1701
STUDI VIABILITAS PROBIOTIK PADA VELVA PISANG AMBON SELAMA
PENYIMPANAN BEKU
Study of Probiotics Viability in Ambon Banana Veva During Frozen Storage
Zia Rossanieldha1*,Elok Zubaidah1
1,2) Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, FTP Universitas Brawijaya Malang Jl. Veteran, Malang 65145
*Penulis Korespondensi, Email: ziarossanieldha@gmail.com
ABSTRAK
Velva pisang Ambon probiotik merupakan salah satu produk pangan probiotik olahan buah pisang. Proses pembekuan dapat menurunkan jumlah probiotik pada produk. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui jenis isolat dan lama fermentasi yang tepat agar mendapatkan viabilitas probiotik yang tinggi pada velva pisang Ambon probiotik selama penyimpanan beku. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 2 faktor, yaitu jenis isolat yang digunakan (Lactobacillus casei dan Lactobacillus plantarum) dan lama fermentasi (4, 6 dan 8 jam) dengan 3 kali ulangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jenis isolat dan lama fermentasi yang berbeda memberikan pengaruh nyata (α=0.05) terhadap total gula, total asam dan pH slurry pisang Ambon terfermentasi. Penggunaan isolat Lactobacillus plantarum dengan lama fermentasi 4 jam menunjukkan viabilitas BAL tertinggi selama penyimpanan beku 6 minggu yaitu sebesar 2.06 x 108 CFU/ml dengan nilai total gula sebesar 12.91%, total asam sebesar 0.044% dan pH 4.55.
Kata kunci: L. casei, L. plantarum, Lama Fermentasi, Velva Buah, Viabilitas BAL
ABSTRACT
Probiotic Ambon banana velvais one of probiotics food products. Freezing process can reduce the amount of probiotics on product. The aim of this study to determine the proper type of isolates and fermentation period in order to obtain a high viability of probiotics in probiotik Ambon banana velva during frozen storage. In this study using Randomized Block Design with 2 factors, type of isolates used (Lactobacillus casei and Lactobacillus plantarum) and fermentation period (4, 6 and 8 hours)with 3 replications. The results showed that the type of isolates and fermentation period give significant effect (α=0.05) of total sugar, total acids and pH of the Ambon banana fermented slurry. Lactobacillus plantarum with 4 hours of fermentation period showed the highest viability of LAB during frozen storage of 6 weeks with 2.06 x 106 CFU/ml of total LAB, 12.91% of total sugar, 0.044% of total acid and 4.55 of acidity at week 6.
Keywords: Fermentation period, L. casei, L. plantarum, LAB Viability, Velva Fruit
PENDAHULUAN
Pangan probiotik adalah produk pangan yang terdapat penambahan organisme hidup yang memiliki manfaat bagi kesehatan host-nya bila dikonsumsi dalam jumlah yang cukup [1]. Lactobacillus casei dan Lactobacillus plantarum merupakan jenis isolat probiotik yang sering digunakan pada pangan probiotik [2][3][4].
1702 proses pembuatannya [5]. Pada umumnya velva buah dibuat dari buah yang berdaging tebal, seperti pisang Ambon. Pada proses pembuatan velva pisang Ambon probiotik ini terdapat proses pembekuan yang akan terbentuk kristal es yang dapat mempengaruhi viabilitas probiotik pada produk [6]. Syarat utama produk pangan probiotik ialah terdapat minimal 106 CFU/ml probiotik pada produk [1]. Lamanya proses fermentasi yang optimal dapat membantu terpenuhinya syarat pangan probiotik tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui jenis isolat dan lama fermentasi yang tepat agar mendapatkan viabilitas probiotik yang tinggi pada velva pisang Ambon probiotik.
BAHAN DAN METODE
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian tentang velva pisang probiotik ini yaitu pisang Ambon yang didapatkan dipasar Blimbing, isolat bakteri yang digunakan dalam penelitian ini ialah Lactobacillus casei dan Lactobacillus plantarum yang diperoleh dari Laboratorium Mikrobiologi Pangan Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya. Bahan tambahan lain yang digunakan antara lain gula
dengan merk “Gulaku”, asam askorbat merk BDH, CMC, dan air. Media yang digunakan
Peralatan yang digunakan dalam pembuatan velva pisang probiotik antara lain antara lain inkubator (WTC Binder), ice cream maker (Gaggia) dengan suhu -4oC, freezer
(GEA) dengan suhu -20oC, refrigerator (Sharp) dengan suhu 4oC, blender(Philips), timbangan digital (Denver Instrument M-310), termometer, bunsen, pipet ukur, baskom, pisau, sendok dan cup. Sedangkan untuk analisis total BAL, total gula, total asam dan pH digunakan beberapa alat seperti glassware (cawan petri, buret, erlenmeyer, gelas beaker, pipet volume, gelas ukur, labu ukur, pipet tetes, spatula kaca, dan tabung reaksi), mikropipet (Finnapipette, Labsystem) dan tip, laminar airflow, autoklaf (model HI36AE), Quebec Colony Counter,vortex-mixer (model VM-2000),kompor listrik (maspion), spektrofotometer (Unico UV-2100), kertas saring, buret dan pH meter.
Desain Penelitian
Penelitian ini disusun menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 2 faktor, yaitu jenis isolat yang digunakan (Lactobacillus casei dan Lactobacillus plantarum) dan lama fermentasi (4, 6, dan 8 jam) dengan 3 kali ulangan sehingga didapatkan 18 satuan percobaan.
Tahapan Penelitian
Pembuatan Medium Fermentasi Slurry Pisang Ambon
1. Mengupas kulit pisang Ambon kemudian memotong daging buah pisang Ambon.
2. Menambahkan akuades dengan perbandingan pisang:air (1:5), lalu mencampur dengan menggunakan blender selama 10 menit.
3. Mensterilisasi campuran pada suhu 121ºC selama 15 menit kemudian mendinginkan hingga suhu 37oC.
1703
Pembuatan Velva Pisang Ambon Probiotik
1. Mengupas pisang dan merendam pisang dengan asam askorbat sebanyak 1.5% selama 3 menit lalu membilasnya dengan air.
2. Menambahkan air dengan perbandingan pisang:air (1:2) dan menambahkan sukrosa
sebanyak 30% kemudian menghancurkan dan mencampurkannya dengan blender
hingga didapatkan slurry pisang Ambon.
3. Mengambil 200 ml slurry pisang Ambon dan mencampurnya dengan CMC sebanyak 0.75% (b/v) dan air sebanyak 20% (v/v).
4. Mempasteurisasi dengan suhu 80oC selama 10 menit kemudian mendinginkannya hingga suhu 37oC.
5. Menambahkan starter (slurry pisang Ambon terfermentasi) sebanyak 2.5% (v/v) kemudian menfermentasinya pada suhu 37oC selama 4, 6 dan 8 jam.
6. Melakukan aging pada suhu 4oC selama 12 jam.
7. Membekukan dengan menggunakan ice cream maker dengan suhu -4oC selama 60
menit kemudian mengemas dengan menggunakan cup plastik.
8. Membekukan dalam freezer pada suhu -20oC selama 24 jam.
Prosedur Analisis
Pengujian velva pisang probiotik dilakukan uji kimia dan mikrobiologi. Parameter uji kimia yang diuji antara lain total gula dengan metode Anthrone [7], pH [8] dan total asam [9]. Analisis mikrobiologi yang dilakukan dengan menghitung total BAL [10]. Data hasil pengamatan dianalisis statistik menggunakan Analysis of Varian (ANOVA). Apabila dari hasil uji menunjukkan adanya pengaruh, maka dilakukan uji lanjut Beda Nyata Terkecil (BNT) dengan selang kepercayaan 5% atau DMRT (Duncan Multiple Range Test). Penentuan perlakuan terbaik berdasarkan total BAL tertinggi setelah disimpan dalam penyimpanan beku selama 6 minggu.
HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Karakteristik Bahan Baku
Bahan baku yang digunakan adalah pisang Ambon. Hasil analisis bahan baku tepung porang disajikan pada Tabel 1.
1704
Analisis Slurry Pisang Ambon Terfermentasi Total BAL
Nilai total BAL setelah dilakukan proses fermentasi pada slurry pisang Ambon berkisar antara 5.75 x 109 CFU/ml hingga 2.08 x 1010 CFU/ml. Rerata peningkatan total BAL setelah proses fermentasi dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Grafik Rerata Peningkatan Total BAL Slurry Pisang Ambon Terfermentasi
Gambar 1 menunjukkan bahwa semakin lama waktu fermentasi slurry pisang Ambon
maka semakin banyak jumlah BAL yang dihasilkan. Peningkatan total BAL berkisar antara 2.91 x 109 CFU/ml hingga 2.02 x 1010 CFU/ml. Fermentasi slurry pisang Ambon yang dilakukan oleh Lactobacillus plantarum selama 8 jam menunjukkan peningkatan total BAL tertinggi yakni sebesar 2.02 x 1010 CFU/ml. Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa Lactobacillus plantarum mampu menghasilkan jumlah BAL lebih tinggi dibandingkan dengan fermentasi yang dilakukan oleh Lactobacillus casei.Lactobacillus plantarum
merupakan BAL yang diisolasiproduk fermentasi sayuran sehingga Lactobacillus plantarum
mampu tumbuh lebih baik dibandingkan Lactobacillus casei pada velva pisang Ambon.
Lactobacillus plantarum mampu tumbuh lebih optimal dan memproduksi asam lebih tinggi pada fermentasi sayuran dan buah dibandingkan bakteri asam laktat lainnya [13]. Lamanya waktu fermentasi dapat mempengaruhi jumlah BAL yang tumbuh. Semakin lama waktu fermentasi maka semakin lama pula waktu yang diberikan untuk BAL dalam merombak gula menjadi asam laktat dan energi untuk pertumbuhan bakteri tersebut, sehingga total BAL lebih meningkat pada waktu fermentasi yang lebih lama [14].
Total Gula
Nilai total gula slurry pisang Ambon setelah fermentasi berkisar antara 32.86% hingga 35.69%. Rerata penurunan nilai total gula slurry pisang Ambon dapat dilihat pada Gambar 2.
1705 Gambar 2. Grafik Rerata Penurunan Total Gula Slurry Pisang Ambon Terfermentasi
Gambar 2 menunjukkan bahwa semakin lama proses fermentasi maka semakin tinggi penurunan total gula pada produk. Penurunan nilai total gula slurry pisang Ambon setelah fermentasi berkisar antara 5.22 – 8.98%. Penurunan total gula pada slurry pisang Ambon yang difermentasi oleh Lactobacillus plantarum selama 4 jam memiliki penurunan nilai total gula tertinggi yakni sebesar 8.98%. penurunan total gula terjadi seiiring dengan peningkatan total BAL setelah proses fermentasi terjadi. Semakin banyak BAL yang tumbuh pada produk maka semakin banyak gula yang dipecah menjadi asam laktat dan energi [15].
Total Asam
Nilai total asam pada slurry pisang Ambon setelah fermentasi berkisar antara 0.020 – 0.023%. Peningkatan nilai total asam pada slurry pisang Ambon terfermentasi dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3.Grafik Rerata Peningkatan Total Asam Slurry Pisang Ambon Terfermentasi
1706 nilai total gula pada produk. Semakin lama proses fermentasi berlangsung maka semakin banyak waktu yang diberikan untuk BAL merombak gula menjadi asam laktat dan energi [14]. Gula yang terdapat pada produk dimanfaatkan oleh BAL sebagai sumber karbon untuk memproduksi asam laktat dan energi. Glukosa yang didapat dari pemecahan sukrosa, mengalami glikolisis hingga diperoleh asam piruvat yang kemudian akan diubah menjadi asam laktat dan energi [15].
pH
Penurunan nilai pH pada slurry pisang Ambon setelah fermentasi berkisar antara 4.34
– 4.78. Penurunan nilai pH setelah fermentasi tersebut dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Grafik Rerata Penurunan pH Slurry Pisang Ambon Terfermentasi
Gambar 4 menunjukkan bahwa semakin lama fermentasi maka semakin rendah pH produk. Penurunan pH slurry pisang Ambon setelah fermentasi berkisar antara 4.35 – 4.78. Jenis mikroorganisme yang digunakan diduga mampu mempengaruhi penurunan pH produk. Slurry pisang Ambon yang difermentasi oleh Lactobacillus plantarum mengalami penurunan pH lebih besar dibandingkan Lactobacillus casei. Lactobacillus plantarum dapat mempercepat penurunan pH dibandingkan mikroorganisme lain [16]. Penurunan pH juga dipengaruhi oleh total asam produk. Asam laktat yang diproduksi akan terdisosiasi menghasilkan H+ dan CH3CHOCOO- sehingga semakin tinggi asam laktat maka
memungkinkan semakin tinggi ion H+ yang terbebaskan dalam medium [17].
Analisis Velva Pisang Ambon Selama Penyimpanan Beku 6 Minggu Total BAL
1707 Gambar 5. Grafik Penurunan Total BAL Velva Pisang Ambon Probiotik Selama
Penyimpanan Beku 6 Minggu
Gambar 5 menunjukkan bahwa semakin lama penyimpanan beku maka jumlah BAL yang hidup juga akan semakin menurun. Penurunan jumlah BAL selama penyimpanan beku berkisar antara 5.23 x 109 – 1.56 x 1010 CFU/ml. Penurunan jumlah BAL tersebut dapat terjadi karena terbentuknya kristal es pada produk yang mampu membunuh BAL. Pembekuan lambat dapat merusak populasi mikroba karena terbentuknya ukuran kristal es yang lebih besar dibandingkan dengan pembekuan cepat [18]. Penurunan temperatur dapat menyebabkan penurunan fluiditas lapisan ganda fosfolipid yang menyusun membran sel yang apabila dilakukan terus-menerus akan menyebabkan peningkatan konsentrasi senyawa terlarut dalam sel sehingga terjadi osmotic injury pada protein sel.osmotic injury tersebut dapat mengakibatkan kematian sel dan terjadinya penurunan total probiotik selama suhu pembekuan [19].
Total Gula
Pada penyimpanan beku minggu ke-6, nilai total gula velva pisang Ambon berkisar antara 10.67 – 13.94%. Perubahan total gula pada velva pisang Ambon selama penyimpanan beku 6 minggu dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Grafik Penurunan Total Gula Velva Pisang Ambon Probiotik Selama Penyimpanan Beku 6 Minggu
Gambar 6 menunjukkan semakin lama penyimpanan maka semakin menurun nilai total gula produk. Penurunan nilai total gula velva pisang Ambon tersebut berkisar antara
0.00 15.00 10.00 20.00
1708 12.13 – 18.69%. Adanya proses penurunan ini terjadi diduga karena proses metabolisme BAL masih berlangsung walaupun secara lambat. Reaksi biokimia dan enzimatis dalam sel bakteri menurun pada suhu dingin sehingga metabolisme akan berlangsung lambat [14]. Lamanya proses fermentasi juga berpengaruh terhadap penurunan total gula. Semakin lama proses fermentasi berpengaruh terhadap meningkatnya jumlah BAL pada produk awal sebelum proses pembekuan dilakukan. Saat proses pembekuan dilakukan, jumlah BAL yang terdapat dalam produk mengalami penurunan tetapi masih dlam jumlah yang cukup tinggi. Hal tersebut yang mengakibatkan banyak gula yang dimanfaatkan sebagai sumber energi [20].
Total Asam
Nilai total asam velva pisang Ambon setelah mengalami penyimpanan beku selam 6 minggu berkisar antara 0.042 – 0.053%. Peningkatan total asam dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Grafik Peningkatan Total Asam Velva Pisang Ambon Probiotik Selama Penyimpanan Beku 6 Minggu
Gambar 7 menunjukkan semakin lama penyimpanan maka total asam produk juga akan semakin meningkat. Peningkatan nilai total asam setelah mengalami penyimpanan beku 6 minggu sebesar 0.017 – 0.029%. Peningkatan nilai total asam dipengaruhi oleh penurunan total gula produk. Gula yang dipecah akan menghasilkan asam-asam organik sebagai hasil metabolit. Seiring dengan bertambahnya lama waktu fermentasi, Lactobacillus plantarum terus bertumbuh dan berkembang biak sehingga enzim laktat dehidrogenase yang dihasilkan semakin bertamba dan semakin bertambah pula asam laktat yang dihasilkan [20].
pH
Setelah mengalami penyimpanan beku selama 6 minggu, velva pisang Ambon
memiliki pH sebesar 4.31 – 4.55. Penurunan pH velva pisang Ambon selama penyimpanan
beku dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8 menunjukkan semakin lama penyimpanan maka semakin menurun pH produk. Penurunan pH velva pisang Ambon selama penyimpanan beku 6 minggu sebesar 0.44 – 0.85. Pada umumnya penurunan pH seiring dengan meningkatnya nilai total asam produk. Hal ini dapat terjadi diduga karena semakin meningkatnya asam yang terdisosiasi yang melepaskan H+ sehingga mampu menurunkan pH produk. BAL akan memanfaatkan karbohidrat yang ada hingga terbentuk asam laktat, hingga terjadi penurunan pH dan peningkatan keasaman [21].
1709 Gambar 8. Grafik Penurunan pH Velva Pisang Ambon Probiotik Selama Penyimpanan Beku
Selama 6 Minggu
SIMPULAN
Hasil penelitian menunjukkan bahwa jenis isolat probiotik dan lama fermentasi yang berbeda memberikan pengaruh yang nyata (α=0.05) terhadap total gula, total asam dan pH pada slurry pisang Ambon terfermentasi.Hasil penelitian menunjukkan bahwa jenis isolat probiotik dan lama fermentasi yang berbeda terdapat total BAL sebesar 3.87 x 107– 2.23 x 108 CFU/ml, total gula sebesar 12.51 – 13.94%, total asam sebesar 0.042 – 0.053% dan ph sebesar 4.31 – 4.55 pada penyimpanan beku minggu ke-6. Perlakuan penggunaan jenis isolat Lactobacillus plantarum dan lama fermentasi 4 jam menunjukkan hasil yang paling baik dalam mempertahankan viabilitas BAL selama penyimpanan beku 6 minggu dengan penurunan BAL paling rendah sebesar 5.23 x 109 CFU/ml.
DAFTAR PUSTAKA
1) Dommels, Y. E. M., Kemperman, R. A., Zebregs, Y. E. M. P., Draaisma, R. B., Jol, A., Wolvers, D. A. W., Vaughan, E. E., Albers, R. 2009. Survival of Lactobacillus reuteri DSM 17938 nd Lactobacillus rhamnosus GG in the Human Gastrointestinal Tract with Daily Consumption of Low –Fat Probiotic Spread. Appl. Environ. Microbiol. 7 (19) : 6198-204
2) Scott, C. 1999. New Ideas in Nutritional Healing. http://www.cliffscott.com/Rice Bran. Diakses tanggal 1 Oktober 2013.
3) Holzapfel, W. H., Haberer, P., Geisen, R., Björkroth, J., Schillinger, U. 2001. Taxonomy and Important Features of Probiotic Microorganisms in Food and Nutrition.
Am. J. Clin. Nutr. 73(2): 365-373.
4) Soomoro, A. H., Masud T. And Anwar K. 2002. Role of Lactic Acid Bacteria (LAB) in
Food Preservation and Human Health – a Riview. Pakistan Journal of Nutrition, 1(1):20-24.
5) Dewi, R. K. 2010. Stabilizer Concentration and Sucrose to The Velva Tomato Fruit Quality. Institut Teknologi Nasional. Malang
6) Kusumawati, N., Kuswardani, I., Srianta, I., Setiady, E. 2009. Viability of Lactobacillus Plantarum 12A2 During Processing of Probiotic Sweet-Corn Ice Cream. ISBN : 978-979-19546-1-7
7) Sudarmadji, S. B., Haryono, dan Suhardi. 1997. Prosedur Analisis untuk Bahan Makanan dan Pertanian. Penerbit Liberty: Yogyakarta
1710 8) Apriyanto, A., D. Fardiaz, N. L., Puspita, S., S. Budiyanto. 1989. Analisis Pangan.
Institut Pertanian Bogor. Bogor
9) Ranggana, S. 1979. Manual of Analysis of Fruit and Vegetables Product. MC Graw Hill, New Delhi
10) Fardiaz. 1993. Analisis Mikrobiologi Pangan. Grafindo. Jakarta
11) Gunawan, P. 2011. Pengaruh Subtitusi Tepung Tapioka (Manihot utilissima) dengan Tepung Pisang (Musa paradisiaca L.) dan Lamanya Waktu Penggorengan terhadap Karakteristik Kerupuk Pisang. Universitas Pasundan. Bandung
12) Prabawati, S., Suyanti, Setyabudi, D. A. 2008. Teknologi Pascapanen dan Teknik Pengolahan Buah Pisang. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian
13) Lu, Z., Breidt Jr., F., Fleming, H. P., Alterman, E., Klaenhammer, T. R. 2003. Isolation and Characterization of a Lactobacillus plantarum Bacteriophage, JL-1, from A Cucumber Fermentation. International Journal of Food Microbiology 84 (2003) 225-235
14) Yunus, Y. 2014. Pengaruh Konsentrasi Sukrosa dan Lama Fermentasi terhadap Viabilitas Lactobacilllus casei selama Penyimpanan Beku Velva Pisang Ambon (Musa paradisiaca L.) Probiotik. Universitas Brawijaya. Malang
15) Sari, M. I. 2007. Glikolisis sebagai Metabolisme Karbohidrat untuk Menghasilkan Energi.
16) Khasanah, N. dan Wikandari, P. 2014. Pengaruh Lama Fermentasi dan Penambahan Bakteri Asam Laktat terhadap Mutu Produk Tape Singkong. UNESA Journal of Chemistry Vol 3 No. 1 Januari 2014
17) Singleton, P. and D. Sainsburry. 1988. Dictionary of Microbiology and Molecular Biology, 2nd. John Willey and Sons, Ltd. Singapore
18) Mahligan, J. M., Kusnadi, J., Murtini, E. S. 2006. Studi Viabilitas Bakteri Probiotik
Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus acidhopilus dan Lactobacillus casei
Termobilisasi pada Sistem Emulsi Air dalam Minyak Jagung dan Daya Tahannya pada Perlakuan Lanjutan. Jurnal Teknologi Pertanian Vol 7 No. 3 (Desember 2006) 141 -149
19) Cahyanti, A. N. 2011. Viabilitas Probiotik Lactobacillus casei pada Yogurt Susu Kambing selama Penyimpanan Beku. Jurnal Teknologi Pertanian Vol 12 No. 3 (Desember 2011) 176 – 180
20) Ferdaus, F., Wijayanti, M. O., Retnoningtyas, E. S., Irawati, W. 2008. Pengaruh pH, Konsentrasi Substrat, Penambahan Kalsium Karbonat dan Waktu Fermentasi terhadap Perolehan Asam Laktat dari Kulit Pisang. Jurnal Widya Teknik Vol 7 No. 1. 2008 (1 – 14)
21) Djafar, T. F. dan E. S. Rahayu. 2006. Karakteristik Yogurt dengan Inokulum
