i PENGARUH KOMBINASI STARTER KULTUR lactobacillus plantarum DAN lactobacillus acidophillus TERHADAP KARAKTERISTIK MIKROBIOLOGIS DAN KIMIAWI PADA MINUMAN FERMENTASI
SKRIPSI
SYACHRONI I 411 10 261
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL TERNAK JURUSAN PRODUKSI TERNAK
FAKULTAS PETERNAKAN UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR 2014
PENGARUH KOMBINASI STARTER KULTUR Lactobacillus plantarum DAN Lactobacillus acidophillus TERHADAP KARAKTERISTIK MIKROBIOLOGIS
ii
KUALITAS DAGING (Otot Potongan Leg) KAMBING MARICA
(Capra hircus) MELALUI PEMBERIAN PAKAN DAN WAKTU AGING YANG BERBEDA
SKRIPSI
Oleh:
SYACHRONI I 411 109 261
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana pada Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASILTERNAK JURUSAN PRODUKSI TERNAK
FAKULTAS PETERNAKAN UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR 2014
PENGARUH KOMBINASI STARTER KULTUR Lactobacillus plantarum DAN Lactobacillus acidophillus TERHADAP KARAKTERISTIK MIKROBIOLOGIS
iii
PERNYATAAN KEASLIAN
1. Yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Syachroni
NIM : I 411 10 261
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa:
a. Karya skripsi yang saya tulis adalah asli
b. Apabila sebagian atas seluruhnya dari karya skripsi, terutama Bab Hasil
dan Pembahasan tidak asli atau plagiasi maka bersedia dibatalkan atau
dikenakan sanksi akademik yang berlaku.
2. Demikian pernyataan keaslian ini dibuat untuk dapat dipergunakan
seperlunya.
Makassar, 28 November 2014
iv
HALAMAN PENGESAHAN
Judul Penelitian : Pengaruh Kombinasi Starter Kultur Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophillus terhadap Karakteristik Mikrobiologis dan Kimiwawi pada Minuman Fermentasi.
Nama : Syachroni
No. Pokok : I 411 10 261
Program Studi : Teknologi Hasil Ternak
Jurusan : Produksi Ternak
Fakultas : Peternakan
Skripsi ini telah diperiksa dan disetujui oleh:
Pembimbing Utama
Dr. Fatma Maruddin, S.Pt, M.P NIP. 197741205 200604 1 001
Pembimbing Anggota
drh. Hj. Farida Nur Yuliati, M.Si NIP. 19640719 198903 2 001
Dekan Fakultas Peternakan
Prof. Dr.Ir. H. Sudirman Baco, M.Sc, NIP. 19641231 198903 1 025
An. Ketua Jurusan Produksi Ternak Sekretaris
Dr. Muhammad Yusuf, S.Pt NIP. 19700725 199903 1 001
v
ABSTRAK
SYACHRONI. I 411 10 261. Pengaruh Kombinasi Starter Kultur
Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus terhadap Karakteristik Mikrobiologis dan Kimiawi Pada Minuman Fermentasi. Dibimbing oleh
Fatma Maruddin dan Farida Nur Yuliati.
Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus merupakan probiotik yang dapat digunakan sebagai starter minuman fermentasi. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh kombinasi pada Lactobacillus acidophillus dan Lactobacillus plantarum yang digunakan sebagai kultur starter minuman fermentasi terhadap total bakteri, kadar asam laktat dan pH. Rancangan penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 3 perlakuan ( 1:1,1:2 dan 2:1) masing-masing 5 kali ulangan. Parameter yang diukur dalam penelitian ini yaitu; jumlah bakteri, kandungan asam laktat, dan pH.. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kombinasi Lactobacillus plantarum
dan Lactobacillus acidophillus berpengaruh sangat nyata (P<0,01) terhadap jumlah bakteri, kandungan asam laktat dan pH. Perlakuan kombinasi starter kultur 1:1, 1:2 dan 2:1 secara berturut-turut diperoleh total bakteri adalah 8,96, 8,22 dan 8,72 (log cfu/ml), kandungan asam laktat adalah 0,36, 0,41 dan 0,49%, dan pH adalah 4,91;4,67 dan 4,54. Nilai perlakuan yang terbaik untuk jumlah bakteri, kandungan asam laktat dan pH secara berurutan adalah 8,96 (log cfu/ml), 0,36% dan 4,91. Penelitian ini disimpulkan bahwa, kombinasi
Lactobacillus acidophillus dan Lactobacillus plantarum 1:1 sangat baik digunakan sebagai starter kultur minuman fermentasi karena sesuai dengan kriteria sebagai minuman fermentasi probiotik.
Kata Kunci: kombinasi Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophillus, starter kultur, karakteristik, minuman fermentasi
vi
ABSTRACT
SYACHRONI.I 411 10 261. Effect of Combination Starter Cultures Lactobacillus plantarum and Lactobacillus acidophilus on Microbiological and Chemical Characteristics In Fermented Beverages. Supervised by Fatma Maruddinand Farida Nur Yuliati.
Lactobacillus plantarum and Lactobacillus acidophilus are probiotic that can be used as a starter fermented beverages. The purpose of this research was to determine the effect of the combination ratio of Lactobacillus plantarum and Lactobacillus acidophillus are used as a starter culture of fermented beverages to the total bacteria, lactic acid and pH. The research design using completely randomized design (CRD), 3 treatments ( 1:1, 1:2 and 2:1) each 5 replications. The parameters measured in this research are the number of bacteria, lactic acid content, and pH. The results showed that the combination of Lactobacillus plantarum and Lactobacillus acidophillus highly significan (P <0.01) to the number of bacteria, lactic acid content and pH. The treatment combination of starter culture 1:1, 1:2 and 2:1, respectively, the total bacteria ware 8,96, 8,22 and 8,72 (log cfu / ml), lactic acid content were 0,36, 0,41 and 0,49%, and the pH ware 4,91; 4,67 and 4,54. The best treatment value for the number of bacteria, lactic acid content and pH are respectively 8.96 (log cfu / ml), 0.36% and 4,91. This research was concluded that the combination of Lactobacillus plantarum and Lactobacillus acidophillus 1:1 the best used as starter cultures for fermented beverages appropriate with the criteria as probiotic fermented beverages.
Keywords: combination of Lactobacillus plantarum and Lactobacillus acidophillus, starter culture, characteristics, fermented beverages
vii
KATA PENGANTAR
Bismillahirahmanirahim…..
Assalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh
Puji dan syukur penulis senantiasa panjatkan rahmat dan karunia Allah
SWT yang senantiasa memberikan nikmat kesehatan jasmani dan rohani sehingga
penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir/ Skripsi pada waktu yang tepat. Skripsi tersebut berjudul “Pengaruh Kombinasi Starter Kultur Lactobacillus plantarum
dan Lactobacillus acidophillus terhadap Karakteristik Mikrobiologis dan
Kimiwawi pada Minuman Fermentasi” sebagai Salah Satu Syarat untuk
memperoleh Gelar Sarjana pada Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin,
Makassar.
Ucapan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya penulis
hanturkan dengan kepada :
1. Segala hormat penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr. Fatma Maruddin, S.Pt, M.P selaku Pembimbing utama dan Ibu drh. Hj. Farida Nur Yuliati, M.Si selaku pembimbing Anggota, atas segala bantuan dan keikhlasannya untuk memberikan bimbingan, motivasi, nasehat dan
saran-saran sejak awal penelitian sampai selesainya penulisan skripsi ini.
2. Secara khusus penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya
dengan segenap cinta dan hormat kepada ayahanda tercinta Drs. Syamsul Bachri (alm) dan ibunda Jumani atas segala do’a, motivasi, dan kasih sayang
viii dan keluarga besar P. Atong yang senantiasa membantu, menghibur, dan memotivasi penulis.
3. Ibu Prof. drh. Hj. Ratmawati Malaka, M. Sc yang telah memberikan banyak masukan, arahan-arahan serta motivasi kepada penulis. Ucapan terima kasih
juga penulis haturkan kepada Bapak Prof. Ir. H. Ambo Ako, M. Sc dan Bapak
Dr. Hikmah M. Ali S. Pt, M.Si atas saran-saran dalam penulisan skripsi ini. 4. Bapak Dr. Hikmah M Ali, S.Pt, M.Si dan Bapak Muhammad Hatta S. Pt,
M. Si selaku Penasehat Akademik.
5. Ibu Prof. drh. Hj. Ratmawati Malaka, M. Sc selaku Ketua Program Studi Teknologi Hasil Ternak, terima kasih atas segala bantuan terhadap penulis
selama menjadi mahasiswa di Program Studi THT, Fakultas Peternakan.
6. Bapak Prof. Dr. Ir. H. Sudirman Baco, M,Sc selaku Dekan Fakultas Peternakan dan seluruh Staf Pegawai Fakultas Peternakan, terima kasih atas
segala bantuan kepada penulis selama menjadi mahasiswa di Fakultas
Peternakan.
7. Bapak Dr. Muhammad Yusuf, S.Pt selaku Sekretaris Jurusan Produksi Ternak beserta seluruh Dosen dan Staf jurusan Produksi Ternak atas segala
bantuan kepada penulis selama menjadi mahasiswa di Fakultas Peternakan.
8. Ibu dan Bapak Dosen tanpa terkecuali yang telah membimbing saya selama
kuliah di Fakultas Peternakan, Universitas Hasanuddin, Makassar.
9. Teman-teman satu tim Rajmi Faridah S.Pt dan Dwi Marian S.Pt terima kasih atas kerjasama dan bantuannya selama penelitian.
10Seluruh Sahabat-sahabat L10N-ku terima kasih telah menemani penulis disaat suka maupun duka selama menempuh pendidikan di bangku kuliah. Kalian
ix adalah bagian-bagian lembaran kehidupan yang sangat ingin aku ceritakan
kepada anak cucuku nanti.
11Sahabat-sahabat ”THT 10: Rajmi Faridah S.Pt, Hasniar Burhan S.Pt,
Andi Afdaliah Amir S.Pt, Rani Asjayani S.Pt, Fadliah S.Pt, Dwi maryana S.Pt, A. Nurul Muchlisah S.Pt, Nur Azmi S.Pt, Dewi Ramadani, Sinta Karangan, Evi Fatmala, Rizki Ariska, Nirwana, Andri Teguh Prabowo, Haikal, Abdullah Magfirah I, Lukman Hakim, A. Malik W, A. Jayalangkara, Harianto, Kaisar dan Hasril terima kasih yang setinggi-tingginya atas segala pengorbanan, bantuan, pengertian, canda tawa serta
kebersamaan selama ini. Persahabatan kita adalah hal yang paling indah dan
tak akan mungkin terlupakan, semoga persahabatan kita membawa kesuksesan.
12 Kepada sahabat-sahabat setia Revolut[10]N & BINNER 10 terima kasih atas segala kebaikan, bantuan dan kebersamaan yang kalian berikan kepada penulis
selama ini, saudara meski tak sedarah.
13Kepada Kakanda Syamsuddin S. Pt, Kakanda Asma Bio Kimestri S. Pt,
Kakanda Arham Janwar, S.Pt, Kakanda Muhammad Amin S. Pt, Kakanda Selvin Tala, S.Pt, Kakanda Fahrulla S.Pt, Kakanda Muhammad Irfan S.Pt,
Kakanda Muhammad Adriansyah, S.Pt dan Kakanda Muhammad Azhar. S.Pt terima kasih atas bantuan dan motivasinya kepada penulis.
14Terima kasih kepada Rekan-Rekan Asisten Dasar Teknologi Hasil Ternak, Pengolahan Hasil Ternak, Ilmu dan Manajemen Ternak Perah, Pengawasan Mutu dan Pengolahan Hasil Limbah atas bantuan dan canda tawa selama penulis kuliah di Fakultas Peternakan.
x 15 Keluarga Mahasiswa Perhimpunan Mahasiswa Bone “Latenritatta” terima
kasih dukungan yang berarti.
16 “SEMA FAPET-UH” atas segala bentuk pengalaman dan ilmu yang telah di ajarkan kepada penulis.
17 “HIMAPROTEK-UH” yang telah memberikan banyak pencerahan kepada penulis.
18 “HIMATEHATE-UH” yang selalu memberi keceriaan dan bagian paling bersejarah dalam harian penulis.
19 Kepada Tanduk 01, Caput 02, Spider 03, Hamster 04, Lebah 05, Colagen 06, 07 Rumput, Bakteri 08, Merpati 09, Matador 10, Situasi 10, Solandeven 011, Flock Mentality 012, dan Larva 013.
20 Teman-teman KKN Reguler UNHAS angkatan 86 khususnya Kecamatan Balocci, Kabupaten Pangkep; Goms, Mustakim, Ma’mun, Zul, Anhar, Uca,
Deidra, Uppa dan Sary. Terima Kasih atas kebersamaan yang telah kalian ciptakan serta dukungan dan motivasi yang menghalir kepada penulis.
21 Terima kasih kepada “Cocoa beef Chell”, “Invertil”, “Pondok Fiqhi”,
“Edible Whey Tim”, “Lab. Susu crew”, “Lab THT crew” dan para “Jendral THT” atas segala bantudan dam canda tawa yang menghiasi hari-hari penulis selama di perkuliahan.
22 Terima kasih kepada adinda “Kartina, Yusrawati, Sari Agustiana, Appeyani, Auliya Anggraeni Syam, Irma Juwita, Asmiar Puspa Sari, Sri Indah Utari, Nurhamdayani, Karmila Ekawati, Andi Dharmawan Wicaksono, Iwan Hediyadi, Andi Sitti Aisyah Ira S.B, Agus Mulana,
xi
Ichawan, Sulkifli Vina Nur Isra, Hasrianti, Rudinal Adiatma, Risnawati, Nurazizah” yang selalu menemani, memberi motivasi, memberi senyum, 23 Semua pihak yang tidak dapat penulis sebut satu persatu, Terima Kasih atas
segala bantuan yang diberian kepada penulis selama menyelesaikan studi.
Semoga Allah SWT membalas kebaikan dengan limpahan berkah, rahmat,
karunia dan hidayah-Nya. Amin. Melalui kesempatan ini penulis mengharapkan
kritik dan saran yang sifatnya mendidik, apabila dalam penyusunan skripsi ini
terdapat kekurangan dan kesalahan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi
penulis maupun pembaca Amin. Wassalam.
Makassar, Oktober 2014
xii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN SAMPUL ... i
HALAMAN JUDUL ... ii
PERNYATAAN KEASLIAN ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
ABSTRAK ... v
ABSTRAC ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR TABEL ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvi
PENDAHULUAN ... 1
TINJAUAN PUSTAKA A. Tinjauan Umum Produk Fermentasi ... 3
B. Lactobacillus plantarum ... 7
C. Lactobacillus acidophillus ... 9
D. Kultur Starter dan Kombinasi pada Produk Fermentasi ... 12
METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat ... 13
Materi Penelitian ... 13
Metode penelitian ... 13
Analisa data ... 17
HASIL DAN PEMBAHASAN Jumlah Bakteri Asam Laktat ... 18
Kandungan asam laktat ... 21
xiii
KESIMPULAN DAN SARAN ... 27
DAFTAR PUSTAKA ... 28
xiv DAFTAR GAMBAR No. Halaman Teks 1. Lactobacillus plantarum ... 7 2. Lactobacillus acidophillus ... 9 17 20 3. Diagram Alir Penelitian ... 16
4. Jumlah Bakteri Asam Laktat ... 18
5. Kandungan Asam Laktat ... 21
xv
DAFTAR TABEL
No. Halaman
Teks
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
No. Halaman
Teks
1. Tabel Anova dan Uji Lanjut LSD Jumlah Bakteri Asam Laktat pada kombinasi Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus
sebagai starter minuman fermentasi ... …… 34 2. Tabel Anova dan Uji Lanjut LSD Kandungan Asam Laktat pada kombinasi
Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus sebagai starter
minuman fermentasi ... 35 3. Tabel Anova dan Uji Lanjut LSD Nilai pH pada kombinasi Lactobacillus
plantarum dan Lactobacillus acidophilus sebagai starter minuman
1
PENDAHULUAN
Susu merupakan cairan berwarna putih yang dihasilkan oleh kelenjar susu
mamalia betina setelah melahirkan yang memiliki kandungan gizi lengkap karena
memiliki komponen seperti protein, lemak, vitamin, mineral dan laktosa. Zat-zat
dalam susu mempunyai perbandingan yang sempurna sehingga susu mudah
dicerna dan sangat cocok untuk pertumbuhan, baik sebagai pangan manusia
maupun beberapa jenis mikroorganisme. Protein, lemak dan karbohidrat yang
dikandung susu merupakan media yang sangat baik bagi pertumbuhan
mikroorganisme.
Salah satu cara meningkatkan daya konsumsi produk susu yaitu dengan
pembuatan susu fermentasi. Susu fermentasi merupakan salah satu olahan susu
menggunakan teknik fermentasi dengan bantuan bakteri. Starter yang umum
digunakan untuk produk fermentasi adalah Lactobacillus bulgaricus dan
Sterptococcus termophillus. Kedua jenis bakteri ini digunakanan pada produk
yogurt komersial yang banyak dipasaran saat ini.
Starter lainnya yang bersifat probiotik adalah Lactobacillus acidophillus,
namun bakteri ini kurang dapat diandalkan jika digunakan dalam bentuk tunggal
karena menghasilkan flavour yang kurang disukai. Oleh karena itu, untuk
mendapatkan hasil yang maksimal maka perlu dikombinasikan dengan bakteri
probiotik lainnya seperti Lactobacillus plantarum yang banyak digunakan dalam
produk minuman fermentasi komersial. Oberman(1985) menyatakan bahwa
L. acidophilus memiliki sifat therapeutic, terutama untuk mengontrol gangguan
pencernaan dan dapat bertahan hidup lama pada pH rendah di antara jenis bakteri
2 kemampuan untuk menghambat mikroorganisme patogen pada bahan pangan
dengan daerah penghambatan terbesar dibandingkan dengan bakteri asam laktat
lainnya. Dengan demikian kombinasi dari kedua jenis bakteri probiotik tersebut
dapat diperoleh kultur starter produk susu fermentasi yang lebih baik.
Kultur starter adalah salah satu hal terpenting dalam pembuatan suatu
produk susu fermentasi. Afriani (2011) mengungkapkan bahwa jumlah dan jenis
kultur starter yang diinokulasikan akan berpengaruh pada hasil akhir produk susu
fermentasi yang dihasilkan. Berbagai penelitian menunjukkan bahwa jumlah
bakteri asam laktat yang dihasilkan dari starter unggal dan kombinasi bervariasi
berdasarkan jenis bakteri kombinasi dan medium tumbuhnya.
Perbandingan kombinasi yang tepat pada L. plantarum dan L. acidophillus
perlu dilakukan agar diperoleh jenis starter yang memiliki karakteristik probiotik
yang berbeda dengan starter yang sudah ada saat ini. Melalui penelitian ini akan
dilihat perbedaan karakteristiknya (jumlah bakteri, kadar asam laktat dan pH)
kombinasi L. plantarum dan L. acidophillus yang nantinya akan digunakan
sebagai starter minuman fermentasi maupun produk fermentasi lainnya.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perbandingan
kombinasi bakteri L. plantarum dan L. acidophillus terhadap jumlah bakteri,
kadar asam laktat dan pH yang digunakan sebagai kultur starter produk susu
3
TINJAUAN PUSTAKA
A. Tinjauan Umum Fermentasi
Fermentasi adalah proses baik secara aerob maupun anaerob yang
menghasilkan berbagai produk yang melibatkan aktivitas mikroba atau ekstraknya
dengan aktivitas mikroba terkontrol. Mikrobia yang berperan dalam fermentasi
dapat diklasifikasikan dalam golongan bakteri, kapang dan khamir (Priyanto,
1988).
Kemajuan dalam bidang teknologi fermentasi telah memungkinkan
manusia untuk memproduksi berbagai produk pangan yang bernilai ekonomi
tinggi dan berguna bagi kesejahteraan hidup manusia (Lucia, 2008). Fermentasi
menggunakan teknik inokulum yang dapat berisi satu jenis mikroba ataupun lebih
tergantung keperluannya. Umumnya konsentrasi inokulum yang dibutuhkan untuk
bakteri berkisar 0,2 – 3 %.
Teknologi fermentasi saat ini banyak diterapkan dalam teknologi pangan
terutama dalam fermentasi susu dengan menggunakan bakteri. Susu merupakan
media kultur yang ideal yang mengandung beberapa faktor yang diperlukan untuk
pertumbuhan bakteri terutama bakteri asam laktat. Beberapa bakteri asam laktat
yang umum digunakan pada susu fermentasi adalah Streptococcus lactis,
Streptococcus cremoris, Streptococcus thermophilus dan Lactobacillus
acidophilus yang digunakan untuk menghasilkan asam. Streptococcus
diacetylactis dan Lactobacillus bulgaricus untuk memproduksi asam dan flavor
4 Fermentasi secara umum menyebabkan pemecahan laktosa menjadi asam
laktat oleh enzim yang disekresikan oleh mikroba tertentu dalam usahanya untuk
memanfaatkan kandungan nutrisi susu untuk pertumbuhan dan sumber energi
(Henderson, 1971). Fermentasi bertujuan agar susu dapat disimpan lebih lama dan
menghasilkan produk susu dengan karakteristik rasa, aroma dan tekstur yang
diinginkan, juga menghindari/mencegah hal-hal yang tidak menguntungkan bagi
kesehatan (Hanlin dan Evancho, 1992).
Fermentasi berdasarkan hasil akhirnya dapat dibedakan menjadi :
1. Fermentasi Alkohol
Fermentasi alkohol merupakan fermentasi yang menggunakan mikroba
renik seperti ragi yang mengoksidasi glukosa sehingga menghasilkan etanol dan
CO2. Jalur metabolisme proses ini sama dengan glikolisis sampai dengan
terbentuknya piruvat. Dua tahap reaksi enzim berikutnya adalah reaksi perubahan
asam piruvat menjadi asetaldehida, dan reaksi reduksi asetaldehida menjadi
alkohol. Dalam reaksi pertama piruvat didekarboksilasi diubah menjadi
asetaldehida dan CO2 oleh piruvat dekarboksilase, suatu enzim yang tidak
terdapat dalam hewan. Reaksi dekarboksilase ini merupakan reaksi yang tak
reversible, membutuhkan ion Mg2+ dan koenzim tiamin pirofosfat. Reaksi
berlangsung melalui beberapa senyawa antara yang terikat secara kovalen pada
koenzim. Dalam reaksi terakhir, asetaldehida direduksi oleh NADH dengan enzim
alkohol dehidrogenase, menghasilkan etanol. Dengan demikian etanol dan CO2
merupakan hasil akhir fermentasi alkohol, dan jumlah energi yang dihasilkan
5 2. Fermentasi Asam Laktat
Fermentasi asam laktat banyak dilakukan oleh fungi dan bakteri tertentu
yang digunakan dalam industri susu untuk membuat keju dan yoghurt. Dalam
fermentasi asam laktat, piruvat direduksi langsung oleh NADH untuk membentuk
laktat sebagai produk limbahnya, tanpa melepaskan CO2 (Fardiaz, 1988).
Bakteri asam laktat adalah kelompok bakteri yang mampu
memfermentasikan glukosa (C6H12O6) untuk menghasilkan asam laktat (Lactic
acid). Umumnya merupakan bakteri Gram positif, komponen dasar DNA
(Deoxyribonucleic acid) rendah akan guanin dan cytosin, berbentuk bulat (coccus)
atau batang (bacil), tidak membentuk spora dan umumnya tidak menghasilkan
katalase (Buckle et al., 1985).
Berdasarkan taksonomi, terdapat 20 genus bakteri yang termasuk bakteri
asam laktat, diantaranya adalah Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus,
Lactococcus, Streptococcus, Aerococcus, Enterococcus, Oenococcus, Sporolactobacillus, Tetragenococcus, Vagococcus dan Weisella (Shah, 1994).
Bakteri asam laktat yang digunakan untuk membuat susu fermentasi
mempuyai 2 tipe enzim β-galactosidase. Laktase yang dihasilkan oleh
L. acidophilus dan L. bulgaricus disebut β-galactosidase galactohydrolase (β-gal)
sedangkan yang dimiliki oleh yang dimiliki oleh L. lactis ssp lactis (Streptococcus
lactis) dan L. lactis ssp cremoris (Streptococcus cremoris) disebut
β-D-phosphogalactoside (β-P-gal) (Shah, 1994). Bakteri asam laktat yang digunakan dalam fermentasi susu dapat diinokulasikan pada media susu yang berkadar
6 Bakteri asam laktat (Lactic acid bacteria) merupakan kelompok
mikroorganisme yang berperan penting dalam fermentasi makanan. Bakteri asam
laktat berkontribusi dalam rasa, tekstur produk fermentasi dan menghambat
bakteri pembusuk makanan dengan memproduksi zat-zat yang menghambat
pertumbuhan (Nur, 2005). Beberapa contoh produk pangan yang memanfaatkan
bakteri asam laktat seperti keju, yoghurt, acar mentimun (cucumber pickles)
(Sanchez, 2009).
Fermentasi asam laktat terbagi menjadi dua jenis, yaitu homofermentatif
(sebagian besar hasil akhir merupakan asam laktat) dan heterofermentatif (hasil
akhir berupa asam laktat, asam asetat, etanol dan CO2). Pola fermentasi ini dapat
dibedakan dengan mengetahui keberadaan enzim-enzim yang berperan di dalam
jalur metabolisme glikolisis (Pack, 2007).
Pada heterofermentatif, tidak ada aldolase dan heksosa isomerase tetapi
menggunakan enzim fosfoketolase dan menghasilkan CO2. Metabolisme
heterofermentatif dengan menggunakan heksosa (golongan karbohidrat yang
terdiri dari 6 atom karbon) akan melalui jalur heksosa monofosfat atau pentosa
fosfat. Sedangkan homofermentatif melibatkan aldolase dan heksosa aldolase
namun tidak memiliki fosfoketolase serta hanya sedikit atau bahkan sama sekali
tidak menghasilkan CO2. Jalur metabolisme yang digunakan pada
homofermentatif adalah lintasan Embden-Meyerhof-Parnas. Beberapa contoh
genus bakteri yang merupakan bakeri homofermentaif adalah
Streptococcus, Enterococcus, Lactococcus, Pediococcus, dan sedangkan contoh
bakteri heterofermentatif adalah Leuconostoc dan Lactobacillus (Madigan dan
7
B. Lactobacillus plantarum
Lactobacillus plantarum merupakan bakteri Gram positif berbentuk
batang yang tampak biru atau ungu setelah mengalami pewarnaan Gram seperti
terlihat pada Gambar 2.
Gambar 1. Lactobacillus plantarum (Anonim, 2012).
Lactobacillus plantarum merupakan salah satu jenis BAL
homofermentatif dengan temperatur optimal lebih rendah dari 37oC (Frazier dan
Westhoff, 1988). Lactobacillus plantarum berbentuk batang (0,5-1,5 s/d 1,0-10
µm) dan tidak bergerak (non motil). Bakteri tersebut memiliki sifat katalase
negatif, aerob atau fakultatif anaerob, mampu mencairkan gelatin, cepat mencerna
protein, tidak mereduksi nitrat, toleran terhadap asam, dan mampu memproduksi
asam laktat. Dalam media agar, L. plantarum membentuk koloni berukuran
2-3 mm, berwarna putih opaque, conveks, dan dikenal sebagai bakteri pembentuk
asam laktat (Kuswanto dan Sudarmadji, 1988).
Lactobacillus plantarum mampu merombak senyawa kompleks menjadi
senyawa yang lebih sederhana dengan hasil akhirnya yaitu asam laktat. Menurut
Buckle et al. (1985), asam laktat dapat menghasilkan pH yang rendah pada
8
Lactobacillus plantarum memiliki kemampuan untuk menghambat bakteri
pathogen dan bakteri pembusuk (Delgado et al., 2001)
Lactobacillus plantarum dapat menghambat kontaminasi dari
mikrooganisme patogen karena kemampuannya untuk menghasilkan asam laktat
dan menurunkan pH substrat (Suriawiria, 1986). Lactobacillus plantarum juga
mempunyai kemampuan untuk menghasilkan bakteriosin yang berfungsi sebagai
zat antibiotik (Jenie dan Rini, 1995).
Berdasarkan penelitian Lucke (1985), L. plantarum merupakan penghasil
hidrogen peroksida tertinggi di antara bakteri asam laktat lainnya pada medium
pepton water 1% konsentrasi minimal yang diperlukan untuk menghambat
pertumbuhan bakteri perusak atau patogen. Besarnya diameter zona hambat
berkisar antara 7,46 mm hingga 18,00 mm. Lactobacillus plantarum mulai
menghasilkan antimikroba pada saat berumur 14 jam inkubasi dengan diameter
zona hambat sebesar 6,42 mm dan mencapai puncaknya pada saat kultur berumur
24 jam (Tribowo, 2006). Lactobacillus plantarum dapat tumbuh dengan waktu
inkubasi selama 48 jam (Setioningsih, et al., 2004 ; Zubaidah, et al., 2010).
Di Nigeria, bakteri L. plantarum yang diisolasi dari makanan fermentasi
mampu memproduksi bakteriosin dan mampu menghambat aktivitas beberapa
bakteri patogen. Baktriosin merupakan senyawa polipeptida atau protein yang
bersifat bakterisidal yang dapat dihasilkan oleh kultur bakteri terutama
L. plantarum (Lindgren dan Dobrogosz, 1990). Ditambahkan bahwa L. plantarum
dan L. brevis dapat memfermentasi karbohidrat dalam air susu untuk membentuk
9
C. Lactobacillus acidophillus
Lactobacillus acidophillus adalah salah satu dari delapan genera
umum bakteri asam laktat. Lactobacillus acidophillus dapat tumbuh baik
dengan oksigen ataupun tanpa oksigen, bakteri ini dapat hidup pada lingkungan
yang sangat asam sekalipun, seperti pada pH 4-5 atau dibawahnya dan bakteri ini
merupakan bakteri homofermentatif yaitu bakteri yang memproduksi asam laktat
sebagai satu-satunya produk akhir (Triana, 2007).
Lactobacillus acidophillus memiliki bentuk batang berantai seperti terlihat
pada Gambar 1.
Gambar 2. Lactobacillus acidophillus (Sandine, 1979).
Lactobacillus acidophilus merupakan bakteri berbentuk batang dari famili
Lactobacillaceae yang termasuk golongan Gram positif, bersifat mesofilik dan
tidak dapat membentuk spora. Lactobacillus acidophillus bersifat
homofermentatif dengan asam laktat sebagai produk utama fermentasi karbohidrat
(Rahman et al., 1992).
Lactobacillus acidophilus banyak ditemukan pada bagian akhir usus kecil
dan bagian awal usus besar. Bakteri tersebut dapat memproduksi asam organik,
hidrogen peroksida dan antibiotik untuk menghambat pertumbuhan bakteri
10 bakteri gram positif lebih kuat daripada bakteri gram negatif dalam menghambat
bakteri patogen. Lactobacillus acidophilus dalam saluran pencernaan dapat juga
menghambat pertumbuhan bakteri patogen atau pembusuk yang menyebabkan
gangguan pada usus, diare dan gangguan pencernaan serta berperan dalam
menjaga kesehatan (Kanbe, 1992).
Karakteristik bakteri L. acidophilus diantaranya: (1) tidak tumbuh pada
suhu 15oC dan tidak dapat memfermentasi ribosa, (2) suhu optimum untuk
pertumbuhannya berkisar antara 35 - 38oC dan pH optimum 5,5 - 6,0, (3) di dalam
susu sapi, bakteri ini memproduksi 0,3 - 1,9% asam laktat; asam yang dihasilkan
mempunyai kemampuan yang berbeda antar galur, (4) umumnya membutuhkan
nutrisi berupa asetat, riboflavin, asam pantotenat, kalsium, niasin dan asam folat,
(5) resisten terhadap asam empedu dan, (6) memproduksi threonine aldolase dan
alcohol dehydrogenase yang mempengaruhi aroma (Kanbe, 1992)
Lactobacillus acidopillus merupakan probiotik yang selama
bertahun-tahun banyak digunakan, karena aman dan tidak menimbulkan resiko infeksi
berupa bakterimia (Snydman, 2008). Lactobacillus acidophillus dapat
menghambat pertumbuhan bakteri patogen seperti Salmonella thypimurium yaitu
bakteri yang dapat menyebabkan terjadinya infeksi saluran cerna yang dikenal
dengan nama salmonellosis (Xiaodong et al., 2009). Menurut Taufik (2004),
L. acidophillus mempunyai populasi 6,9 x 108cfu/ml dalam susu fermentasi
selama 24 jam. Afriani et al., (2011) menambahkan bahwa L. acidophillus
mempunyai populasi 8.1 x 109cfu/mldalam susu fermentasi dengan waktu
11
Lactobacillus acidophillus mampu memproduksi laktase, vitamin K, dan
zat anti-mikroba sehingga keberadaan bakteri L. acidophillus dalam tubuh
membantu menjaga kondisi asam, sehingga mencegah infeksi mikroba. Produk
susu yang paling sering menggunakan L. acidophillus adalah susu acidophilus
manis dan yoghurt. Susu yang dibuat dengan inokulasi L. acidophillus kemudian
difermentasi selama satu hari. Setelah fermentasi, susu berubah menjadi dadih
yang mengandung laktosa dalam jumlah minimum. Lactobacillus acidophillus
juga digunakan untuk mengobati berbagai penyakit seperti infeksi saluran kemih
(ISK), bacterial vaginosis (BV), dan diare (Hidayat, 2011).
Lactobacillus acidophillus ini juga dapat berfungsi sebagai eliminator
racun karena mampu menonaktifkan senyawa racun seperti nitrat yang dihasilkan
oleh mikroorganisme lain dan makanan, sebagai pelindung sistem imun
(kekebalan tubuh) karena bakteri ini mampu merangsang
pembentukan antibodi yang mencegah kelebihan pertumbuhan bakteri berbahaya,
mencegah timbulnya infeksi saluran kemih, meningkatkan perlindungan
terhadap patogen, virus dan bakteri patogen, memulihkan keseimbangan usus
setelah pemberian antibiotik, kemoterapi, mencegah pembentukan gas akibat
pembusukan dan peragian (Anonim, 2012).
Lactobacillus acidophillus membantu pencernaan laktosa susu,
merangsang respon kekebalan tubuh terhadap mikroorganisme yang tidak
diinginkan dan membantu mengendalikan kadar kolesterol darah. Banyak
publikasi yang menunjukkan bahwa L. acidophilus menghasilkan zat seperti
lactocidine atau acidophiline yang meningkatkan stamina dan kekebalan
12
D. Kultur Starter Tunggal dan Kombinasi pada Produk Fermentasi
Kultur starter adalah salah satu hal terpenting dalam pembuatan suatu
produk susu fermentasi. Jumlah dan jenis kultur starter yang diinokulasikan akan
berpengaruh pada hasil akhir produk susu fermentasi yang dihasilkan (Afriani,
(2011).
Menurut Helferich dan Westhoff (1980), yoghurt dengan kultur starter
campuran beberapa bakteri asam laktat akan menghasilkan nilai organoleptik yang
lebih baik daripada yoghurt dengan kultur tunggal. Mutu kultur starter yang
digunakan akan mempengaruhi flavor serta tekstur yoghurt yang dihasilkan.
Berbagai hasil penelitian tentang pengunaan kultur tunggal dan kultur
kombnasi pada produk susu fermentasi dapat dilihat pada Tabel 1 :
Tabel 1. Penggunaan kultur tunggal dan kultur kombinasi
Starter Media pH Jumlah Asam Titrasi Jumlah Bal (cfu/ml)
L. plantarum* dadih susu sapi 4,2 0,51 1,19x1013
L. fermentum* dadih susu sapi 4,4 0,50 1,16x1013
L. acidophillus**** sari kedelai 3,7 1,08 0
L. plantarum**** sari kedelai 3,5 1,50 0
L. plantarum + L. fermentum* dadih susu sapi 4,3 0,58 2,67x1013 L. plantarum + L. acidophillus** dadih susu sapi 4,4 0,64 1,30x1014 Starter yoghurt + L. acidophillus*** es krim 6,3 0,36 0 L. bulgaricus + s. termophillus+
L. acidophillus+b. longum*** es krim 6,3 0,41 0
L. plantarum + L. fermentum +
L. acidophillus+L.brevis** dadih susu sapi 4,2 0,57 1,32x10 14
Ket : *: Afriani (2010) **: Afriani (2012) ***:Ardiyastuti (2001) ****: Setioningsih (2004)
13
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian ini telah dilaksanakan pada pertengahan bulan Maret sampai
April 2014, bertempat di Laboratorium Bioteknologi Terpadu Fakultas
Peternakan, Universitas Hasanuddin, Makassar.
Materi Penelitian
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah botol sampel, tabung
reaksi, cawan petri, erlenmeyer, micropipet, tip, timbangan analitik, gelas ukur,
inkubator, spatula, lemari pendingin, autoclaf, bunsen, colony counter dan
waterbath.
Bahan yang digunakan adalah susu full cream, biakan bakteri
Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophillus, MRS broth, MRS agar,
akuades, alkohol, spiritus, NaOH, indikator phenolphthalein (PP) dan lain-lain.
Metode Penelitian
A. RancanganPenelitian
Penelitian ini dilakukan secara eksperimen dengan menggunakan 3
perlakuan dan 5 kali ulangan. Perlakuan tersebut terdiri atas susu rekonstitusi
dengan inokulasi:
1. L. plantarum : L. acidophilus 1:1
2. L. plantarum : L. acidophilus 1:2
14
B. Prosedur Penelitian
Pemeliharaan kultur Bakteri. Lactobacillus acidophilus dan Lactobacillus plantarum diperoleh dari Laboratorium Mikrobiologi Pusat Studi Pangan dan Gizi
Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.MRS (Man Rogossa and Sharpe) Broth
steril diinokulasi L. acidophilus dan L. plantarum. Selanjutnya diinkubasi pada
suhu 370C selama 18 jam (Setioningsih et al.,2004; Abdullah, 2010).
Pembuatan Media Tumbuh. Media tumbuh yang digunakan adalah susu rekonstitusi 10%. Selanjutnya masing-masing dimasukkan ke dalam botol sampel
sebanyak 60 ml dan disterilisasi pada suhu 1210C selama 15 menit. Media
dibiarkan dingin dan selanjutnya susu diinokulasi dengan kultur
L. acidophilus : L. plantarum dengan perbandingan 1:1, 1:2 dan 2:1 sebanyak 3%
dan diinkubasi selama 18 jam pada suhu 370C.
C. Parameter yang Diukur
Pengujian Jumlah Bakteri (Fardiaz, 1993). Pengujian jumlah bakteri dilakukan dengan metode pour plate (cawan tuang). Sampel yang akan diuji diencerkan
101-10-8. Satu ml sampel dari pengenceran 10-6, 10-7,10-8 dimasukkan ke dalam
cawan petri steril. Masing-masing pengenceran yang akan digunakan dibuat
duplo. Masing-masing cawan petri tersebut yang telah diisi pengenceran
ditambahkan dengan MRS agar sekitar 15 ml kemudian cawan petri
digoyang-goyangkan melingkar atau membentuk seperti angka delapan dengan tujuan agar
bakteri menyebar rata. Agar tersebut didiamkan sampai memadat lalu diinkubasi
15
Pengukuran pH (Fardiaz et al., 1989). pH meter dinyalakan dan dinetralkan selama 15-30 menit dan distandarisasi dengan larutan buffer pH 4 dan pH 7.
Elektroda pH meter kemudian dibilas dengan akuades lalu dikeringkan dengan
kertas tissu. Sampel (susu rekonstitusi) dapat diukur setelah pH meter dikalibrasi.
pH meter dicelup pada sampel lalu dibiarkan sampai angka pH meter stabil.
Setelah dilakukan pengukuran, pH meter kemudian dibilas dengan akuades dan
dikeringkan dengan tissu.
Pengujian Kandungan Asam Laktat (metode titrasi). Keasaman dapat dianalisis dengan metode titrasi dengan NaOH 0,1 N dan phenolphthalein 1%
sebagai indikator (AOAC, 2005). Rumus yang digunakan adalah:
Keasaman =𝑚𝑙 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑥 (𝑁𝑎𝑂𝐻) 𝑥 0,09
16 Diagram alir pembuatan starter minuman fermentasi probiotik dengan
penambahan L. plantarum : L. acidophilus dengan perbandingan inokulasi yang
berbeda disajikan pada Gambar 4 :
Gambar 3.DiagramAlir Penelitian
Susu Rekonstitusi 10%
Sterilisasi pada suhu 1210C selama 15 menit
Dimasukkan 60 ml ke dalam botol sampel
Inokulasi L. plantarum : L. acidophilus (1:1, 1:2, 2:1) dengan konsentrasi kultur 3%
Inkubasi (37°C) selama 18 jam
Starter
Perhitungan jumlah bakteri
Uji pH
17
Analisa Data
Data yang diperoleh pada penelitian ini diolah dengan menggunakan
Analisis Ragam berdasarkan Rancangan Acak Lengkap (RAL) (Gaspersz, 1991)
dengan 3 perlakuan5 ulangan. Model statistik yang digunakan adalah sebagai
berikut :
Yij = µ + τi + εij
i = 1, 2, 3...i = perlakuan j = 1, 2, 3, 4, 5 …j = ulangan Keterangan :
Yij = variable respon pengamatan
µ = nilai rata – rata hasil pengamatan
τi= pengaruh kombinasi bakteri L. plantarum dan L. acidophilus ke-i εij= Pengaruh galat percobaan dari bakteri L. plantarum dan
L. acidophilus ke-i dan ulangan ke-j
Apabila perlakuan menunjukkan pengaruh yang nyata, maka akan
18
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kultur starter adalah salah satu hal terpenting dalam pembuatan suatu
produk susu fermentasi. Afriani (2011) mengungkapkan bahwa jumlah dan jenis
kultur starter yang diinokulasikan akan berpengaruh pada hasil akhir produk susu
fermentasi yang dihasilkan. Berbagai penelitian menunjukkan bahwa jumlah
bakteri asam laktat yang dihasilkan dari startertunggal dan kombinasi bervariasi
berdasarkan jenis bakteri kombinasi dan medium tumbuhnya.
Jumlah Bakteri Asam Laktat
Jumlah populasi bakteri asam laktat dalam suatu produk susu fermentasi
menjadi indikator kualitas mikrobiologis produk tersebut. Bakteri asam laktat
adalah bakteri yang mampu memfermentasikan glukosa (C6H12O6) untuk
menghasilkan asam laktat (Lactic acid) (Shah, 1994).
Hasil perhitungan jumlah bakteri asam laktat dengan mengkombinasikan
L. plantarum dan L. acidophilus pada susu rekonstitusiterlihat pada Gambar 4.
Gambar 4.Jumlah Bakteri Asam Laktat dengan Mengkombinasikan L. plantarum
dan L. acidophilus pada Susu Rekonstitusi.
Keterangan: abcsuperskrip yang berbeda menunjukkan perbedaan nyata (P<0.01).
8.96c 8.22a 8.72b 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 1:01 1:02 2:01 Ju m lah b akt e ri ( cfu/ g)
Perbandingan L. plantarum dan L. acidophilus
19 Gambar 4 menunjukkan bahwa kombinasi bakteri L. plantarum dan
L. acidophilus berpengaruh sangat nyata (P<0,01) terhadap jumlah bakteri
L. plantarum dan L. acidophillus. Hasil uji lanjut LSD menunjukkan bahwa
jumlah bakteri L. plantarum dan L. acidophillus berbeda sangat nyata (P<0,01)
terhadap kombinasi L. plantarum dan L. acidophillus (Lampiran 1).
Jumlah bakteri L. plantarum dan L. acidophilus (Gambar 4) setelah
inkubasi 18 jam berkisar 108-109 cfu/g. Jumlah bakteri dalam penelitian ini masuk
dalam kisaran konsentrasi jumlah bakteri yang direkomendasikan untuk
kesehatan. Fuller (1992) mengemukakan konsentrasi bakteri yang
direkomendasikan dalam pangan berkisar antara 107-109cfu/g. Konsentrasi
tersebut dapat memberikan efek kesehatan pada manusia. Hasil penelitian ini juga
masuk dalam kisaran yang direkomendasikan Svensson (1999) yaitu
108-1010cfu/g dalam preparat kering. Konsumsi makanan probiotik sangat
dianjurkan karena waktu kolonisasi bakteri probiotik bersifat terbatas dan adanya
kompetisi antara bakteri asam laktat dengan bakteri patogen dalam saluran
pencernaan (Vinderolla et al., 2000).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan menggunakan kombinasi
bakteri L. plantarum dan L. acidophillus (1:1) menghasilkan jumlah bakteri yang
cukup banyak yaitu 8,96 x 108cfu/ml bila dibandingkan kombinasi (2:1) yaitu
8,22 x108 dan (2:1) yaitu 8,72x108. Hal ini diduga karena masing-masing bakteri
memiliki waktu yang berbeda-beda dalam membelah diri serta kemampuan
adaptasi yang berbeda pula pada masing-masing bakteri. Dalam kondisi
kombinasi bakteri biasa terjadi daya saing dalam proses pertumbuhan.
20 sebagai selang waktu yang dibutuhkan oleh sel untuk membelah diri untuk
populasi menjadi dua kali lipat, peningkatan koloni bakteri juga didukung oleh
kandungan zat gizi makanan dan suhu.
Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophillus dalam kondisi
tunggal memiliki jumlah bakteri berkisar antara 108-1012. Hasil dari penelitian
Taufik (2004) pada dadih mendapatkan jumlah bakteri asam laktat berkisar antara
5,4x108–1,2x109 cfu/ml. Kemudian hasil penelitian Adriani (2005), menunjukkan total bakteri asam laktat susu fermentasi yang dibuat dengan menggunakan bakteri
probiotik berjumlah 3,91 x 1011 cfu/ml. Sedangkan untuk Kabupaten Kerinci
berdasarkan penelitian Afriani et al., (2010), didapatkan total bakteri dadih
berkisar antara 8,942 x 1011 sampai 1,258 x 1012.
Kultur campuran untuk starter sangat diperlukan agar terjadi interaksi,
seperti yang terjadi pada penggunaan kombinasi bakteri L. plantarum dan
L. acidophilus 1:1 mengandung rataan jumlah bakteri sebanyak 8,96 x 108cfu/ml.
Selama proses fermentasi kombinasi tersebutjumlah bakteri asam laktat lebih
tinggi dibandingkan jumlah bakteri asam laktat yang dihasilkan oleh
masing-masing bakteri secara terpisah yaitu kombinasi 1:2 dan 2:1. Seperti halnya yang
diutarakan oleh Rahayu (1989), bahwa proses fermentasi pangan secara alami
dilakukan oleh lebih dari satu jenis mikroorganisme yang bersifat sinergistik.
Pertumbuhan mikroorganisme pada beberapa jenis makanan fermentasi bersifat
suksesi, artinya proses perubahan yang terjadi selama fermentasi dilakukan oleh
21
Kandungan Asam Laktat
Kandungan asam laktat adalah jumlah asam laktat yang terbentuk selama
proses fermentasi yang merupakan hasil pemecahan laktosa oleh bakteri asam
laktat (Afriani, 2010). Tujuan pengujian kandungan asam laktat adalah untuk
mengetahui produksi asam organik yang dinyatakan sebagai asam laktat dari
mikroorganisme probiotik.
Gambar 5 menunjukkan bahwa kombinasi bakteri L. plantarum dan
L. acidophilus berpengaruh sangat nyata (P<0,01) terhadap kandungan asam
laktat. Hasil uji lanjut LSD menunjukkan bahwa kandungan asam laktat berbeda
sangat nyata (P<0,01) pada setiap kombinasi L. plantarum dan
L. acidophillus (Lampiran 2).
Hasil perhitungan kandungan asam laktat kombinasi L. plantarum dan
L. acidophilus menggunakan metode titrasi dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Kandungan asam laktat kombinasi bakteri L. plantarum dan
L. acidophilus.
Keterangan: abcsuperskrip yang berbeda menunjukkan perbedaan nyata (P<0.01).
0.36a 0.41b 0.49c 0 0.2 0.4 0.6 1:01 1:02 2:01 asam laktat ( % )
Perbandingan L. plantarum dan L. acidophilus
22 Hasil penelitian menunjukkan bahwa kombinasi bakteri L. plantarum dan
L. acidophillus 1:1 menghasilkan nilai kandungan asam laktat yang sangat rendah
yaitu 0,36 bila dibandingkan kombinasi L. plantarum dan L. acidophilus 1:2 yaitu
0,41 serta kombinasi L. plantarum dan L. acidophillus 2:1 yaitu 0,49.
Peningkatan asam laktat terjadi sebagai akibat aktivitas bakteri yang memecah
karbohidrat yang ada dalam susu menjadi asam-asam organik terutama asam
laktat.
Starter tunggal umumnya menghasilkan kandungan asam laktat berkisar
antara 0,35-0,38%. Nisa, dkk (2008) melaporkan bahwa kandungan asam laktat
yang dihasilkan pada produk fermentasi L. plantarum pada media susu kedelai
yaitu 0,33 %. Kandungan asam laktat pada produk fermetasi Lactobacillus
berkisar 0,33-0,35% (Misrianti 2013).
Bakteri asam laktat mempunyai kemampuan yang berbeda dalam
menghasilkan asam laktat tergantung jenisnya. Kecepatan terbentuknya asam
laktat dan tinggi rendahnya kadar asam laktat tergantung pada jumlah, macam
starter dan kemampuan starter yang digunakan dalam membentuk asam laktat.
Hal ini sesuai dengan pendapat Tamime dan Robinson (1985) yang menyatakan
bahwa produk susu fermentasi yang menggunakan starter campuran akan
menghasilkan asam laktat yang laju dan jumlahnya lebih tinggi daripada yang
menggunakan starter tunggal. Rahman dkk., (1992) mengemukakan bahwa
kemampuan bakteri asam laktat memproduksi asam berbeda-beda tergantung
spesies, level inokulum, keadaan dan komposisi media pertumbuhannya.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa jika salah satu spesies bakteri
23 pada penggunaan L. plantarum dan L. acidophilus 2:1. Hal ini disebabkan oleh
karena L. acidophilus bersifat homofermentatif dimana dalam proses fermentasi
hanya memproduksi asam laktat, sehingga nilai kadar asam laktat lebih tinggi. Hal
ini sesuai dengan pendapat Hadiwiyoto (1983) yang menyatakan tinggi rendahnya
kadar asam laktat dalam produk susu fermentasi dipengaruhi oleh jumlah dan
jenis starter yang digunakan.
Kandungan asam laktat dipengaruhi oleh adanya asam di dalam susu
terutama disebabkan oleh aktivitas bakteri-bakteri pembentuk asam. Bakteri
tersebut dapat merubah laktosa menjadi asam laktat dan timbulnya asam laktat
dapat menurunkan pH susu. Menurut Rahayu (1989), bahwa kadar asam
fermentasi susu dipengaruhi oleh aktivitas bakteri yang merubah gula (laktosa)
menjadi asam laktat, walaupun laktosa susu yang diubah menjadi asam laktat
hanya sekitar 30% sedangkan sisanya (70%) masih dalam bentuk laktosa. Buckles
et al., (1985) juga menyatakan bahwa suasana asam diakibatkan oleh proses
fermentasi susu, yaitu perubahan laktosa menjadi asam laktat oleh aktivitas enzim
yang dihasilkan oleh bakteri asam laktat serta senyawa-senyawa yang terkandung
dalam susu seperti albumin, kasein sitrat dan fosfat. Asam laktat yang dihasilkan
oleh bakteri asam laktat (BAL) dapat menurunkan pH pada substrat, sehingga
24
Nilai pH
Nilai pH produk fermentasi berkaitan erat dengan kandungan asam laktat
pada produk fermentasi. Rochman dan Srikandi (1990) menyatakan bahwa proses
fermentasi menyebabkan keasaman tertitrasi meningkat sehingga mengakibatkan
penurunan pH. Selama proses fermentasi bakteri asam laktatakan memanfaatkan
karbohidrat yang ada hingga terbentuk asam laktat, hingga terjadi penurunan nilai
pH dan peningkatan keasaman (Rahayu 1989).
Hasil perhitungan nilai pH kombinasi L. plantarum dan L. acidophilus
menggunakan metode pH meter dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6.Nilai pH kombinasi bakteri L.plantarum dan L. acidophilus. Keterangan: abcsuperskrip yang berbeda menunjukkan perbedaan nyata (P<0.01).
Gambar 6 menunjukkan bahwa perbandingan kombinasi bakteri
L. plantarum dan L. acidophilus berpengaruh sangat nyata (P<0,01) terhadap nilai
pH. Hasil uji lanjut LSD nyata menunjukkan bahwa nilai pH berbeda sangat nyata
(P<0,01) pada setiap kombinasi L. plantarum dan L. acidophillus (Lampiran 3).
4.91c 4.67b 4.54a 0 2 4 6 1:01 1:02 2:01 pH
Perbandingan L. plantarum dan L. acidophilus
25 Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan menggunakan kombinasi
bakteri L. plantarum dan L. acidophillus 1:1 menghasilkan nilai pH yaitu 4,91
sedangkan kombinasi L. plantarum dan L. acidophilus 1:2 yaitu 4,67 serta
kombinasi L. plantarum dan L. acidophillus 2:1 yaitu 4,54. Nilai pH berbanding
terbalik dengan nilai asam laktat sehingga dengan semakin tinggi nilai asam laktat
maka semakin rendah nilai pH. Hal ini sesuai dengan pendapat Spiegel and Huss
(2001) menyatakan semakin rendah tingkat keasaman suatu bahan pada larutan
maka semakin kecil kecenderungan untuk melepaskan proton (ion H+) sehingga
pH naik.
Nilai pH yang terukur bergantung pada sifat-sifat asam organik yang
dihasilkan oleh bakteri asam laktat (BAL). Selama fermentasi, asam laktat adalah
asam organik utama yang dihasilkan sehingga terjadi penurunan pH. Menrut
Lindgren dan Dobrogosz, (1990) bahwa Fermentasi oleh asam laktat (BAL)
ditandai dengan peningkatan asam organik yang diiringi dengan penurunan pH.
Asam laktat sebagai produk utama fermentasi mudah terdisosiasi
menghasilkan H+ dan CH3CHOHCOO-. Adanya ion H+ sangat mempengaruhi
nilai pH, semakin banyak asam laktat yang dihasilkan maka konsentrasi ion H+
semakin meningkat dan terukur di pengukuran pH. Hal ini sesuai dengan pendapat
Charalampopoulus et al., (2002), yang menyatakan bahwa akumulasi asam laktat
yang dihasilkan asam laktat (BAL) dapat menurunkan pH media fermentasi, nilai
pH terhitung merupakan konsentrasi H+ yang terbebaskan selama fermentasi.
Menurut Buckle et al. (1987), yang menyatakan bahwa jika terjadi cukup
banyak pengasaman oleh aktifitas bakteri maka pH susu dapat menurun.
26 menyatakan bahwa pembentukkan asam laktat dari laktosa digunakan sebagai
sumber energi dan karbon selama pertumbuhan bakteri dalam proses fermentasi
sehingga pH akan menurun. Sehingga pertumbuhan mikroba berbahaya pada
produk fermentasi akan terhambat, akibat adanya penurunan pH oleh aktivitas
proses fermentasi. Penuruan pH juga yang menyebabkan rasanya agak asam
karena terbentuknya asam laktat sebagai produk utama hasil metabolisme bakteri
27
KESIMPULAN
KesimpulanBerdasarkan hasil dan pembahasan, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai
berikut :
1. Kombinasi bakteri L. plantarum dan L. acidophilus mempengaruhi jumlah
bakteri asam laktat, kandungan asam laktat dan nilai pH.
2. Korelasi antara kandungan asam laktat meningkat dan nilai pH menurun
seiring dengan peningkatan jumlah bakteri asam laktat.
Saran
Penggunaan kombinasi bakteri L. plantarum dan L. acidophilus sebagai
28
DAFTAR PUSTAKA
Abdullah, N.A.B. 2010.Effect of pH And Ionic Strength on Permeate Flux During Separation of Lactobacillus plantarum by Using Hollow Fiber Crossflow Microfiltration. Thesis. Faculty of Chemical and Natural Resources Engineering Universiti Malaysia. Pahang.
Adriani, D. I. 2005. Pemanfaatan Beberapa inoculum Bakteri Asam Laktat terhadap Karakteristik dan Daya Simpan Yoghurt. Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Afriani. 2010. Pengaruh Penggunaan Starter Bakteri Asam Laktat Lactobacillus plantarum Idan Ilactobacillus fermentum terhadap Total Bakteri Asam Laktat, Kadar Asam dan Nilai pH Dadih Susu Sapi. Jurnal Ilmiah ilmu-ilmu Peternakan. Vol. XIII No. 6.
Afriani, S. dan L. Haris. 2011. Karakteristik Dadih Susu Sapi Hasil Fermentasi Beberapa Starter Bakteri Asam Laktat yang Diisolasi dari Dadih Asal Kabupaten Kerinci. Agrinak.Vol . 01 No. 1 September 2011:36-42.
Anonim. 2012. Manfaat bakteri bagi kehidupan manusia http:// semua itu bermanfaat. wordpress.com/2012/01/ manfaat- bakteri- untuk- kehidupan mausia. Htm l# ixzz2pv 90buGs. [Diakses pada 9 Januari 2014].
AOAC. 2005. Official methods of analysis, 18 edition. Association of Official Analytical Chemists, Washington.
Ardiyastuti, F. 2001. Kualitas Es Krim Yoghurt dengan Penambahan Probiotik
Lactobacillus acidophilus dan atau Bifidobacterium longum. Jurusan Produksi Ternak, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Bogor [skripsi].
Buckle, K.A., R.A. Edward, G.H.Fleet dan M. Wooton. 1985. Ilmu Pangan. Terjemahan H. Purnomo dan Adiono. UI Press, Jakarta.
Charalampopoulos, D., Wang, R., Pandiella, S.S., Webb, C. 2002.Isolation and Characterization ofLactic Acid Bacteria from “Ting” inThe Northern Province of SouthAfrica.Thesis.University of Pretoria.Pretoria.
Delgado, A., D. Brito, P. Fevereiro, C. Peres, and J.F. Marques. 2001. Antimicrobial activity of L. plantarum,isolated from a traditional lactic acid fermentation of table olives. INRA, EDP Science 81 (1): 203-215
Fardiaz, S. 1988, Fisiologi Fermentasi, Lembaga Sumber Daya Informasi-Institut Pertanian Bogor. Bogor.
---, Apriyanto, Puspitasari, Sendarwati dan Budiyanto. 1989. Mikrobiologi Pangan I. PAU Pangan dan Gizi, Institut Pertanian Bogor. Bogor.
29 Frazier, W.C. and D.C. Westhoff. 1988. Food Microbiology. (4th Ed). Mc. Graw
Hill Book Co, Singapore.
Fuller, R. 1992. History and Development of Probiotic. In Probiotic the Scientific Basic. Chapman and Hall, London.
Gabby, A.R., Matt, B., 2002. Documentationof Lactobacillus plantarum 299v. http://www.newhope.com/new.cfm [Diakses pada 6 Januari 2014].
Gaspersz, V. 1991. Metode Rancangan Percobaan. Arminco. Bandung.
Hadiwiyoto, S. 1983. Teori dan Prosedur Pengujian Mutu Susu dan Hasil Olahannya. Liberty. Yogyakarta.
Hanlin, J.H. and G.M. Evancho. 1992. The benefical rle of microoganism in safety and stability f refrigerated foods. iEllies Horwood, New York.
Helferich, W. dan D. Westhoff. 1980. All About Yoghurt. Prentice-Hall, Inc, Englewood Cliffs, New Jersey
Henderson, J.L. 1971. The Fluid Milk Industries.(3rd Edition).AVI Publishing Company Inc. Westport.
Hidayat. 2011. Mikrobiologi. http://id.scribd.com/doc/100738643/ mikirobiologi. html [Diakses pada 28 Januari 2014].
Jenie, B.S.L. 2003. Pangan Fungsional Penyusun Flora Usus yang Menguntungkan. Pros. Seminar Sehari Keseimbangan Flora Usus Bagi Kesehatan danKebugaran. Bogor, 15 Februari 2006. JurusanTeknologi Pangan dan Gizi, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor.hlm. 47-51.
Jenie, S.L., dan Shinta E. Rini. 1995. Aktivitas Antimikroba dari Beberapa Spesies Lactobacillus terhadap Mikroba Patogen dan Perusak Makanan.
Buletin Teknologi dan Industri Pangan, 7(2) : 46-51.
Kuswanto, K.R., dan Slamet Sudarmadji. 1988. Proses-proses Mikrobiologi Pangan. PAU Pangann dan Gizi Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta. 160 hlm.
Kanbe, M. 1992. Traditional Fermented Milks of The World. In: Nazakawa, Y., and A. Hosono (ed.). Function of Fermented Milks : Challenge for the Health Science. Elsevier SciencePublisher.
Lindgren, S. E. and W.J. Dobrogosz. 1990. Antagonistic activities of lactic
acidbacteria in food and feed fermentations. FEMS Microbiology
Letters 87(1-2):149-164.
Luckle, F. K. 1985. Fermented sausage. Dalam: Microbiology of Fermented Food.B. J. Wood (Eds.). Elsevier Applied Science. New York. P: 2 (41-83).
30 Lucia, S.S.2008. Optimalisasi Fermentasi. FMIPA UI [skripsi].
Madigan M.T and Martinko, J.M.2006. Brock: Biology of Microorganism. Pearson Education International. ISBN 0-13-196893-9. Page.375-377.
Misrianti. 2013. Pengaruh Penambahan Sukrosa pada Pembuatan Whey Fermentasi Kerbau terhadap Penghambatan Bakteri Patogen. [Skripsi]. Fakultas Peternakan, Universitas Hasanuddin. Makassar.
Nisa, F. C., Kusnadi, J and Chrisnasari R. 2008. Viabilitas dan Deteksi Subletal Bakteri Probiotik pada Susu Kedelai Fermentasi Instan Metode Pengeringan Beku. Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas Pertanian, Univeritas Brawijaya. Malang.
Nur, H. S. 2005. Pembentukan Asam Organik oleh Isolat Bakteri Asam Laktat Pada Media Ekstrak Daging Buah Durian (Durio zibethinus Murr.). Bioscientiae 2 (1): 15–24.
Oberman, H. 1985. Fermented Milk. London: Elsevier Applied Science Publisier. Rahman, A., S. Fardiaz. W. P. Rahayu, Suliantari dan C.C. Nurwitri. 1992.
Teknologi Fermentasi Susu. Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Rochman H. dan S. Fardiaz. 1990. bakteri Asam Laktat dan Peranannya dalam Pengawetan Makanan. Media Teknologi Pangan. Lembaga Sumberdaya Informasi – IPB. Bogor.
Pelczar, M.J.Jr, E. C. S Chan, and N. R. Krieg.1993. Microbiology. 5th Ed. McGraw-Hill Book Company Inc. New York, p:594-.600
Pack, P. E.2007. CliffsAP Biology. University of Hawaii Press. ISBN 978-0-470-09764-9. Page.50.
Priyanto, G. 1988. Teknik Pengawetan Pangan. Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.
Rahayu, K.K. 1989. Fermentasi Pangan.Pusat Antar Universitas Pangandan Gizi. Universitas GadjahMada.Yogyakarta.
Sanchez, C, P. 2009. Philippine Fermented Food: Principles and Technology. University of Hawaii Press. ISBN 978-971-542-554-4.Page.219-220.
Sandine, W.E. 1979. Roles of Lactobacillus in the Intestinal Tract. J Food Protection 42(3):259-62.
Setioningsih, E., R.Setyaningsih,A. Susilowati. 2004. Pembuatan Minuman Probiotik dari Susu Kedelai dengan Inokulum Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum, dan Lactobacillus acidophillus. Bioteknologi 1 (1): 1-6, Mei 2004, ISSN: 0216-6887.
31 Shah. N. 1994. Lactobacillus acidophillusdan Lactode Intolerance.A
review.ASEAN Food Jurnal.
Snydman, D. R., 2008 The safety of probiotics. Clinical Infectious Disease, 46, pp 104–111.
Spiegel, T and M. Huss, 2001. Whey Protein Aggregation Under ShearCondition- Effect of pH-Value and Removal Calcium. InternationalJournal of Food Science and Technology. 37: 559-568.
Sri, W.S. 2002. Karakteristik Fisik dan Mikrobiologis AcidhophilusMilk : Susu Fermentasi dengan Lactobacillus acidophillus Dan Kombinasinya dengan
Lactobacillus bulgaricus atau Streptococcus thermophillus. Fakultas Peternakan IPB. Bogor [skripsi].
Suriawiria, Unus. 1986. Mikrobiologi Masa Depan Penuh Kecerahan Di Dalam Pembangunan. Kumpulan Beberapa Tulisan dari Unus Suriawiria. Jurusan Biologi. ITB. Bandung. Hlm. 67-68.
Svensson, U. 1999. Industrial prespective. In : G.W. Tannock (Ed.). Probiotics, a Critical Review. Horizon Scientific Publisher, England.
Taufik, E. 2004. Dadih Susu Sapi Hasil Fermentasi Berbagai Starter Bakteri Probiotik yang Disimpan pada Suhu Rendah: Karakteristik Kimiawi. Med. Petern. 27: 88-100.
Tamine, A. Y. and Robinson, 1985. Yogurt: Science and Technology. Pergamon Press Ltd: Cambridge. England.
Triana, E., dan N. Nurhidayat. 2007. Seleksi dan Identifikasi
LactobacillusKandidat Probiotik Penurun Kolesterol Berdasarkan Analisis Sekuen 16s RNA. Biota, 12 (55-60).
Tribowo, E.A. 2006.Aktivitas antimikroba Lactobacillus sp. Hasil Isolasi Dari Daging Sapi terhadap Bakteri Patogen Gram positif dan Gram negatif.Skripsi. Fakultas Peternakan. Institut Pertanian Bogor. Bogor
Vinderola, C.G., N. Bailo and J.A. Reinheimer. 2000. Survival of Probiotic Microflora in Argentinian Yogurt during Refrigerated Storage. Food Res Int., ; 33 : 453-457.
Xiaodong, P. F., C. Tianxing, W. Honggang and Z. T. Zhanyu. 2009. The acid, bile tolerance and antimicrobial property of Lactobacillus acidophillus NIT. Food Control, 20, pp 598–602.
Zubaidah, E, N. Aldina, dan F.C. Nisa.2010.StudiAktivitas Antioksidan Bekatul dan Susu Skim Terfermentasi Bakteri Asam Laktat Probiotik(Lactobacillus plantarumdanLactobacillus casei). UniversitasBrawijaya Jl. Veteran – Malang. JurnalTeknologiPertanian Vol. 11 No. 1 (April 2010) 11-17.
32 Lampiran 1. Tabel Anova dan Uji Lanjut LSD Jumlah Bakteri Asam Laktat pada kombinasi Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophillus
sebagai starter minuman fermentasi
ANOVA JUMLAH BAKTERI ASAM LAKTAT
Source
Type III Sum of
Squares df Mean Square F Sig.
Corrected Model 1.415E18a 2 7.073E17 83.970 .000
Intercept 4.385E18 1 4.385E18 520.555 .000
perlakuan 1.415E18 2 7.073E17 83.970 .000
Error 1.011E17 12 8.423E15
Total 5.900E18 15
Corrected Total 1.516E18 14
a. R Squared = .933 (Adjusted R Squared = .922)
LSD JUMLAH BAKTERI ASAM LAKTAT
(I) perlaku an (J) perlaku an Mean Difference
(I-J) Std. Error Sig.
95% Confidence Interval
Lower Bound Upper Bound
LSD A1 A2 7.5200E8* 5.80460E7 .000 6.2553E8 8.7847E8
A3 3.9200E8* 5.80460E7 .000 2.6553E8 5.1847E8
A2 A1 -7.5200E8* 5.80460E7 .000 -8.7847E8 -6.2553E8
A3 -3.6000E8* 5.80460E7 .000 -4.8647E8 -2.3353E8
A3 A1 -3.9200E8* 5.80460E7 .000 -5.1847E8 -2.6553E8
A2 3.6000E8* 5.80460E7 .000 2.3353E8 4.8647E8
Based on observed means.
The error term is Mean Square(Error) = 8423333333333330.000. *. The mean difference is significant at the .05 level.
33 Lampiran 2. Tabel Anova dan Uji Lanjut LSD Kandungan Asam Laktat pada kombinasi Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophillus
sebagai starter minuman fermentasi
ANOVA KANDUNGAN ASAMLAKTAT
Source
Type III Sum of
Squares df Mean Square F Sig.
Corrected Model .049a 2 .025 153.292 .000 Intercept 2.663 1 2.663 1.664E4 .000 PERLAKUAN .049 2 .025 153.292 .000 Error .002 12 .000 Total 2.714 15 Corrected Total .051 14
a. R Squared = .962 (Adjusted R Squared = .956)
LSD KANDUNGAN ASAMLAKTAT (I) PERLAKU AN (J) PERLA KUAN Mean Difference
(I-J) Std. Error Sig.
95% Confidence Interval
Lower Bound Upper Bound
LSD A1 A2 -.0740* .00800 .000 -.0914 -.0566 A3 -.1400* .00800 .000 -.1574 -.1226 A2 A1 .0740* .00800 .000 .0566 .0914 A3 -.0660* .00800 .000 -.0834 -.0486 A3 A1 .1400* .00800 .000 .1226 .1574 A2 .0660* .00800 .000 .0486 .0834
Based on observed means.
The error term is Mean Square(Error) = .000. *. The mean difference is significant at the .05 level.
34 Lampiran 3. Tabel Anova dan Uji Lanjut LSD nilai pH pada kombinasi
Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophillus sebagai starter minuman fermentasi
Anova NILAI pH
Source
Type III Sum of
Squares df Mean Square F Sig.
Corrected Model .346a 2 .173 109.419 .000 Intercept 332.385 1 332.385 2.099E5 .000 PERLAKUAN .346 2 .173 109.419 .000 Error .019 12 .002 Total 332.750 15 Corrected Total .365 14
a. R Squared = .948 (Adjusted R Squared = .939)
LSD NILAI pH (I) PERLA KUAN (J) PERLA KUAN Mean Difference
(I-J) Std. Error Sig.
95% Confidence Interval
Lower Bound Upper Bound
LSD A1 A2 .2420* .02517 .000 .1872 .2968 A3 .3660* .02517 .000 .3112 .4208 A2 A1 -.2420* .02517 .000 -.2968 -.1872 A3 .1240* .02517 .000 .0692 .1788 A3 A1 -.3660* .02517 .000 -.4208 -.3112 A2 -.1240* .02517 .000 -.1788 -.0692
Based on observed means.
The error term is Mean Square(Error) = .002. *. The mean difference is significant at the .05 level.
