i
PENGARUH KONSENTRASI GULA DAN ENKAPSULASI TERHADAP VIABILITAS Lactobacillus rhamnosus SKG 34 DAN KARAKTERISTIK
MINUMAN PROBIOTIK SARI BUAH JERUK SIAM KINTAMANI (Citrus nobilis var. microcarpa)
SKRIPSI
Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Fakultas Teknologi Pertanian
Universitas Udayana
OLEH:
ALEXANDRO ENRICO LOLLY MUDAMAKIN
1111105019
JURUSAN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS UDAYANA
ii
Alexandro Enrico Lolly Mudamakin. 1111105019. Pengaruh Konsentrasi Gula dan Enkapsulasi Terhadap Viabilitas Lactobacillus rhamnosus SKG 34 dan Karakteristik Minuman Probiotik Sari Buah Jeruk Siam Kintamani (Citrus nobilis var. microcarpa). Dibawah bimbingan Ir. Komang Ayu Nocianitri, M.Agr.Sc. sebagai pembimbing I dan Ni Made Indri Hapsari A., S.TP., M.P. sebagai pembimbing II.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan gula dan bentuk
kultur terhadap viabilitas L. rhamnosus SKG 34 dan karakteristik minuman
probiotik sari buah jeruk. Metode penelitian yang digunakan adalah rancangan acak kelompok pola faktorial dengan 2 faktor. Faktor pertama yaitu konsentrasi gula yang terdiri dari 3 level 2,5%, 5%, dan 7,5% dan faktor yang kedua adalah bentuk kultur L. rhamnosus SKG 34 yang terdiri dari 2 bentuk yaitu kultur terenkapsulasi dan kutur tanpa enkapsulasi. Parameter yang diamati meliputi total BAL, total asam laktat, pH, total gula, dan evaluasi sensoris seperti warna, aroma rasa dan penerimaan keseluruhan produk. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa kedua faktor tersebut mempengaruhi karakteristik dari minuman probiotik sari buah jeruk, dengan hasil terbaik didapat pada perlakuan penambahan gula 5%
dan penggunaan jenis kultur terenkapsulasi dengan total BAL 7,5 x 108 CFU/ml,
total asam 0,5%, pH 3,12, total gula 2,15%, dan hasil sensori yang menyatakan warna disukai, aroma biasa, rasa disukai dan agak manis, serta penerimaan keseluruhan agak disukai.
iii
Alexandro Enrico Lolly Mudamakin. 1111105019. The Effect of Sugar Concentration and Encapsulation to Viability of Lactobacillus rhamnosus SKG 34 and Characteristic of Probiotic Kintamani Orange Juice (Citrus nobilis var. microcarpa). Under guidance of Ir. Komang Ayu Nocianitri, M.Agr.Sc. as supervisor and Ni Made Indri Hapsari A., S.TP., M.P. as co-supervisor.
ABSTRACT
This research was conducted to determine the effect of sugar concentration and
culture’s type to the viability of L. rhamnosus SKG34 and characteristics of probiotic orange juice. The research design was randomized complete block design with two factors. First factor was the sugar concentration which consists of three levels 2.5% , 5% , and 7.5%. Second factor was the L. rhamnosus SKG34
culture’s type which consists of two kinds of cultur encapsulated culture and non-encapsulated culture. The parameter that were observed in this research are total lactic acid bacteria (LAB), lactic acid level, pH, sugar level, and sensory acceptances, such as colour, flavour, taste, and overall acceptance. The results are that both factors gave an effect to the characteristics of probiotic orange juice. The best product treatment was with 5% sugar concentration using encapsulated
culture with LAB at 7.5x108 CFU/ml, lactic acid concentration levels at 0.5%, pH
at 3.12, sugar concentration levels at 2.15%, and sensory results state that the colour was preferred, the flavour was average, the taste was preferred and slightly sweet, and overall acceptance slightly liked.
iv
RINGKASAN
Munculnya berbagai jenis penyakit akibat konsumsi makanan serba instan
dan kurang serat, menyebabkan konsumen saat ini mulai sadar untuk menjaga
kesehatan pencernaan. Salah satu caranya adalah dengan mengkonsumsi minuman
probiotik. Minuman probiotik yang umum ditemui adalah yoghurt, kefir, dan
soyghurt. Contoh minuman probiotik lainnya yang sedang dikembangkan untuk
penelitian adalah minuman probiotik berbahan dasar buah-buahan.
Jeruk siam merupakan jeruk yang mendominasi 60% pasaran jeruk
nasional. Salah satu sentra budidaya jeruk siam adalah daerah Kintamani, Bali.
Hasil yang melimpah dan pemanfaatan yang kurang maksimal menyebabkan
harga jeruk siam ini menjadi sangat murah saat panen raya tiba. Untuk
menghindari hal tersebut, maka diperlukan usaha untuk meningkatkan
pemanfaatan buah jeruk siam, salah satunya adalah dengan mengolah buah
tersebut menjadi minuman probiotik sari buah jeruk. Minuman probiotik sari buah
jeruk dibuat dengan jeruk siam dan ditambahkan kultur tanpa enkapsulasi dan
yang terenkapsulasi
Pada pembuatan sari buah jeruk pada umumnya dilakukan penambahan
gula selain sebagai penambah rasa, gula yang ditambahkan juga merupakan
substrat bagi BAL untuk melakukan metabolismenya. Pada penelitian Nisa et al.,
(2008) diketahui penambahan gula pada konsentrasi tertentu dapat mengakibatkan
penurunan aktivitas BAL pada produk susu kedelai fermentasi.
Variabel yang ingin diamati adalah pengaruh penambahan gula dan bentuk
kultur terhadap viabilitas L. rhamnosus SKG34 dan karakteristik minuman sari
buah jeruk probiotik. Variabel yang diamati adalah total bakteri asam laktat, total
asam laktat, pH, total gula, dan evaluasi sensoris berupa warna, aroma, rasa dan
penerimaan keseluruhan. Penelitian ini menggunakan isolat Lactobacillus
rhamnosus SKG 34 terenkapsulasi dan tanpa enkapsulasi (koleksi UPT
Laboraturium Terpadu Biosains dan Bioteknologi, Universitas Udayana), buah
jeruk siam dari daerah Kintamani Bali, dan gula. Rancangan yang digunakan
adalah rancangan acak kelompok pola faktorial dengan 2 faktor. Faktor pertama
v
7,5%(S3) dan faktor yang kedua adalah bentuk kultur L. rhamnosus SKG 34 yang
terdiri dari 2 jenis yaitu kultur terenkapsulasi (E1) dan kutur tanpa enkapsulasi
(E2).
Hasil dari penelitian ini menunjukan bahwa total BAL tertinggi didapat
pada perlakuan penambahan gula 5% dan dari kultur tanpa enkapsulasi, selain itu
penambahan gula berpengaruh terhadap total asam laktat, pH, total gula, rasa, dan
penerimaan keseluruhan tetapi tidak berpengaruh terhadap warna dan aroma.
Penggunaan jenis kultur Lactobacillus rhamnosus SKG 34 yang berbeda
berpengaruh terhadap total asam laktat, pH, rasa, dan penerimaan keseluruhan
tetapi tidak berpengaruh terhadap total gula, warna, dan aroma. Hasil terbaik
didapat dari perlakuan penambahan gula 5% dan penggunaan jenis kultur
terenkapsulasi dengan karakteristik antara lain total BAL 7,5 x 108 CFU/ml, total
asam 0,5%, pH 3,12, total gula 2,15%, serta sifat sensori seperti warna 5,93
(suka); aroma 4,4 (biasa); rasa 5,73 (suka), 2,13 (agak manis); dan penerimaan
vi
LEMBAR PENGESAHAN
Skripsi ini telah mendapat persetujuan dosen pembimbing:
Menyetujui,
Mengetahui
Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana
Dr. Ir. I Dewa Gede Mayun Permana, MS. NIP. 19591107 198603 1 004
Tanggal Lulus:
Pembimbing I Pembimbing II
Ir. Komang Ayu Nocianitri, M.Agr.Sc NIP. 19680308 199512 2 001
vii
RIWAYAT HIDUP
Alexandro Edrico Lolly Mudamakin dilahirkan di Lela, Kabupaten Sikka,
Nusa Tenggara Timur pada tanggal 26 Februari 1992. Penulis merupakan anak
pertama dari pasangan Gervasius Doni Beda dan Maria Florida Sura Tela, dan
merupakan kakak dari Angelita Peridi Bua Mudamakin.
Penulis memulai pendidikan di TK Katolik Fransiskus Xaverius,
Maumere, NTT pada tahun 1996-1998. Penulis kemudian menamatkan
pendidikan sekolah dasar di SD Inpres Wairklau, Maumere, NTT. Pada tahun
2004, penulis melanjutkan pendidikan tingkat menengah di SMP Seminari St.
Yohanes Berchmans, Mataloko, NTT. Selama satu tahun kemudian dilanjutkan di
SMP Katolik Frateran Mardi Wiyata, Maumere, NTT. Tahun 2007-2010 penulis
menempuh pendidikan menengah atas di SMAN 1 Maumere, NTT. Penulis
terdaftar sebagai mahasiswa Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi
Pertanian, Universitas Udayana pada tahun 2011 melalui jalur SNMPTN. Selama
menjadi mahasiswa, penulis aktif dalam berbagai organisasi baik di dalam
maupun di luar kampus. Penulis pernah menjabat sebagai Ketua bidang Humas
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas
berkat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh
Konsentrasi Gula dan Enkapsulasi Terhadap Viabilitas Lactobacillus rhamnosus SKG 34 dan Karakteristik Minuman Probiotik Sari Buah Jeruk Siam Kintamani (Citrus nobilis var. microcarpa)” dengan baik. Skripsi merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada Fakultas Teknologi
Pertanian, Universitas Udayana.
Keberhasilan penulis tidak hanya didasarkan atas kerja keras penulis tapi
juga berkat dukungan finansial dan moril yang penulis terima dari awal
dimulainya penelitian ini hingga akhir. Untuk itu, penulis pada kesempatan ini
mengucapkan terimakasih sebesar-besarnya kepada:
1. Ibu Ir. KA. Nocianitri, M.Agr.Sc., selaku dosen pembimbing I yang
selalu mengarahkan, membina, dan memotivasi penulis.
2.
Ibu Ni Made Indri Hapsari A., S.TP., MP., selaku pembimbing II yangjuga senantiasa mengarahkan, membina, dan memotivasi penulis.
3.
Bapak Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana,Ketua Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi
Pertanian, Universitas Udayana, Kepala Laboratorium Biosains dan
Bioteknologi, Universitas Udayana yang selalu mendukung penulis
untuk segera menyelesaikan studi.
4. Bapak I Nengah Sujaya, Ph.D., Ibu Ni Wayan Nursini, S.TP., MP., dan
Ibu Trisna Dhamayanti, S.Hut., MP., yang telah membantu penulis
selama melaksanakan penelitian di UPT. Laboratorium Terpadu
Biosains dan Bioteknologi Universitas Udayana.
5. Bapak, Mama, dan Angel yang telah banyak memberikan perhatian,
semangat, dan dukungan finansial selama penulis melaksanakan
penelitian dan penulisan skripsi.
6. Teman – teman mahasiswa Fakultas Teknologi Pertanian 2011, Laura,
Bhanu, Adiel, Muklis, kak Gung Dwi, Gus Ary dan teman – teman
ix
Penulis menyadari bahwa skripsi ini belum sempurna, untuk itu kritik dan
saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan. Akhir kata, semoga
skripsi yang telah penulis susun ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Bukit Jimbaran, Maret 2016
x
2.3. Lactobacillus rhamnosus SKG 34 ... 9
2.4. Mikroenkapsulasi ... 10
2.5. Jeruk Siam ... 12
2.6. Sari Buah... 13
2.7. Gula... ... 15
2.8. Minuman Probiotik... ... 16
III. METODE PENELITIAN 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ... 18
3.2. Bahan dan Alat ... 18
3.2.1. Bahan ... 18
xi
3.3. Rancangan Percobaan ... 19
3.4. Pelaksanaan Penelitian ... 19
3.4.1. Penyegaran dan Konfirmasi Isolat ... 19
3.4.1.1. Uji Katalase ... 20
3.4.1.2. Pengecatan Gram. ... 20
3.4.1.3. Uji Gas. ... 20
3.4.2. Pembuatan Sari Buah Jeruk Siam ... 20
3.4.3. Pembuatan Minuman Probiotik Sari Buah Jeruk Siam ... 23
3.5. Variabel yang Diamati ... 28
3.5.1. Total BAL ... 28
3.5.2. Total Asam Laktat. ... 29
3.5.3. pH. ... 29
3.5.4. Total Gula... 30
3.5.5. Evaluasi sensoris . ... 31
3.5.5.1. Uji Hedonik ... 32
4.5. Evaluasi Sensoris.. ... 41
4.5.1. Warna. ... 42
4.5.2. Aroma. ... 42
4.5.3. Rasa.. ... 43
4.5.4. Penerimaan Keseluruhan.. ... 44
V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 45
5.2. Saran ... 46
DAFTAR PUSTAKA ... 47
xii
DAFTAR TABEL
No. Judul Halaman
1. Kandungan Gizi Jeruk Siam per 100 gram...…………... 13
2. Syarat Mutu Minuman Sari Buah (SNI 01-3719-1995)...…... 14
3. Tabel Uji Hedonik... 32
4. Tabel Uji Skor………... 33
5. Total Populasi Bakteri Asam Laktat Minuman Probiotik Sari Buah Jeruk... 34
6. Total Asam Laktat Minuman Probiotik Sari Buah Jeruk...…... 36
7. pH Minuman Probiotik Sari Buah Jeruk... 38
8. Total Gula Minuman Probiotik Sari Buah Jeruk………... 40
xiii
DAFTAR GAMBAR
No. Judul Halaman
1. Diagram Alir Proses Pembuatan Sari Buah Jeruk... 22
2. Diagram Alir Penghitungan Total BAL dari Kultur Starter
Tanpa Enkapsulasi... 24
3. Diagram Alir Penghitungan Total BAL dari Kultur
Terenkapsulasi …………... 26
4. Diagram Alir Pembuatan Sari Buah Jeruk Probiotik dengan
Menggunakan Kultur Starter Tanpa Enkapsulasi……... 27
5. Diagram Alir Pembuatan Sari Buah Jeruk Probiotik dengan
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
No. Judul Halaman
1. Data Hasil Penelitian..……….. 53
1
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Munculnya berbagai penyakit akibat konsumsi makanan serba instan
dan kurang serat, menyebabkan konsumen saat ini mulai sadar untuk menjaga
kesehatan pencernaan. Salah satu caranya dengan mengkonsumsi minuman
probiotik. Minuman probiotik merupakan produk minuman fermentasi
berbasis susu atau sari buah yang yang mengandung mikroba hidup yang baik
untuk pencernaan. Jenis kultur mikroba probiotik yang digunakan berasal dari
kelompok bakteri asam laktat (BAL) antara lain Lactobacillus casei,
Lactobacillus plantarum, dan Lactobacillus bulgaricus (Rahayu, 2003).
Minuman probiotik saat ini ada berbagai macam jenis, antara lain
yoghurt, kefir dan soyghurt. Saat ini telah banyak dilakukan penelitian
pembuatan minuman probiotik berbahan baku sari buah, seperti minuman
probiotik sari buah melon (Firmansyah, 2012) dan minuman probiotik sari
buah kurma (Retnowati dan Kusnadi, 2014) .
Jeruk siam (Citrus nobilis var. microcarpa) adalah salah satu varietas
jeruk yang diperdagangkan dan mendominasi 60% pasaran jeruk nasional
(Andriani, 2008). Salah satu daerah sentra budidaya jeruk siam adalah daerah
Kintamani, Bali. Data Badan Statistik provinsi Bali mencatat bahwa pada
tahun 2014 jumlah total panen buah jeruk di daerah Kintamani adalah
sebanyak 119.030 ton (Anon., 2014). Hasil panen yang berlimpah ini tidak
sebanding dengan pemanfaatannya karena pada umumnya jeruk siam
2
dijadikan minuman sari buah ataupun selai, itupun dalam skala yang kecil.
Hasil panen yang berlimpah dan pemanfaatannya yang kurang maksimal
mengakibatkan harga jeruk di pasaran menjadi sangat murah. Maka dari itu,
perlu dilakukan usaha pemanfaatan buah jeruk. Salah satu alternatif
pengolahan buah jeruk adalah dengan mengolah buah jeruk menjadi minuman
probiotik sari buah jeruk. Penambahan probiotik ke dalam sari buah
menjadikannya pangan fungsional yang memberikan efek positif bagi
kesehatan manusia.
Lactobacillus rhamnosus SKG34 merupakan bakteri yang diisolasi dari
susu kuda liar Sumbawa. Menurut Sujaya et al., (2008a), Lactobacillus
rhamnosus SKG34 merupakan kandidat probiotik lokal Indonesia. Uji in vitro
L. rhamnosus SKG34 mampu melewati simulasi kondisi lambung dengan pH
3 dan 4, tidak mengubah asam kolat primer (kolat) menjadi asam kolat
skunder (deoksikolat), serta dapat menghidrolisis garam empedu (Sujaya et
al., 2008a). Uji in vivo L. rhamnosus SKG34 menunjukkan pemberian L.
rhamnosus SKG34 sebanyak 108 sel/ hari selam 3 (tiga) minggu berpengaruh
terhadap kadar kolesterol serum darah tikus putih (R. norvegicus), dimana
terjadi penurunan kadar kolesterol serum darah yang signifikan sebesar
28,5%.
Dalam aplikasinya di dunia pangan, bakteri probiotik umumnya
ditambahkan ke dalam suatu produk pangan untuk nantinya dikonsumsi dan
diharapkan dapat memberikan efek yang menguntungkan bagi subyek yang
mengonsumsinya. Jumlah minimal bakteri probiotik yang harus terdapat
3
CFU/ml. Syarat jumlah minimal bakteri asam laktat dalam produk pangan
probiotik adalah sebesar 108 CFU/ml. Jumlah ini digunakan untuk
mengantisipasi adanya kematian BAL selama berada di saluran pencernaan
sebelum sampai di usus.
Usaha lain yang dapat dilakukan agar viabilitas BAL tetap tinggi
hingga sampai ke usus adalah dengan melakukan proses mikroenkapsulasi
terhadap kultur BAL. Enkapsulasi dilakukan dengan melapisi BAL dengan
bahan penyalut yang dapat melindungi BAL dari faktor lingkungan yang
kurang mendukung, seperti terhadap suhu dan pH. Dari penelitian
Permatasari (2015) diketahui bahwa enkapsulan mampu memberikan
perlindungan kepada BAL selama masa penyimpanan. Pada penelitian
tersebut digunakan tiga jenis enkapsulan, yaitu alginat, karagenan, dan
maltodekstrin. Viabilitas BAL tertinggi didapat dengan menggunakan
maltodekstrin sebagai bahan penyalut. Dalam penelitian ini, kultur L.
rhamnosus SKG34 terenkapsulasi dengan menggunakan maltodektrin
digunakan sebagai salah satu bentuk kultur dalam pembuatan minuman
probiotik sari buah jeruk.
Pada proses pembuatan minuman probiotik, penambahan gula seperti
sukrosa, selain memperbaiki cita rasa produk, gula yang digunakan pada
minuman probiotik juga digunakan oleh bakteri asam laktat untuk proses
metabolisme. Namun, beberapa penelitian sebelumnya juga menjelaskan
bahwa penambahan sukrosa dalam konsentrasi tertentu justru dapat
mengakibatkan penurun viabilitas BAL. Dalam penelitian yang dilakukan
4
penurunan jumlah BAL pada produk susu kedelai fermentasi. Hal ini
diperkuat dengan pernyataan Coultate (1996) dalam Nisa et al., (2008) yang
menyebutkan bahwa pada konsentrasi tertentu, sukrosa dapat menghambat
pertumbuhan bakteri bahkan dapat membunuh bakteri. Oleh karena itu, perlu
dilakukan penelitian mengenai pengaruh penambahan gula dan bentuk kultur
terhadap viabilitas Lactobacillus rhamnosus SKG34 serta karakteristik
minuman probiotik sari buah jeruk yang dihasilkan.
1.2 Rumusan masalah
Adapun rumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Apakah konsentrasi gula dan bentuk kultur Lactobacillus rhamnosus SKG34
berpengaruh terhadap viabilitasnya dalam minuman probiotik sari buah
jeruk?
2. Apakah konsentrasi gula dan bentuk kultur Lactobacillus rhamnosus SKG34
berpengaruh terhadap karakteristik minuman probiotik sari buah jeruk yang
dihasilkan?
1.3 Tujuan penelitian
1. Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi gula dan bentuk kultur Lactobacillus
rhamnosus SKG34 terhadap viabilitasnya dalam pembuatan minuman
probiotik sari buah jeruk.
2. Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi gula dan bentuk kultur Lactobacillus
rhamnosus SKG34 terhadap karakteristik minuman probiotik sari buah jeruk
5
1.4 Hipotesis
1. Konsentrasi gula yang berbeda dan bentuk kultur Lactobacillus rhamnosus
SKG34 berpengaruh terhadap viabilitasnya dalam pembuatan minuman
probiotik sari buah jeruk.
2. Konsentrasi gula yang berbeda dan bentuk kultur Lactobacillus rhamnosus
SKG34 berpengaruh terhadap karakteristik minuman probiotik sari buah
jeruk yang dihasilkan.
1.5 Manfaat penelitian
Manfaat yang diharapkan dapat diperoleh melalui penelitian ini, adalah
sebagai berikut:
1. Memberikan informasi mengenai pengaruh mikroenkapsulasi terhadap
viabilitas bakteri sehingga dapat menjadi acuan bagi pengembangan
mikroenkapsulasi bakteri asam laktat.
2. Memberikan informasi mengenai pengaruh konsentrasi gula yang sesuai
untuk pertumbuhan bakteri asam laktat dalam proses pembuatan sari buah
jeruk sehingga dapat menjadi acuan bagi masyarakat dalam pembuatan
6
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Bakteri asam laktat (BAL)
Bakteri asam laktat adalah kelompok bakteri gram positif, tidak berspora,
berbentuk bulat atau batang, memproduksi asam laktat sebagai produk akhir
selama fermentasi karbohidrat, katalase negatif, oksidase positif, mikroaerotoleran
dan asidotoleran (Axelsson, 1998). BAL terbagi dalam dua golongan, yaitu
bakteri homofermentatif dan bakteri heterofermentatif. Bakteri homofermentatif
akan memecah gula menjadi asam laktat sedangkan bakteri heterofermentatif
tidak hanya mengubah gula menjadi asam laktat tetapi juga menjadi asam asetat,
dan etanol (Makarova et al., 2006 dalam Puryana, 2011).
BAL telah lama digunakan pada industri makanan sebagai probiotik, BAL
digunakan sebagai probiotik karena sebagian strain BAL bukan merupakan
bakteri patogen dan dapat memberikan efek kesehatan, BAL dari kelompok
Lactobacillus dan Bifidobacterium telah digunakan sebagai probiotik dalam
produk pangan. Beberapa BAL yang juga digunakan sebagai probiotik antara lain
L. acidophilus, L. amylovorus, L. casei, L. crispatus, L. delbrueckii, L.
gallinarum, L.gasseri, L. Johnsonii, L. paracasei, L. plantarum, L. reuteri, dan L.
rhamnosus (Holzapfel et al., 2005 dalam Sundari, 2014). Selain sebagai probiotik
BAL juga memiliki sifat antimikrobial, kemampuan BAL menghasilkan asam
laktat akan mengakibatkan penurunan pH yang dapat menghambat pertumbuhan
bakteri patogen seperti salmonela dan staphylococus aureus yang terdapat pada
7
2.2 Probiotik
Probiotik merupakan organisme hidup yang dapat memberikan efek yang
menguntungkan kesehatan apabila dikonsumsi dalam jumlah yang cukup
(FAO/WHO, 2001; FAO/WHO, 2002; ISAPP, 2009 dalam Anastiawan, 2014)
dengan memperbaiki keseimbangan mikroflora intestinal pada saat masuk dalam
saluran pencernaan (Shitandi et al., 2007). Istilah probiotik pertama kali
diperkenalkan oleh Lilly dan Stillwell pada tahun 1965 untuk nama bahan yang
dihasilkan oleh mikroba yang mendorong pertumbuhan mikroba lain. Probiotik
memiliki hubungan timbal balik dengan mikroflora usus dan epithelium usus, dan
cara kerjanya adalah dengan meregulasi fungsi tubuh dan mempengaruhi fungsi
tubuh yang berhubungan dengan faktor resiko. Probiotik sangat potensial untuk
meregulasi dan optimasi sejumlah besar fungsi dalam tubuh (Antoine, 2007).
Probiotik dapat memproduksi bakteriosin yang mampu melawan beberapa
strain patogen. Probiotik juga memproduksi asam laktat, asam asetat, hidrogen
peroksida, laktoperoksidase, lipopolisakarida, dan beberapa antimikrobial lainnya.
Probiotik juga menghasilkan sejumlah nutrisi penting dalam sistem imun dan
metabolisme host, seperti vitamin B (Asam Pantotenat), pyridoksin, niasin, asam
folat, kobalamin, dan biotin, serta antioksidan penting seperti vitamin K (Adams,
2009). Probiotik memiliki 3 mekanisme fungsi bagi kesehatan tubuh, yaitu : (1)
fungsi protektif yaitu kemampuannya untuk menghambat patogen dalam saluran
pencernaan. Terbentuknya kolonisasi probiotik dalam saluran pencernaan,
mengakibatkan kompetisi nutrisi dan lokasi adhesi (penempelan) antara probiotik
dan bakteri lain, khususnya patogen. Pertumbuhan probiotik juga akan
8
dan bakteriosin yang mampu menekan pertumbuhan patogen); (2) fungsi sistem
imun tubuh, yaitu dengan peningkatan sistem imun tubuh melalui kemampuan
probiotik untuk menginduksi pembentukan IgA, aktivasi makrofag, modulasi
profil sitokin, serta menginduksi hyporesponsiveness terhadap antigen yang
berasal dari pangan; (3) fungsi metabolit probiotik yaitu metabolit yang dihasilkan
oleh probiotik, termasuk kemampuan probiotik mendegradasi laktosa di dalam
produk susu terfermentasi sehingga dapat dimanfaatkan oleh penderita lactose
intolerance (Rahayu, 2003).
Konsumsi probiotik biasanya diaplikasikan pada pembuatan produk pangan
olahan seperti; yogurt, keju, minuman penyegar, es krim, yakult, permen dan
yogurt beku (Senok, 2009; Granato et al., 2010 dalam Puryana, 2011). Jumlah
minimal strain probiotik yang ada dalam produk makanan adalah sebesar 106
CFU/g atau jumlah strain probiotik yang harus dikonsumsi setiap hari sekitar 108
CFU/g, dengan tujuan untuk mengimbangi kemungkinan penurunan jumlah
bakteri probiotik pada saat berada dalam jalur pencernaan (Shah, 2007).
Menurut Food and Agriculture Organization/World Health Organization
(FAO/WHO, 2001), mikroba probiotik seharusnya tidak hanya mampu bertahan
melewati saluran pencernaan, tetapi juga memiliki kemampuan untuk berkembang
biak dalam usus. Ini berarti mikroba probiotik harus tahan terhadap cairan
lambung dan dapat tumbuh dalam cairan empedu yang terdapat dalam saluran
pencernaan, atau dikonsumsi dalam jalur makanan yang memungkinkan untuk
bertahan hidup melintasi saluran pencernaan dan terkena paparan empedu. Selain
itu, probiotik juga harus mampu menempel pada permukaan enterosit, mampu
9
mikroba (bakteriosin), dapat berkembang biak dengan baik, dan memberikan
pengaruh yang menguntungkan kesehatan manusia. Hal yang penting lainnya
adalah tidak bersifat patogen dan aman jika dikonsumsi. Strain probiotik juga
harus tahan dan tetap hidup selama proses pengolahan makanan dan
penyimpanan, mudah diaplikasikan pada produk makanan, dan tahan terhadap
proses psikokimia pada makanan (Prado et al., 2008).
Bakteri probiotik sebelum dimasukkan ke dalam suatu produk makanan, ada
beberapa hal yang harus diperhatikan agar bakteri tersebut masih mampu hidup
dan menjadi aktif ketika masuk ke dalam organ gastrointestinal. Faktor-faktor
tersebut adalah keadaan psikologis dari bakteri probiotik, kondisi fisik dari produk
(misalnya suhu), komposisi kimia dari produk tersebut (seperti karbohidrat,
nitrogen, mineral, aktifitas air, dan oksigen), dan interaksi antara bakteri probiotik
dengan kultur starter. Interaksi antara bakteri probiotik dengan kultur starter atau
dengan matrik produk yang lain akan membuat kerja dari bakteri probiotik
tersebut lebih intensif (Chapman dan Hall dalam Ruspriana, 2008).
2.3 Lactobacillus rhamnosus SKG34
Lactobacillus rhamnosus SKG34 merupakan bakteri asam laktat yang
diisolasi dari susu kuda sumbawa. Berdasarkan penelitian Sujaya et al., (2008b),
menunjukkan bahwa Lactobacillus rhamnosus SKG 34 memiliki bentuk batang
dengan rantai sel yang panjang, tidak membentuk gas dari glukosa
(homofermentatif Lactobacilli), bersifat amidon positif (mampu memfermentasi
10
L. rhamnosus SKG34 berpotensi digunakan sebagai probiotik sebab bakteri
ini mampu bertahan pada kondisi pencernaan secara in vitro. Dalam
pengujiannya, L. rhamnosus SKG34 mampu melewati simulasi kondisi lambung
dengan pH 3 dan 4, tidak mengubah asam kolat primer (kolat) menjadi asam
kolat skunder (deoksikolat), serta dapat menghidrolisis garam empedu (Sujaya et
al., 2008a).
Puryana (2011) menyatakan pemberian L. rhamnosus SKG34 sebanyak 108
sel/hari selama tiga minggu berpengaruh terhadap kadar kolesterol serum darah
tikus putih, dimana terjadi penurunan kolesterol serum darah yang signifikan
sebesar 28,5%. Selain itu dari penelitian yang dilakukan oleh Pratiwi (2013) dapat
diketahui bahwa L. rhamnosus SKG34 dapat berkolonisasi pada saluran
pencernaan manusia yang dibuktikan dengan adanya sel L. rhamnosus SKG34
pada feses manusia. L. rhamnosus SKG34 juga memiliki kemampuan untuk
menurunkan kadar Lipid profile, khususnya bagi subjek yang memiliki
permasalahan terhadap kolesterol, dan dapat mengatasi masalah pencernaan
seperti konstipasi.
2.4 Mikroenkapsulasi
Mikroenkapsulasi adalah proses fisik dimana bahan aktif (bahan inti),
seperti partikel padatan, tetesan air ataupun gas, dikemas dalam bahan sekunder
(dinding), berupa lapisan film tipis. Proses ini digunakan untuk melindungi suatu
zat agar tetap tersimpan dalam keadaan baik dan untuk melepaskan zat tersebut
11
berbagai keuntungan, diantaranya dapat melindungi zat inti karena dilindungi oleh
lapisan dinding polimer dan dapat menjaga stabilitas zat inti dalam waktu lama.
Menurut Istiyani (2008) komponen mikrokapsul terdiri dari bahan inti,
bahan penyalut dan pelarut. Bahan inti adalah bahan spesifik yang akan disalut,
dapat berupa zat padat, cair ataupun gas. Bahan penyalut adalah bahan yang
digunakan untuk melapisi bahan inti dengan tujuan tertentu, misalnya menutupi
rasa dan bau yang tidak enak, perlindungan terhadap pengaruh lingkungan,
meningkatkan stabilitas, mencegah penguapan, kesesuaian dengan bahan inti
maupun bahan lain yang berhubungan dengan proses penyalutan, serta sesuai
dengan metode mikroenkapsulasi yang digunakan. Pemilihan bahan penyalut
merupakan hal kritis karena akan mempengaruhi stabilitas emulsi sebelum
pengeringan dan daya simpan setelah pengeringan penyalut yang biasa digunakan
pada mikroenkapsulasi BAL antara lain maltodekstrin, alginat, karagenan, susu
skim, dan gum arab.
Enkapsulasi pada bakteri dapat memberikan kondisi yang mampu
melindungi mikroba dari pengaruh lingkungan yang tidak menguntungkan, seperti
suhu dan bahan kimia. Enkapsulasi dikatakan berhasil jika bahan yang
dienkapsulasi memiliki viabilitas sel yang relatif tinggi dan sifat-sifat fisiologis
yang relatif sama dengan sebelum dienkapsulasi. Enkapsulasi dapat
mempertahankan viabilitas bakteri probiotik dibandingkan dengan sel bebas tanpa
enkapsulasi (Chandramouli et al., 2003).
Pada penelitian Permatasari (2015) mengenai viabilitas L. rhamnosus SKG
34 terenkapsulasi digunakan 3 bahan penyalut yang berbeda yaitu maltodekstrin,
12
maltodekstrin sebagai bahan penyalut. Dengan bahan penyalut ini, bakteri asam
laktat mampu bertahan hidup hingga suhu medium mencapai 55oC.
2.5 Jeruk siam
Jeruk siam (Citrus nobilis var. microcarpa) merupakan salah satu varietas
jeruk yang sangat banyak dibudidayakan di Indonesia. Jeruk siam tumbuh baik di
berbagai daerah sentra produksi seperti Kalimantan Barat (Pontianak),
Kalimantan Selatan (Banjar), Jawa Barat (Garut), Jawa Timur (Pasuruan), dan
Bali (Kintamani).
Jeruk siam memiliki ciri-ciri, yaitu berkulit tipis (±2 mm), permukaannya
halus, licin, dan mengkilap, serta menempel lekat pada daging buahnya. Dasar
buahnya berleher pendek dengan puncak berlekuk. Tangkai buahnya pendek
dengan panjang sekitar 3 cm dan berdiameter 2,6 mm. Berat tiap buah sekitar 75.6
gram atau ± 13 buah per kilogram, dengan diameter rata-rata tiap buah 5 - 6 cm.
Biji buahnya berbentuk ovoid, warnanya putih kekuningan dengan ukuran sekitar
0,9 x 0,6 cm, dan jumlah biji per buahnya sekitar 20 biji (Sumartono, 1982).
Kandungan gizi yang dimiliki buah jeruk memiliki manfaat yang sangat
baik bagi kesehatan manusia, misalnya saja kandungan vitamin C yang terdapat
dalam buah jeruk bermanfaat untuk meningkatkan sistem kekebalan tubuh dalam
melawan berbagai ancaman penyakit. Selain itu, vitamin C juga berperan sebagai
antioksidan yang dapat mencegah kerusakan sel akibat radikal bebas. Jeruk juga
mengandung vitamin A yang bermanfaat untuk kesehatan mata. Kandungan gizi
13
Tabel 1. Kandungan gizi jeruk siam per 100 gram
Kandungan Gizi Satuan Jumlah
Energi
Minuman sari buah adalah minuman ringan yang dibuat dari sari buah dan
air minum, dengan atau tanpa penambahan gula dan bahan tambahan makanan
yang diijinkan (Anon., 1995).
Pembuatan sari buah utamanya bertujuan untuk meningkatkan ketahanan
simpan, serta diversifikasi produk buah-buahan. Sari buah pada umumnya dibuat
dengan cara menghancurkan daging buah dan kemudian ditekan (pressing) untuk
memperoleh sarinya. Gula ditambahkan pada proses pembuatan sebagai pemanis
sari buah, penambahan gula sangat bergantung pada tingkat kemanisan alami dari
buah tersebut contohnya pada penelitian sari buah nangka, kadar gula yang
ditambahkan adalah sebesar 15% (Fauzan, 2007). Selain itu, pengawet biasanya
ditambahkan untuk memperpanjang daya simpan pada sari buah. Selanjutnya,
cairan tersebut disaring, dibotolkan, dan dipasteurisasi agar daya simpan pada sari
14
Sari buah dapat dibedakan berdasarkan kekeruhannya menjadi 2 macam,
yaitu sari buah keruh dan sari buah jernih. Sari buah keruh merupakan sari buah
yang mengandung partikel-partikel koloid yang terdispersi sehingga tampak
keruh. Penghilangan partikel-partikel tersebut akan menghasilkan sari buah yang
jernih. Contoh sari buah keruh, yaitu sari buah jeruk, tomat, nenas, dan aprikot,
sedangkan sari buah jernih misalnya sari buah apel. Syarat mutu minuman sari
buah menurut SNI dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Syarat mutu minuman sari buah (SNI 01-3719-1995)
No Kriteria Uji Satuan Persyaratan
1 Keadaan : * Khusus dikemas dalam kaleng
15
2.7 Gula
Gula adalah istilah umum yang sering diartikan bagi setiap karbohidrat yang
digunakan sebagai pemanis, tetapi dalam industri pangan biasanya digunakan
untuk menyatakan sukrosa. Gula umumnya dibuat dari tebu atau bit yang
mengalami proses pemurnian sampai kadar sakarosa 99,3% (Buckle et. al, 1987).
Masyarakat luas lebih mengenal istilah gula pasir dari pada sukrosa. Proses
pembuatan gula pasir terdiri dari ektraksi nira dari batang tebu dengan cara
digiling, kemudian dilakukan proses penjernihan dengan metode sulfasi yang
mengakibatkan menghilangnya bahan-bahan non-gula, lalu diuapkan dan
dikristalisasi. Gula yang sudah dikristal dipisahkan dengan cara disaring untuk
mendapatkan kristal gula yang bersih. Kemudian tahapan yang terakhir adalah
pengeringan. Proses pengeringan dilakukan dengan udara panas hingga suhu 80˚C
(Sumargono & Ferykasari, 2007 dalam Darwin, 2013).
Menurut Darwin (2013), gula merupakan salah satu karbohidrat sederhana
karena dapat langsung larut dalam air dan langsung diserap oleh tubuh. Secara
umum, gula dikelompokkan menjadi monosakarida, disakarida, dan oligosakarida.
Monosakarida merupakan gula sederhana yang tersusun dari satu molekul gula
saja. Contoh monosakarida adalah fruktosa, glukosa dan galaktosa. Disakarida
merupakan gula yang tersusun dari dua molekul gula, contohnya adalah sukrosa
yang terdiri dari gabungan glukosa dan fruktosa, sedangkan oligosakarida
merupakan gula yang tersusun dari dua atau lebih molekul gula.
Selain sebagai pemanis, gula juga dapat digunakan sebagai stabilizer pada
pembuatan adonan kue maupun roti. Selain itu, gula juga digunakan sebagai
16
oleh BAL menjadi asam laktat. Semakin banyak gula, maka aktivitas pemecahan
gula menjadi asam laktat oleh BAL semakin besar, namun konsentrasi gula yang
berlebihan dapat mengakibatkan kondisi lingkungan menjadi hipertonik sehingga
cairan dari dalam sel BAL akan mengalir keluar yang mengakibatkan dehidrasi
dan pengkerutan sel (Plasmolisis).
2.8 Minuman probiotik
Minuman probiotik merupakan minuman yang didalamnya berisi bakteri
hidup yang sangat menguntungkan bagi inangnya karena dapat meningkatkan
keseimbangan mikroflora usus. Bakteri yang digunakan dalam minuman probiotik
berasal dari kelompok bakteri asam laktat (BAL) seperti Lactobacillus
Bulgaricus, Streptococcus Thermopilus, dan Lactobacillus Rhamnosus.
Minuman probiotik termasuk ke dalam pangan fungsional yang memiliki
kandungan komponen aktif dan dapat memberikan efek terhadap kesehatan tubuh.
Keuntungan yang dapat diperoleh dari konsumsi minuman probiotik, antara lain
mencegah infeksi pencernaan, mencegah kolesterol (bakteri probiotik
menghasilkan zat-zat antikolesterol dan menyerap sejumlah kolesterol ke dalam
selnya), dan dapat mencegah kanker (antikarsinogenik).
Kebanyakan minuman probiotik menggunakan bahan dasar dari susu
hewani antara lain yoghurt dan kefir, selain dari susu hewani terdapat pula
minuman probiotik menggunakan susu nabati seperti soyghut yang dibuat dengan
bahan dasar kacang kedelai.
Produk yang dikatakan sebagai probiotik harus mengandung bakteri
17
probiotik tersebut diharapkan dapat mengantisipasi penurunan jumlah sel selama
melewati sistem saluran pencernaan. Berdasarkan SNI (Anon., 2009) standar total
asam untuk susu fermentasi berkisar 0,2-0,9%, dan menurut CODEX (2003)
dalam Hartayanie (2012) standar total asam untuk susu fermentasi minimal 0,3%.
