5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA A. Jagung Manis
Jagung manis (sweet corn) merupakan komoditas palawija dan termasuk dalam keluarga (famili) rumput-rumputan (Gramineae) genus Zea dan spesies Zea mays saccharata. Jagung manis memiliki ciri-ciri endosperm berwarna bening, kulit biji tipis, kandungan pati sedikit, pada waktu masak biji berkerut (Koswara , 2009). Produk utama jagung manis adalah buah/ tongkolnya, biji jagung manis mempunyai bentuk, warna dan kandungan endosperm yang bervariasi tergantung pada jenisnya, biji jagung manis terdiri atas tiga bagian utama yaitu kulit biji (seed coat), endosperm dan embrio.
Tanaman jagung manis umumnya ditaman untuk dipanen muda yaitu 69 – 82 hari setelah tanam atau pada saat masak susu (milking stage). Proses pematangan merupakan proses perubahan gula menjadi pati sehingga biji jagung manis yang belum masak mengandung kadar gula lebih tinggi dan kadar pati lebih rendah. Sifat ini ditentukan oleh gen sugari (su) resesif yang berfungsi untuk menghambat pembentukan gula menjadi pati. Dengan adanya gen resesif tersebut menyebabkan tanaman jagung menjadi 4 – 8 kali lebih manis dibandingkan dengan tanaman jagung biasa.kadar gula yang tinggi menyebabkan biji menjadi berkeriput (Rifianto, 2010).
1. Komposisi Kimia Biji Jagung Manis a. Karbohidrat
Komponen terbesar dalam biji jagung manis adalah karbohidrat terutama berupa pati. Pati adalah polimer dari unit-unit glukosa anhidro (C6H10O5) yaitu amilosa dan amilopektin, namun komposisi kedua komponen tersebut berbeda pada setiap varietas sehingga mempengaruhi sifat gelatinisasi masing-masing varietas jagung. Biji jagung manis terdapat fraksi-fraksi gula bebas sebesar
6
1% - 3% yang terdapat dalam lembaga dan endosperm berupa sukrosa, glukosa, fruktosa dan maltosa (Rukmana, tanpa tahun). b. Protein
Protein yang terdapat pada biji jagung yaitu prolamin (zein), glutein, albumin dan globulin. Prolamin merupakan protein yang larut dalam etanol 70 – 80%, glutein larut dalam basa dan asam encer, albumin larut dalam garam encer dan globulin larut dalam air. Protein zein kekurangan asam amino triptofan, lisin, treonin, valin dan asam amino bersulfur. Sedangkan albumin, globulin dan glutein jagung mempunyai komposisi asam amino yang cukup baik (kadar lisin tinggi) (Koswara, 2009).
c. Lemak
Lemak jagung seperti pada serealia yang lain, banyak tersimpan pada lembaga yaitu sekitar 83% dari total lemak. Lemak jagung terutama dalam bentuk gliserida dan banyak mengandung asam lemak tidak jenuh yang esensial terutama linoleat (Koswara, 2009).
d. Vitamin dan Mineral
Vitamin A atau karotenoid dan vitamin E terdapat pada komoditas ini, selain fungsi sebagai zat gizi mikro, vitamin tersebut berperan sebagai antioksidan alami yang dapat meningkatkan imunitas tubuh dan menghambat kerusakan degeneratif sel.
Mineral yang terdapat dalam jagung adalah mineral esensial seperti K, Na, P, Ca dan Fe dan di lembaga mineralnya jauh lebih tinggi dibanding dengan endosperm (Suarni, tanpa tahun).
2. Pemanfaatan Jagung Manis
Jagung manis umumnya dikonsumsi langsung sebagai jagung rebus, berbagai macam camilan, serta produk kalengan. Sebagai makanan pokok, jagung dimanfaatkan sebagai pengganti nasi atau dicampur bersama nasi. Dengan adanya teknologi pengolahan pangan
7
nabati maka jagung terutama jagung manis dapat dimanfaatkan menjadi minuman susu jagung dan yogurt susu jagung manis (Suarni, tanpa tahun).
3. Yogurt Jagung Manis
Yogurt zae mays atau yogurt jagung manis merupakan salah satu kreasi yogurt berbahan dasar sari jagung yang diolah dengan cara yang sama seperti pembuatan yogurt pada umumnya.
Proses fermentasi berpengaruh terhadap konsistensi minuman yang dihasilkan melalui proses fermentasi dengan BAL probiotik, jenis bakteri ini apabila ditumbuhkan pada media yang mengandung sukrosa akan menghasilkan polisakarida dekstran atau yang dikenal dengan EPS (eksopolisakarida) yang membentuk konsistensi atau kekentalan fermentasi.
Yogurt pada prinsipnya dibuat dalam media jagung dengan menumbuhkan bakteri dan tidak terkontaminasi bakteri lain yang merugikan, tahapan pembuatan minuman probiotik jagung manis terdiri atas 3 bagian, yaitu penyiapan stater, penyiapan sari jagung dan penambahan stater pada sari jagung untuk menghasilkan minuman probiotik jagung manis (Izzul, 2010).
B. Biokimia Fermentasi
Tahap awal proses fermentasi adalah membuat inokulum, tujuannya adalah menyediakan inokulum yang berada dalam keadaan aktif, sehingga dapat mempersingkat fase adaptasi (fase log) pada waktu fermentasi (Rahman, 1989). Fermentasi timbul sebagai hasil metabolisme tipe anaerobik, bahan baku sebagai sumber energi untuk hampir semua mikroorganisme yang berhubungan dengan pangan dapat diperoleh dari jenis gula karbohidrat ( Buckle et.al, 1985).
Penambahan gula akan berpengaruh terhadap metabolisme primer yang dihasilkan dalam proses fermentasi seperti asam laktat dan alkohol, hal ini disebabkan semakin lama fermentasi mikroba berkembang biak dan jumlahnya bertambah sehingga kemampuan untuk memecah substrat yang ada menjadi asam laktat dan alkohol semakin besar. Pada saat substrat
8
mulai habis (fase decay atau fase kematian) mikroba menghasilkan aktivitas antibakteri untuk mempertahankan kondisi fisiologisnya (Rahman, 1989). Berdasarkan produk akhir dari metabolisme, bakteri asam laktat dibagi menjadi 2 antara lain: Homofermentatif yaitu menghasilkan mayoritas asam laktat dengan sedikit produk samping yaitu gliserol, etanol, asetat, format dan Heterofermentatif yaitu menghasilkan asam laktat dan produk fermentasi lainnya/ kebanyakan etanol dengan rasio yang seimbang (Riawan, 1990).
Untuk memenuhi persyaratan mutu yogurt susu jagung manis yang dihasilkan dibandingkan dengan persyaratan mutu yogurt susu, Standar Nasional Indonesia untuk yogurt disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1.Standar Nasional Indonesia untuk yogurt
Kriteria Uji Persyaratan
Keadaan penampilan cairan kentali padat
Bau Normal
Rasa Khas/ Asam
Konsistensi Homogen
Lemak (% b/b) Minimum 3,0
Berat kering tanpa lemak (BKTL)(%b/b) 8,2
Protein (N x 6,38) (% b/b) Minimum 2,7
Abu (% b/b) Maksimal 1,0
Jumlah asam (dihitung sebagai laktat) (% b/b) 0,5 – 2,0 Cemaran logam (mg/ Kg)
Timbal (Pb) Maksimum 0,3
Tembaga (Cu) Maksimum 20
Timah (Sn) Maksimum 40
Raksa (Hg) Maksimum 0,03
Arsen (As) Maksimum 0,1
Cemaran mikroba
Bakteri Coliform (Angka Paling mungkin) Maksimum 10
Listeria monocytogenes Negatif / 25 g
Salmonella Negatif/25 g
Sumber : Dewan Standarisasi Nasional No. 2981-2009
Proses fermentasi dipengaruhi oleh bebrapa faktor yaitu : 1. Substrat
Substrat/medium fermentasi menyediakan zat gizi yang diperlukan oleh mikroba untuk memperoleh energi, pertumbuhan, bahan pembentuk sel dan biosintesa produk-produk metabolisme.
9
Beberapa mikroorganisme yang membutuhkan energi seperti BAL, umumnya menghasilkan sejumlah besar asam laktat dari fermentasi substrat karbohidrat. Bila BAL tumbuh secara anaerobik, fermentasi substrat karbohidrat dibantu khamir menghasilkan etanol serta sedikit produk akhir lainnya (Rahman, 1989).
2. Suhu
Suhu fermentasi menentukan jenis mikroba yang dominan selama fermentasi, contohnya Laktobacillus bulgaricus yang termasuk dalam kelompok bakteri asam laktat, pada umumnya suhu pertumbuhan optimum 40°C - 45°C (Rahman, 1989).
3. Asam
Makanan yang mengandung asam pada umumnya dapat bertahan lama, jumlah asam yang terbentuk mungkin sedemikian tingginya sehingga menghambat mikroorganisme yang memproduksinya. Produksi asam selama fermentasi dipengaruhi oleh jenis mokroorganisme yang berperan, jenis makanan dan keadaan gula (Fardiaz, 1992).
4. Oksigen
Selama proses fermentasi diatur untuk memperbanyak atau menghambat pertumbuhan mikroba tertentu. Setiap mikroba memerlukan oksigen yang jumlahnya berbeda pada pertumbuhan atau pembentukan sel-sel baru (Winarno et al, 1980).
5. Mikroba
Proses fermentasi pada umumnya dilakukan dengan menggunakan kultur murni, kultur ini dapat disimpan dalam keadaan kering atau dibekukan. Mikroba yang digunakan dalam proses fermentasi susu jagung manis antara lain Streptococcus termophillus, L. bulgariccus sebagai stater dan Bifidobacterium sebagai probiotik (Syamsir, 2009)
a. BAL
Bakteri asam laktat dikelompokkan sebagai bakteri gram positif, bentuk kokus atau batang yang tidak berspora dengan asam
10
laktat sebagai produk utama fermentasi karbohidrat. Asam laktat yang dihasilkan akan menurunkan nilai pH dari lingkungan pertumbuhannya dan menimbulkan rasa asam. Beberapa jenis BAL antara lain : Streptococcus (S.thermophilus, S. lactis dan S.cremoris), Pediococcus cerevisae, Leuconoctoc mesenteroides, Lactobacillus ( L. acidophilus, L. plantarum, L delbruckii) (Balows et al, 1991) .
b. Probiotik
Pangan fungsional mengacu pada pangan yang memiliki komposisi khusus dan komponen biologi aktif untuk meningkatkan kesehatan atau mengurangi resiko penyakit (Toma dan Pokrotnieks, 2006). Pangan fungsional meliputi pangan konvensional yang berisi unsur bioaktif seperti probiotik dan komposisi pangan yang disintesa seperti prebiotik (Caglar et al, 2005).
Prebiotik merupakan karbohidrat yang tidak mudah dicerna terutama oligosakarida, tetapi dapat menambah keuntungan dari pertumbuhan organisme dalam usus dan berperan sebagai tempat persaingan bagi bakteri patogen ( Kassie et al, 2008).
C. Aktivitas Antibakteri
Antibakteri merupakan suatu zat atau komponen yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri atau kapang (bakteristatik atau fungistatik) atau membunuh bakteri atau kapang (bakterisidal atau fungisidal) ( Ardiansyah, 2007). Senyawa antibakteri sebagai hasil proses fermentasi adalah asam organik, hidrogenperoksida, acetaldehyd, diacetil, karbondioksida dan alkohol dalam metabolit primer, asam organik yang dihasilkan antara lain asam laktat. Dengan adanya asam laktat menyebabkan penurunan pH sehingga dapat menghambat pertumbuhan E.coli yang optimum pada pH 6-7 (Surono, 2004).
Mekanisme penghambatan mikroorganisme oleh senyawa antimikroba dapat disebabkan oleh beberapa faktor antara lain : (1) gangguan pada senyawa penyusun dinding sel, (2) peningkatan
11
permeabilitas membran sel yang dapat menyebabkan kehilangan komponen penyusun sel, (3) menginaktivasi enzim dan (4) destruksi atau kerusakan fungsi material genetik. Kemampuan senyawa antimikroba untuk menghambat aktivitas pertumbuhan mikroba dalam sistem pangan dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya temperatur, pH (keasaman), ketersediaan oksigen dan interaksi atau sinergi antara beberapa faktor tersebut (Ardiansyah, 2007).
D. Bakteri Patogen
Pertumbuhan mikroorganisme dalam makanan ada yang menyebabkan infeksi makanan. Semua bakteri yang tumbuh pada makanan bersifat heterotropik yaitu membutuhkan zat organik untuk pertumbuhan dalam metabolismenya seperti protein, karbohidrat, lemak dan komponen makanan lain sebagai sumber karbon dan energi untuk pertumbuhannya. Terdapat banyak bakteri patogen yang membahayakan kesehatan manusia, berikut beberapa diantaranya ( Anonim, 2010 ).
1. Escherichia coli
Merupakan bakteri gram negatif, berbentuk pendek (kokobasil), berukuran 0,4 – 0,7 µm, bersifat anaerob fakultatif dan mempunyai flagella peritrikal. E coli terdapat secara normal dalam alat-alat pencernaan manusia dan hewan, termasuk dalam golongan Enterobacteriacea (Buckle et al, 1985), mempunyai pertumbuhan yang sangat cepat dan sering menyebabkan keracunan makanan. Bakteri ini banyak terdapat pada tempat persiapan makanan melalui bahan baku dan masuk dalam makanan melalui tangan seperti ditemukan pada sayuran akibat penggunaan kotoran sapi sebagai pupuk ( Anonim, 2010).
2. Salmonella
Salmonella adalah genus bakteri enterobakteria gram negatif, berbentuk batang bergerak serta mempunyai tipe metabolisme yang bersifat fakultatif anaerob, Salmonella penyebab utama dari penyakit yang disebarkan melalui makanan seperti produk pangan hewani seperti ayam, domba dan sapi melalui kotoran atau feses dimana bahan
12
pangan dan air tercemar (Foodborne diseases). Penyakit yang disebabkan oleh Salmonella disebut Salmonellosis, tiga serotif utama dari jenis Salmonella enterica adalah S. thyphi, S. typhimurium dan S. enterifidis (Anonim, 2010).
E. Mutu Organoleptik
Yogurt susu jagung secara organoleptik mempunyai rasa asam, dimana rasa asam yang muncul diperoleh dari asam laktat. Selama pembentukan asam pH akan turun yang disebabkan oleh fermentasi BAL probiotik yang mengkatalisis senyawa karbohidrat dalam minuman jagung manis. Warna yogurt jagung manis kekuning-kuningan karena adanya pigmen pada jagung tersebut yaitu Zeaxanthin , tekstur/ kekentalan lembut karena sukrosa menghasilkan polisakarida dekstran atau EPS /eksopolisakarida yang membentuk konsistensi, beraroma khas yogurt dimana terjadi perubahan asam-asam amino dan asam lemak bereaksi dengan alkohol sehingga menghasilkan ester sebagai komponen aroma ( Nurdiana, 2002).
Yogurt susu jagung di lakukan penilaian secara subyektif yaitu suatu pengujian penerimaan selera makan (acceptance) yang didasarkan atas pengujian kegemaran (preference) dan analisa pembeda (difference analysis). Dimana penilaian menggunakan sistem organoleptik yang bertujuan untuk mengetahui tingkat kesukaan konsumen terhadap suatu makanan (Sukanto, 1985). Metoda yang digunakan dalam pengujian ini adalah metoda skoring atau uji skor. Uji skor berfungsi untuk menilai suatu sifat organoleptik yang spesifik dan bertujuan memberi suatu nilai atau skor tertentu terhadap suatu karakteristik mutu. Panelis diminta menilai contoh yang diuji sesuai dengan kriteria yang diminta, dalam hal ini panelis menyatakan kesannya sesuai dengan pengertian skala mutu yang sudah baku dari suatu produk (Rahayu, 1998).
