogosa
Sharp Borth (MRS-B). Sebanyak 2% kultur hasil penyegaran diinokulasikan pada
20% larutan susu skim dan diinkubasi pada suhu 37°C selama 24 jam, yang disebut
sebagai kultur induk. Sebanyak 2% kultur induk diinokulasi pada larutan susu skim
untuk dijadikan kultur antara. Sebanyak 2% kultur antara diinokulasi kembali
sebagai kultur kerja. Kultur kerja ditumbuhkan pada media susu dan dihitung
viabilitasnya. Diagram alir pembiakan kultur dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Pembiakan Kultur Sumber: Arief (2000)
Kultur murni L. plantarum
2C12 dan L. acidophilus 2B4
Penyegaran pada media de Man Rogosa Sharp Broth (MRS-B)
Diinkubasi pada suhu 37°C selama 24 jam (kultur induk) Sebanyak 2% diinokulasikan ke dalam larutan susu skim steril
Ditumbuhkan 2% dari kultur induk ke larutan susu skim, diinkubasi 37°C selama 24 jam (kultur antara)
Ditumbuhkan 2% dari kultur antara ke larutan susu skim, diinkubasi 37°C selama 24 jam (kultur kerja)
Ditumbuhkan pada media MRS-A
Dihitung populasi
Populasi ≥ 108
CFU/ml Populasi < 108 CFU/ml
19
Penelitian Utama
Pembuatan Sosis Fermentasi
Proses pembuatan salami yaitu daging sapi beku digiling, begitu pula dengan
lemak beku. Hasil gilingan tersebut dicampur dengan gula pasir, garam, NPS, jahe
halus, pala halus, ladah putih dan dengan atau tanpa kultur starter (Lactobacillus
plantarum 2C12 atau Lactobacillus acidophilus 2B4). Adonan yang telah jadi
dimasukkan ke dalam selongsong, lalu dilakukan pemeraman selama 24 jam pada
suhu ruang. Pengasapan dilakukan selama tiga jam selama tiga hari dengan suhu
28-30 oC. Pembuatan sosis fermentasi ini dilakukan dengan tiga kali ulangan dengan
tiga perlakuan. Proses pembuatan sosis dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Pembuatan Sosis Fermentasi Sumber: Arief (2000)
Pencampuran dengan penambahan kultur (kecuali kontrol) dan bumbu
Dimasukkan ke dalam casing pada suhu 2 °C
Pemeraman (suhu ruang, 24 jam)
Pengasapan pada suhu 28-30°C selama 3 jam selama 3 hari
Dilakukan fermentasi pada suhu ruang
(24 ˚C) selama 3 hari
Sosis fermentasi Daging 80% + lemak 20%
20
Analisis Kimia
Pengujian analisis kimia dilakukan pada daging segar dan sosis fermentasi.
Analisis kimia yang diuji adalah sebagai berikut.
Kadar Air (Association of Official Analytical Chemistry, 1995). Kadar air ditentukan secara langsung dengan menggunakan oven pada suhu 105 oC. Sampel
awal sebanyak lima gram dikeringkan selama 15 jam dalam oven sampai beratnya
tetap. Sampel kering ditimbang, kemudian dihitung dengan rumus berikut.
Kadar air (% bb) = sampel awal-sampel kering
sampel awal
Kadar Abu (Association of Official Analytical Chemistry, 1995). Sampel yang telah dioven pada pengukuran kadar air dan telah diketahui kadar airnya, kemudian
dipanaskan di hot plate pada suhu 400 °C hingga asap hilang. Selanjutnya sampel
didinginkan di dalam desikator. Kemudian sampel dimasukkan bersama cawan ke
dalam tanur dengan suhu 500 °C hingga warna menjadi abu. Setelah pengabuan
selesai, sampel didinginkan pada desikator dan ditimbang. Kadar abu diperoleh
dengan perhitungan berikut.
Kadar abu (% bb) = bobot abu
bobot sampel
Kadar abu (% bk) = 100
100 - kadar air
Kadar Protein (Association of Official Analytical Chemistry, 1995). Kadar protein dalam sampel dianalisis dengan menggunakan metode Kjeldahl yang
merupakan analisis kadar total N. Sekitar 0,1 gram sampel dimasukkan ke dalam
labu kjeldahl 100 ml lalu ditambahkan selenium dengan perbandingan 1:1 dengan
sampel dan 3 ml H2SO4 pekat. Sampel didestruksi hingga larutan jernih. Labu
destruksi didinginkan kemudian ditambahkan 50 ml aquadest dan 20 ml NaOH 40%.
Larutan tersebut kemudian didestilasi. Hasil destilasi ditampung dalam labu
erlenmeyer yang berisi campuran 10 ml H3B03 2% dan 2 tetes indikator Brom Cresol
Green Methyl Red berwarna merah muda. Setelah volume hasil tampungan menjadi
10 ml dan berwarna hijau kebiruan, destilasi dihentikan dan dititrasi dengan larutan × 100%
× 100%
21 HCl 0,1 N hingga kembali menjadi warna merah muda. Perlakuan yang sama
diujikan terhadap blanko.
% N = (S-B) × N HCl × 14
w × 1000 × 2,5
Kadar protein (% bb) = 6,25 × % N
Kadar protein (% bk) = 100
100 – kadar air
Keterangan:
S : volume titran sampel (ml) B : volume titran blanko (ml) W : bobot sampel kering (mg)
Kadar Lemak (Association of Official Analytical Chemistry, 1995). Sampel ditimbang kemudian dihancurkan. Sampel dibungkus dengan kertas saring,
selanjutnya diletakkan dalam alat ekstraksi Soxhlet. Dilakukan ekstraksi dengan
pelarut hexana selama 6 jam. Lemak yang tertampung dalam labu dikeringkan dalam
oven 105°C hingga berat konstan, kemudian ditimbang. Kadar lemak dihitung
dengan rumus:
Kadar lemak (% bb) = bobot lemak terekstrak
bobot sampel
Kadar lemak (% bk) = 100
100 – kadar air
Kadar Karbohidrat (Winarno, 1992). Kadar karbohidrat dihitung secara by difference, dengan perhitungan sebagai berikut:
Kadar karbohidrat (% bb) = 100% - % (air + abu + protein + lemak)
Kadar karbohidrat (% bk) = 100
100 – kadar air
Analisis Komposisi Asam Amino
Analisis ini sesuai prosedur Nur et al. (1992) yang diawali oleh hidrolisis
sampel dengan asam. Langkah pertama yang dilakukan adalah dengan melakukan
preparasi sampel, yaitu dengan memasukkan sampel yang mengandung 3 mg protein × 100%
× 100%
× 100%
× 100%
22 ke dalam tabung ulir dan ditambahkan 1 ml HCl 6 N. Tabung ulir yang mengandung
larutan sampel dialirkan gas nitrogen selama 0,5-1 menit dan tabung segera ditutup.
Tabung yang telah tertutup dimasukkan ke dalam oven pada suhu 110°C selama 24
jam untuk tahap hidrolisis. Sampel yang telah dihdrolisis, didinginkan pada suhu kamar dan larutan dipindahkan secara kuantitatif ke labu rotary evaporator. Tabung
ulir dibilas dengan 2 ml HCl 0,01 N sebanyak 2-3 kali. Larutan bilasan digabung ke
labu rotary evaporator. Sampel dikeringkan dengan rotary evaporator. Sampel yang
telah kering ditambah dengan HCl 0,01 N dan sampel siap untuk dianalisis
menggunakan HPLC.
Langkah kedua adalah pembuatan pereaksi OPA dengan cara 50 mg OPA
dilarutkan dalam 4 ml metanol dan ditambahkan merkaptoetanol. Campuran dikocok
perlahan dan ditambahkan larutan brij-30 30% serta buffer borat. Larutan disimpan
dalam botol berwarna gelap pada suhu 4 °C dan akan stabil selama 2 minggu.
Langkah berikutnya adalah menganalisis asam amino, yaitu dengan
dilarutkannya sampel yang telah dihidrolisis dalam 5 mL HCl 0,01 N kemudian
disaring dengan kertas saring milipore. Buffer Kalium Borat ditambahkan pH 10,4
dengan perbandingan 1:1 ke dalam vial kosong yang bersih kemudian dimasukkan
10 µl sampel dan ditambahkan 25 µl pereaksi OPA. Larutan dibiarkan selama 1
menit agar derivatisasi berlangsung sempurna. Larutan diinjeksikan ke dalam kolom
HPLC sebanyak 5 µl kemudian ditunggu hingga pemisahan semua asam amino
selesai. Waktu yang diperlukan sekitar 25 menit. Kemudian dilakukan perhitungan
dengan rumus berikut:
Konsentrasi asam amino (µmol AA) sampel
= area AA sampel
area AA standar
Persen asam amino dalam sampel = µmol AA × Mr AA
µg sampel
Keterangan : konsentrasi standar = 0,5 μmol/ml volume tera = 10 ml
Rancangan dan Analisis Data
Rancangan percobaan yang dilakukan dalam pengujian kimiawi adalah
rancangan acak lengkap. Perlakuan yang diberikan adalah penambahan bakteri × konsentrasi standar × konsentrasi tera
23
Lactobacillus plantarum 2C12, Lactobacillus acidophilus 2B4 dan kontrol (tanpa
penambahan kultur). Hasil yang diamati adalah kandungan nutrisi (kadar air, abu,
protein, lemak, karbohidrat). Model rancangan untuk pengujian kandungan nutrisi
dapat dituliskan sebagai berikut:
Yij = µ + Bi + εij
Keterangan:
Yij : hasil pengamatan pada perlakuan pemberian kultur ke i dan ulangan ke j
terhadap sosis fermentasi
µ : nilai rata-rata kandungan nutrisi sosis fermentasi
Bi : pengaruh perlakuan penambahan kultur terhadap sosis fermentasi
εij : pengaruh galat percobaan pada perlakuan penambahan kultur ke-i dan ulangan ke-j terhadap sosis fermentasi
Data diolah dengan Analysis of Variance (ANOVA). Jika pada analisis ragam
perlakuan menunjukkan pengaruh yang nyata, maka dilanjutkan dengan uji Tukey.
Pengujian kualitas asam amino dilakukan secara komposit pada ketiga sosis
fermentasi, kemudian dianalisis secara deskriptif. Perlakuan yang dibandingkan
adalah sosis fermentasi dengan penambahan Lactobacillus plantarum 2C12, sosis
fermentasi dengan penambahan Lactobacillus acidophilus 2B4 dan sosis fermentasi
24
HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian Tahap Pertama Pembiakan Kultur
Tahap pertama dari penelitian ini adalah pembiakan kultur bakteri asam laktat
hasil isolat dari daging sapi. Bakteri asam laktat yang digunakan sebagai kultur
dalam pembuatan sosis fermentasi adalah Lactobacillus plantarum 2C12 dan
Lactobacillus acidophilus 2B4. Lactobacillus plantarum yang digunakan pada
penelitian ini diisolasi dari daging sapi yang dibeli di pasar Ciampea dengan umur
daging setelah postmortem adalah 21 jam sedangkan Lactobacillus acidophilus yang
digunakan berasal dari daging sapi yang dibeli di pasar Cibereum dengan umur
daging setelah postmortem 21 jam (Arief, 2011).
Kedua bakteri ini baik digunakan sebagai kultur starter karena memiliki
banyak keunggulan sebagai probiotik. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh
Firmansyah (2009), Lactobacillus plantarum 2C12 dan Lactobacillus acidophilus
2B4 termasuk dalam katalase negatif, karena tidak memiliki suatu enzim katalase
yang mampu menguraikan H2O2 menjadi H2O dan O2 sehingga pada saat uji tidak
terjadi gelembung. Menurut Fardiaz (1992), Lactobacillus plantarum termasuk ke
dalam golongan bakteri mesofil yaitu bakteri yang mampu tumbuh pada suhu
minimal 10-20 °C, maksimal pada suhu 45 °C dan pertumbuhan optimal pada suhu
37 °C. Pertumbuhan Lactobacillus acidophilus dapat terjadi pada suhu tinggi seperti
45°C, tetapi pertumbuhan optimal terjadi pada suhu 35-40 °C (Gomes dan Malcata,
1999).
Kultur dibiakkan dan disegarkan pada media de Man Rogosa Sharp Broth
(MRS-B) dan untuk pembuatan sosis fermentasi digunakan media susu skim sebagai
media tumbuhnya. Tahap pembiakan bertujuan untuk memperbanyak kultur.
Perbanyakan dan penyegaran kultur starter dilakukan untuk menjaga viabilitas agar
tetap tinggi. Hasil pengamatan dan penghitungan viabilitas kultur starter
Lactobacillus plantarum 2C12 dan Lactobacillus acidophilus 2B4 ditampilkan pada
25 Tabel 3. Total Populasi Bakteri
Tabel tersebut menunjukkan bahwa kultur Lactobacillus acidophilus 2B4
memiliki jumlah populasi yang lebih tinggi dari kultur Lactobacillus plantarum
2C12. Menurut Arief (2000), kultur yang siap dijadikan kultur starter adalah kultur
dengan populasi ≥ 108 CFU/g. Jumlah tersebut diharapkan dapat mencapai di usus halus dengan populasi sekitar 106 CFU/g dan dapat berfungsi sebagai probiotik.
Penelitian Tahap Kedua Pembuatan Sosis Fermentasi Kandidat Probiotik
Penelitian dilanjutkan dengan pembuatan sosis fermentasi tanpa penambahan
kultur (kontrol), sosis fermentasi dengan penambahan Lactobacillus plantarum
2C12, dan sosis fermentasi dengan penambahan Lactobacillus acidophilus 2B4.
Penampilan fisik dari ketiga sosis fermentasi dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Penampilan Fisik Sosis Fermentasi
Bahan dasar yang digunakan dalam pembuatan sosis fermentasi ini adalah
bagian knuckle dari daging sapi. Knuckle merupakan bagian daging sapi yang berasal
dari paha belakang bagian atas yang berada di antara penutup dan gandik. Knuckle
Kultur Starter Jumlah (CFU/ml)
L. plantarum 2C12
L. acidophilus 2B4
2,34 x 109
26 baik digunakan sebagai bahan dasar pada pembuatan sosis karena bagian ini rendah
akan deposit lemak dan memiliki warna yang merah segar. Diameter selongsong
yang digunakan pada sosis fermentasi ini adalah 6 cm. Penampakan sosis dari segi
kekompakan dan kepadatan adalah sama, namun pada segi warna agak sedikit
berbeda. Sosis fermentasi dengan penambahan kultur Lactobacillus plantarum 2C12
terlihat lebih gelap dibanding dengan sosis fermentasi lain.
Sebelum melakukan pembuatan sosis fermentasi, dilakukan pengujian kimia
terhadap daging segar. Nilai kandungan nutrisi daging segar ini tidak terlalu berbeda
jauh dengan pendapat Lawrie (2003) yang menjelaskan bahwa komposisi daging
diperkirakan terdiri dari 75 persen air, 19 persen protein, 3,5 persen substansi
nonprotein yang larut dan 2,5 persen lemak. Kandungan nutrisi dari daging segar
disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4. Nilai Nutrisi Daging Segar
Parameter Daging Segar (% bb) Lawrie (2003) (% bb)
Asam amino merupakan prekursor penyusun peptida dan protein. Struktur
peptida dan protein disusun oleh deretan asam amino yang dihubungkan antara satu
dengan yang lain melalui ikatan kovalen yang disebut ikatan peptida (Kusnandar,
2010). Kandungan asam amino protein dapat ditentukan melalui analisis asam
amino, salah satunya dengan metode High Performance Liquid Cromatography
(HPLC). Metode HPLC ini merupakan salah satu metode analisis asam amino
menggunakan kromatografi partisi cair. Analisis HPLC terhadap daging sapi segar
dilakukan untuk mengetahui kandungan asam amino bahan baku sebelum dilakukan
pengolahan. Nilai kandungan asam amino pada daging sapi segar ditampilkan pada
27 Tabel 5. Komposisi Asam Amino Daging Sapi Segar
Deskripsi Daging Sapi Segar1) Daging Sapi Segar2)
---(% w/w)---
Sumber: 1) Hasil Analisis di Laboratorium Terpadu, 2012 2) Kurniawati (2007)
Hasil analisis HPLC menunjukkan kandungan asam amino yang tinggi sesuai
dengan nilai kadar protein daging segar. Nilai kandungan asam amino dari daging
sapi segar yang digunakan sebagai bahan dasar pembuatan sosis fermentasi memiliki
nilai yang tidak jauh berbeda dengan nilai kandungan asam amino pada daging sapi
yang digunakan pada penelitian Kurniawati (2007). Nilai asam amino tertinggi pada
daging sapi segar ditunjukkan oleh glutamat sedangkan nilai asam amino terendah
ditunjukkan oleh metionin.
Kandungan Nutrisi Sosis Fermentasi Kandidat Probiotik
Kandungan nutrisi yang diamati pada sosis fermentasi probiotik adalah kadar
air, kadar abu, kadar protein, kadar lemak dan kadar karbohidrat. Nilai kandungan
28 dengan nilai kandungan nutrisi yang didapat dari penelitian Ferreira et al. (2006),
yang dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Nilai Nutrisi Sosis Fermentasi dalam Persentase Berat Basah
Parameter Kontrol L. plantarum
2C12
Persentase berat kering merupakan persentase dari suatu bahan tanpa kadar
air. Nilai kandungan nutrisi dalam bentuk persentase berat kering dari sosis
fermentasi dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Nilai Nutrisi Sosis Fermentasi dalam Persentase Berat Kering
Parameter Kontrol L. plantarum 2C12 L. acidophilus 2B4
---(% b/k)---
Abu 7,60±0,53a 7,77±0,67a 7,93±0,53a
Protein 40,87±0,35a 41,00±3,39a 42,38±3,84a
Lemak 26,47±5,03a 21,92±1,37a 20,29±3,62a
Karbohidrat 25,05±5,71a 29,29±5,36a 29,38±7,75a
Keterangan: Superskrip huruf kecil yang sama pada baris yang sama menunjukkan tidak adanya perbedaan yang nyata antara ketiga perlakuan (p>0,05)
Kadar Air
Kadar air merupakan persentase kandungan air dari suatu bahan. Rataan
kadar air sosis fermentasi yang dihasilkan lebih rendah (54,86%) jika dibandingkan
dengan kadar air daging segar (74,77%). Hal ini menunjukkan terjadi penurunan
kadar air mulai dari bahan baku hingga menjadi produk. Penurunan kadar air dapat
disebabkan karena proses pengasapan dan pengeringan. Metode pengasapan yang
29 suhu 27-30 °C. Selongsong yang digunakan pada ketiga sosis fermentasi adalah
selongsong buatan jenis selulosa. Selongsong ini memiliki pori-pori yang dapat
memudahkan pengeluaran air dari sosis ketika proses pengasapan berlangsung
sehingga terjadi dehidrasi. Menurut Soeparno (2005), pengasapan merupakan suatu
proses penarikan air dan pengendapan beberapa senyawa kimia pengawet yang
berasal dari asap. Suhu dan lamanya proses pengasapan sangat berpengaruh pada
kadar air. Semakin lama dan tinggi suhu pengasapan, penurunan kadar air produk
akan semakin cepat, sehingga kadar air produk menjadi lebih rendah dari kadar air
daging segar.
Diameter selongsong juga dapat mempengaruhi kadar air dari suatu produk.
Semakin besar diameter selongsong yang digunakan, maka semakin jauh jarak air
dari dalam produk untuk keluar ke permukaan. Hal ini mengakibatkan rendahnya
penurunan nilai kadar air. Diameter selongsong sosis fermentasi yang digunakan
pada penelitian ini adalah 6 cm. Selain itu, penambahan garam juga dapat
mempengaruhi kadar air bebas dari suatu produk. Menurut Toldra et al. (2001)
penambahan garam pada kisaran 2%-3% dapat memberikan suatu aksi bakteriostatik
parsial, mengurangi water activity(αw) hingga 0,96.
Tidak terlihat perbedaan yang nyata (p>0,05) antara ketiga sosis fermentasi
yang diuji. Hal ini disebabkan proses pengasapan dilakukan pada waktu yang sama.
Penurunan kadar air juga dapat disebabkan oleh rendahnya nilai pH sosis karena
produksi asam laktat oleh kultur starter yang mengakibatkan air tidak terikat kuat
oleh protein daging sehingga air mudah keluar saat pengasapan. Peranan air dalam
bahan pangan adalah sangat penting karena merupakan salah satu faktor yang dapat
mempengaruhi aktivitas metabolisme, sifat organoleptik dan nilai gizi suatu produk
(AOAC, 1995). Persentase kadar air menentukan banyaknya bakteri yang dapat
tumbuh pada sosis. Hal ini disebabkan mikroba membutuhkan air bebas untuk
pertumbuhan ketika proses fermentasi berlangsung.
Kadar Abu
Abu merupakan residu anorganik dari proses pembakaran atau oksidasi
komponen organik bahan pangan. Kadar abu menunjukkan kandungan mineral
dalam suatu bahan (Andarwulan et al. 2011). Winarno (1992) menambahkan bahwa
30 unsur-unsur mineral. Kadar abu mengalami peningkatan dari daging segar menjadi
produk sosis fermentasi. Hal ini disebabkan adanya penambahan zat-zat mineral
yang terdapat pada bumbu.
Tidak terlihat adanya perbedaan yang nyata (p>0,05) antara ketiga sosis
fermentasi yang diuji. Hal ini disebabkan oleh tidak adanya perbedaan konsentrasi
bahan baku dan bumbu pada ketiga perlakuan sosis fermentasi. Menurut Aberle et al.
(2001), kadar abu berkaitan dengan kadar air, kadar protein dan daging bebas
jaringan lemak. Daging yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan sosis
mengandung kadar lemak yang rendah. Berdasarkan penelitian yang dilakukan
Firdaus (2005), daging yang memiliki kadar lemak yang relatif rendah maka relatif
mengandung kadar mineral yang tinggi. Kadar abu yang tinggi mengandung cukup
banyak senyawa kimia dalam bentuk garam atau mineral untuk menstabilkan emulsi
dan dan memberikan cita rasa pada sosis fermentasi. Kandungan mineral pada sosis
juga dibutuhkan untuk pertumbuhan dan aktivitas biologis bakteri. Pelczar dan Chan
(1986) menjelaskan bahwa bakteri membutuhkan beberapa unsur logam, natrium,
kalium, kalsium, magnesium, mangan, besi, seng, tembaga dan kobalt dalam jumlah
yang amat kecil untuk pertumbuhannya.
Kadar Protein
Protein didefinisikan sebagai senyawa organik kompleks yang mengandung
asam amino yang terikat satu sama lain melalui ikatan peptida. Protein mengandung
atom karbon, oksigen, nitrogen dan sulfur (Kusnandar, 2010). Nilai kadar protein
mengalami penurunan dari daging segar menjadi sosis fermentasi. Hal ini disebabkan
oleh adanya penambahan lemak pada pembuatan sosis fermentasi. Proses
penggilingan juga dapat menurunkan kadar protein suatu bahan pangan, karena
proses penggilingan menyebabkan air terikat dalam daging banyak yang keluar
sehingga membawa protein sarkoplasmik (protein larut air) (Arief et al., 2007). Nilai
pH yang rendah juga akan mendenaturasi protein daging, disesuaikan dengan
struktur protein yang diperlukan untuk metabolisme mikroorganisme (Bacus, 1984).
Tidak terlihat adanya perbedaan yang nyata (p>0,05) antara sosis fermentasi
dengan ketiga perlakuan. Hal ini disebabkan pada pembuatan ketiga sosis fermentasi
