ANALISIS MUTU DAN UMUR SIMPAN ES YOGURT
SINBIOTIK DENGAN PARAMETER
OBYEKTIF DAN SUBYEKTIF
KHOIRUN NISA’
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Mutu dan Umur Simpan Es Yogurt Sinbiotik dengan Parameter Obyektif dan Subyektif adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Maret 2013
Khoirun Nisa’
NIM F24080013
2
ABSTRAK
KHOIRUN NISA’. Analisis Mutu dan Umur Simpan Es Yogurt Sinbiotik dengan
Parameter Obyektif dan Subyektif. Dibimbing oleh SUKARNO, MADE
ASTAWAN dan SULIANTARI.
Lactobacillus acidophilus 2B4, salah satu probiotik indigenus,
diaplikasikan dalam pembuatan es yogurt sinbiotik di Usaha Kecil Menengah (UKM) dengan FOS 5% sebagai sumber prebiotik. Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisis kualitas es yogurt yang diproduksi dan menentukan umur simpan produk tersebut. Berdasarkan penelitian ini, es yogurt yang diproduksi belum memenuhi standar SNI 2981:2009. Kadar protein pada produk akhir adalah 1.3%, sedangkan syarat kadar protein pada SNI 2981:2009 adalah minimal 2.7%. Umur simpan ditentukan berdasarkan viabilitas bakteri asam laktat. Produk memiliki umur simpan 57.5 hari. Selama masa simpan tersebut, pH dan TAT (Total Asam Tertitrasi) produk tetap sesuai dengan SNI 2981:2009 dan penerimaan konsumen terhadap produk tergolong tinggi.
Kata kunci : es yogurt sinbiotik, frukto-oligosakarida, L. acidophilus 2B4, umur
simpan
An indigenous probiotic, Lactobacillus acidophilus 2B4, was applied in
the making of functional synbiotic ice yogurt with fructo-oligosaccharide 5% as a prebiotic source. The objective of this research was to analyze the product quality and to determine the shelf life of the product. The product quality was analyzed
Keywords : Fructo-oligosaccharide, L. acidophilus 2B4, shelf life, synbiotic ice
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan
ANALISIS MUTU DAN UMUR SIMPAN ES YOGURT
SINBIOTIK DENGAN PARAMETER
OBYEKTIF DAN SUBYEKTIF
KHOIRUN NISA’
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
3 Judul Skripsi : Analisis Mutu dan Umur Simpan Es Yogurt Sinbiotik dengan
Parameter Obyektif dan Subyektif
Nama : Khoirun Nisa’
NIM : F24080013
Disetujui oleh
Dr. Ir. Sukarno, MSc NIP. 19601027. 198703. 1. 003
Pembimbing I
Prof. Dr. Ir Made Astawan, MS NIP. 19620202. 198703. 1. 004
Pembimbing II
Dr. Dra. Suliantari, MS NIP. 19500928. 198003. 2.001
Pembimbing III
Diketahui oleh
Dr. Ir. Feri Kusnandar, MSc NIP 19680526 199303.1.004
Ketua Departemen
4
PRAKATA
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang
berjudul “Analisis Mutu dan Umur Simpan Es Yogurt Sinbiotik dengan Parameter
Obyektif dan Subyektif”. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk
memeperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Penyelesaiaan penulisan skripsi ini tidak terlepas dari dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Pada kesempatan kali ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Dr. Ir. Sukarno, M,Sc., Prof. Dr. Ir. Made Astawan, MS., dan Dr. Ir.
Suliantari, MS, selaku pembimbing yang banyak memberikan kritik dan saran dalam penelitian dan penulisan skripsi.
2. Direktorat Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat, Direktorat Jenderal
Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan Nasional Republik Indonesia, yang telah memberi dana penelitian melalui Hibah Kompetensi, Nomor Kontrak: 375/SP2H/PL/Dit.Litabmas/IV/2011, tanggal 14 April 2011, atas nama Made Astawan.
3. Keluarga besar unit pengolahan susu dan laboratorium kultur jaringan Pondok
Pesantren Darul Falah.
4. Teknisi laboratorium mikrobiologi pangan, laboratorium jasa analisa pangan,
dan laboratorium evaluasi sensori ITP IPB atas bantuannya selama penelitian.
5. Bapak, ibu, adik, eyang, om dan bulik tercinta atas semangat, doa, dan kasih
sayang yang tiada henti.
6. Lathifah Azzahra atas bantuannya selama penelitian.
7. Tanti, Yuni, Niear, Dina, Dara, Eka dan Fitri atas semangat dan dukunganya.
8. Teman-teman ITP 45 (Yunita, Iin, Rara, Priska, Rista, Bangun, Kak Kiki,
Anik, Ical, Dio, Ardi, Ahmadun, Fathin, Tiur, Ranti dan yang lain yang tidak dapat disebut satu per satu) atas kebersamaan dan sarannya.
9. Zakiudin atas dukungan semangat dan doanya.
10. Semua pihak yang telah membantu dalam penelitian dan penulisan skripsi
yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Oleh karena itu, saran dan kritik untuk perbaikan dan penyempurnaan sangat diharapkan. Penulis juga berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi
pembaca yang memerlukanya.
Bogor, Maret 2013
5
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR GAMBAR ... vi
DAFTAR LAMPIRAN ... vi
PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan Penelitian ... 1
METODOLOGI PENELITIAN ... 2
2.1 Bahan dan Alat ... 2
2.2 Metode Penelitian ... 2
2.3 Rancangan Percobaan ... 5
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 6
3.1 Viabilitas Bakteri Asam Laktat (BAL) ... 6
3.2 Pengaruh Penyimpanan Beku terhadap Aktivitas Biologis BAL ... 7
3.3 Penentuan Umur Simpan ... 8
3.4 Evaluasi Sensori Es Yogurt Selama Penyimpanan ... 11
3.5 Pengaruh Penyimpanan terhadap Perubahan Warna Es Yogurt ... 13
3.6 Uji Mutu Es Yogurt Mengacu pada SNI ... 14
SIMPULAN DAN SARAN ... 15
DAFTAR PUSTAKA ... 16
LAMPIRAN ... 18
6
DAFTAR TABEL
3.1 Pengaruh penyimpanan beku terhadap pH dan Total
Asam Tertitrasi (% asam laktat) es yogurt 7
3.2 Umur simpan es yogurt berdasarkan parameter
kerusakan terbentuknya kristal es dengan nilai cut-off
5.5 10
3.3 Umur simpan es yogurt berdasarkan parameter
kerusakan ketidakhomogenan warna dengan nilai
cut-off 5.5
3.4 Skor organoleptik es yogurt selama penyimpanan 11
3.5 Pengukuran chromameter terhadap perubahan warna es
yogurt strawberry akibat penyimpanan beku 12
3.6 Hasil uji mutu es yogurt sinbiotik 13
DAFTAR GAMBAR
1 Hasil uji viabilitas BAL selama penyimpanan 18
2 Duncan’s Multiple Range Test viabilitas yogurt tanpa
1
1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Yogurt merupakan produk yang diperoleh dari fermentasi susu dan atau
susu rekonstitusi dengan menggunakan bakteri Lactobacillus delbruecki ssp.
bulgaricus dan Streptococcus salivarius ssp. thermophilus dan atau bakteri asam
laktat (BAL) lain yang sesuai (SNI 2981:2009). Penelitian mengenai yogurt sebagai pangan fungsional telah banyak dilakukan. Salah satunya adalah serangkaian penelitian yogurt sinbiotik menggunakan bakteri asam laktat
indigeneous yang telah terbukti memiliki efek antidiare dan antioksidatif
(Astawan et al. 2011; Astawan et al. 2012). Penelitian tersebut dilanjutkan
diproduksi di tingkat Usaha Kecil dan Menengah (UKM). Hal ini tidak berarti belum ada produksi yogurt di tingkat UKM. Beberapa UKM memproduksi yogurt, namun hampir semua tidak menambahkan probiotik ke dalamnya. Jika ada yang menambahkan probiotik, tentu jenisnya berbeda. Probiotik yang digunakan
dalam penelitian ini adalah probiotik lokal Lactobacillus acidophilus 2B4.
Penelitian ini bermaksud melakukan pengujian mutu dan umur simpan es
yogurt sinbiotik di tingkat UKM dengan L. acidophilus 2B4 sebagai probiotik.
Analisis mutu diperlukan karena berhubungan dengan keamanan pangan dan penerimaan konsumen. Standar yang digunakan untuk analisis mutu adalah SNI 2981:2009.
Analisis umur simpan dilakukan karena berdasarkan UU RI No 18 Tahun 2012 tentang pangan, label harus memuat keterangan tentang tanggal, bulan dan tahun kadaluwarsa. Umur simpan es yogurt sinbiotik diuji dengan tiga parameter, yaitu penurunan viabilitas BAL, penurunan kualitas organoleptik dan aktivitas biologis BAL. Analisis viabilitas BAL diperlukan sebab penyimpanan beku diduga menurunkan kemampuan BAL untuk hidup. Dalam penentuan umur simpan, standar minimal jumlah BAL adalah 7 log cfu/g sesuai dengan SNI 2981:2009. Analisis organoleptik diperlukan sebab produk tersebut diharapkan dapat diterima luas di masyarakat agar tujuan komersialisasi produk sebagai alternatif jajanan sehat untuk mengatasi diare dapat tercapai.
1.2 Tujuan Penelitian
2
2
METODOLOGI PENELITIAN
2.1 Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian antara lain es yogurt
sinbiotik, media de Man Rogosa Sharpe Agar (MRSA), media Lauryl Sulphate
indikator pp 1%, alkohol 70%, spiritus.
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian antara lain lup (ose), mikropipet, pipet Mohr, tabung reaksi, labu erlenmeyer, labu takar, corong gelas, gelas piala,
gelas ukur, gelas pengaduk, sudip, biuret, cawan petri, neraca analitik, autoklaf,
oven, freezer, pH-meter, bunsen, pipet tetes, hot plate.
2.2 Metode Penelitian
Penelitian dibagi dalam dua topik utama, yaitu pengujian mutu dan pengujian umur simpan. Pengujian mutu dilakukan berdasarkan kriteria mutu yogurt yang disyaratkan dalam SNI 2981:2009, yaitu meliputi uji kandungan protein, lemak, karbohidrat, air, mineral, keasaman, cemaran logam, arsen, cemaran mikroba, jumlah bekteri starter dan ditambah dengan uji kandungan kalsium dan natrium. Pengujian mutu dilakukan pada minggu ke-0.
Penentuan umur simpan dilakukan dengan menguji tiga parameter, yaitu penurunan mutu organoleptik, aktivitas biologis bakteri asam laktat (BAL) dan penurunan jumlah BAL selama penyimpanan beku. Pengujian umur simpan dilakukan pada minggu ke-1, 4, 7, 9 dan 11.
2.2.1 Pengujian mutu
2.2.1.1 Pengukuran Nilai pH
Pengukuran pH dilakukan menggunakan pH meter. Cara pengukuran pH adalah memasukkan elektroda pH meter ke dalam 100 ml sampel es yogurt
setelah thawing selama 90 menit, ditunggu beberapa saat sampai pH stabil dan
terbaca nilai pH yang diukur. Sebelum pengukuran, pH meter dikalibrasi.
2.2.1.2 Analisis Total Asam Tertitrasi (AOAC 1995)
Setelah dilakukan thawing, sebanyak 10 ml sampel dimasukkan ke dalam
3 dititrasi dengan larutan NaOH 0.1 N yang telah distandarisasi sampai terbentuk warna merah muda. Total asam tertitrasi dinyatakan sebagai persen asam laktat (BM asam laktat = 90).
asam laktat V NaOH N NaOH V sampel
2.2.1.3 Kadar Air (AOAC 1995)
Pengukuran kadar air dilakukan menggunakan metode oven. Cawan alumunium dikeringkan pada suhu 100 °C selama 15 menit, kemudian didinginkan di dalam desikator selama 10 menit dan ditimbang. Sebanyak 2 gram sampel ditimbang dalam cawan alumunium yang telah diketahui bobot kosongnya. Kemudian dikeringkan dalam oven 105 °C selama 5 jam, lalu didinginkan di dalam desikator dan ditimbang sampai diperoleh bobot konstan.
2.2.1.4 Kadar Abu (AOAC 1995)
Pengukuran kadar abu dilakukan dengan metode pengabuan kering menggunakan alat tanur. Cawan porselen dikeringkan dengan tanur pada suhu 500°C selama satu jam, kemudian didinginkan dalam desikator. Cawan porselen kemudian ditimbang. Sebanyak 2 gram sampel ditimbang dalam cawan porselen
yang telah diketahui bobot kosongnya. Sampel diuapkan di atas hot plate selama
30-60 menit sampai kering. Kemudian dimasukkan ke dalam tanur bersuhu 600 ºC selama 2 jam, kemudian didinginkan dalam desikator dan ditimbang.
2.2.1.5 Kadar Protein Metode Kjeldahl (AOAC 1995)
Sebanyak 3 gram sampel ditimbang menggunakan neraca analitik. Sampel akan melalui tiga tahap, yaitu tahap penghancuran, destilasi dan titrasi.
2.2.1.6 Kadar Mineral (AOAC 1995)
Analisis kadar mineral dilakukan menggunakan instrumen Atomic
Absorption Spectrofotometer (AAS). Jenis mineral yang dianalisis dalam
penelitian ini adalah timbal (Pb), tembaga (Cu), timah (Sn), raksa (Hg), dan arsen (As), kalsium(Ca), Natrium (Na). Sampel harus dibuat larutan abu.
2.2.1.7 Kadar Lemak Metode Babcock
Sebanyak 17.6 ml sampel dipipet ke dalam botol Babcock dan ditambahkan
asam sulfat. Sampel kemudian disentrifuse saat masih panas (55-60 oC) yang akan
menyebabkan lemak cair naik ke leher botol. Leher botol telah diberi skala yang menunjukkan persen lemak.
4
2.2.1.8 Kadar Karbohidrat (metode by difference)
Kadar karbohidrat dihitung sebagai sisa dari kadar air, abu, lemak dan protein.
kadar karbohidrat kadar air kadar abu kadar lemak kadar protein
2.2.1.9 Analisis Total Koliform (BAM 2002)
Sebanyak 50 gram sampel ditambahkan ke labu erlenmeyer berisi 450 ml
larutan butterfield’s phosphate dan dihomogenkan. Tahap pengenceran dilakukan
hingga 10-3. Sebanyak 1 ml contoh dari masing–masing pengenceran dimasukkan
ke media LST broth kombinasi 3 yang telah dilengkapi tabung Durham. Tabung
LST kemudian diinkubasi pada suhu 35 oC selama 24-48 jam. Tabung positif
ditandai dengan terbentuknya gas pada tabung Durham. Satu mata ose dari tabung
positif dipindahkan ke media BGLBB dan diinkubasi 35 oC selama 48 jam.
Semua tabung positif dari BGLBB dicatat dan dilaporkan sebagai nilai APM/g.
2.2.2.0 Presumtif Salmonella (BAM 2007)
Sebanyak 25 gram sampel dimasukkan ke labu erlenmeyer berisi 225 ml media LB. Labu erlenmeyer digoyang agar sampel tercampur merata. Selanjutnya
LB diinkubasi pada suhu 35 oC selama 24 jam. Sebanyak 1 ml larutan dari LB
dipindah ke 10 ml TTB. Media TTB diinkubasi pada suhu 35 oC selama 24 jam.
Selesai inkubasi, media divorteks kemudian digoreskan ke agar BSA, XLDA dan
HEA. Media tersebut diinkubasi pada suhu 35 oC selama 24 jam.
2.2.2 Penentuan Umur Simpan
Umur simpan ditentukan dengan tiga uji perubahan mutu, yaitu perubahan mutu organoleptik, perubahan viabilitas BAL dan perubahan aktivitas biologis BAL. Perubahan mutu organoleptik yang diamati adalah tingkat kerusakan yang ditandai dengan terbentuknya kristal es dan ketidakhomogenan warna. Perubahan aktivitas biologis BAL yang diamati adalah perubahan pH dan TAT.
2.2.2.1 Penentuan Umur Simpan Berdasarkan Penurunan Mutu
Organoleptik (Gacula dan Kubala 1975 dalam Arpah 2007)
Kerusakan produk akibat pembentukan kristal es dan ketidakhomogenan warna diuji dengan uji deskriptif tipe skoring dengan skala 1-7. Skor 1 jika parameter kerusakan sama sekali tidak teridentifikasi dan skor 7 jika parameter kerusakan sangat jelas teridentifikasi. Panelis diperbolehkan memberi skor tidak bulat, misalnya 1.2 sesuai dengan hasil identifikasi mereka. Pada penelitian ini,
ditentukan nilai cut-off 5.5. Artinya, jika skor kerusakan telah mencapai 5.5,
produk sudah tidak diterima konsumen.
5 dari hari ke-0, ke-7, ke-28, ke-49, ke-63 dan ke-77. Dari analisis regresi akan diperoleh persamaan :
a b
y = nilai cut-off yang ditentukan (5.5)
Dengan demikian, akan diperoleh nilai x , yaitu umur simpan produk.
2.2.2.2 Perubahan Aktivitas BAL
Kategori pengujian adalah pH dan total asam tertitrasi (% asam laktat). Nilai pH dan TAT digunakan sebagai pembanding untuk memastikan pada masa simpannya, pH dan TAT produk masih sesuai SNI.
2.2.2.3 Penentuan Umur Simpan dengan Menguji Penurunan Viabilitas BAL Berdasarkan Kinetika Reaksi Ordo Satu (Labuza 1982; Robertson 1993; Singh 1994 dalam Arpah 2007)
Uji viabilitas BAL dilakukan dengan metode agar tuang. Sebanyak 10 ml sampel es yogurt diencerkan dalam 90 ml larutan pengencer kemudian diencerkan hingga tingkat pengenceran yang diperlukan. Pemupukan dilakukan duplo pada tiga tingkat pengenceran. Setelah itu ditambahkan media MRSA sebanyak 15-20 ml pada setiap cawan petri. Cawan petri digoyang mendatar agar sampel menyebar rata. Setelah agar membeku, agar diinkubasi terbalik selama 2-3 hari
pada suhu 37 oC. Jumlah koloni dihitung dengan metode SPC (cfu/g).
Viabilitas BAL diuji pada hari ke-0, ke-28, ke-49, ke-63 dan ke-77. Nilainya kemudian diplot pada grafik ordo satu dan akan menghasilkan persamaan :
y = aebx.
Nilai b adalah nilai k (laju reaksi) yang akan digunakan pada persamaan :
t ln A ln Ao k
Keterangan :
t = umur simpan pada suhu tertentu
k = kecepatan penurunan jumlah BAL hidup
Ao = jumlah BAL hidup mula-mula
A = jumlah BAL hidup pada batas umur simpan (7 log cfu/g)
2.3 Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan pada penelitian ini adalah rancangan acak lengkap pola searah, dengan rumus sebagai berikut :
Yij i ij
Keterangan:
Yij : pengaruh perlakuan ke-i dan ulangan ke-j ; i : pengaruh perlakuan ke-i
6
3 HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Viabilitas Bakteri Asam Laktat (BAL)
3.1.1 Viabilitas BAL dengan Penambahan FOS 5%
Es yogurt sinbiotik diproduksi menggunakan dua starter konvensional, yaitu
L. bulgaricus dan S. termophilus serta bakteri probiotik, yaitu L. acidophilus2B4.
Prebiotik yang digunakan adalah FOS (fruktooligosakarida). Tujuan penggunaan
FOS adalah untuk meningkatkan kemampuan L. acidophilus 2B4 hidup pada
susu. Berdasarkan penelitian Capela et al. (2006), kemampuan L. acidophilus
untuk bertahan hidup dapat meningkat dengan penambahan FOS Orafti® pada konsentrasi 1.5% w/v.
FOS digunakan dalam es yogurt penelitian pada konsentrasi 5%. Es yogurt dengan penambahan FOS sebesar 5%, mengandung BAL hidup sebesar 8.32 log cfu/g. Sementara itu, es yogurt yang diproduksi tanpa penambahan FOS hanya mengandung BAL hidup sebesar 8.23 log cfu/g. Berdasarkan uji signifikansi (P<0.05) diketahui bahwa penambahan FOS 5% secara signifikan meningkatkan viabilitas BAL es yogurt. Perbandingan viabilitas BAL (log cfu/g) pada es yogurt dengan FOS dan tanpa FOS dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Viabilitas BAL pada yogurt dengan dan tanpa penambahan FOS (superskrip berbeda menunjukkan berbeda nyata pada taraf uji 5%)
3.1.2 Viabilitas BAL pada Yogurt Plain, Yogurt dengan Air Gula dan Es
Yogurt
Es yogurt dibuat dari yogurt plain yang ditambah dengan larutan gula
kemudian dibekukan. Penambahan larutan gula dilakukan pada perbandingan 5:4
(5 bagian yogurt plain, 4 bagian larutan gula). Pengaruh penambahan larutan gula
dan proses pembekuan terhadap viabilitas BAL dapat dilihat pada Gambar 3.2. Dari gambar tersebut terlihat bahwa penambahan larutan gula menurunkan jumlah BAL dari 8.97 log cfu/g menjadi 8.60 log cfu/g. Pada tarat uji 5%, penurunan tersebut terbukti berbeda nyata. Proses pembekuan juga secara signifikan (P<0.05) menurunkan jumlah BAL dari 8.60 log cfu/g menjadi 8.32 log cfu/g.
7
Gambar 3.2 Viabilitas BAL pada yogurt plain, yogurt dengan air gula dan es
yogurt (superskrip berbeda menunjukkan berbeda nyata pada taraf uji 5%)
Penambahan larutan gula menurunkan jumlah BAL dapat dipahami dengan mudah. Penurunan tersebut terjadi karena efek pengenceran. Sementara itu, pada proses pembekuan, penurunan jumlah BAL hidup terjadi akibat rusaknya sel mikroba oleh kristal es yang terbentuk selama pembekuan (El-Kest dan Marth 1992; Lund 2000).
3.2 Pengaruh Penyimpanan Beku terhadap Aktivitas Biologis BAL
Aktivitas biologis BAL antara lain produksi asam laktat, aktivitas proteolitik
dan aktivitas β-galaktosidase. Pada penelitian ini, aktivitas biologis BAL yang
diuji adalah produksi asam laktat. Aktivitas biologis BAL selama penyimpanan beku ditunjukkan pada Tabel 3.1. Produksi asam laktat mulai menurun setelah penyimpanan hari ke-7. Sejak hari ke-7 hingga hari ke-77 penyimpanan, penurunan produksi asam laktat terjadi sebesar 26.25%, yaitu dari 0.80% menjadi 0.59%. Pengukuran total asam laktat tersebut dilakukan setelah yogurt beku
di-thawing selama 90 menit pada suhu ruang.
Tabel 3.1 Pengaruh penyimpanan beku terhadap pH dan Total Asam Tertitrasi (% asam laktat) es yogurt
Penyimpanan
sama tidak berbeda nyata (P>0.05)
8
Jumlah asam laktat yang terukur dipengaruhi oleh jumlah BAL yang hidup dalam yogurt (Gambar 3.3). Dari gambar tersebut terlihat bahwa pada hari ke-0 setelah pembekuan, jumlah BAL hidup adalah 8.32 log cfu/g dan jumlah asam laktat yang terukur adalah 0.80%. Jumlah BAL hidup menurun selama penyimpanan, demikian juga dengan TAT terukur. Pada penyimpanan hari ke-77, jumlah BAL hidup hanya 6.88 log cfu/g dan TAT terukur hanya 0.59%. Hal ini
karena selama 90 menit thawing, BAL mungkin masih bisa tumbuh dengan
memanfaatkan sukrosa yang ditambahkan setelah fermentasi. Sukrosa dikonversi
menjadi produk-produk metabolit, seperti asam laktat (Tamime 2006). Kim et al.
(2009) dalam penelitiannya menemukan bahwa terjadi penurunan pH yogurt beku
setelah dilakukan freezing dan thawing beberapa kali. Penurunan pH dari 5.5 ke
4.9 terjadi setelah thawing ke-2, dan penurunan pH dari 5.5 ke 4.5 terjadi setelah
thawing ke-4.
Gambar 3.3 Hubungan TAT dan viabilitas BAL selama penyimpanan (dalam satu grafik, superskrip berbeda menunjukkan beda nyata (taraf uji 5%))
3.3 Penentuan Umur Simpan
3.3.1 Penentuan Umur Simpan Es Yogut Berdasarkan Parameter Viabilitas BAL
Umur simpan es yogurt ditentukan berdasar jumlah BAL hidup. SNI 2981: 2009 mensyaratkan jumlah minimal bakteri starter hidup pada yogurt adalah 7 log cfu/g. Codex Alimentarius Comission (FAO/WHO 2003) juga menetapkan bahwa produk yogurt yang dibuat dari starter tradisional persyaratan jumlah minimal
bakteri starter adalah 7 logcfu/g.
Suhu freezer komersial (-20 ºC) diketahui dapat menyebabkan kerusakan
pada sel mikroba karena selama proses pembekuan terbentuk kristal es pada bagian intrasel maupun ekstrasel (El-Kest dan Marth 1992; Lund 2000). Tingkat kerusakan sel mikroba karena pembekuan dipengaruhi oleh laju pembekuan, suhu penyimpanan dan bahan kimia yang ditambahkan (Archer 2004).
9 Penurunan viabilitas BAL digunakan untuk menetapkan umur simpan es yogurt. Dalam penentuan umur simpan es yogurt, standar BAL minimal yaitu 7 log cfu/g digunakan sebagai jumlah minimal BAL hidup pada batas umur simpannya. Pada hari ke-0 setelah pembekuan, jumlah BAL hidup 8.32 log cfu/g. Jumlah tersebut menurun hingga 6.88 log cfu/g di hari ke-77 penyimpanan. Jumlah BAL hidup setiap periode uji diplot menurut reaksi ordo satu karena menurut Labuza (1979), kematian mikroba mengikuti reaksi orde satu. Viabilitas BAL selama penyimpanan beku ditunjukkan pada Gambar 3.4.
Plot orde satu pada data penurunan log viabilitas BAL es yogurt
menghasilkan persamaan y = 8.2871e-0.003x. Nilai k yang diperoleh dari
persamaan tersebut digunakan untuk menentukan umur simpan produk berdasarkan persamaan berikut ini :
t ln A ln Ao k
Keterangan :
t = umur simpan pada suhu tertentu
k = kecepatan penurunan jumlah BAL hidup
Ao = jumlah BAL hidup mula-mula
A = jumlah BAL hidup pada batas umur simpan (7 log cfu/g)
Nilai k berdasarkan persamaan adalah -0.003. Maka, jumlah BAL es yogurt akan berada pada titik kritisnya, 7 log cfu/g, pada hari ke-57.5 penyimpanan.
Gambar 3.4 Penurunan viabilitas BAL (log cfu/g) selama penyimpanan beku (dalam satu grafik, superskrip berbeda menunjukkan berbeda nyata pada taraf uji 5%))
3.3.2 Penentuan Umur Simpan Es Yogurt Berdasarkan Kerusakan Fisik Secara Organoleptik
Perubahan yang terkait dengan umur simpan produk pada industri kecil pangan biasanya tidak terlalu kompleks dan dapat diamati dengan baik oleh panca
10
indra. Perubahan juga berlangsung cepat karena pengemasan masih sederhana. Pada penelitian ini, perubahan ke arah kerusakan yang dipilih adalah terbentuknya kristal es dan ketidakhomogenan warna produk. Umur simpan es yogurt dengan dua parameter kerusakan dapat dilihat pada Tabel 3.2 dan 3.3.
Pada tabel 3.2, berdasarkan parameter pembentukan kristal es, masing-masing rasa memiliki umur simpan yang berbeda. Leci memiliki umur simpan terlama yaitu, 126.1 hari. Hal ini dipengaruhi oleh warna produk. Pada es yogurt
yang berwarna seperti pada flavor anggur, strawberry dan orange, pembentukan
kristal es yang transparan dan membentuk garis-garis lebih mudah diidentifikasi
dibanding pada es yogurt flavor leci yang berwarna putih.
Selain itu, hasil ini diduga disebabkan oleh distribusi suhu yang tidak merata pada freezer selama pembekuan dan penyimpanan. Walaupun produk
disimpan pada freezer yang sama, namun letaknya berbeda. Yogurt yang berada di
bagian tengah freezer diketahui lebih cepat beku dibanding yogurt yang
diletakkan di bagian tepi freezer. Hal ini, tentu memengaruhi kecepatan
pembekuan yang berakibat pada perbedaan ukuran kristal yang terbentuk. Pembekuan cepat akan membentuk kristal yang lebih kecil (halus) dibanding pembekuan lambat.
Pada tabel 3.3, berdasarkan parameter ketidakhomogenan warna, es yogurt
dengan flavor yang berbeda memiliki umur simpan yang berbeda pula. Es yogurt
flavor leci memiliki umur simpan terlama, yaitu 190.9 hari, sedangkan es yogurt
flavor anggur memiliki umur simpan paling pendek, yaitu 96.3 hari. Hal ini
disebabkan flavor leci tidak mengandung pewarna, sedangkan flavor anggur
mengandung pewarna biru berlian dengan tingkat kestabilan tertentu terhadap cahaya, oksidasi dan pH.
Es yogurt flavor anggur yang mengandung pewarna biru berlian memiliki
umur simpan 96.3 hari, sedangkan es yogurt flavor orange yang mengandung
pewarna sunset yellow memiliki umur simpan 117.6 hari. Hal ini karena pewarna sunset yellow lebih stabil dibanding biru berlian. Menurut Wijaya dan Mulyono (2009), kestabilan sunset yellow terhadap cahaya adalah sedang, terhadap oksidasi adalah rendah dan terhadap pH adalah baik. Kestabilan biru berlian terhadap cahaya adalah rendah, terhadap oksidasi adalah sangat rendah, dan terhadap pH adalah baik.
Tabel 3.2 Umur simpan es yogurt berdasarkan parameter kerusakan
terbentuknya kristal es dengan nilai cut-off 5.5
Jenis Yogurt Persamaan Umur Simpan
Flavor Leci y = 0.0355 x + 1.0227 126.1 hari
Flavor Orange y = 0.0457 x + 0.9232 100.1 hari
Flavor Strawberry y = 0.0484 x + 0.9986 93.0 hari
11 Tabel 3.3 Umur simpan es yogurt berdasarkan parameter kerusakan
ketidakhomogenan warna dengan nilai cut-off 5.5
Jenis Yogurt Persamaan Umur Simpan
Flavor Leci y = 0.0242 x + 0.8790 190.9 hari
Flavor Orange y = 0.0384 x + 0.9829 117.6 hari
Flavor Strawberry y = 0.0354 x + 0.7726 133.5 hari
Flavor Anggur y = 0.0513 x + 0.5586 96.3 hari
3.4 Evaluasi Sensori Es Yogurt Selama Penyimpanan
Konsumsi pangan berhubungan erat dengan kepuasan dan kesukaan konsumen. Berdasarkan hubungan ini, atribut utama dari pangan adalah kualitas sensori, yaitu penampakan, rasa dan aroma. Dalam penelitian ini, uji sensori dilakukan selain untuk mengidentifikasi atribut kerusakan, juga dilakukan untuk
menilai atribut sensori rasa, warna, tekstur dan overall quality es yogurt.
Skor organoleptik es yogurt selama penyimpanan dapat dilihat pada Tabel 3.4. Pada yogurt leci, uji seluruh atribut sensori (rasa, warna dan tekstur) memberi
trend naik dan turun. Sementara itu, untuk penilaian overall acceptability dari
waktu ke waktu mengalami penurunan. Pada yogurt orange, uji atribut sensori rasa dan tekstur menunjukkan trend naik turun, sedangkan uji atribut sensori
warna dan overall acceptability menunjukkan trend turun dari waktu ke waktu.
Pada yogurt strawberry, uji atribut sensori warna mengalami naik turun namun uji
atribut sensori rasa, tekstur dan overall acceptability mengalami penurunan dari
waktu ke waktu. Pada yogurt anggur, uji sensori rasa dan warna menunjukkan
trend naik dan turun sedangkan uji atribut sensori tekstur dan overall acceptability
menunjukkan trend turun dari waktu ke waktu.
Berdasarkan hasil tersebut, diketahui bahwa penilaian panelis tidak sama dengan hasil yang diduga diawal. Pendugaan awal, selama penyimpanan, penilaian terhadap atribut sensori dari hari ke hari akan konstan atau turun. Dengan hasil yang demikian, tentu ada faktor-faktor yang berpengaruh, baik dari produk maupun dari panelis.
Yogurt diproduksi di UKM Darul Falah dengan peralatan yang tidak
selengkap apabila produksi dilakukan di laboratorium. Tidak ada homogenizer di
UKM tersebut, maka larutan gula dan aroma pasta yang ditambahkan, dihomogenkan dengan pengadukan biasa yang dikontrol oleh pengamatan visual. Pembungkusan dilakukan pada interval waktu tertentu dan menyebabkan kecenderungan pengendapan pewarna di bagian bawah pada saat menunggu pembungkusan. Dalam hal ini, kestabilan pewarna dalam yogurt juga penting untuk diperhatikan.
Setelah yogurt selesai dibungkus, yogurt dimasukkan ke dalam freezer.
Kesamaan distribusi suhu di dalam freezer seharusnya dikontrol. Pada
kenyataannya, hal ini tidak dapat dilakukan. Setelah dilakukan pengamatan sederhana, yogurt yang diletakkan pada bagian tengah cenderung membeku lebih
cepat dibanding yogurt yang diletakkan di bagian tepi freezer. Kondisi ini
12
yang terbentuk. Hal ini kemudian memengaruhi keseragaman warna, penampakan
secara keseluruhan dan tekstur. Sebagai contoh, skor tekstur es yogurt flavor leci
pada hari ke-28 adalah 7.4 ± 1.2, sedangkan pada hari ke-63 lebih tinggi yaitu 9.8
± 1.2. Mungkin saja, es yogurt flavor leci yang diambil untuk uji hari ke-28
berasal dari bagian tepi freezer yang mengalami pembekuan lebih lambat
sehingga teksturnya kurang lembut walaupun baru disimpan selama 28 hari.
Sementara itu, mungkin saja es yogurt flavor leci yang diambil untuk uji pada hari
ke-63 berasal dari bagian tengah freezer yang mengalami pembekuan lebih cepat
sehingga tekstur masih tetap lembut hingga hari ke-63 penyimpanan.
Berdasarkan uji signifikansi diketahui bahwa penerimaan panelis terhadap yogurt (semua rasa) mulai menurun secara nyata pada minggu ke-49. Berdasarkan
defect identification, turunnya penerimaan panelis sebagian besar dipengaruhi
oleh tekstur yogurt beku yang tidak lagi lembut akibat pembentukan kristal es.
Tabel 3.4 Skor organoleptik es yogurt selama penyimpanan
Hari ke-7 Hari ke-28 Hari ke-49 Hari ke-63 Hari ke-77
13
3.5 Pengaruh Penyimpanan terhadap Perubahan Warna Es Yogurt
Pengukuran perubahan warna yogurt secara organoleptik maupun secara
obyektif dengan chromameter selama penyimpanan beku menunjukkan hasil yang
tidak konstan meningkat atau tidak konstan turun untuk keempat rasa yogurt. Untuk yogurt rasa leci, strawberry dan anggur, nilai L, a, b secara konstan turun dari hari ke-7 hingga hari ke-49, kemudian kembali meningkat di hari ke-63 dan 77. Untuk yogurt orange, nilai L, a, b secara konstan turun dari hari ke-7 hingga hari ke-63 kemudian kembali meningkat hingga hari ke-77. Uji signifikansi pada taraf uji 5% menunjukkan bahwa warna yogurt untuk seluruh rasa mulai berbeda nyata pada pengukuran di hari ke-28. Hasil dari pengukuran warna es yogurt
dengan chromameter selama penyimpanan dapat dilihat pada Tabel 3.5.
Tabel 3.5 Pengukuran warna dengan chromameter selama penyimpanan
Hari ke-7 Hari ke-28 Hari ke- 49 Hari ke- 63 Hari ke- 77
Kesimpulan yellow red yellow red yellow red yellow red yellow red
Anggur
L 64.14 a 62.86 b 62.31 b.c 61.92 c 62.83 b
a 5.92 a 4.62 b 4.49 b 4.40 b 4.38 b
b 1.06 a 0.70 b 0.68 b 0.64 b 1.05 a
Hue 10.14 b 8.57 b 8.57 b 8.33 b 13.56 a
Kesimpulan Purple Red Purple Red Purple Red Purple Red Purple Red
Leci
L 78.120a 74.80b 74.21b 76.63c 78.91a
a -3.285a -3.23 a -3.18 a -3.36 a -3.74a
b 14.530 a 10.80 c 10.10 d 11.98 b 13.94 a
Hue -77.255 a -73.36b.c -72.52 b -74.33b.c -74.97 c
Kesimpulan White-Yellow White-Yellow White-Yellow White-Yellow White-Yellow
14
3.6 Uji Mutu Es Yogurt Mengacu pada SNI
Hasil uji mutu es yogurt ditampilkan pada Tabel 3.6. Berdasarkan uji mutu es yogurt, kandungan protein minimal pada es yogurt yang disyaratkan oleh SNI tidak tercapai. Persyaratan protein dalam SNI adalah 2.7%, sedangkan kandungan protein pada es yogurt penelitian adalah 1.3%. SNI 2981: 2009 pada dasarnya mengatur produk yogurt tanpa penambahan larutan gula. Sementara es yogurt
penelitian adalah yogurt plain yang ditambah air gula pada perbandingan 5:4 (5
bagian yogurt, 4 bagian larutan gula). Artinya, yogurt telah mengalami pengenceran. Maka, wajar apabila kandungan protein yang disyaratkan SNI tidak terpenuhi pada es yogurt. Syarat kandungan protein minimal 2.7% terpenuhi pada
yogurt plain, yaitu 3.6%.
Kadar natrium maksimal pada yogurt tidak disyaratkan di SNI 2981:2009. Namun penting untuk dianalisis sebab akan menjadi perhatian bagi konsumen dengan hipertensi. Produk es yogurt penelitian, mengandung sodium 0,10%.
Kandungan kalsium juga tidak disyaratkan di SNI, namun karena kalsium penting sebagai nilai tambah produk es yogurt, maka dilakukan pula analisisnya. Es yogurt mengandung kalsium 3387 mg/kg, artinya dalam satu kemasan isi 30 ml kandungan kalsiumnya adalah 101 mg. Pemenuhan kecukupan asupan kalsium harian pada anak usia 2-9 tahun (500-700 mg) akan tercapai apabila anak-anak mengonsumsi 5-7 kemasan yogurt 30 ml.
Tabel 3.6 Hasil uji mutu es yogurt sinbiotik
15
4 SIMPULAN DAN SARAN
4.1 Simpulan
Kesimpulan dari penelitian ini adalah penambahan FOS 5% secara signifikan (P<0.05) meningkatkan viabilitas BAL es yogurt sinbiotik yang diproduksi dari 8.23 log cfu/g menjadi 8.32 log cfu/g. Berdasarkan uji mutu dengan acuan SNI 2981:2009, kandungan protein es yogurt, yaitu 1.3% lebih rendah dibanding persyaratan SNI, yaitu minimal 2.7%.
Berdasarkan viabilitas BAL, produk memiliki umur simpan 57.5 hari.
Selama masa tersebut, jumlah BAL pada produk adalah ≥ 7 log cfu/g serta pH dan
TAT produk masih sesuai dengan SNI. Berdasarkan uji sensori produk dengan
parameter kerusakan karena pembentukan kristal es, produk dengan flavor leci,
anggur, strawberry dan orange secara berurutan memiliki umur simpan 126.1 hari, 86.7 hari, 93.0 hari dan 100.1 hari. Berdasarkan uji sensori produk dengan parameter kerusakan karena ketidakhomogenan warna produk, produk dengan
flavor leci, anggur, strawberry dan orange secara berurutan memiliki umur simpan
190.9 hari, 96.3 hari, 133.5 hari dan 117.6 hari.
Pada akhirnya umur simpan produk harus ditetapkan berdasarkan satu parameter yang paling penting. Dalam penelitian ini, dipilih parameter viabilitas BAL. Berdasarkan viabilitas BAL, umur simpan produk adalah 57.5 hari.
4.2 Saran
16
DAFTAR PUSTAKA
Archer DL. 2004. Freezing: an underutilized food safety technology. International Journal of Food Microbiology. 90:127-138.
[AOAC] Association of Official Analytical Chemistry. 1995. Official Method of Analysis of The Association of Official Analytical Chemistry. Washington DC: AOAC Intl.
Astawan M, Wresdiyati T, Arief II dan Suhesti E. 2011. Gambaran hematologi
tikus putih (Rattus norvegicus) yang diinfeksi Escherichia coli dan
diberikan probiotik. Media Peternakan. 34(1):7-13.
Astawan M, Wresdiyati T, Suliantari, Arief II dan Septiawan R. 2012. Production of synbiotic yogurt-like using indigenous lactic acid bacteria as functional food. Media Peternakan. 35(1):9-14.
[BAM] Bacteriological Analytical Manual. 2002. BAM Chapter 4: Enumeration
of Escherichia coli and The Coliform Bacteria. http://www.fda.gov. [19
Maret 2012]
[BAM] Bacteriological Analytical Manual. 2007. BAM Chapter 5: Salmonella. http://www.fda.gov. [19 Maret 2012]
[BSN] Badan Standarisasi Nasional. 2009. Syarat mutu yogurt SNI 2981-2009. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.
[CAC] Codex Alimentarius Comission (FAO/WHO). 2003. Codex standard for fermented milks. Rome, Italy: CODEX STAN 243.
Capela P, Hay TKC, Shah NP. 2006. Effect of cryoprotectants, prebiotics, and microencapsulation on survival of probiotic organism in yoghurt and freeze-dried yoghurt. Food Research International. 39:203-211.
El-Kest SE, Marth EH. 1992. Freezing of Listeria monocytogenes and other
microorganisms: a review. Journal of Food Protection. 55:639-648.
Gacula MC dan Kubala JJ. 1975. Statistical model for shelf-life failure. Journal
Food Science. 40: 404-409. Di dalam Arpah. Penetapan Kadaluwarsa
Pangan. Bogor: Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Institut Pertanian Bogor.
Kim S, Lim C, Lee C, An G. 2009. Optimization of growth and storage conditions for lactic acid bacteria in yogurt and frozen yogurt. Journal Korean Society Application Biology-Chemistry. 52(1):76-79.
Labuza TP. 1979. A theoritical comparison of losses in foods under fluctuating temperature sequences. Journal of Food Science. 44:1162.
Labuza TP. 1982. Shelf life dating of foods. Di dalam Arpah. Penetapan
Kadaluwarsa Pangan. Bogor: Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Institut Pertanian Bogor.
Lund BM. 2000. Freezing. Di dalam: Lund BM, Baird Parker, TC Gould. (eds)
The Microbiological Safety and Quality of Food, vol. I. Gaithersburg MD:
Aspen Publishing Inc. Pp. 122-145.
Robertson GL. 1993. Food packaging principle and practices. Di dalam Arpah.
17
Singh RP. 1994. Scientific principles of shelf-life evaluation. Di dalam Arpah.
Penetapan Kadaluwarsa Pangan. Bogor: Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Institut Pertanian Bogor.
Tamime AY, Saarela M, Sondergaard AK, Mistry VV, Shah NP. 2005. Production and maintenance of viability of probiotic micro-organism in
dairy product. Di dalam: Tamime AY. (ed) Probiotic Dairy Product.
Oxford: Blackwell Publishing Ltd. Pp 39-72.
Undang – Undang Republik Indonesia Nomor 18 Tahun 2012 tentang Pangan.
Jakarta.
18
LAMPIRAN
Lampiran 1 Hasil uji viabilitas BAL selama penyimpanan
19
Lampiran 2 Duncan’s Multiple Range Test viabilitas log cfu g yogurt tanpa
dan dengan penambahan FOS 5%
The ANOVA Procedure
Duncan's Multiple Range Test for viabilitas
NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error
Means with the same letter are not significantly different
Duncan grouping Mean N Perlakuan
A 8.32000 2 Yogurt dengan FOS 5%
20
RIWAYAT HIDUP
Khoirun Nisa’. Lahir di Blora, tanggal 5 Mei . Penulis
adalah anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Drs. Subeki dan Sulistiana. Penulis memulai jenjang pendidikan formal di SD Negeri Ngelo 1 Cepu dan lulus pada tahun 2002. Kemudian penulis melanjutkan penididikan di SLTP Negeri 2 Cepu dan lulus pada tahun 2005. Kemudian penulis melanjutkan pendidikan di SMU Negeri 1 Cepu dan lulus pada tahun 2008. Penulis melanjutkan pendidikan tinggi di Institut Pertanian Bogor pada tahun 2008 melalui jalur SNMPTN (Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri) dan diterima di Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian. Selama menjalani studi di IPB penulis aktif dalam berbagai kepanitiaan dan menjadi pengurus Himpunan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Pangan pada tahun
2010-2011. Pada tahun 2011 mengikuti mobility program selama enam bulan di
Universiti Putra Malaysia yang diselenggarakan oleh Directorate General of
