254
PENGGUNAAN STARTER BIJI KEFIR DENGAN KONSENTRASI YANG BERBEDA PADA SUSU SAPI TERHADAP pH DAN KADAR ASAM LAKTAT
(THE USE OF DIFFERENT CONCENTRATION OF KEFIR GRAINS ON COW’S MILK AND ITS EFFECTS ON pH AND LACTIC ACID LEVEL)
Linda Agustina, Triana Setyawardani, Triana Yuni Astuti
Fakultas Peternakan Universitas Jenderal Soedirman, Purwokerto lindaagustina625@yahoo.com
ABSTRAK
Penelitian bertujuan untuk mempelajari pengaruh penggunaan starter biji kefir dengan konsentrasi yang berbeda pada susu sapi terhadap pH dan kadar asam laktat. Materi penelitian yang digunakan adalah 20 liter susu sapi, kultur starter biji kefir (Balai Pascapanen Cimanggu, Bogor), NaOH 0,1 N, indikator phenolphtalein 1%, dan larutan buffer 7. Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimental menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan 4 perlakuan dan 5 ulangan. Data yang diperoleh dianalisis dengan Analisis Variansi dilanjutkan dengan uji BNJ. Perlakuan yang diberikan yaitu P1= susu + 2,5% starter biji kefir, P2= susu + 5% starter biji kefir, P3= susu + 7,5% starter biji kefir, P4= susu + 10% starter biji kefir. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan starter biji kefir dengan konsentrasi yang berbeda berpengaruh sangat nyata (P<0,01) terhadap pH dan kadar asam laktat kefir yang dihasilkan. Rataan pH kefir sebesar P1= 4,34, P2= 4,08, P3= 3,96, P4= 3,87. Rataan kadar asam laktat kefir sebesar P1= 0,64%, P2= 0,78%, P3= 0,90%, P4= 1,06%. Penggunaan 10% konsentrasi starter biji kefir menghasilkan pH terendah dan kadar asam laktat tertinggi. Penggunaan starter biji kefir dengan konsentrasi 10% direkomendasikan dalam pembuatan kefir susu sapi.
Kata Kunci : susu sapi, kefir, starter biji kefir, nilai pH, kadar asam laktat
ABSTRACT
The purpose of this research was to study the effect of various concentration of kefir grains added to cow’s milk on pH and lactic acid level. The materials used in this research were 20 liter of fresh cow’s milk, kefir grains (Balai Pascapanen Cimanggu, Bogor), NaOH 0,1 N, indicator phenolphtalein 1%, and buffer solution pH 7. The method used in this research was experimental with a Completely Randomised Design (CRD) with 4 treatments and 5 replications. Data were analyzed using Analysis of Variance, and post-hoc test Honestly Significant Difference Test. The treatments were P1= milk + 2,5% kefir grains, P2 = milk + 5% kefir grains, P3 = milk + 7,5% kefir grains, P4 = milk + 10% kefir grains. The result showed that the use of kefir grains with different concentration significantly affected (P<0,01) pH and lactic acid level. The pH mean for P1= 4,34, P2= 4,08, P3= 3,96, P4= 3,87. The lactic acid level mean for P1= 0,64%, P2= 0,78%, P3= 0,90%, P4= 1,06%. The use of 10% concentration kefir grains produced the lowest pH and the highest lactic acid level. Kefir grains with concentration of 10% is recommended to make cow's milk kefir. Key word : cow’s milk, kefir, starter kefir grains, pH, lactic acid.
PENDAHULUAN
Pemenuhan kebutuhan pangan khususnya protein hewani telah disadari sebagai salah satu sumber zat gizi yang penting bagi kecerdasan. Pemerintah maupun swasta banyak mengimpor sapi perah dengan tujuan untuk memenuhi kebutuhan protein hewani melalui konsumsi susu (Pratiwi, 2008) Kefir merupakan hasil produk olahan susu. Kefir dihasilkan dari fermentasi susu yang telah
255
dipasteurisasi kemudian ditambahkan starter berupa butir atau biji kefir (kefir grains/kefir granule), yaitu butiran-butiran putih atau krem (Usmiati, 2007). Starter biji kefir merupakan biakan starter yang sangat penting dalam pembuatan kefir dan merupakan campuran dari bakteri asam laktat dan ragi (Marshall dan Farrow, 1984). Standar CODEX No. 243 (CODEX, 2003) menyatakan bahwa biji kefir ini mengandung Lactobacillus kefiri, spesies dari genus Leuconostoc, Lactococcus dan Acetobacter yang tumbuh dengan hubungan yang spesifik dan kuat, biji kefir juga mengandung khamir yang dapat memfermentasi laktosa yaitu Kluyveromyces marxianus maupun yang tidak dapat memfermentasi laktosa yaitu Saccharomyces unisporus, Saccharomyces cerevisiae dan Saccharomyces exiguus.
Produk fermentasi dipengaruhi oleh kemampuan starter dalam membentuk asam laktat yang ditentukan oleh jumlah dan jenis starter yang digunakan (Albaarri dan Murti, 2003). Dijelaskan lebih lanjut oleh Wijaningsih (2008) bahwa konsentrasi starter berpengaruh terhadap pH kefir dan aktivitas antibakteri. Konsentrasi starter menunjukkan kekuatan bakteri yang terlibat dalam perombakan laktosa. Pemberian konsentrasi starter yang tinggi akan menghasilkan kadar asam laktat dan alkohol yang tinggi pula akibat kerja dari mikroorganisme (Abubakar dkk., 2000).
Makanan dibagi menurut tingkat keasamannya yaitu: (1) makanan berasam rendah (pH tinggi) yang mempunyai pH di atas 4,5; (2) makanan asam yang mempunyai pH antara 4,0-4,5 dan (3) makanan yang berasam tinggi (pH rendah) yang mempunyai pH di bawah 4,0 (Winarno dkk, 1980). Susu segar memiliki pH antara 6,6-6,7 dan bila terjadi cukup banyak pengasaman oleh aktivitas bakteri, angka-angka ini akan menurun secara nyata (Buckle et al., 1987). Kefir memiliki pH sebesar 4,6 dan kadar asam laktat berkisar 0,8-1,1% (Usmiati, 2007), sedangkan menurut Oberman (1985) nilai pH kefir berkisar antara 3,8-4,6. Nilai kadar asam laktat tertitrasi selalu berbanding terbalik dengan nilai pH, semakin tinggi nilai pH makan semakin rendah kandungan asam dalam kefir (Rohim, 2001).
METODE
Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah 20 liter susu sapi, kultur starter biji kefir (Balai Pascapanen Cimanggu, Bogor), NaOH 0,1 N, indikator phenolphtalein 1%, dan larutan buffer 7. Alat yang digunakan dalam penelitian adalah panci; kompor gas; gas LPG; pengadul/spatula; timbangan; thermometer; toples; saringan; gelas ukur; kertas label; tisue; kain; lemari pendingin; batang pengaduk; pH meter; seperangkat alat uji kadar asam laktat.
Penelitian menggunakan metode eksperimental. Rancangan penelitian yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan menggunakan 4 perlakuan dan setiap perlakuan diulang sebanyak 5 kali. Susunan perlakuannya adalah konsentrasi starter biji kefir 2,5%; 5%; 7,5% dan 10%. Data yang diperoleh dianalisis menggunakan analisis variansi dan dilanjutkan dengan uji BNJ (Beda Nyata Jujur) (Stell and Torrie, 1996).
Kadar asam laktat diperoleh dari rumus perhitungan: Kadar asam laktat (%) = ml NaOH x N NaOH x 0,09
Berat sampel (gram)
256 HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil penelitian diperoleh rataan hasil pH kefir susu sapi sebesar 4,06 dengan kisaran 3,87 s/d 4,34. Hasil analisis variansi menunjukan bahwa penambahan konsentrasi starter biji kefir berpengaruh sangat nyata (P<0,01) terhadap pH kefir susu sapi yang dihasilkan. Semakin banyak penambahan biji kefir, pH kefir yang dihasilkan semakin rendah (Gambar 1).
Gambar 1. Rataan pH kefir susu sapi yang menggunakan starter biji kefir dengan konsentrasi yang berbeda (%)
Hasil uji lanjut BNJ, penambahan konsentrasi starter biji kefir 2,5% menghasilkan pH yang berbeda sangat nyata (P<0,01) dengan konsentrasi starter biji kefir 5%, 7,5% dan 10%, untuk penambahan starter biji kefir pada konsentrasi 5%, 7,5% dan 10% menghasilkan pH yang sama (P>0,05). Peningkatan konsentrasi starter biji kefir berkaitan dengan peningkatan jumlah bakteri asam laktat, hal tersebut menyebabkan penurunan pH kefir susu sapi. Penurunan pH seiring dengan bertambahnya bakteri asam laktat saat fermentasi, hal ini sesuai dengan peran bakteri asam laktat dalam menguraikan laktosa susu menjadi asam laktat dan asam organik lainnya (Hofvendahl dan Haegerdal, 2000), kemudian asam laktat dan asam organik yang dihasilkan terakumulasi pada kefir susu sapi (Yang, 2000).
Hasil penelitian ini sesuai dengan laporan Albaarri dan Murti (2003) yaitu produk fermentasi dipengaruhi oleh kemampuan starter dalam membentuk asam laktat yang ditentukan oleh konsentrasi dan jenis starter yang digunakan. Starter biji kefir mengandung jenis mikroorganisme yaitu Lactobacillus, Streptococcus, Lactococcus, Acetobacter dan khamir. Bakteri tersebut akan bersimbiosis, sehingga dapat mempercepat fermentasi dan akan menghasilkan pH yang lebih rendah serta kadar asam laktat yang lebih tinggi daripada kultur tunggal.
Penambahan konsentrasi starter biji kefir 5%, 7,5% dengan 10% menghasilkan pH yang sama dengan nilai pH terendah pada kefir dengan penambahan starter biji kefir 10%. Semakin rendah nilai pH memiliki peran sebagai antibakteri yaitu menghambat pertumbuhan bakteri patogen Escherchia coli, yang tumbuh optimum pada pH 6-7 (Surono, 2004). Kefir pada penelitian ini memiliki rataan pH sebesar 4,06, sehingga kefir ini dapat dikategorikan sebagai produk yang
4,34 ± 0,12 (a) 4,08 ± 0,04 (b) 3,96 ± 0,06 (bc) 3,87 ± 0,03 (bc) 3.6 3.7 3.8 3.9 4 4.1 4.2 4.3 4.4 2.5 5 7.5 10 pH
257
memiliki sifat antibakteri. Kisaran pH yang dihasilkan pada penelitian ini 3,87 s/d 4,34 sesuai dengan penelitian Toba et al., (1982) yaitu susu yang mengandung bakteri asam laktat dari berbagai strain dapat menghasilkan pH berkisar 3,73-5,10, tidak berbeda jauh dengan hasil penelitian Oberman (1987) yaitu nilai pH kefir berkisar antara 3,8-4,6, sedangkan menurut Usmiati (2007) pH kefir sebesar 4,6. Nilai pH 4,6 merupakan titik isoelektrik saat kasein berubah strukturnya membentuk koagulan sehingga terbentuk semi padat atau menjadi gel. Titik isoelektrik ini merupakan titik dimana muatan ion positif dan negatif sama sehingga pada titik itu kasein tidak bisa larut dalam air karena persinggungan antara kasein dan asam laktat me-nyebabkan terjadinya proses netralisasi sehingga kasein mengendap (Rahman dkk., 1992).
Berdasarkan hasil penelitian diperoleh rataan kadar asam laktat kefir susu sapi sebesar 0,85% dengan kisaran 0,64% s/d 1,06%. Besarnya rataan kadar asam laktat pada masing-masing perlakuan disajikan dalam (Gambar 2). Hasil analisis variansi menunjukan bahwa penambahan konsentrasi starter biji kefir berpengaruh sangat nyata (P<0,01) terhadap kadar asam laktat kefir susu sapi yang dihasilkan.
Gambar 2. Rataan kadar asam laktat kefir susu sapi yang menggunakan starter biji kefir dengan konsentrasi yang berbeda (%)
Hasil uji lanjut BNJ menunjukan bahwa peningkatan konsentrasi starter biji kefir akan diikuti dengan peningkatan kadar asam laktat yang dihasilkan, hal ini dikarenakan adanya aktivitas bakteri asam laktat dalam merombak laktosa. Perombakan laktosa menjadi asam laktat oleh bakteri homofermentatif seperti Streptococcus dan beberapa spesies Lactobacillus terjadi melalui proses glikolisis (jalur Embden-Mayerhoff-Parnass) yaitu pengubahan laktosa menjadi asam piruvat dan kemudian baru dipecah menjadi asam laktat (Hofvendahl dan Haegerdal, 2000). Bakteri homofermentatif menghasilkan lebih dari 85% asam laktat sebagai produk metabolitnya, sehingga asam laktat yang dihasilkan mampu memberikan kondisi asam (Surono, 2004).
Kadar asam laktat tertinggi dihasilkan dari penambahan konsentrasi starter biji kefir 10% sejalan dengan pH terendah yang diperoleh. Kadar asam laktat yang tinggi dan pH yang rendah
0,64 ± 0,02 (a) 0,78 ± 0,06 (b) 0,90 ± 0,03 (c) 1,06 ± 0,10 (d) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 2.5 5 7.5 10 N ilai k ad ar asam laktat ( % )
258
mempunyai fungsi sebagai antibakteri yaitu menghambat pertumbuhan bakteri lain termasuk bakteri patogen dan pembusuk (Alakomi et al., 2000).
Farnworth (2005) menyatakan bahwa asam laktat yang terkandung dalam produk kefir minimal 0,6%. Menurut Jay et al., (2005), konsentrasi akhir asam laktat dan alkohol dari kefir diperkirakan maksimum 1%, berarti bahwa secara kualitas fisik kadar asam laktat yang dihasilkan dari penelitian ini berkisar antara 0,64-1,06% (Gambar 2) sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (2009) yaitu 0,5-2,0%, walaupun masih lebih rendah dari ketentuan Varnam dan Sutherland (1994), yaitu bahwa produk akhir dari kefir akan mengandung 0,9-1,1% asam laktat, sedangkan Usmiati (2007) menyatakan bahwa kefir memiliki kadar asam laktat berkisar 0,8-1,1%.
SIMPULAN
Kesimpulan penelitian ini yaitu nilai pH dan kadar asan laktat dipengaruhi oleh penggunaan konsentrasi starter biji kefir. Penggunaan starter biji kefir dengan konsentrasi 10% menghasilkan pH terendah dan kadar asam laktat tertinggi. Penggunaan starter biji kefir dengan konsentrasi 10% direkomendasikan untuk pembuatan kefir susu sapi.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terimakasih kepada Allah SWT yang telah memberikan hidayah-Nya. Dekan Fakultas Peternakan UNSOED yang telah memberikan ijin dilakukannya penelitian ini. Papah, Mamah, kedua kakak dan adikku serta keluarga besar, terima kasih atas doa dan dukungan selama penelitian ini. Teman-teman seperjuangan serta semua pihak yang telah membantu dan tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
DAFTAR PUSTAKA
Abubakar, E. Dyah, Haw Lengkey dan D. S. Soetardjo. 2000. Kajian tentang Dosis Starter dan Lama Fermentasi terhadap Mutu Kefir. Seminar Nasional Peternakan dan Veteriner. Balai Penelitian Ternak. Bogor.
Alakomi, H. L., E. Skytta, M. Saarela, T. Mattila Sandholm, K. Latva Kala dan I. M. Helander. 2000. Lactic acid permeabilizes Gram-negative bacteria by disrupting the outer membrane. Appl Environ Microbiol. 66 (5): 2001-2005.
Albaarri, A. N., dan Murti, T. W. 2003. Analisa pH, Keasaman dan Kadar Laktosa pada Yakult, Yoghurt, Kefir. Proceeding Simposium Nasional Hasil-hasil Penelitian di Unika Soegijapranata, Semarang 22 Maret 2003.
Buckle, K. A., R. A. Edwards, G. H. Fleet and M. Wooton. 1987. Ilmu Pangan. Terjemahan: H. Purnomo dan Adiono. UI Press. Jakarta.
Codex Alimentarius Commission. 2003. Codex Standard for Fermented Milks: Codex STAN 243. FAO/WHO Food Standards.
Dewan Standarisasi Nasional. 2009. SNI 2981: 2009 Yoghurt. Badan Standarisasi Nasional. Jakarta. Farnworth, E. R. 2005. Kefir – a complex probiotic. Food Research and Development Centre,
Agriculture and Agri-food Canada, St. Hyacinthe, Quebec, Canada J2S 8E3.
Hofvendahl, K dan B. H. Haegerdal. 2000. Factors affecting the fermentative lactic acid production from renewable resources. Enz. Microb. Technol. 26: 87-107.
259
Marshall, V. M., and J. A. E. Farrow. 1984. A Note on the Heterofermentative Lactobacillus Isolated from Kefir Grains. Journal Applied Bacteriology.
Oberman, H. 1985. Fermented Milk. In: Microbiology of Fermented Food. Elsevier Applied Science Publishers Ltd. London.
Pratiwi, T. 2008. Aktivitas Penghambat Starter Yogurt dan Kefir terhadap Bakteri Staphylococcus Aureus selama Proses Fermentasi. Skripsi Program Studi Teknologi Hasil Ternak, Fakultas Peternakan IPB. Bogor.
Rahman, A., S. Fardiaz, W. P. Rahaju, Suliantari dan C. C. Nurwitri. 1992. Bahan Pengajaran Teknologi Fermentasi Susu. Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi. Institut Pertanian Bogor.
Rohim, A. 2001. Kualitas Kefir dengan Menggunakan Bulk Menggunakan Starter Freeze Drying. Jurusan Ilmu Produksi Ternak Fakultas Peternakan IPB. Bogor.
Steel, R. G. D, and J. H. Torrie. 1996. Prinsip dan Prosedur Statistika: Suatu Pendekatan Biometrik. Edisi Kedua. Dialihbahasakan oleh Bambang Sumantri. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. Surono, I. S. 2004. Probiotik Susu Fermentasi dan Kesehatan. Yayasan Pengusaha Makanan dan
Minuman Seluruh Indonesia (YAPMMI). Jakarta.
Toba, T., K. Arihara, and S. Adachi,. 1982. Quantitative Changes in Sugar, Especially Oligosaccharides, During Fermentation and Storage of Yogurt. J. Dairy Sci. 66:17-19.
Usmiati, S. 2007. Kefir, Susu Fermentasi dengan Rasa Menyegarkan. Jurnal Warta Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian Vol. 29 (2). Bogor.
Varnam, A. H. and J. P. Sutherland. 1994. Milk and Milk Product; Technology, Chemistry and Microbiology. London.
Wijaningsih, W. 2008. Aktivitas Antibakteri In Vitro dan Sifat Kimia Kefir Susu Kacang Hijau (Vigna Radiata) Oleh Pengaruh Jumlah Starter dan Lama Fermentasi. Tesis Program Pasca Sarjana UNDIP. Semarang.
Winarno, F. G., S. Fardiaz, dan D. Fardiaz. 1980. Pengantar Teknologi Pangan. Gramedia. Jakarta. Yang, Z. 2000. Antimicrobial compounds and extracellular polysaccharides produced by lactic acid
bacteria: Structures and properties. Disertasi. Faculty of Agriculture and Forestry University of Helsinki. Helsinki.
