mikroo keju - WordPress.com
advertisement
MIKROBIOLOGI PENGOLAHAN PANGAN KEJU Disusun oleh : 1. Nur Diana Septi (1233010021) 2. Ardian Devi Gavetasari (1233010028) JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UPN ‘VETERAN’ JAWA TIMUR SURABAYA 2013/2014 Makalah Mikrobiologi Pengolahan Pangan BAB I PENDAHULUAN Keju adalah sejenis makanan yang berasal dari susu dan telah dikenal sejak dahulu. Menurut Organisasi Pertanian dan Pangan Dunia (FAO), keju adalah produk segar atau peram yang dihasilkan dengan pemisahan cairan (whey) dari koagulan setelah penggumpalan susu. Keju banyak diproduksi oleh negara-negara di Eropa, Australia dan Amerika Serikat. Ada kurang lebih 800 nama keju yang saat ini dikenal, sebagian ada yang sama kandungan nutrisi dan cara pembuatannya tapi berbeda bentuknya. Sebagian lagi memiliki perbedaan dalam rasa, kematangan, jenis susu yang digunakan dan pengemasan serta merek dagangnya. Pembuatan keju pada awalnya dilakukan dengan tujuan untuk mengawetkan kandungan protein bernilai tinggi yang terdapat pada susu sapi. Selain mengandung protein, keju juga mengandung karbohidrat, lemak dan berbagai mineral yang dibutuhkan oleh manusia. Besaran kandungan lemak dalam keju tergantung pada jenis susu yang digunakan. Keju yang dibuat dengan susu murni atau yang sudah ditambah dengan krim memiliki kandungan lemak, kolesterol dan kalori yang tinggi. keju sangat bermanfaat karena kaya akan protein, terutama bagi anak kecil karena mereka membutuhkan protein yang lebih banyak dibandingkan orang dewasa. Berdasarkan keras tidaknya, keju dapat dibagi menjadi 3 kategori, yaitu keju lunak, keju semi lunak dan keju keras. Ketiga kategori diatas juga berkaitan dengan proses pembuatannya, semakin keras jenis keju, semakin lama dan semakin kompleks proses pembuatannya. Keju lunak antara lain adalah keju krim (cream cheese), quark, cottage, camembert, dan roquefort, sedangkan keju semi lunak contohnya adalah muenster dan stilton. Beberapa contoh keju keras adalah cheddar, gouda/edam, emmenthal, parmesan dan mozarella. Keju adalah sebuah makanan yang dihasilkan dengan memisahkan zat-zat padat dalam susu melalui proses pengentalan atau koagulasi. Proses pengentalan ini dilakukan dengan bantuan bakteri atau enzim tertentu yang disebut rennet. Hasil dari proses tersebut nantinya akan dikeringkan, diproses, dan diawetkan dengan berbagai macam cara. Dari sebuah susu dapat diproduksi berbagai variasi produk keju. Produk-produk keju bervariasi ditentukan dari tipe susu, metode pengentalan, temperatur, metode pemotongan, pengeringan, pemanasan, juga proses pematangan keju dan pengawetan. Umumnya, hewan yang dijadikan sumber air susu adalah sapi. Air susu unta, kambing, domba, kuda, atau kerbau digunakan pada beberapa tipe keju lokal. Komposisi susu sebagai bahan baku keju harus diperhatikan karena komponen yang terkandung dalam susu ikut menentukan tekstur dan mutu keju yang dihasilkan. Oleh karena dadih susu yang dibentuk terutama oleh lemak, protein dan air, maka rasio antara protein (khususnya kompleks kasein) dengan lemak merupakan hal yang sangat penting dalam penilaian mutu susu sebagai bahan baku keju. Selain itu, lemak susu merupakan salah satu 2 Makalah Mikrobiologi Pengolahan Pangan komponen yang bertanggung jawab terhadap pembentukan cita-rasa, aroma dan tekstur dari keju. Keju yang dibuat dari susu tanpa lemak biasanya tidak membentuk tekstur yang keras dan tidak menghasilkan cita-rasa keju tipikal yang diharapkan. Selain itu, pada susu juga terdapat protein yang terdiri dari dua kelompok utama yaitu kelompok kasein dan protein serum. Pada dasarnya dalam pembuatan keju, terdapat beberapa mikroorganisme yang berperan diantaranya adalah bakteri asam laktat, bakteri asam propionat dan kapang. Namun dalam makalah ini hanya akan dibahas bakteri asam laktat yakni Streptococcus lactis dan Lactobacillus bulgaricus. 3 Makalah Mikrobiologi Pengolahan Pangan BAB II PEMBAHASAN A. Proses Pembuatan Keju Prinsip pembuatan keju adalah bahwa protein dalam keju mengalami flokulasi dan mengikutkan 90% lemak susu dalam pengolahan. Keju dapat dibuat dengan mengendapkan protein menggunakan suatu asam. Asam tersebut dapat dihasilkan oleh bakteri atau asam yang ditambahkan. Apabila menggunakan asam, dapat digunakan asam asetat, asam laktat, asam sitrat dan dapat pula digunakan asam alami seperti sari buah sitrun. Susu dipanaskan 80-900C dan asam ditambahkan berupa tetesan sambil dilakukan pengadukan sampai massa terpisah, setelah curd ditiriskan, dapat diproses lebih lanjut (Daulay, 1991). Pada dasarnya, proses pembuatan keju adalah proses dehidrasi susu sehingga kasein, lemak danmineralnya terkonsentrasi 6-12 kali lipat, tergantung jenis keju yang akan dibuat. Meskipun prosedur pembuatan berbagai jenis keju berbeda, namun secara umum, langkah dasarnya adalah asidifikasi (pengasaman), koagulasi, dehidrasi dan penggaraman. Bakteri asam laktat berperan pada langkah awal yaitu pengasaman dan memberi rasa asam yang segar pada keju mentah. Koagulasi kasein dapat berlangsung karena penambahan enzim rennet dan juga karena terjadinya pengasaman. Starter mikroba berperan penting dalam memberikan aroma/bau yang khas, pembentukan enzim yang berperan dalam pematangan keju dari menekan mikroba patogen maupun kontaminan yang lain. Pembuatan keju adalah proses yang dilakukan untuk mengolah susu hingga menjadi berbagai jenis keju. Ada beberapa tahapan dalam pembuatan keju, berikut ini diagram alir pembuatan keju secara umum: 4 Makalah Mikrobiologi Pengolahan Pangan 1. 2. 3. 4. Teknik dan variasi pembuatan keju dapat dilakukan/dikembangkan menurut kreativitas yang tak terbatas. Misalnya dengan penambahan biji-bijian, herba, minuman beralkohol, potongan buah-buahan da pewarna ke dalam curd. Pewarna yang digunakan biasanya adalah merah annato. Penambahan garam ke dalam keju biasanya adalah untuk menurunkan kadar air dan sebagai pengawet (Daulay,1991). Di dunia terdapat beragam jenis keju. Menurut Daulay (1991), seluruhnya memiliki prinsip dasar yang sama dalam proses pembuatannya, yaitu: Pasteurisasi susu Pasteurisasi susu dilakukan pada susu 700C untuk membunuh seluruh bakteri pathogen. Pengasaman susu Susu dipanaskan agar bakteri asam laktat, yaitu Streptococcus dan Lactobacillus dapat tumbuh. Bakteri-bakteri ini memakan laktosa pada susu dan merubahnya menjadi asam laktat. Saat tingkat keasaman meningkat, zat-zat padat dalam susu (protein, kasein, lemak, beberapa vitamin dan mineral) menggumpal dan membentuk gumpalan. Tujuannya adalah agar enzim rennet dapat bekerja optimal. Pengasaman dapat dilakukan dengan penambahan lemon jus, asam tartrat, cuka, atau bakteri Streptococcus lactis. Proses fermentasi oleh Streptococcus lactis akan mengubah laktosa (gula susu) menjadi asam laktat sehingga derajat keasaman (pH) susu menjadi rendah dan rennet efektif bekerja. Penambahan enzim rennet Bakteri rennet ditambahkan ke dalam susu yang dipanaskan yang kemudian membuat protein menggumpal dan membagi susu menjadi bagian cair (air dadih) dan padat (dadih). Setelah dipisahkan, air dadih kadang-kadang dipakai untuk membuat keju seperti Ricotta dan Cypriot hallumi namun biasanya air dadih tersebut dibuang. Dengan bantuan sebuah alat yang berbentuk seperti kecapi, dadih keju dihancurkan menjadi butiran-butiran. Semakin halus dadih tersebut maka semakin banyak air dadih yang dikeringkan dan nantinya akan menghasilkan keju yang lebih keras. Rennet memiliki daya kerja yang kuat, dapat digunakan dalam konsentrasi yang kecil. Perbandingan antara rennetvdan susu adalah 1:5.000. Kurang lebih 30 menit setelah penambahan rennet ke dalam susu yang asam, maka terbentuklah curd. Bila temperatur sistem dipertahankan 40 derajat celcius, akan terbentuk curd yang padat. Kemudian dilakukan pemisahan curd dari whey. Rennet mengubah gula dalam susu menjadi asam dan protein yang ada menjadi dadih. Jumlah bakteri yang dimasukkan dan suhunya sangatlah penting bagi tingkat kepadatan keju. Proses ini memakan waktu antara 10 menit hingga 2 jam. Tergantung kepada banyaknya susu dan juga suhu dari susu tersebut. Penambahan cita rasa (garam) Garam berfungsi dalam membantu pengeluaran protein (whey) dari koagulan, pengaturan kadar air dan keasaman keju, pematangan dan pembentukan cita rasa keju. Sumber lain mengatakan bahwa penambahan garam juga akan berpengaruh pada cita rasa, tekstur, penampakan, jumlah asam laktat, dan menghambat pertumbuhan bakteri pembusuk. 5 Makalah Mikrobiologi Pengolahan Pangan Metode penggaraman tergantung pada jenis keju yang dibuat. Kadar garam keju biasanya berkisar antara 1.5-2.5%, tapi untuk beberapa jenis keju ada juga yang berkadar garam o.6% atau bahkan 5-7%. Bila tidak dilakukan penggaraman, maka keju akan lunak, teksturnya tidak elastis, dan proses pematangannya tidak normal. Namun penggaraman yang terlalu banyak akan menyebabkan keju menjadi keras dan proses pematangannya berjalan lambat. Penggaraman dapat menyebabkan produksi asam terhambat, sehingga pH keju setelah pnggaraman tidak akan turun lagi. 5. Pencetakan Saat dadih menjadi ukuran optimal maka ia harus dipisahkan dan dicetak. Untuk keju-keju kecil, dadihnya dipisahkan dengan sendok dan dituang ke dalam cetakan. Untuk keju yang lebih besar, pengangkatan dari tangki menggunakan bantuan sehelai kain. Sebelum dituang ke dalam cetakan, dadih tersebut dikeringkan terlebih dahulu kemudian dapay ditekan lalu dibentuk atau diiris. 6. Penekanan Keju harus ditekan sesuai dengan tingkat kekerasan yang diinginkan. Untuk keju lunak, penekanan biasanya tidak dilakukan karena berat dari keju tersebut sudah cukup berat untuk melepaskan air dadih. Begitupun halnya dengan keju iris, berat dari keju tersebut menentukan tingkat kepadatan yang diinginkan. Keju lunak adalah keju yang kadar airnya 53-80%. pH standar keju lunak berada dalam derajat keasaman yang rendah, yaitu berkisar antara 5.3-5.5. keju lunak memiliki karakteristik sendiri, yaitu konsistensinya beragam, ada yang seperti cairan kental, ada pula yang setengah padat tergantung pada derajat pemeramannya. Flavor keju lunak sangat dipengaruhi aktivitas mikroba yang juga ditumbuhkan pada permukaannya. Berdasarkan karakteristik pemeramannya, keju lunak dapat dibagi menjadi 2 tipe, yaitu (a) yang diperam dengan kapang di permukaannya dan (b) tanpa pemeraman. Keju lunak tanpa pemeraman selanjutnya terbagi lagi menjadi 2, yaitu yang berlemak rendah dan berlemak tinggi. Beberapa contoh keju lunak yang diperam adalah keju camembert, brie bel paese, cooked dan hand neufchatel Perancis. Contoh keju tanpa pemeraman dengan lemak rendah adalah keju cottage, pot dan bakers, sedangkan yang berlemak tinggi adalah keju krim dan keju neufchatel Amerika. Salah satu jenis keju lunak yang kita kenal adalah keju krim (cream cheese) yang pembuatannya relatif cepat dan dengan metoda yang sederhana. Keju krim memiliki kandungan lemak 24%, protein 17%, dan garam 1.2%. menurut Standar yang berlaku di Amerika Serikat, persyaratan keju krim adalah mengandung 33% lemak dan tidak lebih dari 55% cairan. Berikut adalah contoh pembuatan keju lunak. Bahan yang dibutuhkan: susu sapi, garam dapur, stabilizer, susu skim, dan starter mikroba: Lactobacillus lactis, L.cremoris. Alat yang dibutuhkan adalah tempat/wadah plastik, tempat penampung whey, alat pemanas, thermometer, kain penyaring, pengaduk dan tempat penyimpanan. Prosedur/cara kerjanya adalah sebagai berikut: a. Air susu sapi 500 ml dalam wadah disiapkan dan dipasteurisasi pada suhu 71.1oC selama 30 menit, diaduk perlahan hingga suhu 31.1oC 6 Makalah Mikrobiologi Pengolahan Pangan b. Starter mikroba (5%) ditambahkan pada air susu sapi c. Campuran didiamkan selama kurang lebih 5 jam sampai pH mencapai 4.6 d. Gumpalan/dadih yang terbentuk ditambah 1.0% garam dapur dan dipanaskan pada suhu 73.9% e. Susu skim sebanyak 15% ditambahkan pada dadih, dipasteurisasi pada suhu 73.9oC selama 30 menit dan langsung dikemas Berikut diagram alir pembuatan keju lunak: B. Bakteri dalam pembuatan keju Tabel Mikroorganisme yang digunakan dalam starter keju: Mikroorganisme Bakteri Asam Laktat : Streptococcus lactis Streptococcus cremiris Streptococcus diacetilactis Streptococcus thermophilus Streptococcus durans Streptococcus faecalis Streptococcus citrovorus Streptococcus paracitrovorus Leuconostoc citrovorum Leuconostoc dextranicum Keterangan Penghasil asam Penghasil asam Penghasil asam dan cita-rasa Penghasil asam dan tahan terhadap temperatur yang lebih tinggi Penghasil asam dan cita-rasa; tumbuh pada temperatur lebih tinggi Penghasil asam dan cita-rasa; tumbuh pada temperatur lebih tinggi Penghasil cita-rasa Penghasil cita-rasa Penghasil cita-rasa Penghasil cita-rasa 7 Makalah Mikrobiologi Pengolahan Pangan Lactobacillus casei Penghasil asam dan cita-rasa; digunakan pada keju yang pada temperatur tinggi Penghasil asam dan cita-rasa; digunakan pada keju yang diskalding pada temperatur tinggi Penghasil asam dan cita-rasa; digunakan pada keju yang diskalding pada temperatur tinggi Lactobacillus bulgaricus Lactobacillus helveticum Bakteri lain-lain: Propionibacterium shermanii Brevibacterium linens Kapang : Penincillium cammemberti P. caseiocolum P. candiudum P. roqueforti Penghasil gas dan cita-rasa Penghasil warna orange kemerahan Penghasil cita-rasa Penghasil cita-rasa Penghasil cita-rasa Penghasil cita-rasa Tabel spesies mikroba, fungsi dan contoh produknya : Species Major known function Product Propionibacterium shermanii Flavor & eye formation Swiss cheese family Lactobacillus bugaricus Lactobacillus lactis Lactobacillus helveticus Acid and flavor Bulgarian buttermilk, yogurt, kefir, koumiss, Swiss, Emmental, and Italian cheeses Lactobacillus acidophilus Acid Acidophilus, buttermilk Streptococcus thermophilus Acid Emmental, Cheddar, and Italian cheeses, and yogurt Streptococcus diacetilactis Acid Sour cream, ripe cream, butter, cheese, buttermilk and starter cultures. Streptococcus lactis Streptococcus cremoris Acid Cultured buttermilk, sour cream, cottage cheese, all types of foreign and domestic cheeses, and starter cultures. Streptococcus durans Streptococcus faecalis Acid and flavor Soft Italian, cheddar, and some Swiss cheeses. Leuconostoc citrovorum Leuconostoc dextranicum Flavor Cultured buttermilk, sour cream, cottage cheese, ripened cream butter, and starter cultures. 8 Makalah Mikrobiologi Pengolahan Pangan Bakteri Asam Laktat Streptokoki Merupakan bakteri koki gram positif. Anggota dari famili Streptococcaceae bersifat katalase negatif, berbentuk kokus dalam rangkaian membentuk rantai atau tetrad. Bakteri ini tidak mempunyai beberapa atau semua komponen sitokroma. Oleh karena itu, tidak dapat menggunakan oksigen, danmungkin hanya sedikit sekali menggunakan asam amino untuk energi. Energi diperoleh dengan cara fermentasi gula, dan kebanyakan spesies bakteri ini memproduksi asam berlebihan sehingga menurunkan pH medium sampai di bawah 5.0 Streptococcus merupakan bakteri berbentuk bulat yang hidup secara berpasangan, atau membentuk rantai pendek dan panjang, yaitu tergantung dari spesies dan kondisi pertumbuhannya. Bakteri ini bersifat homofermentatif, dan beberapa spesies memproduksi asam laktat secara cepat pada kondisi anaerobik. Oleh karena itu, sering digunakan dalam pengawetan makanan, terutama untuk menghambat pertumbuhan bakteri patogen dan pembentuk racun. Kebanyakan spesies bakteri ini bersifat proteolitik, dan biasanya bersifat lipolitik. Nama genus Streptococcus berasal dari bahasa Yunani, dimana kata Streptos artinya tersusun seperti rantai, Coccos artinya bji-bijian sehingga Streptococcus adalah nama yang digunakan sebagai implikasi dari sel-sel yang tersusun menyerupai rantai. Pada umumnya, Streptokoki dibagi menjadi 4 kelompok yaitu piogenik, laktik, viridans, dan enterokoki. Grup enterokokus mempunyai beberapa sifat penting yang menjadikan bakteri ini penting dalam mikrobiologi pangan yaitu : 1. Bersifat termodurik sehingga tahan suhu pasteurisasi atau suhu yang lebih tinggi. 2. Tahan terhadap garam dengan konsentrasi 6.5% atau lebih. 3. Dapat tumbuh pada pH alkali, yaitu pH 9.6. 4. Dapat tumbuh pada kisaran suhu yang luas, yaitu mulai dari 5-80C sampai suhu 48-500C. Dalam Grup Laktat, terdapat contoh bakteri S. lactis dan S. cremoris dimana mempunyai sifat yang sama yaitu tahan pada suhu 60oC selama 30 menit, tidak bersifat hemolisis, tidak tumbuh pada suhu 10oC, 45oC, 6.5% NaCl, pH 9.6, kedua bakteri ini sama-sama merupakan starter keju. Spesies-spesies dari streptokoki kelompok laktit, misalnya Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris dan Streptococcus diacetylactis adalah spesies-spesies bakteri asam laktat yang paling banyak digunakan sebagai kultur untuk starter keju. Ketiga spesies streptokoki ini tumbuh baik pada temperatur 10oC, akan tetapi, tidak dapat tumbuh pada temperatur 45oC. Streptococcus lactis memegang peranan penting dalam pembuatan berbagai jenis keju yang mana fungsi keju utamanya adalah untuk memfermentasi laktosa menjadi asam laktat. Namun demikian beberapa galur dari Streptococcus lactis juga memproduksi senyawa-senyawa sejenis antibiotik yang dikenal sebagai nisin yang merupakan inhibitor terhadap Streptococcus cremoris, Streptococcus agalactiae, 9 Makalah Mikrobiologi Pengolahan Pangan Streptococcus diacetylactis dan bakteri-bakteri gram positif lainnya seperti spesiesspesies Bacillus, Clostridium, dan Lactobacillus. Selain itu senyawa-senyawa sejenis antibiotik lain yang belum dapat diidentifikasi juga diproduksi oleh beberapa galur Streptococcus lactis. Selain itu Streptococcus lactis membutuhkan beberapa vitamin dan asam amino untuk pertumbuhannya. Streptococcus lactis ini dapat tumbuh dalam medium sintetik yang mengandung sitrat. Semua spesies yang termasuk genus Streptococcus bersifat homofermentatif yang menghasilkan hanya asam laktat dari proses fermentasi gula dan berdasarkan ketahanannya terhadap panas dan temperatur pertumbuhannya. Kecuali Streptococcus thermophillus dan Streptococcus faecalis yang digolongkan termodurik, semua spesies yang termasuk genus Streptococcus tergolong mesofilik. Laktobasili Merupakan bakteri basili gram positif, yang tidak berspora. Jenis yang termasuk dalam kelompok ini misalnya Lactobacillus, tergolong dalam famili Lactobacillaceae. Bakteri ini berbentuk batang yang panjang, anaerobik fakultatif dan katalase negatif. Bakteri ini menyerupai streptokoki dalam kebutuhannya akan nutrien. Spesies dalam jenis Lactobacillus banyak yang dapat mensintesis vitamin sehingga digunakan dalam analisis vitamin, dan banyak yang bersifat termodurik, yaitu tahan suhu pasteurisasi. Lactobacillus sering ditemukan pada makanan, misalnya pada permukaan sayuran (berperan dalam fermentasi pikel) dan pada susu serta produk-produk susu. Nama genus Lactobacillus berasal dari bahasa latin, yang mana Lac artinya susu, bacillum artinya batang dan Lactobacillus diartikan sebagai mikroorganisme berbentuk batang yang berasal dari susu. Berdasarkan karakteristik fermentasinya, beberapa spesies laktobasili bersifat homofermentatif dan beberapa spesies laktobasili lainnya bersifat heterofermentatif. Spesies dari genus Lactobacillus yang digunakan sebagai kultur untuk starter keju adalah spesies yang bersifat homofermentatif misalnya Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus casei, Lactobacillus lactis dan Lactobacillus helveticum. Semua spesies laktobasili ini kecuali Lactobacillus casei, tumbuh baik pada temperatur 37oC atau lebih tinggi, sedangkan temperatur optimum untuk pertumbuhan Lactobacillus casei adalah sekitar 30oC. Pada temperatur yang lebih rendah (10oC atau 20oC) semua spesies laktobasili tersebut di atas tidak dapat tumbuh. Sumber utama dari laktobasili adalah permukaan tanaman (sayuran), manur dan produk-produk susu. Laktobasili mempunyai beberapa sifat-sifat yang menjadikan bakteri ini penting dalam mikrobiologi pangan, yaitu: 1. Dapat memfermentasi gula dengan menghasilkan sejumlah asam laktat sehingga dapat digunakan dalam produksi makanan-makanan fermentasi, tetapi sebaliknya, produksi asam laktat ini juga dapat menyebabkan kerusakan pada minuman anggur dan bir. 10 Makalah Mikrobiologi Pengolahan Pangan 2. Laktobasili heterofermentatif memproduksi gas dan senyawa-senyawa volatil lainnya yang penting sebagai pembentuk cita-rasa dalam makanan-makanan fermentasi, misalnya L. Fermentum pada keju Swiss. 3. Ketidakmampuan untuk mensintesis vitamin-vitamin yang dibutuhkan menyebabkan bakteri ini tidak dapat tumbuh pada makanan-makanan yang kandungan vitaminnya rendah, tetapi sebaliknya bakteri ini dapat digunakan dalam analisis kandungan vitamin pada bahan pangan. 4. Sifat ketahanan panas atau termodurik dari kebanyakan spesies laktobasili yang tumbuh pada suhu tinggi menyebabkan bakteri ini tahan terhadap proses pasteurisasi. Jenis bakteri ini berperan utama dalam mengubah laktosa (zat gula) pada susu menjadi asam laktat, proses ini dapat menurunkan pH keju sehingga tidak membusuk oleh bakteri pembusuk. Langkah ini adalah proses pertama untuk membuat keju menjadi lezat. Pada dasarnya terdapat 2 jenis bakteri asam laktat yaitu Lactococcus (berbentuk bulat) dan Lactobacillus (berbentuk batang). Lactobacillus yang paling sering dimanfaatkan untuk pembuatan keju sedangkan Lactococcus kini banyak dimanfaatkan untuk pengobatan penyakit Bakteri Asam Propionat Jenis bakteri ini berfungsi dalam fermentasi laktat dari bentuk asetat, propionat dan karbondioksida. Jika anda pernah melihat keju yang berlubang, itu adalah akibat dari karbondioksida. Jenis bakteri asam propionat adalah Propionibacterium freudenreichii yang membuat rasa keju menjadi manis. Dalam hubungannya dengan kesehatan, ternyata freudenreichii juga memungkinkan untuk menurunkan insiden kanker kolon. Selain memanfaatkan bakteri sebagai tahap kultur pembuatan keju, ragi, dan jamur juga digunakan untuk memberikan karakteristik warna dan rasa dari beberapa varietas keju, contohnya adalah Penicillium camemberti dan Penicillium roqueforti. Bakteri dalam pembuatan keju hanyalah awal dari proses produksi pembuatan keju. Setelah proses kultur bakteri selesai, maka dilanjutkan dengan proses lainnya seperti penambahan enzim atau zat-zat lainnya,pemanasan dan ditempatkan dalam larutan garam untuk meningkatkan cita rasa. Sekarang ini banyak penelitian yang aktif dan berfokus pada pengembangan probiotik yang mengandung bakteri-bakteri tersebut untuk meningkatkan kesehatan, baik itu dalam bentuk suplemen gizi atau makanan fungsional. B. Peranan dan cara kerja dari bakteri dalam pembuatan keju Susu memiliki reputasi yang sangat bergizi. Sayangnya, kandungan gizi yang tinggi tidak hanya menarik bagi manusia. Jika dibiarkan untuk waktu yang lama, nutrisi yang ada di dalam susu memungkinkan mikroorganisme untuk tumbuh sehingga menyebabkan susu tidak layak untuk konsumsi manusia. Pada zaman kuno, cara untuk mengawetkan susu adalah untuk mengubahnya menjadi keju. 11 Makalah Mikrobiologi Pengolahan Pangan Para sejarawan percaya bahwa keju menjadi bagian dari diet manusia sekitar 800 tahun yang lalu, sehingga merupakan makanan yang pertama difermentasi. Kemungkinan dihasilkan secara tidak sengaja melalui prektek membawa susu dalam kantong yang terbuat dari perut hewan. Enzim dalam cairan pencernaan dari perut dan bakteri dalam susu bekerja sama untuk membentuk dadih (curd) dan kemudian keju mentah. Keju dadih sejati adalah massa susu fermentasi yang dipadatkan. Susu biasanya dari sapi, namun susu kambing dan susu domba juga digunakan sebagai bahan baku keju. Fermentasi dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan laktat dengan fermentasi laktosa (gula susu). Laktat menghambat pertumbuhan organisme lain yang akan merusak makanan atau menyebabkan penyakit. Dalam pembuatan keju, pada perlakuan awal, 2 spesies yang paling umum digunakan bakteri Lactobacillus casei dan Streptococcus lactis. Pembuatan keju modern menggunakan susu bebas bakteri yang kultur bakteri murni ditambahkan sehingga populasi bakteri dalam keju mudah diprediksi dan aman untuk dimakan. Proses mengental selama pembuatan keju yang terjadi dalam kondisi assam disebabkan oleh (asam laktat) laktat yang diekskresikan oleh bakteri. Selama waktu pematangan keju, bakteri dalam dadih (curd) mati dan dicerna oleh enzim mereka sendiri (suatu proses yang disebut dengan otolisis). Ini mengeluarkan zat yang rasa keju. Bekteri yang menghasilkan asam propionat bertanggung jawab atas rasa khastersebut, dan karbondioksida bertanggungjawab atas ‘lubang-lubang’ yang terdapat pada keju. C. Aktivitas Mikroorganisme Asam laktat dalam produksi keju (Lactobacillus bulgaricus) Lactobacillus bulgaricus merupakan bakteri yang pertama kali didefinisikan oleh seorang dokter asal Bulgaria bernama Stamen Grigorov, pada tahun 1905. Bakteri ini hidup dari “memakan” laktosa (gula susu) dan mengeluarkan asam laktat. Asam ini sekaligus mengawetkan susu dan mendegradasi laktosa (gula susu) sehingga orang yang tidak toleran terhadap susu murni dapat mengonsumsi yoghurt tanpa mendapat masalah kesehatan. Manfaat bakteri Lactobacillus bulgaricus untuk kesehatan manusia adalah sebagai berikut : 1. Meningkatkan kemampuan usus besar menyerap zat mutagenik dan mencegah kanker. 2. Meningkatkan kekebalan tubuh dengan kandungan zat antitumor. 3. Alternatif untuk diet sehat karena memiliki kandungan gizi sangat tinggi, sedangkan kandungan lemaknya justru rendah. 4. Menurunkan risiko infeksi candida pada penderita diabetes. 5. Mencegah osteoporosis. 12 Makalah Mikrobiologi Pengolahan Pangan Lactobacillus bulgaricus termasuk dalam golongan asam laktat. Bakteri asam laktat sebagaii mikrooorganisme yang berperan besar dalam kehidupan manusia memiliki tigakeunggulan diantaranya : Bakteri asam laktat memiliki efisiensi yang tinggi karena mampu beradaptasi dengan berbagai kondisi lingkungan. Bakteri asam laktat keberadaannya sangat melimpah karena mampu diperoleh dari berbagai sumber yang ada di muka bumi, seperti makanan, minuman, sayur, maupun buah. Ketersediaan yang sangat mencukupi dan pengolahannya yang mudah, membuat bakteri asam laktat memiliki potensi besar untuk dikembangkan baik dalam industri kecil, menengah maupun besar. Aktivitas Lactobacillus bulgaricus dalam produksi keju Keju adalah produk susu yang paling banyak dikonsumsi. Secara umum pembuatan keju diawali dari pasteurisasi susu, kemudian pemberian penggumpal, biasanya berupa enzim yang berasal dari rennet atau mikroba yang dapat mengasamkan susu. Setelah beberapa jam akan terpisah menjadi gumpalan besar dan bagian yang cair. Gumpalan ini kemudian dipotong-dipotong, dipanaskan, dan dipress agar cairan yang terkandung di dalamnya banyak yang keluar. Gumpalan dibentuk dan dicelupkan (atau direndam) air garam atau ditaburi garam, untuk membunuh bakteri yang merugikan, dan diberi jamur. Dan terakhir calon keju ini dimasakkan pada kondisi tertentu. Kondisi serta lamanya pemasakkan tergantung dari jenis keju yang dibuat. Proses penggumpalan susu pada awalnya menggunakan rennet sapi, bovine (dari keluarga sapi), serta babi. Namun karena pertimbangan kehalalan produk serta segi ekonomisnya, sehingga mulai dikembangkan pengganti rennet dengan memanfaatkan peranan dari mikroba yang dapat mengasamkan susu. Mikroorganisme ini antara lain bakteri, yeast, dan mold. Pembuatan keju melibatkan sejumlah tahapan yang umum untuk kebanyakan tipe keju. Susu keju diberi perlakuan pendahuluan, bisa berupa pematangan awal setelah penambahan kultur bakteri yang tepat untuk setiap tipe keju, dan dicampur dengan rennet menyebabkan susu terkoagulasi menjadi jelly padat yang dikenal dengan koagulum. Jelly ini dipotong dengan alat pemotong khusus menjadi kubuskubus menjadi kubus-kubus kecil sesuai ukuran yang diinginkan ditempat pertama untuk memfasilitasi pengeluaran whey. Selama periode proses pembuatan dadih (curd), bakteri tumbuh dan membentuk asam laktat, dan butiran-butiran dadih dikenai perlakuan mekanik dengan alat pengaduk, sementara itu pada saat yang bersamaan dadih dipanaskan menurut seting program. Keju dibuat dari aktivitas bakteri Lactobacillus bulgaricus. Bakteri ini dipilih karena untuk Streptococcus , asam susu yang dihasilkan hanya 1% sedangkan untuk lactobacillus 4%. Lactobacillus lebih toleran terhadap asam daripada streptococcus. Bakteri ini memulai fermentasi laktosa menjadi asam laktat dan menghilangkan oksigen. Protein susu akan terurai oleh aktivitas enzim proteolitik. pH akan turun 13 Makalah Mikrobiologi Pengolahan Pangan menjadi 4,5. Keasaman yang dihasilkan saat fermentasi laktosa menjadi asam laktat dapat mempercepat penggumpalan casein, mencegah timbulnya mikroorganisme yang tidak diinginkan. Penggumpalan casein disempurnakan dengan penambahan enzim proteolitik (papain) yang menguraikan protein susu. Makanan yang mengalami fermentasi mempunyai nilai gizi yang lebih tinggi dari bahan asalnya. Hal ini dikarenakan mikroba bersifatkatabolik atau memecah komponen komplek menjadi zat-zat yang lebih sederhana sehingga lebih mudah dicerna. Mikroba juga mampu menyintesa zat komplek serta memecah enzim yang digunakan untuk mencerna bahan yang tidak dapat dicerna oleh manusia, contohnya sellulosa dan hemisellulosa menjadi gula sederhana dan turunannya. Bakteri penelitian yang dilakukan mengenai pembuatan keju dengan menggunakan susu kedelai untuk mendapatkan keju rendah lemak dan tinggi protein. Tujuan penelitian ini adalah untuk membuat keju kedelai melalui fermentasi oleh bakteri L. Bulgaricus dan jamur P. roqueforti ; menentukan jumlah inokulum, kadar garam dan waktu pemeraman yang tepat untuk pembuatan keju; dan memperoleh keju yang memiliki karakteristik kadar protein tinggi, kadar lemak rendah serta cita rasa yang diterima. Penelitian dilakukan dalam beberapa tahap yaitu pembuatan susu kedelai, penggumpalan protein susu kedelai oleh L. bulgaricus dan optimasi terhadap faktor pertumbuhannya yaitu suhu, pH medium serta jumlah inkulum melalui substrat cair melalui fermentasi substrat cair. Parameter yang diukur adalah pH, kadar asam laktat dan berat dadih oleh P. roqueforti dengan menggunakan variasi perlakuan jumlah inokulum 5, 10, 15%; kadar garam 2, 25 dan 3 derajat/a, serta lama pemeraman 2 dan 3 hari. Parameter yang diukuradalah pH, kadar asam laktat dan kandungan lemak serta protein. Analisi statistik dilakukan terhadap kandungan lemak dan protein keju untuk mengetahui variasi perlakuan terbaik. Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa umur inokulum terbaik untuk L. bulgaricus adalah 4 jam dengan laju pertumbuhan spesifik 0,93204, untuk P. roqueforti adalah 3 had dengan laju pertumbuhan 0,46025. Proses penggumpalan protein susu kedelai oleh L. bulgaricus berlangsung baik dengan kondisi suhu inkubasi 450C, pH awal medium 5,5 dan jumlah inokulum 10% vlv. Berdasarkan hasil pengukuran kadar lemak, kadar protein dan uji organoleptik terhadap proses pemeraman oleh P. roqueforti, keju dengan karakteristik kadar lemak rendah, kadar protein tinggi dan cita rasa yang disukai diperoleh dari perlakuan jumlah inokulum 15% v/b, kadar garam 2%, dan lama pemeraman 3 ban. Kadar protein dan lemak yang dihasilkan oleh perlakuan ini masing-masing adalah 10,25% dan 0,47%. Dekomposisi laktosa Teknik-teknik yang telah ditemukan untuk membuat jenis-jenis keju yang berbeda selalu ditujukan kearah pengontrolan dan pengaturan pertumbuhan dan aktifitas bakteri asam laktat. Dengan cara ini ada kemungkinan untuk mempengaruhi secara simultan baik level maupun kecepatan fermentasi laktosa. Telah dinyatakan sebelumnya bahwa dalam proses pembuatan Cheddar, laktosa terfermentasi sebelum dadih digelindingkan. Pada jenis-jenis keju yang lain , fermentasi laktosa sebaiknya 14 Makalah Mikrobiologi Pengolahan Pangan dikontrol sedemikian rupa sehingga kebanyakan dekomposisi laktosa terjadi selama pengepresan keju dan yang terakhir, selama minggu pertama atau mungkin pada dua minggu pertama penyimpanan. Asam laktat yang diproduksi dinetralisir sampai dalam jumlah yang besar di keju dengan komponen buffering dari susu, dimana kebanyakan yang telah termasuk dalam gumpalan. Asam laktat pada keju yang telah lengkap. Pada tahap selanjutnya, laktat memberi substrat yang cocok untuk bakteri asam propionat yang merupakan bagian penting flora mikrobiologi dari Emmenthal, Gruyere dan tipe-tipe keju sejenis. Disamping asam propionat dan asam asetat, terbentuk karbondioksida dengan jumlah yang signifikan, dimana merupakan penyebab langsung pembentukan mata bundar yang besar pada tipe keju yang disebutkan diatas. Laktat juga dipecah oleh bakteri asam butirat, jika kondisinya sebaliknya tidak bagus untuk fermentasi ini, dimana terbentuk hidrogen sebagai tambahan asam lemak dan karbondioksida yang volatil tertentu. Fermentasi ini timbul pada tahap akhir, dan hidrogen dapat menyebabkan keju menjadi rusak. Fermentasi laktosa disebabkan oleh adanya enzim laktase dalam bakteri asam laktat. Metabolisme produksi asam laktat Secara umum bakteri asam laktat dapat dibedakan atas 2 kelompok yaitu bakteri homofermentatif yang meliputi proses glukosa difermentasi menghasilkan asam laktat sebagai satu-satunya produk. Contoh : Streptococcus Pediococcus, dan beberapa Lactobacillus. Bakteri heterofermentatif yaitu glukosa difermentasikan selain menghasilkan asam laktat juga memproduksi senyawa-senyawa lainnya yaitu etanol, asam asetat. Contoh : Leuconostoc. Bakteri homofermentatif melibatkan aldolase dan heksosa aldolase namun tidak memiliki fosfoketolase serta hanya sedikit atau bahkan sama sekali tidak menghasilkan CO2 . jalur metabolisme dari yang digunakan pada homofermentatif adalah lintasan Embden-Meyerhof-Parnas untuk menghasilkan piruvat kemudian direduksi menjadi asam laktat melibatkan enzim laktase dehidrogenase menggunakan kelebihan NADH. Beberapa contoh genus bakteri yang merupakan bakteri homofermentatif adalah Streptococcus, Enterococcus, Lactococcus, Pediococcus, dan Lactobacillus. Bakteri bersifat homofermentatif mengubah hampir semua gula yang mereka gunakan, terutama glukosa menjadi asam laktat. Pada jalur bersifat homofermentatif mencakup tahap pertama dari semua reaksi glikolisis yang mengarah dari heksosa untuk piruvat. Pada fermentasi pirufat dekarboksilasi untuk Etanol yang merupakan terminal akseptor elektron, yang dikurangi menjadi etanol. Aktivitas bakteri asam laktatberlawanan dengan aktivitas bakteri pathogen, bakteri asam laktat menghasilkan asam laktat yang dapat menurunkan nilai pH (3 sampai 4,5) untuk menghambat bakteri pathogen seperti Salmonella dan Staphylococcus aureus yang terdapat pada suatu bahan makanan, jika didalam bahan makanan tersebut terdapat bakteri asam laktat golongan Lactobacillaceae. Bakteri asam laktat merupakan kelompok bakteri yang mempunyai kemampuan untuk membentuk asam laktat sebagai hasil utama dari metabolisme 15 Makalah Mikrobiologi Pengolahan Pangan karbohidrat. Asam laktat yang dihasilkan dengan cara tersebut akan menurunkan nilai pH dari lingkungan pertumbuhannya, menimbulkan rasa asam serta menghambat pertumbuhan dari beberapa jenis mikroorganisme lainnya. Bakteri asam laktat mampu mengubah karbohidrat (glukosa) menjadi asam laktat. Bakteri asam laktat juga menghasilkan senyawa tertentu yang dapat meningkatkan nilai organoleptik makanan dan minuman, termasuk rasa dan bau yang mengundang selera serta memperbaiki penampilan. Diagram bakteri Heterofermentatif Ada beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri homofermentatif yaitu : lama fermentasi, pH, suhu dan oksigen. Lama fermentasi Mikroorganisme di inokulasi pada media, pertumbuhan yang terlihat mulamula adalah suatu pembesaran ukuran, volume dan berat sel. Ketika ukurannya telah mencapai kira-kira dua kali dari besar sel normal, sel tersebut membelah dan menghasilkan dua sel. Sel-sel tersebut kemudian tumbuh dan membelah diri menghasilkan empat sel. Selama kondisi memungkinkan, pertumbuhan dan pembelahan sel berlangsung terus sampai sejumlah besar populasi sel terbentuk. Waktu antara masing-masing pembelahan sel berbedabeda tergantung dari spesies dan kondisi lingkungannya, tetapi untuk kebanyakan bakteri waktu ini berkisar antara 10-60 menit. Tipe pertumbuhan yang cepat ini disebut pertumbuhan logaritmis atau eksponensial karena bila log jumlah sel digambarkan terhadap waktu dalam grafik akan menunjukkan garis lurus. pH (keasaman) makanan yang mengandung asam biasanya tahan lama, tetapi jika oksigen cukup jumlahnya dan bakteri dapat tumbuh serta fermentasi berlangsung terus, maka daya awet dari asam tersebut kan hilang. Pada keadaan ini mikroba proteolitik dan lipolitik dapat berkembang biak. Suhu Tiap-tiap mikroorganisme memiliki suhu pertumbuhan maksimal, minimal dan optimal yaitu suhu yang memberikan pertumbuhan terbaik dan perbanyakan diri tercepat. Mikroorganisme dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok berdasarkan suhu pertumbuhanyang diperlukannya yaitu golongan psikrofil, tumbuh pada suhu dingin dengan suhu optimal 10-200C, golongan mesofil tumbuh pada suhu sedang dengan suhu optimal 20-450C dan golongan termofil tumbuh pada suhu tinggi dengan suhu optimal 50600C. Bakteri bervariasi dalam hal suhu optimum untuk pertumbuhan dan pembentukan asam. Kebanyakan bakteri dalam kultur laktat mempunyai suhu 16 Makalah Mikrobiologi Pengolahan Pangan optimum 300C, tetapi beberapa kultur dapat membentuk asam dengan kecepatan yang sama pada suhu 370C maupun 300C. Oksigen Tersedianya oksigen dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme. Bakteri diklasifikasikan menjadi empat kelompok yaitu aerob obligat (tumbuh jika persediaan oksigen banyak), aerob fakultatif (tumbuh jika okisgen cukup, juga dapat tumbuh secara anaerob), anaerob obligat (tumbuh jika tidak ada oksigen) dan anaerob fakultatif (tumbuh jika tidak ada oksigen juga dapat tumbuh secara aerob). Sebagian bakteri asam laktat berpotensi memberikan dampak positif bagi kesehatan dan nutrisi manusia beberapa di antaranya adalah meningkatkan digesti (pencernaan) laktosa, mengendalikan beberapa tipe kanker, dan mengendalikan tingkt serum kolesterol dalam darah. Selain bakteorisin, senyawa antimikroba (penghambat bakteri lain) yang dapat diproduksi oleh BAL adalah hidrogen peroksida, asam lemah, reuterin, dan diasetil. Senyawa-senyawa tersebut juga berfungsi untuk memperlama masa simpan dan meningkatkan keamanan produk pangan. BAL menghasilkan hidrogen peroksida (H2O2) untuk melindungi selnya terhadap keracunan oksigen. Namun H2O2 dapat bereaksi dengan senyawa lain (contohnya tiosianat endogen dalam susu mentah) hingga menghasilkan senyawa penghambat mikroorganisme lain. Mekanisme ini disebut sebagai sistem antimikroba laktoperoksidase. Asam laktat dan asam lemah lain yang dihasilkan BAL dapat memberikan efek bakterisidal untuk bakteri lain karenA pH lingkungan dapat turun menjadi 3-4,5. Pada pH tersebut, BAL tetap dapat hidup sedangkkan bakterinlain, termasuk bakteri pembusuk makanan yang merugikan akan mati. Beberapa spesies BAL merupakan probiotik yang baik karena dapat bertahan melewati pH lambung yang rendah dan menempel atau melakukan kolonisasi usus. Akibatnya, bakteri jahat di usus akan berkurang karena kalah bersaing dengan BAL. 17 Makalah Mikrobiologi Pengolahan Pangan BAB III PENUTUP Kesimpulan Keju adalah produk segar atau peram yang dihasilkan dengan pemisahan cairan (whey) dari koagulan setelah penggumpalan susu melalui proses pengentalan atau koagulasi yang dibantu dengan bakteri atau enzim tertentu yang disebut rennet. Berdasarkan keras tidaknya, keju dapat dibagi menjadi 3 kategori, yaitu keju lunak, keju semi lunak dan keju keras Mikroorganisme yang berperan diantaranya adalah Streptococcus lactis dan Lactobacillus bulgaricus. Pembuatan keju meliputi Pasteurisasi susu, Pengasaman susu, Penambahan enzim rennet, Penambahan cita rasa (garam), Pencetakan dan Penekanan 18 Makalah Mikrobiologi Pengolahan Pangan DAFTAR PUSTAKA http://id.shvoong.com/exact-sciences/bioengineering-and-biotechnology/2067438-peranbakteri-dalam-pembuatan-keju/#ixzz28awxhRNg http://nilahuda.blogspot.com/2011/12/reaksi-kimia-pada-saat-pembuatan-keju.html Sukotjo, Setiarti. 2003. Proses Pembuatan Keju Lunak. Serpong: CV. Chitra Delima Fardiaz, Srikandi. 1992. Mikrobiologi Pangan 1. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama Daulay, Djundjung. 1990. Buku/Monograf Fermentasi Keju. Bogor: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi Institut Pertanian Bogor http://benm.myweb.uga.edu/ 19
