BAB II LANDASAN TEORI

perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Laporan TugasAkhir
Pembuatan Yoghurt dari Biji Nangka (Artocarpus heterophyllus)
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Biji Nangka (Artocarpus heterophyllus)
Nangka (Artocarpus heterophyllus) berasal dari India Selatan kemudian
menyebar ke daerah tropis lainnya seperti Indonesia.Nangka (Artocarpus
heterophyllus) termasuk dalam genus Artocarpus, family Moraceae, ordo
Rosales, kelasMagnioliopsida, divisi Magnoliophita, dan kerajaan Plantae.Pohon
nangka bisa tumbuh mencapai 25 m, akarnya panjang berwarna kuning,daunnya
bulatmemanjang dan mengkilat dibagian atas dan agak suram di bagian
bawah.Nangka membutuhkan banyakoksigen agar tumbuh sempurna.Nangka
memiliki bunga tertutup dan melakukan penyerbukan sendiri. Tanaman ini mulai
berbuah setelah 18 bulan dan aktif berbuah hingga berusia 10 tahun.Buah nangka
bisa dipanen jangka waktu 4 sampai 5 bulan setelah munculputik bunga. Berat
buah nangka bisa mencapai 5-15 kg (Dahlan, 1987).
Gambar II.1 Nangka (Artocarpus heterophyllus)
Nangka tumbuh dengan baik di iklim tropis seperti Indonesia dari ujung
barat sampai timur.Tanaman ini tumbuh baik di wilayah dengan curah hujan
lebih dari 1500 mm pertahun di mana musim keringnya tidak terlalu keras.
Nangka
kurang
toleran
terhadap
udara
dingin,
kekeringan
dan
penggenangan.Nangka mulai berbunga dan berbuah setelah berumur 2-8 tahun
dan didaerah yang cocok nangka bisa dipanen sepanjang tahun. Di Indonesia,
Jawa khususnya musim nangka paling banyak pada bulan Juni sampai Desember.
commit to user
DIII Teknik Kimia
Universitas Sebelas Maret Surakarta
3
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
4
Laporan TugasAkhir
Pembuatan Yoghurt dari Biji Nangka (Artocarpus heterophyllus)
Selama ini masyarakat Indonesia termasuk di Jawa pada umumnya hanya
mengkonsumsi daging dari buah nangka, sedangkan biji nangka tersebut lebih
banyak di tetapi prosentasenya sangat kecil.
Biji nangka atau yang lazim biasa disebut dengan beton ternyata memiliki
kandungan gizi yang amat lengkap namunbiji nangka tersebut jarang ada yang
memanfaatkannya.Dalam 5 kg buah nangka dapat diperoleh kurang lebih 3 kg
daging buah nangka dan 500-1000 gram biji nangka atau beton.Komposisi kimia
biji nangka per 100 gram dari bagian yang dapat dimakan adalah sebagai berikut:
Tabel II.1 Kandungan biji nangka per 100 gram
Komponen
Biji Nangka
Kalori (kal)
165,0
Protein (g)
4,2
Lemak (g)
0,1
Karbohidrat (g)
36,7
Kalsium (mg)
33,0
Besi (mg)
1,0
Fosfor (mg)
200,0
Vitamin A (SI)
0
Vitamin B1 (mg)
0,2
Vitamin C (mg)
10,0
Air (g)
58,0
Sumber: (Dahlan,1987)
Biji nangka berpotensi sebagai sumber gizi lengkap karena kandungan
karbohidrat, protein, dan vitamin yang cukup tinggi.Biji nangka juga dapat
menjadi bahan baku olahan produk berbasis susu karena kandungan gizi dan
karakteristiknya yang mirip dengan kedelai dan kacang kacangan.
B. Yoghurt
Kata yoghurt berasal dari bahasa Turki
asam. Yoghurt ini telah dikenal luas di seluruh dunia, terbukti dari adanya
commit to user
DIII Teknik Kimia
Universitas Sebelas Maret Surakarta
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
5
Laporan TugasAkhir
Pembuatan Yoghurt dari Biji Nangka (Artocarpus heterophyllus)
i,dan masih banyak
lagi. Yoghurt adalah salah satu produk berbasis fermentasi yang berbahan dasar
susu. Fermentasi susu menjadi yoghurt memanfaatkan bakteri asam laktat.
Bakteri yang sering dimanfaatkan dalam pembuatan yoghurt adalah kulture
Lactobacillus bulgaricusdanStreptococcus thermophilus karena bakteri ini
mampu mengubahlaktosa menjadi asam laktat.Selama fermentasi akan terbentuk
asam-asam organic yang menyebabkan aroma dan rasa yang khas. Rasa dominan
dari yoghurt adalah asam yang ditimbulkan oleh asam laktat hasil fermentasi
bakteri laktat(Astawan dan Astawan, 1988).
Yoghurt sering dibuat dari susuhewani khususnya susu sapi. Dewasa ini
banyak dikembangkan yoghurt nabati yaitu yoghurt dari susu nabati. Yoghurt
nabati adalah yoghurt yang berbahan dasar susu kacang-kacangan seperti,
kedelai, kacang hijau, dan lain sebagainya. Yoghurt nabati aman dikonsumsi
orang-orang yang memiliki alergi terhadap protein hewani seperti susu sapi.
Yoghurt nabati juga memiliki rasa yang unik dan berbeda denganyoghurt susu
sapi.
Yoghurt biji nangka merupakan salah satu pengembangan dari yoghurt
nabati yang berbahan dasar biji nangka. Pada prinsipnya yoghurt biji nangka
dibuat dengan bahan dasar susu biji nangka dengan menumbuhkan cultur
Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus, yang dijaga dari
kontaminasi bakteri lain yang merugikan.
Fermentasi yoghurt menyebabkan aroma, rasa, dan tekstur yang
khas.Seperti yoghurt susu hewani, yoghurt susu nabati memiliki rasa dan aroma
khas. Namun susu nabati atau biji-bijian memiliki kekurangan yaitu aroma yang
sedikit langu. Aroma langu ini dapat dikurangi dengan penambahan susu skim.
Penambahan susu skim selain mengurangi langu juga dapat menjadi sumber gula
laktosa sebagai pemicu pertumbuhan bakteri Lactobacillus bulgaricus sehingga
aroma asam akan timbul dengan adanya sumber gula tersebut (Triyono,2010).
commit to user
DIII Teknik Kimia
Universitas Sebelas Maret Surakarta
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
6
Laporan TugasAkhir
Pembuatan Yoghurt dari Biji Nangka (Artocarpus heterophyllus)
Agar lebih menarik, aroma dan rasa yoghurt biasa ditambahkan buahbuahan segar. Penambahan buah-buahan dapat dilakukan setelah fermentasi
yoghurt.Buah-buah yang dapat ditambahkan antara lainstrawberi, melon, pisang,
nangka,dan lain sebagainya.
Umumnya pada penyajian yoghurt ditambahkan gula untuk penambah
cita rasa. Penambahan gula ini dilakukan setelah proses fermentasi. Namun
berbeda untuk pembuatan yoghurt nabati. Susu kacang kedelai termasuk kacangkacangan
memiliki
karbohidrat
oligosakarida,
gula
yang
dimanfaatkan
mikroorganisme untuk fermentasi terbatas. Apabila susu nabati tersebut langsung
di inokulasi, hasil yoghurt yang diperoleh tidak maksimal. Biji nangka memiliki
karbohidrat golongan oligosakarida.Oleh karena itu, dalam pembuatan yoghurt
biji nangka perlu ditambahkan gula sebelum inokulasi atau fermentasi.Gula yang
dapat ditambahkan antara lain fruktosa, glukosa, dan lain sebagainya (Herawati
dan Wibawa, 2009).
Yoghurt memiliki tekstur menggumpal dan lembut. Kekurangan produk
fermentasi dari susu nabati atau biji-bijian, salah satunya adalah mudah terjadinya
sinerisis ( terpisahnya cairan) dari struktur gel.Maka dari itu perlu ditambahkan
bahan penstabil agar dapat memperlembut tekstur, membuat struktur gel, dan
mengurangi sinerisis.Bahan yang dapat ditambahkan untuk memperoleh tekstur
lembut tersebut antara lain gelatin, pectin, Maltodekstrein, dan lain sebagainya
(Triyono, 2010).
Dalam pembuatan yoghurt biji nangka ini, menggunakan gelatin untuk
menstabilkan tekstur yoghurt.Gelatin adalah protein yang larut dalam air panas
dan berbentuk agar saat dingin. Gelatin umumnya diambil dari tulang dan
jaringan ikat binatang seperti ikan,sapi, dan lain sebagainya. Untuk mengentalkan
yoghurt jumlah gelatin yang ditambahkan berkisar 1-10 gram per liter susu
(Widodo,2002).
commit to user
DIII Teknik Kimia
Universitas Sebelas Maret Surakarta
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
7
Laporan TugasAkhir
Pembuatan Yoghurt dari Biji Nangka (Artocarpus heterophyllus)
Syarat mutu yoghurt berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) 29812009, adalah sebagai berikut:
Tabel II.2 Syarat Mutu Yoghurt ( SNI 2981
No
KriteriaUji
1
1.1
1.2
1.3
1.4
2
Keadaan
Penampakan
Bau
Rasa
Konsistensi
Kadar Lemak
(b/b)
Total Padatan
Susu
bukan
Lemak (b/b)
Protein (N x
6,38) (b/b)
Kadar abu (b/b)
Keasaman
(dihitung
sebagai asam
laktat) (b/b)
Cemaran logam
Timbal (Pb)
Tembaga (Cu)
Timah (Sn)
Raksa (Hg)
Arsen
Cemaran
Mikroba
Bakteri
Coliform
3
4
5
6
7
7.1
7.2
7.3
7.4
8
9
9.1
9.2
9.3
9.4
10
Salmonella
E. Colli
Listeria
Monocytogenas
Jumlah Starter
2009 )
Yoghurt tanpa
perlakuan panas
Yoghurt Yoghurt
Yoghurt rendah
tanpa
lemak
lemak
Yoghurtdengan perlakuan
panas
Yoghurt Yoghurt
Yoghurt rendah
tanpa
lemak
lemak
%
Cairan kental-padat
Normal/khas
Asam/khas
Homogen
Min.
0,6-2,9 Maks.
3,0
0,5
Min. 8,2
Cairan kental-padat
Normal/khas
Asam/khas
Homogen
Min.
0,6-2,9 Maks.
3,0
0,5
Min. 8,2
%
Min. 2,7
Min. 2,7
%
%
Maks. 1,0
0,5-2,0
Maks. 1,0
0,5-2,0
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
Maks. 0,3
Maks. 20,0
Maks. 40,0
Maks. 0,03
Maks. 0,1
Maks. 0,3
Maks. 20,0
Maks. 40,0
Maks. 0,03
Maks. 0,1
APM/
g
atauko
loni/g
-
Maks. 10
Maks. 10
Negatif/25 g
Negatif/25 g
Negatif/25 g
Negatif/25 g
Negatif/25 g
Negatif/25 g
Min. 107
-
Satuan
%
koloni/
g
commit to user
DIII Teknik Kimia
Universitas Sebelas Maret Surakarta
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
8
Laporan TugasAkhir
Pembuatan Yoghurt dari Biji Nangka (Artocarpus heterophyllus)
*Sesuai dengan pasal 2 ( istilah dan definisi )
Yoghurt lebih mudah dicerna didalam perut dibandingkan susu
biasa.Yoghurt juga mengandung nilai pengobatan terhadap lambung dan usus
yang terluka. Kadar kolesterol dalam darah dapat diturunkan dengan
mengkonsumsi yoghurt, sehingga dapat mencegah penyumbatan darah.Yoghurt
ternyata sangat sesuai dikonsumsi oleh penderita defisiensi enzim lactase,dimana
tubuh tidak mampu mengubah laktosa menjadi glukosa dan galaktosa.Kelainan
ini mengakibatkan sakit perut penderitanya setelah mengkonsumsi susu. Kejadian
ini bisa dikurangi dengan konsumsi yoghurt. Yoghurt memiliki kandungan
protein lebih tinggi daripada susu sapi, tetapi mempunyai lemak yang lebih
rendah (Astawan dan Astawan, 1988).
C. Fermentasi
Fermentasi dapat terjadi karena aktifitas mikroba penyebab fermentasi
pada substrat organik yang sesuai.Terjadinya fermentasi ini dapat menyebabkan
perubahan sifat bahan pangan, sebagai akibat pemecahan bahan pangan tersebut
(Winarno,dkk, 1980).
Fermentasi susu menjadi yoghurt dilakukan dengan bantuan bakteri
Streptocoocus thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus.Aktifitas bakteri
tersebut akan mengubah laktosa menjadi asam laktat sehingga akan merubah rasa
pada yoghurt.Yoghurt yang baik mempunyai konsentrasi asam laktat 0,85-0,95
%. Sedangkan derajat keasaman (pH) yang sebaiknya dicapai sekitar 4,4 - 4,5.
(Widodo, 2002)
Streptococus
thermophilus
merupakan
spesies
dari
Streptococcus
sedangkan Lactobacilus bulgaricus merupakan spesies dari Lactobacilus. Kedua
organisme tersebut termasuk dalam kingdom bacteria dan termasuk dalam
keompok Bakteri Asam Laktat (BAL).Menurut Davis (1975), umumnya bakteri
Streptococus adalah penghasil asam laktat, tumbuh sangat baik pada pH 6,5 dan
pertumbuhannya berhenti pada pH 4,2-4,4. Sedangkan bakteri Lactobacillus
commit to user
DIII Teknik Kimia
Universitas Sebelas Maret Surakarta
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
9
Laporan TugasAkhir
Pembuatan Yoghurt dari Biji Nangka (Artocarpus heterophyllus)
tumbuh sangat baik pada pH 5,5 dan akan berhenti pertumbuhannya pada pH 3,8.
(Sugiarto,1997).
Fermentasi pembentukan Laktat yaitu laktosa dihidrolisis oleh biakan
menjadi glukosa dan galaktose.Selanjutnya glukosa akan diubah menjadi asam
laktat melalui proses glikolisis. Mekanisme pembuatan asam laktat dari
laktoseoleh biakan yoghurt menurut Foster dalam Sirait, 1984:
Laktose
C6H12O6
enzim
glukosa + galaktose(hidrolisis).............(1)
enzim
CH
Asam piruvat
CH3COCOOH
3COCOOH.
(glikolisis)
............(2)
asam laktat + asetaldehid + asam format + CO2
CH3CHOHCOOH + CH3COH. + HCOOH +
CO2............(3)
Langkah awal fermentasi adalah mempersiapkan bahan baku yaitu susu
biji nangka dan starter. Susu biji nangka dibuat dengan mengambil sari biji
nangka dengan cara mengecilkan ukuran dan penyaringan.Kelemahan susu nabati
adalah langu jika salah dalam pengolahan. Seperti halnya susu nabati yang lain,
biji nangka mengalami hal tersebut. Untuk mengurangi ataupun menghilangkan
langu susu biji nangka memerlukan tretmen khusus.
Biji nangka sebelum
diambil sarinya direndam 6-12 jam dalam air dan dibuang kulit arinya.Sebelum
dihaluskan biji nangka sebaiknya direbus sampai mendidih agar langu berkurang.
Dalam proses pembuatan susu biji nangka ini bisa ditambahkan rempah-rempah
seperti jahe, kayu manis, atau bahan lain untuk mengurangi aroma langu.
Starter bakteri Steptococus thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus
dikembangkan dalam media larutan susu skim 5% dengan menambahkan sedikit
gula sebagai sumber energi. Inokulasi starter dilakukan selama 24 jam pada suhu
30 oC. Inokulasi starter ini disertai dengan penshekeran agar bakteri homogen
dalam media.
Yoghurt dengan kualitas baik dihasilkan ketika perbandingan
starter
Steptococus thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus 1:1 (Overby,1988 dalam
commit to user
DIII Teknik Kimia
Universitas Sebelas Maret Surakarta
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
10
Laporan TugasAkhir
Pembuatan Yoghurt dari Biji Nangka (Artocarpus heterophyllus)
Askar dan Sugiarto, 2005). Kondisi optimum fermentasi yoghurt adalah 40-44 OC
(Widodo,W., 2002). Penambahan starter atau kultur fermentasi yoghurt berkisar
2-3% (Sugiarto,1997). Waktu fermentasi yang di butuhkan adalah 24 jam.
Faktor-faktor yang mempengaruhi proses fermentasi:
1. Kondisi lingkungan
Kondisi lingkungan pembuatan yoghurt paling efektif pada pH asam 4,5-5.
Hal ini karena
bakteriSteptocoocus
thermophilus dan Lactobacillus
bulgaricusmenyukai pH asam tersebut.
2. Cemaran mikrobia
Kondisi lingkungan pertumbuhan yoghurt harus steril atau bebas dari mikrobamikroba lain yang mengganggu.Maka dari itu peralatan untuk membuat
yoghurt terlebih dahulu disterilisasi atau dipanaskan dengan merebus hingga
suhu kurang lebih 100 oC.
3. Suhu
Suhu fermentasi pembuatan yoghurt berkisar 37-45 oC. Jika suhu terlalu panas
akan menggangu pertumbuhan bakteri atau menimbulkan kematian bakteri.
Sedangkan jika suhu terlalu dingin akan menyebabkan bakteri kurang aktif.
4. Nutrisi
Nutrisi yang diperlukan bakteri Streptocoocus thermophilus dan Lactobacillus
bulgaricus meliputi gula (laktosa), sumber karbon dan sumber nitrogen
(Herawati dan Wibawa, 2009).
D. Penyimpanan Yoghurt
Penyimpanan yoghurt pada prinsipnya adalah untuk mengawetkan
yoghurt itu sendiri. Penanganan yoghurt setelah inkubasi dengan pembekuan
tidak memperlihatkan efek kerusakan pada starter dan aktivitas laktosa (Speck
dan Geoffrion,1980 dalam Sugiarto, 1997). Yoghurt setelah proses fermentasi
dapat langsung disimpan pada pendingin dengan suhu 4-5 oC. Yoghurt ini layak
dikonsumsi setelah 7-10 hari penyimpanan.Untuk penyimpanan pada suhu
dibawah10 oC masihaman dari kerusakan sekitar 2 minggu, namun penyimpanan
commit to user
DIII Teknik Kimia
Universitas Sebelas Maret Surakarta
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
11
Laporan TugasAkhir
Pembuatan Yoghurt dari Biji Nangka (Artocarpus heterophyllus)
pada suhu ini rentan oleh jamur di permukaan yoghurt. Bila yoghurt disimpan
pada suhu kamar rentan akan jamur dan penurunan pH yang besar dan kadar
asam yang tinggi (Sugiarto,1997).
Penyimpanan
yoghurt
selain
memperhatikan
suhu
juga
harus
memperhatikan tempat dan kemungkinan kontaminasi mikrobia pengganggu.
Untuk itu penyimpanan yoghurt sebaiknya ditempat yang bersih, wadah tertutup
sehingga terhindar dari kontaminasi udara dan kemungkinan mikrobia
pengganggu. Penyimpanan bisa diakukan pada wadah yang tertutup alumunium
foil di kulkas yang bersih. Selain itu perlu di tandai masa kadaluarsa yoghurt
sekitar 7-10 hari yang masih layakkonsumsi agar tidak mengganggu kesehatan.
E. Kegagalan Pembuatan Yoghurt
Dalam pembuatan yoghurt dapat terjadi kegagalan karena bermacam sebab.
Berikut beberapa penyebab kegagalan yoghurt :
1. Yoghurt terlalu lama, jadi hal ini dapat disebabkan karena suhu operasi yang
terlalu rendah atau terlalu tinggi sehingga bakteri sulit tumbuh.
2. Yoghurt hambar, hal ini disebabkan karena suhu operasi terlalu tinggi 47-52
o
C akan menyebabkan perkembangan kedua starter tidak seimbang.
3. Yoghurt terlalu asam, dikerenakan proses inkubasi terlalu lama.
4. Yoghurt terlalu encer, bisa diatasi dengan meningkatkan kekentalan susudan
penambahan zat penstabil seperti gelatin atau CMC
(Widodo, 2006)
commit to user
DIII Teknik Kimia
Universitas Sebelas Maret Surakarta
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
12
Laporan TugasAkhir
Pembuatan Yoghurt dari Biji Nangka (Artocarpus heterophyllus)
F. Kerangka Pemikiran
Studi literature dan pengumpulan jurnal pembuatan yoghurt
Persiapan bahan
Persiapan starter
Inokulasi sari biji nangka
Yoghurt biji nangka
Pengujian yoghurt biji nangka
Pembuatan laporan
commit to user
DIII Teknik Kimia
Universitas Sebelas Maret Surakarta