PENGARUH JENIS MIKROORGANISME dan pH TERHADAP

PENGARUH JENIS MIKROORGANISME dan pH TERHADAP KUALITAS MINUMAN
PROBIOTIK dari AMPAS TAHU
THE EFFECT OF pH and TYPE OF MICROORGANISMS FOR QUALITY PROBIOTIC DRINKING
FROM BEAN CAKE SOLID WASTE
Sri Kumalaningsih1, Wignyanto1, Vitta Rizky Permatasari1, A. Triyono2*
Pengajar Jurusan Teknologi Industri Pertanian-Fakultas Teknologi Pertanian-Universitas
Brawijaya Jl. Veteran-Malang 65145
2Alumni Jurusan Teknologi Industri Pertanian-Fakultas Teknologi Pertanian-Universitas Brawijaya Jl.
Veteran-Malang 65145
*email: [email protected]
1Staff
ABSTRAK
Penelitian bertujuan untuk mengetahui pengaruh jenis mikroorganisme dan pH yang tepat
untuk mendapatkan kualitas dan viabilitas yang tinggi pada proses pembuatan minuman probiotik
dari ampas tahu. Penelitian menggunakan metode rancangan acak pola tersarang dengan 2 faktor,
yaitu jenis isolat yang digunakan (Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus casei) dan pH (5 ; 6 dan 7)
dengan 3 kali ulangan. Parameter yang diamati adalah pengamatan kimia (pH, total gula, total asam)
dan pengamatan mikroobiologi (Total BAL). Hasil Penelitian menunjukkan bahwa semakin rendah
pH pada masing-masing mikroorganisme yaitu Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus casei maka
viabilitas BAL selama fermentasi semakin tinggi. Perlakuan pH 5 dengan jenis mikroorganisme
Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus casei mexmberikan hasil yang paling baik dalam
mempertahankan viabilitas BAL selama proses fermentasi dengan total BAL 6 x 10 9 CFU/ml untuk
Lactobacillus casei dan 4,90 x 109 CFU/ml untuk Lactobacillus plantarum. Semua perlakuan masih
memenuhi syarat panagan probiotik karena hingga penyimpanan selama 4 minggu yakni 5,48 x 106 4,80 x 108 CFU/ml (>106 CFU/ml) produk
Kata Kunci: Ampas Tahu, Lactobacillus plantarum, pH, Lactobacillus casei, Viabilitas BAL
ABSTRACT
This research is aimed to find out the best pH and microorganism for the product of probiotic drink
from solid waste bean cake. In this research using nested methods with 2 factors that is kind of isolates
(Lactobacilus casei and lactobacillus plantarum) and degree of acidity (pH) (5 ; 6 ; 7) with 3 times a snapshot
exam. In parameter that observed is the observation of chemistry (pH, a total sugar, total acid) and observation
mikroobiologi (total bales)The result showed that the more low pH on each microorganisms namely
Lactobacillus plantarum and lactobacillus casei then viabilitas bales during fermentation is getting higher.
Treatment pH with kind microorganisms Lactobacillus plantarum andLactobacillus casei give the results of the
most good in maintaining viabilitas bales during the process of fermentation with a total bales 6 x 10 9 CFU/mls
to lactobacillus casei and 4,90 x 109 CFU/mls to Lactobacillus plantarum. treatment until all storage for 4 weeks
namely 5,48 x106- 4,80 x 108cfu/mls (< 106 cfu/mls) , so that product can become probiotic prtoduct
Keywords: Tofu Dregs, Lactobacillus plantarum, pH, Lactobacillus casei, Viability BAL
PENDAHULUAN
67,5% karbohidrat dan 17,4% protein sehingga
masih bisa dimanfaatkan untuk meningkatkan
Ampas tahu merupakan limbah
nilai ekonomis dari ampas tahu. Peningkatan
produksi tahu yang terbuat dari kacang
nilai ekonomis ampas tahu dapat dilakukan
kedelai dan berpotensi cukup tinggi di
dengan memanfaatkan ampas tahu menjadi
Indonesia. Total ampas tahu di Indonesia
produk berupa minuman dengan kadar
tercatat pada tahun 2013 sebanyak 807.568 ton,
protein yang tinggi. Minuman dengan kadar
sedangkan Jawa Timur sebanyak 337.283 ton
protein yang tinggi ini dapat dikonversikan
(Anonymous,
2012).
menjadi produk berupa minuman probiotik.
Ditinjau dari komposisi kimianya, ampas
Minuman
probiotik
merupakan
tahu mempunyai beberapa kandungan unsur
sejenis minuman yang dibuat dengan
senyawa bioaktif yang tinggi karena menurut
memanfaatkan genus bakteri probiotik
Hartono (2004) ampas tahu masih memiliki
tertentu untuk membantu proses fermentasi
(Tamine et al, 2005). Fermentasi merupakan
proses yang relatif murah dan mampu
menyederhanakan karbohidrat kompleks serta
meningkatkan protein sehingga nilai gizi
bahan yang terfermentasi lebih tinggi
daripada bahan asalnya. Menurut Aisjah
(2007),
peningkatan
protein
terjadi
disebabkan oleh adanya aktivitas mikroba
dan terjadi penambahan protein dari massa
sel mikroba akibat pertumbuhannya selama
proses
fermentasi
berlangsung.
Permasalahannya semakin lama fermentasi,
tingkat keasaman makin tinggi sehingga akan
menghambat pertumbuhan bakteri patogen,
namun
apabila
terlalu
lama
akan
mempengaruhi cita rasa yang terlalu asam,
sebaliknya fermentasi yang terlalu singkat
menyebabkan bakteri asam laktat tidak
optimal dalam memecah nutrisi dan jumlah
bakteri kurang optimal untuk dikategorikan
sebagai minuman probiotik selain itu
fermentasi juga berpengaruh terhadap
viabilitas BAL (Palupi, 1999). Dalam proses
fermentasi ada beberapa faktor yang
mempengaruhi
tingkat
pertumbuhan
mikroba yaitu substrat, suhu, pH, oksigen,
dan mikroba yang digunakan (Kunaepah,
2008). salah satu faktor yang terpenting dalam
proses fermentasi adalah tingkat keasaman
(pH) yang secara otomatis akan berhubungan
dengan jenis mikroorganisme yang digunakan.
Hal ini berarti tiap jenis mikroorganisme
yang digunakan memiliki pH optimal dalam
berfermentasi sehingga mampu dihasilkan
senyawa-senyawa
aktif
yang
optimal.
Semakin optimalnya pH fermentasi maka
mikrobia akan berkembang dengan baik dan
aktif, sehingga
mampu menguraikan
kandungan kimia dalam bahan.
Berdasarkan penjabaran di atas, pada
penelitian ini akan dicari pH fermentasi yang
tepat untuk tiap jenis inokulum
yang
digunakan sehingga mampu menghasilkan
produk minuman probiotik yang memiliki
kandungan gizi yang baik yang diukur
melalui uji kimia dan biologis.
BAHAN DAN METODE
Bahan
Bahan
yang
digunakan
dalam
pembuatan minuman probiotik dari ampas
tahu antara lain ampas tahu, MRSA, MRSB,
susu skim 5%, gula 5%, starter L. plantarum
dan L. casei.
Alat
Alat
yang
digunakan
dalam
pembuatan stok kultur dan kultur siap pakai
adalah timbangan digital, Wadah penimbang,
gelas ukur, Kompor gas, Autoklaf, incubator,
Laminar Air Flow, tabung reaksi, erlenmenyer,
pipet volume, jarum ose, bola hisap, pipet
mikro, alumunium foil dan plastik wrapped,
pH meter, viscometer, aotoklaf, hand
refraktometer, inkubator, spektrofotometer,
sentrifuse, vortex, tube plastik, tabung reaksi,
cawan petri, erlemeyer, botol kaca, labu ukur,
laminar air flow, mikropipet, kompor listrik,
termometer, pipet volume, pipet tetes, spatula
kaca, gelas ukur, beaker glass, bola hisap,
almunium foil, kertas label, timbangan digital
buret, bunsen, colony counter dan jarum ose
Rancangan Percobaan
Penelitian ini merupakan penelitian
eksperimental yang menjelaskan adanya
pengaruh yang terjadi pada minuman
probiotik dari ampas tahu. Metode penelitian
yang digunakan yaitu Rancangan Acak Pola
Tersarang (RAT) yang disusun secara faktorial
dengan 2 faktor. Faktor I terdiri dari 2 level
yaitu jenis mikroorganisme (L. casei dan L.
plantarum) dan faktor II terdiri dari 3 level
yaitu pH (7;6;5). Sehingga, didapatkan 6
kombinasi perlakuan dengan 3 ulangan.
Pembuatan Stok Kultur
A. Stok Kultur
Bakteri L. plantarum dan L. casei dalam
kultur agar didapatkan di Laboratorium
Biokimia dan Nutrisi Teknologi Hasil
Pertanian. Kemudian ditumbuhkan dalam
media MRS agar miring steril dan diinkubasi
suhu 370C selama 24 jam. Kemudian Stok
kultur
agar
miring
disimpan
dalam
refrigerator suhu 2-30C dan digenerasi 1
minggu sekali.
B. Kultur Starter
Stok kultur agar miring digores, lalu
kultur dipindahkan dalam 10 ml medium
MRS Broth steril lalu diinkubasi suhu 370C
selama 24 jam. Kemudian 10 ml medium
MRS broth yang telah melalui masa inkubasi
24 jam pada suhu 370C tersebut dipindahkan
kedalam 90 ml campuran steril yang terdiri
dari susu ampas tahu, susu skim dan gula 5%.
Di inkubasi pada suhu 370C selama 24 jam.
Kultur starter cair siap dipakai.
Pembuatan minuman probiotik dari ampas
tahu
Proses pembuatan minuman probiotik dengan
menggunakan ampas tahu dapat dijelaskan
sebagai berikut :
1. Limbah padat tahu berupa ampas tahu
(biasanya masih berwujud setengah basah)
diblender terlebih dahulu.
2.Ampas tahu dipres dengan menggunakan
pengepres hidrolik hingga menghasilkan
susu ampas tahu.
3.Susu ampas tahu kemudian ditambahkan
gula 5% (v/b) dan susu skim 5% (v/b).
4.Setelah tercampur, kemudian susu ampas
tahu dimasak sampai 850C.
5. Susu ampas tahu didinginkan sampai suhu
400C.
6.Setelah
dingin
susu
ampas
tahu
ditambahkan starter sebanyak 5% dan
difermentasi selama 6 jam serta di atur pH
sesuai
dengan
rancangan
sehingga
menghasilkan minuman terfermentasi.
7.Minuman terfermentasi probiotik kemudian
di lakukan uji kimia (pH, Total Gula dan
Total Asam) dan Biologis (Total BAL).
Analisa kimia meliputi total asam
(AOAC, 1970), total gula dengan metode
Anthrone (Apriyanto dkk., 1989), dan pH
(AOAC,1990). Analisa biologi menggunakan
Total BAL (Lay,2004). Analisa data dilakukan
dengan metode analisis ragam (Analysis of
Variant atau ANOVA) Kemudian dilakukan
uji beda BNT dengan taraf nyata 5% (Young
and Huffman, 2003).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bahan Baku
Tujuan dilakukan analisa bahan baku
ini adalah untuk mengetahui kandungan zat
gizi dalam sari ampas tahu yang digunakan
dalam pembuatan minuman probiotik sari
ampas tahu. Analisis kimia yang dilakukan
meliputi pH, Kadar total asam dan kadar
protein. Hasil analisa dapat dilihat pada tabel
1.
Tabel 1 Rerata Hasil Analisa Sari Ampas tahu
Parameter
Hasil
penelitian
Rerata pH
7,8
Rerata Total Asam
0,079%
Kadar Protein
7,89%
Total Gula
3,12%
Keterangan:* Hartono (2004)
Literatur
5,20 *
0,083% *
17,4% *
-
Pada Tabel 4.1 dapat dilihat bahwa
analisa yang dilakukan tidak berbeda jauh
dengan literatur yang ada. Analisa pH
dilakukan untuk mengetahui penurunan pH
akibat fermentasi BAL. Penurunan pH juga
terkait dengan jumlah total asam, di mana
hasil analisa menunjukkan makin tinggi total
asam maka pH semakin rendah. Analisa total
asam dilakukan untuk mengetahui perubahan
jumlah total asam setelah melalui proses
fermentasi oleh BAL pada produk minuman
probiotik ampas tahu. Analisa total gula
dilakukan untuk mengetahui jumlah gula
pada ampas tahu yang akan dimanfaatkan
oleh BAL sebagai nutrisi dalam proses
fermentasi.
Hasil Analisa Minuman Probiotik dari
Ampas tahu
A. Total BAL
Analisa total BAL setelah proses
fermentasi pada produk minuman probiotik
dari ampas tahu dilakukan untuk mengetahui
perubahan total BAL setelah mengalami
proses fermentasi selama 6 jam dan
mengetahui pengaruh pH tehadap rerata total
BAL. Perubahan total BAL pada minuman sari
ampas tahu probiotik dapat dilihat pada Tabel
2
Tabel 2 Rerata Hasil Analisa Peningkatan Total BAL
Perlakuan
Mikroorganisme
L. casei
L plantarum
pH
7
6
5
7
6
5
Total BAL CFU / mL
Sebelum Fermentasi
Setelah Fermentasi
1,14 x 108
1,13 x 109
1,53 x 108
2,80 x 109
1,60 x 108
6,00 x 109
8
2,50 x 10
1,58 x 1010
8
2,65 x 10
3,87 x 1010
8
3,17 x 10
4,90 x 1010
Peningkatan
1,02 x 109
2,65 x 109
5,99 x 1010
1,56 x 1010
3,84 x 1010
4,87 x 1010
Berdasarkan Tabel 2 dapat dilihat
bahwa total BAL pada seluruh perlakuan
mengalami peningkatan setelah fermentasi.
Kenaikan total BAL tertinggi
pada jenis
mikroorganisme Lactobacillus casei yaitu pada
pH 5 yakni sebesar 5,99 x 1010 dan untuk
kenaikan total BAL terendah yaitu pada pH 7
yakni sebesar 1,02 x 109. Sedangkan, untuk
Lactobacillus plantarum kenaikan total BAL
tertinggi yaitu pada perlakuan pH 5 yakni
sebesar 4,87 x 1010 dan kenaikan total BAL
terendah yaitu pada perlakuan pH 7 yakni
sebesar 1,56 x 1010. Kenaikan total BAL
tertinggi
pada
pH
5
oleh
setiap
mikroorganisme dikarenakan masing-masing
mikroorganisme pada pH asam lebih
produktif dan lingkungannya lebih sesuai
untuk melakuakan metabolit dibandingkan
dengan pH netral. Menurut Hayes (1995),
pertumbuhan bakteri dipengaruhi oleh
beberapa faktor antara lain nutrisi, temperatur,
kelembapan, oksigen, pH dan substansi
penghambat. Untuk kenaikan total BAL
sebelum dan sesudah fermentasi pada masingmasing perlakuan dapat dilihat pada gambar
1.
Gambar 1. Diagram Peningkatan Total BAL
Selama Proses Fermentasi
Pada Gambar 1 dapat dilihat bahwa
semua perlakuan mengalami peningkatan
total BAL. Peningkatan total BAL selama
fermentasi karena, bakteri asam laktat
memiliki
pH
yang
optimal
untuk
menghasilkan asam laktat dari perombakan
gula dan protein menjadi komponenkomponen yang lebih sederhana yakni asam
laktat, asam organik, CO2, H2O dan energi.
Menurut Salminen dan Wright (1998), faktor
lingkungan yang optimal maka bakteri akan
secara produktif untuk memfermentasi gula
menghasilkan asam laktat dan energi
pertumbuhan dimana setiap 1 mol glukosa
akan menghasilkan 2 mol asam laktat dan 2
ATP.
Hasil Analisa Total Asam
Perubahan total asam akibat jenis mikroorganisme dan pH dapat dilihat pada Tabel 4.4
Tabel 4.4 Hasil Analisis Rerata Nilai Peningkatan Total Asam.
Perlakuan
Jenis Mikroorganisme
Lactobacillus casei
Total Asam
Peningkatan
pH Awal
Sebelum Fermentasi Sesudah Fermentasi
7
0,17
0,23a
0,06
6
0,17
0,50b
0,33
5
0,19
0,70c
0,51
Lactobacillus plantarum
7
0,19
0,37a
0,18
6
0,21
0,48a
0,27
5
0,21
0,57b
0,36
Keterangan: Angka pada kolom dengan mempunyai huruf yang tidak sama menunjukkan beda
nyata pada uji BNT 5%.
Pada Tabel 4.4 dapat dilihat pada jenis
mikroorganisme L. casei peningkatan total
asam paling tinggi yakni pada minuman
probiotik dari ampas tahu dengan pH 5
sebesar 0,51% dan peningkatan total asam
terendah yakni pada pH 7 sebesar 0,06%.
Sedangkan, pada jenis mikroorganisme
Lactobacillus
plantarum
memiliki
rerata
peningkatan total asam tertinggi yakni pada
pH 5 sebesar 0,36% dan rerata peningkatan
total asam terendah yakni pada pH 7. Hasil
analisa ragam menunujukan bahwa pengaruh
jenis mikroorganisme dan pH memberikan
pengaruh yang nyata (α = 0,05) terhadap
peningkatan total asam minuman probiotik
dari ampas tahu selama fermentasi.
Semakin optimalnya pH pada masingmasing mikroorganisme maka total asam yang
dihasilkan semakin tinggi. Hal ini disebabkan
karena bakteri asam laktat yakni L.casei dan L.
plantarum dapat menggunakan pH tersebut
sebagai lingkungan yang sesuai untuk
pertumbuhan dan menghasilkan asam yang
lebih banyak. Selain itu peningkatan total
asam dapat dipengaruhi oleh pH dengan
masing-masing mikroorganisme sehingga
semakin optimalnya pH yang tersedia bagi
bakteri asam laktat untuk merombak nutrisi
yang terkandung dalam substrat sehingga
terakumulasinya asam-asam organik dalam
jumlah yang lebih banyak dalam waktu yang
singkat
(Helferich
dan
Westhoff,
1980).Penjelasan untuk kenaikan total asam
sebelum dan sesudah fermentasi dapat dilihat
pada gambar 4.3
Pada Gambar 4.3 dapat dilihat bahwa
semua perlakuan mengalami kenaikan total
asam. Total asam yang terhitung diasumsikan
sebagai jumlah asam laktat yang merupakan
hasil dari metabolit BAL yang ditambahkan.
Ketika sel mengalami pertumbuhan maka
akan terjadi peningkatan total asam pada
medium fermentasi. Rerata total asam yang
terhitung berkisar antara 0.23% - 0,7%.
Hasil Analisa Total Gula
Gambar
4.3.
Diagram
Pengaruh
jenis
mikroorganisme dan pH terhadap Rerata
Total Asam minuman probiotik dari ampas
tahu
Pengaruh jenis mikroorganisme dan pH
terhadap rerata total gula minuman probiotik
ampas tahu dapat dilihat pada tabel 4.5.
Tabel 4.5 Hasil Analisis Rerata Peningkatan Total Gula
Perlakuan
Jenis Mikroorganisme
Lactobacillus casei
Total Gula
Peningkatan
pH
Sebelum Fermentasi Sesudah Fermentasi
7
10,44
9,47b
0,97
6
11,34
10,12bc
1,22
5
13,53
6,93a
6,60
Lactobacillus plantarum
7
11,17
10,92bc
0,25
6
13,22
9,90b
3,32
5
14,85
7,28a
7,58
Keterangan: Angka pada kolom dengan mempunyai huruf yang tidak sama menunjukkan beda
nyata pada uji BNT 5%
Berdasarkan Tabel 4.5 dapat dilihat
bahwa untuk jenis mikroorganisme L. casei
memiliki penurunan total gula tertinggi yakni
pada pH 5 sebesar 6,60 total dan rerata
penurunan total gula terkecil adalah pada pH
7 sebesar 0,97. Sedangkan untuk jenis
mikroorganisme L. plantarum memiliki rerata
penurunan total gula sebelum dan sesudah
fermentasi sebesar 7,58 pada pH 5 dan rerata
penurunan total gula tergula terkecil pada pH
7 sebesar 0,25. Hasil analisa ragam
menunjukan
bahwa
pengaruh
jenis
mikroorganisme
dan
pH
memberikan
pengaruh yang nyata (α = 0,05) terhadap
penurunan total gula minuman probiotik
ampas tahu selama fermentasi. Total gula
akan semakin menurun sesuai kenaikan total
asam. Hal ini dikarenakan total gula adalah
substrat untuk mikroorganisme dalam
menghasilkan asam-asam laktat. Menurut Ray
dan
Bhunia
(2008)
BAL
mampu
memanfaatkan sukrosa sebagai sumber nutrisi
karena sukrosa telah mengalami hidrolisis
menjadi glukosa dan fruktosa yang kemudian
dimetabolisme pada jalur EMP (Embeden
Meyerhoff Parnas) menghasilkan asam laktat.
Penurunan total gula untuk semua perlakuan
dapat dilihat pada gambar 4.4 dibawah ini.
Gambar
4.4
Diagram
Pengaruh
Jenis
mikroorganisme dan pH terhadap Rerata
Total Gula Minuman Probiotik Ampas tahu.
Berdasarkan Gambar 4.4 dapat dilihat
bahwa
semua
perlakuan
mengalami
penurunan. Total total gula pada minuman
probiotik ampas tahu sebelum fermentasi
berkisar antara 9,75%-10,98% sedangkan
setelah fermentasi total gula yang dihasilkan
6,93%-10,92%. Penurunan nilai total gula
terjadi pada semua perlakuan. Penurunan
total gula berkaitan dengan peningkatan total
BAL,
dimana
penurunan
total
gula
menunjukkan
jumlah
substrat
yang
digunakan oleh BAL untuk pertumbuhan.
Semakin banyak nutrisi yang dirombak maka
total gula akan semakin kecil.
dari ampas tahu difermentasi selama 6 jam
dengan mikroorganisme yang berbeda yaitu
Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus casei,
dan kemudian minuman probiotik dari ampas
tahu disimpan dalam kulkas pada suhu 4°C
selama 4 minggu, diamati pada minggu ke 0, 2,
dan 4 minggu.
Hasil Analisa Viabilitas Bakteri Asam Laktat
Selama Penyimpanan Dingin
Viabilitas bakteri probiotik dapat
dilihat dari jumlah total bakteri asam laktat
pada awal penyimpanan minuman ampas
tahu probiotik dari minggu ke-0 hingga
minggu ke-4. Hasil pengamatan viabilitas BAL
dapat dilihat pada Tabel 4.6.
Hasil Analisa Minuman Probiotik Dari
Ampas Tahu Selama Penyimpanan Dingin
Dalam
penelitian
ini,
minuman
probiotik dari ampas tahu dibuat dengan
mengatur pH yaitu pH 5, pH 6 dan pH 7.
Masing-masing kelompok minuman probiotik
Tabel 4.6 Rerata Nilai Total BAL Selama Penyimpanan Dingi
Jenis Mikroorganisme
L. casei
L. plantarum
pH
7
6
5
7
6
5
0
1,14 x108
1,53 x108
1,60 x108
2,50 x108
2,65 x108
3,17 x108
Penurunan total BAL tertinggi adalah
minuman probiotik dari ampas tahu dengan
jenis mikroorganisme L. plantarum pH 5 yaitu
sebesar 6,70 x107 dan L.casei pH 5 sebesar 9,05
x107 sedangkan penurunan total BAL terendah
adalah perlakuan L. plantarum pH 7 sebesar
8,75 x 107 CFU/ml dan L.casei pH 5 sebesar
6,60 x107CFU/ml. Hal tersebut dikarenakan
selama penyimpanan dingin banyak sel mikro
yang rusak dan mati. Namun, pada pH 7
mengalami sedikit penurunan total BAL
dikarenakan pada pH 7 setiap jenis
mikroorganisme masih memiliki total gula
yang cukup banyak sehingga dapat berfungsi
sebagai cryoprotectant agent yakni zat yang bisa
melindungi dinding sel bakteri selama proses
pendinginan. Menurut literatur Fardiaz (1992)
total gula dapat berfungsi sebagai bahan
pelindung dari kerusakan akibat proses
pendinginan, akan tetapi dalam konsentrasi
tinggi dapat menyebabkan kerusakan pada
sebagian sel bakteri. Menurut Yousef dan
Juneja (2003), penurunan temperatur dapat
menyebabkan penurunan fluiditas lapisan
ganda fosfolipid yang menyusun membran sel.
Lebih lanjut dapat menyebabkan peningkatan
konsentrasi senyawa terlarut dalam sel yang
Minggu
2
5,74 x107
7,48 x107
1,25 x108
2,13 x108
2,40 x108
2,8x108
4
2,68 x106
1,13 x107
6,95 x107
1,84 x108
2,09 x108
2,50 x108
Penurunan
8,75 x 107
8,9x107
9,05 x107
6,60 x107
6,63 x107
6,70 x107
dapat mendorong terjadinya osmotic injury
pada protein sel. Kematian sel akibat
pembekuan terutama disebabkan osmotic
injury protein sel yang menyebabkan
kerusakan membran sel dan denaturasi DNA.
Kedua hal inilah yang menyebabkan
terjadinya penurunan total probiotik selama
penyimpanan suhu rendah. Penurunan
masing-masing jenis mikroorganisme pada
pH 5 dapat dilihat pada gambar 4.5
Gambar
4.5.
Grafik
Pengaruh
Jenis
Mikroorganisme
dan
pH
Terhadap
Viabilitas BAL Selama Penyimpanan Dingin
Berdasarkan Gambar 4.5 dapat dilihat
bahwa selama penyimpanan dingin minuman
probiotik dari ampas tahu mengalami
penurunan. Penurunan total BAL diduga
karena adanya proses pendinginan yang
dapat menyebabkan bakteri probiotik dorman
sehingga bakteri pada minuman probiotik dari
ampas tahu mengalami penurunan total BAL.
Hal tersebut sejalan dengan pernyataan Beal et
al.
(2000)
bahwa
tahap
pendinginan
merupakan titik kritis yang berpengaruh
negatif terhadap viabilitas dan kondisi
fisiologis bakteri. Haynes & Playne (2002)
menyatakan bahwa pendinginan awal dan
churning memberikan efek yang paling besar
terhadap penurunan viabilitas sel probiotik.
Pendinginan air memicu larutan menjadi lebih
kental sehingga menyebabkan kerusakan
osmotik. Suhu pendinginan yang cepat
cenderung menyebabkan mikroba dorman
tetapi tidak membunuhnya (Tontora et al.,
2001). Adam and Moss (2000) menambahkan
bahwa suhu memberikan pengaruh besar
dalam peningkatan maupun penurunan
pertumbuhan mikroorganisme.
4.3.2 Hasil Analisa pH Selama Penyimpanan
Dingin
Bakteri
asam
laktat
selama
penyimpanan beku akan terus menghasilakan
asam lakat sehingga dapat menurunkan pH.
Penurunan pH dapat dilihat pada Tabel 4.7.
Tabel 4.7 Rerata Nilai pH Selama
Penyimpanan Dingin
Minggu
Jenis Mikro
pH
Penurunan
organisme
0
2
4
L. casei
7 5,84 4,83 4,53
1,31b
6 4,95 4,71 4,51
0,44a
5 3,96 3,65 3,45
0,52a
L. plantarum
7 4,90 4,78 4,41
0,50a
6 4,32 4,64 4,37
0,04a
5 3,83 3,60 3,34
0,49a
Keterangan: Angka pada kolom dengan
mempunyai huruf yang tidak sama
menunjukkan beda nyata pada uji BNT 5%.
Pada Tabel 4.7 dapat dilihat bahwa
pada jenis mikroorganisme L. casei penurunan
terendah hingga minggu ke 4 pada perlakuan
pH 5 dengan nilai penurunan sebesar 1,31
sedangkan untuk jenis mikroorganisme L.
plantarum penurunan tertinggi juga pada
perlakuan dengan pH 5. Hal ini dapat
dikarenakan karena beberapa faktor yakni
selama
proses
penyimpanan
dingin
mikroorganisme pada pH 5 sudah memasuki
fase log. Menurut Wolvers (2010) menyatakan
bahwa asam laktat merupakan hasil metabolit
utama fermentasi BAL, di mana bentuk
terdisosiasi tergantung pada pH Penurunan
pH dapat dilihat pada grafik 4.6.
Gambar 4.6. Grafik Analisis pH Selama Proses
Penyimpanan
Pada Gambar 4.6 dapat dilihat bahwa
selama penyimpanan dingin pH minuman
probiotik dari ampas tahu mengalami
penurunan. Penurunan pH terjadi karena
adanya BAL yang menghasilkan asam laktat
hasil dari proses metabolismenya. Asam laktat
yang terakumulasi menyebabkan pH semakin
menurun selama penyimpanan. Menurut
literatur bahwa pH mengalami penurunan
dikarenakan asam laktat yang dihasilkan oleh
bakteri asam laktat akan disekresikan keluar
sel sehingga terakumulasi didalam cairan
fermentasi, peningkatan asam laktat dapat
diukur dengan adanya penurunan pH pada
minuman probiotik ampas tahu Singleton
(1988).
Hasil
Analisa
Total
Asam
Selama
Penyimpanan Dingin
Menurut Nurwantoro et al., (2009)
menyatakan bahwa kemampuan terbesar
yang dimiliki BAL dapat mendegradasi
berbagai jenis gula menjadi berbagai
komponen terutama asam laktat. Pada
minuman probiotik dari ampas tahu
kandungan
bakteri
didalamnya
masih
melakukan proses metabolisme selama
penyimpanan dingin. Peningkatan total asam
pada semua perlakuan dapat dilihat pada
Tabel 4.8.
Tabel 4.8. Rerata Nilai Total Asam Selama
Penyimpanan Dingin
Minggu
Jenis Mikro
pH
Selisih
organisme
0
2
4
L. casei
7
0,24
0,28
0,48
0,24ab
6
0,49
0,6
0,65
0,16a
5
0,64
0,67
0,69
0,05a
L. plantarum 7
0,28
0,38
0,45
0,17a
6
0,5
0,52
0,59
0,09a
5
0,74
0,73
0,78
0,06a
Keterangan: Angka pada kolom dengan
mempunyai huruf yang tidak sama
menunjukkan beda nyata pada uji BNT 5%.
Berdasarkan Tabel 4.8 dapat dilihat
bahwa pengaruh jenis mikroorganisme
terhadap total asam selama penyimpanan
dingin. Minuman ampas tahu probiotik
dengan jenis mikroorganisme L. plantarum
pH 5 dan L. casei pH 5 memiliki peningkatan
total asam yang terendah sekitar 0.05% dan
0,06%.sedangkan untuk peningkatantotal
asam
trtinggi
pada
masing-masing
mikroorganisme yaitu pada pH 7. Hal ini
dikarenakan total gula selama proses
fermentasi pada pH 7 masih cukup besar.
Gula berfungsi selain sebagai pelindung
kerusakan bakteri selama penyimpanan
dingin juga berfungsi sebagai nutrisi BAL
pada saat penyimpanan dingin karena
semakin besar jumlah gula maka substrat
yang tersedia bagi mikroba semakin banyak,
sehingga pertumbuhannya semakin banyak
dan cepat, sehingga aktivitas mendegradasi
sukrosa menjadi asam organik menjadi tinggi
pula (Harper dan Hall, 1976 dalam Sulastri,
2008). Asam yang terbentuk dipengaruhi oleh
penambahan sukrosa. Pada tahap pertama
sukrosa akan dipecah menjadi asam piruvat
melalui Jalur Embden Meyerhof-Parnas (EMP)
(Lee, 1996). Pada tahap kedua fermentasi asam
piruvat akan diubah menjadi asam laktat
(Fardiaz,1988). Nilai total asam pada
minuman ampas tahu probiotik selama
penyimpanan suhu rendah peningkatannya
tidak signifikan akibat dari aktifitas dan
pertumbuhan bakteri kurang maksimun
selama suhu dingin. Hal tersebut sejalan
dengan literatur yang menyatakan bahwa
pada suhu pendinginan, reaksi biokimia dan
enzimatis dalam sel bakteri akan menurun
sehingga menyebabkan proses metabolisme
akan berjalan lambat (Hadiwiyoto, 1994).
Hasil analisa ragam menujukkan bahwa
perlakuan jenis mikroorganisme L. casei
memberikan pengaruh yang nyata (α=0,05)
terhadap pH akan tetapi perlakuan jenis
mikroorganisme L. plantarum dan pH
memberikan pengaruh yang tidak nyata
terhadap peningkatan total asam minuman
probiotik dari ampas tahu untuk jenis
mikroorganisme L. casei selama penyimpanan
dingin.
Gambar
4.7.
Grafik
Pengaruh
Mikroorganisme Dan pH Terhadap
Asam Selama Penyimpanan Dingin
Jenis
Total
Pada Gambar 4.7 dapat dilihat bahwa
total asam selama proses penyimpanan dingin
selama 4 minggu mengalami peningkatan.
Peningkatan yang terjadi, mengindikasikan
bahwa hingga minggu ke-4 masih terdapat
L.casei dan L. plantarum yang masih hidup dan
melakukan
proses
metabolisme
yang
menghasilkan asam laktat sebagai hasil
etabolismenya.
Hasil
Analisa
Total
Gula
Selama
Penyimpanan Dingin
Pengamatan dilakukan setiap 2 minggu
sekali, sehingga diperolah hasil total gula
seperti pada Tabel 4.9.
Tabel 4.9. Rerata Nilai Total Gula Selama
Penyimpanan Dingin
Minggu
Selisih
0
2
4
7
10,60 9,28 8,93 1,67a
6
11,14 10,25 9,03 2,11a
5
7,26
7,17 6,61 0,65a
L. plantarum
7
10,15 9,97 8,65 1,50a
6
9,26
8,46 7,72 1,53a
5
7,86
7,17 7,24 0,62a
Keterangan: Angka pada kolom dengan
mempunyai huruf yang tidak sama
menunjukkan beda nyata pada uji BNT 5%.
Jenis Mikro
organisme
L. casei
Sampel
Pada Tabel 4.9 dapat dilihat bahwa
penurunan total gula
selama proses
penyimpanan mengalami penurunan pada
semua perlakuan. Penurunan terendah pada
jenis mikroorganisme L. casei pH sebesar
0,65% dan L. plantarum sebesar 0,62%. Hal ini
dikarenakan mikroorganisme pada ph 5 sudah
lambat dalam melakukan metabolit sehingga
total gula yang yang berkurang selama
penyimpanan menjadi rendah. Dibandingkan
dengan perlakuan pH 7 pada masing-masing
jenis mikroorganisme penurunan masih tinggi.
Hal ini dikarenakan pada pH 7 masih dapat
mengalami proses metabolit dikarenakan
masih memiliki cadangan substrat yang cukup
banyak. Oberman and Libudzisz (1998),
menyatakan bahwa peningkatan jumlah
bakteri
menyebabkan
peningkatan
perombakan senyawa gula yang ada pada
medium
menjadi
asam–asam
organik.
Perubahan total gula dapat dilihat pada grafik
4.8.
Gambar
4.8.
Grafik
Pengaruh
Jenis
Mikroorganisme Dan pH Terhadap Total
Gula Selama Penyimpanan Dingin.
Pada Gambar 4.8 dapat dilihat bahwa
selama
penyimpanan
dingin
terjadi
penurunan total gula yang disebabkan oleh
adanya proses metabolisme dari BAL yang
memanfaatkan gula sebagai sumber energi
yang dipecah menjadi asam laktat. Penurunan
total gula selama penyimpanan tidak terjadi
secara signifikan pada semua perlakuan. Hal
ini dikarenakan pada suhu penyimpanan
dingin aktifitas metabolisme BAL memecah
gula terhambat. Menurut Hadiwiyoto (1994)
pada suhu dingin reaksi biokimia dan
enzimatis dalam sel bakteri menurun
akibatnya proses metabolisme akan berjalan
lambat.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Hasil
Penelitian
menunjukkan
perlakuan pH 5 dengan jenis mikroorganisme
Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus casei
memberikan hasil yang paling baik dalam
mempertahankan viabilitas BAL selama
proses fermentasi dengan total BAL 6 x 109
CFU/ml untuk Lactobacillus casei dan 4,90 x 109
CFU/ml untuk Lactobacillus plantarum. Selama
penyimpanan semua perlakuan hingga
penyimpanan selama 4 minggu yakni 5,48 x
106 - 4,80 x 108 CFU/ml (>106 CFU/ml),
sehingga produk masih memenuhi syarat
panagan probiotik.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut
tentang umur simpan dan viabilitas BAL
dalam jangka waktu yang lebih lama pada
minuman ampas tahu probiotik probiotik.
.
DAFTAR PUSTAKA
Anonymous.
1984. Official Methods of
Analysis of the Association of Official
Analytical Chemists. Association of
Analytical Chemists. Washington, D.C
. 1990. Official Methods of
Analysis of the Association of Official
Analytical Chemists. Association of
Analytical Chemists. Washington, D.C
. 1995. Official Methods of
Analysis of the Association of Official
Analytical Chemists. Association of
Analytical Chemists. Washington, D.C
.
2002.
Prebiotik
dan
Probiotik
untuk
Kesehatan.
http://www.kompas.com/kompascetak/0201/iptek/prob22.htm. Diakses:
tanggal 8 Januari 2014.
. 2009. Badan Standarisasi
Nasional Indonesia (SNI) 7552:2009).
Jakarta.
. 2012. Badan Pusat Statistik
Tanaman
Pangan
Indonesia.
http://www.bps.go.id/tnmn_pgn.php?
kat=3 pada tanggal 17 Januari 2014.
Aisjah, 2007. Suplementasi Mineral Zn dan
Cu
Melalui
Bioproses
oleh
Saccharoyces cerevisiae Sebagai Pakan
Imbuhan dan Implementasinya pada
Pertumbuhan Ayam Broiler. Makalah
Ilmiah,
Fakultas
Peternakan,
Universitas Padjajaran. Bandung.
Anindita,H.P.T.2002.
Pembuatan
Yakult
Kacang Hijau Kajian Pengenceran
Kacang Hijau dan Kosentrasi Sukrosa.
Skripsi. Teknologi Hasil.
Fardiaz . 1988. Fisiologi Fermentasi. PAU IPB
bekerja sama dengan Lembaga
Sumberdaya Informasi IPB p 15-16, 23.
Fardiaz, Srikandi. 1992. Mikrobiologi Pangan.
PT.Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
Hadiwiyoto, S. 1994. Probiotics and
Gastrointestinal Health. American
Journal of Gastroeneterology. Vol. 95:
2-4.
Harper, W.J. and C.W. Hall. 1976. Dairy
Technology and Engineering. The Avi
Publishing Company Inc. USA.
Hartono. 2004. Pemanfaatan potensi tepung
ampas tahu sebagai bahan pembuatan
minuman probiotik (Okara Probiotik
Drink). Skripsi fakultas Teknologi
Pertanian (IPB). Bogor.
Hayes, J.D. and Pulford, D.J., 1995, The
Glutathione S-transferases Supergene
Family : Regulation of GST and The
Contribution of The Isoenzymes to =
Cancer Chemoprotection and Drug
Resistance, Crit. Rev. in Biochem
Haynes, I.N. & M.J. Playne. 2002. Survival of
Probiotic Cultures in Low Fat Ice
Cream.Aust. J. Dairy Technol. 57, 10-14.
Kunaepah, U. 2008. Pengaruh Lama
Fermentasi dan Konsentrasi Glukosa
Terhadap
Aktivitas
Antibakteri,
Polifenol Total dan Mutu Kimia Kefir
Susu Kacang Merah. Tesis. Universitas
Diponegoro, Semarang.
Lee, K.Y. and Salminen, S., 2009. Handbook of
probiotics & prebiotics 2nd ed.New
Jersey: John Wiley and sons, pp. 177-540.
Moat AG and Foster JW. 1998. Microbial
Physiology. John Wiley & Sons
inc.,Singapore.
Nurwantoro dan A. S. Djarijah. 1997.
Mikrobiologi Pangan Hewani-Nabati.
Kanisius, Yogyakarta.
Nurwantoro, Sutaryo, D. Hartanti dan H.
Sukoco.
2009.
Viabilitas Bifidobacterium bifidum,
kadar laktosa dan rasa es krim
simbiotik pada lama penyimpanan
suhu beku yang berbeda. J. Indon.Trop.
Anim. Agric.34(1):16-21.
Ray, B. 2008. Fundamental Food Microbiology.
CRC Press, Inc., Florida.
Salminen and Wright. 1998. Lactid Acid
Bacteria. Marcell Dekker, Inc. New
York.
Singleton, P. and D. Sainsburry. 1988.
Dictionary of Microbiology and
Molecular Biology, 2nd. John Willey and
Sons, Ltd. Singapore
Sulastri, Titin A. 2008. Pengaruh Konsentrasi
Gum Arab terhadap Mutu Velva Buah
Nanas Selama Penyimpanan Dingin.
Skripsi. Fakultas Pertanian, Universitas
Sumatra Utara. Riau.
Tamime , A. Y., M. Saarela, A. K. Sondergaard,
V. V. Mistry dan N. P. Shah, 2005.
Production
and
Maintenance
of
Viability Probiotics Microorganism in
Dairy Products. In: Tamime, A. Y. (ed).
Probiotic Dairy Products. Blackwell
Publishing Ltd: UK.
Tontora, G. J., E. R. Funke and C. L. Casei.
2001. Microbiology: An Introduction.
An Imprint of Addision Wesley
longman, Inc. San Fransisco.
Wolvers. 2010. Guidance for Substaining the
Evidence for Beneficial Effects of
Probiotics: Prevention and
Management of Infections by
Probiotics. Journal Nutr. 140(3):698-712.
Young, Y and Huffman. 2003. Probiotic Use in
Children. Journal Pediatr helath care 17(6):
27-28.