1 PENDAHULUAN Latar Belakang Susu merupakan

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Susu merupakan salah satu produk pangan yang memiliki banyak
manfaat bagi proses metabolisme tubuh karena mengandung berbagai
nutrisi seperti protein, lemak, karbohidrat, vitamin dan mineral (Saleh,
2004). Di Indonesia, susu kambing belum banyak dikonsumsi oleh
masyarakat. Hal ini disebabkan minimnya pengetahuan tentang manfaat
susu kambing. Selain itu populasi kambing perah juga masih terbatas
(Susanto dan Budiana, 2005). Menurut Martin-Diana et al. (2003) susu
kambing mempunyai kelebihan dibandingkan dengan susu sapi yaitu
memiliki globula lemak yang lebih kecil, sehingga memiliki kecernaan
yang lebih tinggi dan memiliki kandungan alergenik yang lebih rendah.
Nutrisi yang terdapat pada susu dimanfaatkan oleh tubuh melalui
proses pencernaan dan metabolisme. Salah satu nutrisi tersebut adalah
kabohidrat dalam bentuk laktosa yang dapat dipecah oleh enzim laktase
menjadi glukosa dan galaktosa. Enzim laktase terdapat pada mukosa
usus halus. Defisiensi enzim laktase dapat menyebabkan intoleransi
laktosa pada peminumnya (BPOM, 2008).
Fermentasi susu merupakan proses pemecahan laktosa oleh enzim
laktase menjadi monosakarida sederhana yaitu glukosa dan galaktosa
melalui glikolisis menghasilkan asam laktat. Proses fermentasi tersebut
dilakukan oleh bakteri asam laktat (BAL) (Rahayu et al., 1989). Asam
1
organik yang dihasilkan oleh BAL dapat berperan sebagai antibakteri
karena dapat mengganggu fisiologi bakteri patogen dengan cara merusak
dinding sel bakteri patogen tersebut. Hidrogen peroksida yang dihasilkan
BAL akan membentuk radikal bebas dan dapat berperan sebagai
oksidator yang mengoksidasi sel bakteri patogen sehingga sel bakteri
tersebut akan rusak (Caplice dan Fitzgerald., 1999). Hasil dari proses
fermentasi susu dapat meningkatkan kecernaan lemak dan protein,
meningkatkan absorbsi mineral, menurunkan kolesterol darah dan
menghasilkan vitamin B6 (Walstra et al., 1999).
Menurut Nurhayati et al. (2011) bahwa penggunaan starter dari
produk aslinya akan memudahkan dalam proses fermentasi serta
memberikan hasil fermentasi yang lebih baik dan sesuai dengan
karakteristik produk yang diinginkan. Bakteri asam laktat asal Indonesia
telah banyak diteliti, namun belum dikembangkan dengan maksimal.
Salah satu sumber BAL adalah dari susu kambing.
Susu kambing memiliki mikrobia asli yang sangat kaya dan
kompleks, yang dapat dimanfaatkan untuk proses fermentasi. Fermentasi
alam dengan BAL juga banyak diteliti sebagai pengawet makanan (Perin
dan Nero, 2014). Penelitian sebelumnya telah melakukan
isolasi dan
karakterisasi molekuler, morfologi dan biokimia berdasarkan urutan gen
16S rRNA terhadap isolat asal susu kambing PE. Isolat tersebut
teridentifikasi adalah Lactobacillus paracasei M104 dan Pediococcus
pentosaceus M103
yang dapat memfermentasi susu pada suhu 37oC
2
sampai tercapai pH 4,6 (Widodo et al., 2014). Isolat hasil isolasi untuk
dapat dimanfaatkan secara luas perlu dilakukan uji fisiko-kimia dan
mikrobiologis. Salah satu uji yang dapat dilakukan untuk mengukur
aktivitas bakteri tersebut adalah dengan mengukur kemampuannya dalam
memfermentasi substrat dalam hal ini adalah susu kambing.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kualitas fisik, kimia dan
mikrobiologi susu kambing Peranakan Ettawa fermentasi dengan starter
Lactobacillus paracasei M104 dan Pediococcus pentosaceus M103.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan mampu mengembangkan produk susu
kambing Peranakan Ettawa fermentasi dengan starter Lactobacillus
paracasei M104 dan Pediococcus pentosaceus M103.
3
TINJAUAN PUSTAKA
Susu Kambing
Menurut Winarno (1993), susu adalah cairan berwarna putih yang
disekresi oleh kelenjar mammae (ambing) pada binatang mamalia betina,
untuk bahan makanan dan sumber gizi bagi anaknya. Sebagian susu
yang dikonsumsi manusia adalah susu sapi. Devendra dan Burns (1994)
menjelaskan bahwa susu kambing mempunyai keunggulan penting
dibanding dengan susu sapi sebagai bahan makanan manusia. Salah satu
keunggulannya adalah energi total yang terkandung dalam susu kambing
sebanyak 50% berasal dari lemak sementara dari laktosa serta protein
masing-masing 25%. Tabel 1 menunjukkan perbedaan komposisi antara
susu selain kambing dengan susu kambing (Jandal, 1996).
Tabel 1. Perbedaan komposisi susu kambing dengan susu mamalia lain
Komposisi
Kambing
Domba
ASI
Sapi
Lemak (%)
3,80
7,62
3,67-4,7
3,67
SNF (%)
8,68
10,33
8,90
9,02
Laktosa (%)
4,08
3,70
6,92
4,78
Protein (%)
2,90
6,21
1,10
3,23
Kasein(%)
2,47
5,16
0,40
2,63
Whey (%)
0,43
0,81
0,70
0,60
Abu (%)
0,79
0,90
0,31
0,73
Sumber: Jandal (1996).
Susu kambing memiliki berat jenis 1,0259 untuk lemak 3,67% dan
1,0257 untuk lemak 3,38% serta 1,029 untuk lemak 3,85% dan memiliki
derajat keasaman 6,10. Titik beku susu kambing -0,596 sampai 0,609oC
tergantung pada konsentrasi komponen susu (Strzalkowska et al,. 2009),
4
sedangkan menurut Park et al. (2007) susu memiliki titik beku -0,540
sampai 0,570oC.
Susu kambing mengandung kasein yang lebih sedikit dibandingkan
dengan susu sapi. Susu kambing mengandung kasein 2,47% sedangkan
susu sapi mengandung kasein sebanyak 2,63% (Jandal, 1996). Selain itu
susu kambing memiliki globula lemak susu lebih kecil dengan diameter
0,73 sampai 8,58 µm (Saleh, 2004).
Banyak jenis produk olahan yang dapat dibuat dari bahan baku
susu. Antara lain yang banyak dikenal masyarakat adalah es krim, susu
bubuk, susu kental, mentega, dan yoghurt. Produk tersebut dihasilkan dari
proses homogenisasi, sterilisasi, pasteurisasi, dan fermentasi (Saleh,
2004).
Susu Fermentasi
Menurut Adams dan Moss (1990) secara mikrobiologis istilah
“fermentasi” mengambarkan suatu aktivitas mikrobia untuk memperoleh
energi melalui katabolisme substrat organik berupa karbohidrat atau
katabolisme untuk keperluan metabolisme dan pertumbuhan mikrobia.
Pada proses tersebut karbohidrat bertindak sebagai akseptor elektron.
Bakteri asam laktat adalah bakteri yang mampu memfermentasikan
karbohidrat untuk memproduksi asam laktat dalam jumlah besar. Tipe
fermentasi asam laktat meliputi homofermentatif yaitu yang hasil
fermentasinya hanya asam laktat dan heterofermentatif yang hasil
fermentasinya disamping asam laktat juga asetat, gas CO2, dan etanol.
5
Beberapa jenis bakteri asam laktat adalah Lactobacillus, Streptococcus,
Enterococcus,
Pediococcus,
Tetragenococcus,
Leuconostoc,
dan
Lactococus (Mitsuoka 1989; Widyastuti, 1999).
Fermentasi susu menggunakan strain tunggal telah banyak
dikembangkan. Salah satunya oleh perusahaan makanan dari Jepang
yaitu Yakult Honsha, telah mengembangkan L. casei strain Shirota
sebagai probiotik yang diaplikasikan dalam minuman susu fermentasi
(Cahyowati, 2011).
Fermentasi susu menghasilkan produk dengan flavor yang disukai
serta tekstur lembut. Komponen susu yang paling berperan selama proses
fermentasi adalah laktosa dan kasein. Laktosa digunakan oleh mikrobia
sebagai sumber karbon dan energi dengan hasil metabolisme asam laktat
yang menyebabkan pH susu turun. Suasana asam (pH rendah)
menyebabkan keseimbangan kasein terganggu dan pada titik isoelektrik
(pH = 4,6) kasein akan menggumpal membentuk koagulan sehingga
terbentuk susu semi padat. Pada kondisi tersebut, kasein susu bermuatan
negatif sedangkan molekul asam laktat selama proses fermentasi
bermuatan positif. Persinggungan antara kasein dan asam laktat
menyebabkan terjadinya proses netralisasi sehingga kasein mengendap
(Rahman et al., 1992).
Aktivitas proteolitik BAL memecah protein menjadi peptida-peptida
menyebabkan penurunan kadar protein. Peningkatan asam laktat akibat
proses fermentasi oleh BAL akan meningkatkan aktivitas lipolitik dalam
6
mereduksi lemak susu sehingga terjadi penurunan kadar lemak dalam
susu fermentasi (Sunarlim dan Setiyanto, 2008). Jumlah asam lemak
bebas akan mengalami peningkatan karena lemak akan terhidrolisis oleh
enzim lipase yang dihasilkan oleh BAL sehingga terbentuk asam lemak
bebas (Murti dan Hidayat, 2009).
Protein susu tidak selalu aktif dan bermanfaat ketika masih dalam
bentuk aslinya namun akan aktif ketika ada aktivitas proteolitik yang
mengubah protein tersebut menjadi molekul yang lebih kecil. Salah satu
cara
mengaktifkan
molekul
tersebut
adalah
dengan
fermentasi
(Ramchandran et al., 2009).
Menurut Codex Allimentarius Committe (2003) dalam standar
Codex untuk susu fermentasi harus mengandung protein minimal 2, 7%,
lemak kurang dari 10%, keasaman minimal 0,3%.
Bakteri Asam Laktat
Bakteri asam laktat (BAL) merupakan bakteri Gram positif, tidak
membentuk spora, bersifat katalase negatif, tahan terhadap kondisi asam,
dan fakultatif anaerob. Sebagian besar BAL, kecuali beberapa spesies
bakteri tertentu, merupakan bakteri non patogen dan termasuk ke dalam
kelompok bakteri yang memiliki status sebagai Generally Recognized as
Safe (GRAS) (Kleerebezem dan Hugenholtz, 2003).
Secara alami BAL dapat dijumpai pada susu dan tempat-tempat
dimana susu itu diproses. BAL menghasilkan sejumlah besar asam laktat
sebagai hasil akhir dari metabolisme karbohidrat. Asam laktat yang
7
dihasilkan menurunkan nilai pH dari lingkungan pertumbuhannya dan
menimbulkan rasa asam. Penurunan pH juga menghambat pertumbuhan
beberapa jenis mikrobia lainnya (Bachrudin et al., 2000).
Secara luas di alam terdapat mikroflora di susu berupa bakteri
Gram positif yang digunakan dalam makanan fermentasi. BAL yang
termasuk dalam kelompok ini adalah genus Lactobacillus, Lactococcus,
Pediococcus dan Leuconostoc. Berdasarkan penelitian Guessas dan Kihal
(2004), hasil isolasi dari susu kambing mentah Aljazair di zona kering terdapat
BAL berupa Lactococcus sp. (76,16%), Streptococcus thermophilus (14,78%) dan
Leuconostoc sp. (8,6%).
Lactobacillus paracasei
Lactobacillus paracasei merupakan bakteri Gram positif, tidak
berspora, homofermentatif, berbentuk batang dalam saluran usus
manusia. Strain Lactobacillus paracasei dapat ditemukan secara alami di
sayuran fermentasi, susu dan daging. Strain Lactobacillus paracasei
banyak digunakan di produk makanan, termasuk susu fermentasi
tradisional dan keju. Strain yang dipilih dari species ini digunakan dalam
produk makanan probiotik dan suplemen makanan (Mitsuoka, 1996).
Penelitian tentang Lactobacillus paracasei telah dilakukan dengan
mengisolasi bakteri tersebut dari keju susu kambing. Lactobacillus
paracasei FT700 telah diuji untuk bertahan hidup dalam saluran
pencernaan dan kepekaan terhadap antibiotik. Lactobacillus paracasei
8
FT700 telah digunakan untuk fermentasi susu sebagai probiotik (Tulini et
al., 2015).
Pediococcus pentosaceus
Pediococcus pentosaceus adalah bakteri asam laktat Gram positif,
fakultatif anaerob, non motil dan tidak berspora. Bersifat toleran terhadap
asam, tidak dapat mensintesis porpirin dan memiliki asam laktat sebagai
produk akhir fermentasi (Axelsson, 1998). Pediococcus pentosaceus
tumbuh pada suhu 40oC tetapi tidak tumbuh pada suhu 50oC dan pada pH
4,5 sampai 8,0 (Garvie, 1986). Pediococcus pentosaceus dapat diisolasi
dari berbagai bahan tanaman dan bakteri keju matang. Organisme ini
dapat digunakan sebagai asam yang menghasilkan kultur starter dan
fermentasi sosis, mentimun dan kacang hijau fermentasi, fermentasi susu
kedelai dan silase (Simpson dan Taguci, 1995). Selain itu bakteri ini dinilai
mampu sebagai starter yang memproduksi asam dalam fermentasi susu
(Caldwell et al., 1996).
Beberapa penelitian telah dilakukan untuk mengisolasi dan
karakterisasi molekuler bakteri Pediococcus pentosaceus dari berbagai
sumber. Menurut Lv et al. (2014) bahwa Pediococcus pentosaceus L105
yang diisolasi dari tinja relawan sehat dapat tumbuh pada suhu 15 sampai
45oC, optimum pada suhu 37oC. Pediococcus pentosaceus L105 juga
dapat tumbuh pada pH 4 sampai 8.
9
Lactocacillus bulgaricus
Lactocacillus bulgaricus termasuk dalam familia Lactobacillus,
merupakan bakteri Gram positif berbentuk batang, bersifat katalase
negatif dan tidak berspora. Tumbuh dengan sangat baik pada pH
optimumnya 5,5 namun pertumbuhannya dapat terhenti pada pH 3,5
sampai 3,8. Lactobacillus bulgaricus bersifat homofermentatif dan dapat
tumbuh pada suhu 15oC atau lebih (Fardiaz, 1992). Produk metabolik
utama dari bakteri ini adalah asam laktat dan komponen aroma seperti
asetildehid dan diasetil (Ray, 2003).
10