5.1.1 totalbakteriasamlaktat(bal) ,dapatbertahanpadasuhu40...

33
50 V. HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 Pengamatan Utama 5.1.1 Total Bakteri Asam Laktat (BAL) Bakteri asam laktat (BAL) merupakan bakteri yang umumnya digunakan dalam fermentasi susu Bakteri tersebut termasuk ke dalam bakteri gram positif, berbentuk batang, coccus atau coccobacilli, dapat bertahan pada suhu 40 – 45ºC, dan hidup pada pH 4 – 4,5 namun ada pula yang toleran di atass pH 9 atau di bawah pH 3,2 (Yildiz, 2010). Perhitungan total bakteri asam laktat dilakukan selama 2 minggu yang mana dihitung jumlahnya setiap 2 hari sekali. Berdasarkan hasil pengujian, jumlah bakteri asam laktat dari yoghurt yang disimpan pada suhu 15ºC mengalami kenaikan di hari kedua perhitungan dan selanjutnya mengalami penurunan jumlah. Sedangkan total bakteri yang dihitung pada penyimpanan yoghurt di suhu 25ºC dan 35ºC dari hari pertama sampai hari terakhir penyimpanan terus mengalami penurunan jumlah. Penurunan jumlah bakteri asam laktat ini disebabkan karena bakteri asam laktat terus bermetabolisme dan menghasilkan asam laktat yang terus menerus menurunkan pH dari yoghurt sehingga bakteri asam laktat akan mati karena pH yoghurt yang terlalu asam. Semakin tinggi suhu pertumbuhan dan semakin mendekati suhu optimal bakteri untuk tumbuh maka metabolisme akan terjadi lebih cepat dan menyebabkan bakteri asam laktat lebih cepat menurun jumlahnya. Bakteri asam laktat mempunyai suhu optimal pertumbuhan pada 40 - 45 0 C, tidak dapat tumbuh pada suhu 10 0 C dan tumbuh optimum pada pH 6,5 namun masih dapat bertahan pada pH 4,2 – 4,4 (Tamime dan Deeth, 1980).

Upload: nguyendien

Post on 28-Feb-2019

251 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

50

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1 Pengamatan Utama

5.1.1 Total Bakteri Asam Laktat (BAL)

Bakteri asam laktat (BAL) merupakan bakteri yang umumnya digunakan

dalam fermentasi susu Bakteri tersebut termasuk ke dalam bakteri gram positif,

berbentuk batang, coccus atau coccobacilli, dapat bertahan pada suhu 40 – 45ºC,

dan hidup pada pH 4 – 4,5 namun ada pula yang toleran di atass pH 9 atau di

bawah pH 3,2 (Yildiz, 2010).

Perhitungan total bakteri asam laktat dilakukan selama 2 minggu yang

mana dihitung jumlahnya setiap 2 hari sekali. Berdasarkan hasil pengujian, jumlah

bakteri asam laktat dari yoghurt yang disimpan pada suhu 15ºC mengalami

kenaikan di hari kedua perhitungan dan selanjutnya mengalami penurunan jumlah.

Sedangkan total bakteri yang dihitung pada penyimpanan yoghurt di suhu 25ºC

dan 35ºC dari hari pertama sampai hari terakhir penyimpanan terus mengalami

penurunan jumlah. Penurunan jumlah bakteri asam laktat ini disebabkan karena

bakteri asam laktat terus bermetabolisme dan menghasilkan asam laktat yang terus

menerus menurunkan pH dari yoghurt sehingga bakteri asam laktat akan mati

karena pH yoghurt yang terlalu asam. Semakin tinggi suhu pertumbuhan dan

semakin mendekati suhu optimal bakteri untuk tumbuh maka metabolisme akan

terjadi lebih cepat dan menyebabkan bakteri asam laktat lebih cepat menurun

jumlahnya. Bakteri asam laktat mempunyai suhu optimal pertumbuhan pada 40 -

450C, tidak dapat tumbuh pada suhu 100C dan tumbuh optimum pada pH 6,5

namun masih dapat bertahan pada pH 4,2 – 4,4 (Tamime dan Deeth, 1980).

Page 2: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

51

Perhitungan total bakteri di hari terakhir diperoleh jumlah bakteri asam

laktat terbanyak berturut turut pada suhu 15ºC, 25ºC dan 35ºC. Hal ini

dipengaruhi oleh metabolisme bakteri asam laktat. Semakin mendekati suhu

optimalnya untuk tumbuh maka bakteri asam laktat akan terus melakukan

metabolisme hingga akhirnya nutrisi untuk mereka tumbuh akan habis dan

jumlahnya akan semakin berkurang. Grafik pertumbuhan bakteri asam laktat pada

suhu 15ºC, 25ºC dan 35ºC bisa dilihat pada gambar 9.

Gambar 9. Kurva Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat

Grafik diatas menunjukan pertumbuhan bakteri asam laktat dalam yoghurt

yang disimpan pada suhu 15ºC, 25ºC dan 35ºC. Rata – rata jumlah bakteri yang

disimpan pada ketiga suhu mengalami penurunan jumlah sampai pada hari

Page 3: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

52

terakhir penyimpanan. Penurunan jumlah ini disebabkan habisnya nutrisi untuk

bakteri asam laktat dan pH yoghurt yang semakin asam sehingga bakteri asam

laktat tidak bisa hidup dalam yoghurt. Semakin mendekati suhu optimalnya untuk

tumbuh maka bakteri asam laktat akan terus melakukan metabolisme hingga

akhirnya nutrisi untuk mereka tumbuh akan habis dan jumlahnya akan semakin

berkurang. Bakteri asam laktat membutuhkan nutrisi yang berupa karbohidrat di

dalam yoghurt untuk bisa terus hidup, bila nutirisi habis maka bakteri asam laktat

akan mati karena tidak bisa melakukan metabolisme lagi.

5.1.2 Total Bakteri Probiotik

Bakteri probiotik yang digunakan dalam pembuatan yoghurt sinbiotik ubi

jalar ungu ini adalah Lactobacillus acidophillus. Lactobacillus acidophilus

merupakan Lactobacili yang bersifat obligat homofermentatif dan non-motil.

Suhu optimum pertumbuhannya yaitu 35-450C, tidak tumbuh pada suhu kurang

dari 150C dan pH optimum untuk pertumbuhannya yaitu 4-5 atau lebih rendah

(Tamime dan Robinson, 2000).

Perhitungan total bakteri probiotik dilakukan selama 2 minggu yang mana

dihitung jumlahnya setiap 2 hari sekali. Berdasarkan hasil pengujian, total bakteri

probiotik pada yoghurt sinbiotik ubi jalar yang disimpan pada suhu 15ºC, 25ºC

dan 35ºC rata – rata semuanya mengalami penurunan jumlah dengan

meningkatnya umur penyimpanan. Pada penyimpanan suhu 15ºC jumlah bakteri

probiotik mengalami kenaikan di hari kedua perhitungan dan selanjutnya

mengalami penurunan jumlah. Sedangkan pada suhu 25ºC dan 35ºC, bakteri

probiotik sudah mengalami penurunan jumlahnya dari mulai hari kedua

Page 4: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

53

penyimpanan sampai hari terakhir penyimpanan. Hal ini disebabkan karena suhu

penyimpanan yang mendekati suhu optimal bakteri untuk bisa berkembang biak

sehingga kematian akan lebih cepat dibandingkan dengan yang disimpan pada

suhu 15ºC. Lactobacillus acidophilus mempunyai suhu optimum yang berbeda

dengan Lactobaccilus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus yaitu sekitar

37°C (Tamime & Robinson, 1989).

Perhitungan bakteri probiotik di hari terakhir diperoleh jumlah terbanyak

berturut turut pada yoghurt yang disimpan dengan suhu 15ºC, 25ºC dan 35ºC. Hal

ini dipengaruhi oleh metabolisme bakteri probiotik. Semakin mendekati suhu

optimalnya untuk tumbuh maka bakteri asam laktat akan terus melakukan

metabolisme hingga akhirnya nutrisi untuk mereka tumbuh akan habis dan

jumlahnya akan semakin berkurang. Saat jumlah bakteri menurun dan kehabisan

nutrisi, maka pertumbuhan akan berhenti dan bakteri akan mengalami kematian.

Grafik pertumbuhan bakteri probiotik pada suhu 15ºC, 25ºC dan 35ºC bisa dilihat

pada gambar 10.

Gambar 10. Grafik Pertumbuhan Bakteri Probiotik

Page 5: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

54

Grafik pada gambar 10 menunjukan pertumbuhan bakteri probiotik dalam

yoghurt yang disimpan pada suhu 15ºC, 25ºC dan 35ºC. Rata – rata jumlah bakteri

yang disimpan pada ketiga suhu mengalami penurunan jumlah sampai pada hari

terakhir penyimpanan. Jumlah penurunan paling tinggi berturut – turut pada

yoghurt yang disimpan di suhu 35ºC, 25ºC dan 15ºC. Semakin tinggi suhu akan

menyebabkan bakteri probiotik lebih cepat melakukan metabolisme sehingga

penurunannya akan semakin cepat karena nutrisi untuk bakteri probiotik pun akan

habis. Bakteri probiotik membutuhkan nutrisi yang berupa karbohidrat di dalam

yoghurt untuk bisa terus hidup, bila nutirisi habis maka bakteri asam laktat akan

mati karena tidak bisa melakukan metabolisme lagi.

5.1.3 Kadar pH

Nilai pH dinyatakan sebagai konsentrasi nyata H+ dan juga OH- di dalam

larutan. Pengukuran pH adalah satu prosedur yang paling penting dan sering

dipergunakan dalam biokimia karena pH menentukan banyak peranan penting dari

struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti aktivitas katalitik enzim

(Lehninger, 1995).

Yoghurt merupakan susu fermentasi yang dibuat melalui proses fermentasi

dengan menggunakan bakteri asam laktat. Bakteri ini akan merubah gula dalam

susu, yaitu laktosa menjadi asam laktat. Selama proses fermentasi terjadi

penurunan pH, jadi selama proses fermentasi ini yoghurt akan menjadi asam

sehingga pH akan turun. Penurunan pH ini berkaitan dengan pembentukan asam

laktat pada yoghurt, walaupun dalam pembuatan yoghurt ini penurunan pH tidak

berbanding lurus dengan pembentukan asam laktat, karena penurunan pH ini

Page 6: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

55

terjadi tidak hanya karena asam yang dihasilkan oleh asam laktat tetapi juga

karena pembentukan asam lemak rantai pendek dalam bentuk asam asetat,

propionate, butirat, L-laktat, juga karbondioksida dan hidrogen lainya selama

fermentasi berlangsung.

Perhitungan kadar pH dilakukan setiap 2 hari selama 2 minggu pada

yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu yang disimpan pada suhu 15ºC, 25ºC dan 35ºC.

Berdasarkan pengujian kadar pH, dari ketiga suhu penyimpanan yoghurt

semuanya mengalami penurunan nilai kadar pH. Penurunan nilai pH disebabkan

oleh ion H+ yang berasal dari hasil metabolisme bakteri asam laktat, hal ini

diduga karena bakteri asam laktat mampu mengubah laktosa menjadi asam laktat

(Winarno, 1991). Proses pembentukan asam laktat dimulai dari laktosa yang

dihidrolisis oleh enzim D-galaktosidase dalam sel bakteri menjadi glukosa dan

galaktosa. Glukosa ini dimetabolisme oleh sel bakteri membentuk asam piruvat,

lalu diubah menjadi asam laktat. Reaksinya secara sedeharna seperti dibawah ini.

(Tamime & Robinson, 1989).

Laktosa (C12H22o11) + Air (H2O) → Asam Laktat (4C3H6O3)

Yoghurt yang disimpan pada suhu 15ºC mengalami penurunan pH lebih kecil

setiap 2 hari dibandingkan dengan yoghurt yang disimpan pada suhu 25ºC dan

35ºC. Hal ini disebabkan karena metabolisme bakteri asam laktat dan bakteri

probiotik pada yoghurt akan lebih cepat jika disimpan mendekati suhu optimalnya.

Bakteri asam laktat dan bakteri probiotik melakukan metabolisme menghasilkan

asam laktat dan CO2. Asam laktat yang dihasilkan dari proses metabolisme ini

akan mempengaruhi pH yoghurt, semakin banyak asam laktat yang diproduksi pH

yoghurt akan semakin asam dan nilainya turun.

Page 7: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

56

Asam yang paling berperan dalam menentukan keasaman yoghurt adalah

asam laktat, di mana asam ini mudah terdisosiasi membentuk ion H+ dan ion

CH3CHOHCOO-. Konsentrasi ion H+ sangat menentukan nilai pH, sehingga

semakin tinggi konsentrasi asam laktat, maka semakin tinggi pula konsentrasi ion

H+ dan pH semakin menurun. Nilai pH yang rendah (< 4,5) akan membentuk

tekstur khas yoghurt karena pada pH tersebut protein kasein pada susu sudah

menggumpal (Chairunnisa et al., 2006).

Perhitungan kadar pH di hari terakhir diperoleh nilai pH berturut turut

pada yoghurt yang disimpan dengan suhu 15ºC, 25ºC dan 35ºC. Nilai kadar pH

yang diperoleh ini berpengaruh terhadap pertumbuhan jumlah bakteri setiap

harinya. Pada suhu 15ºC pertumbuhan bakteri asam laktat dan bakteri probiotik

akan lebih lambat sehingga metabolit yang berupa asam laktat yang dihasilkan

juga lebih sedikit daripada yoghurt yang disimpan pada suhu 25ºC dan 35ºC. Hal

ini yang menyebabkan nilai pH pada suhu penyimpanan 15ºC lebih besar atau

lebih basa daripada yang disimpan di suhu 25ºC dan 35ºC. Sedangkan nilai pH

pada suhu penyimpanan 25ºC lebih kecil daripada suhu penyimpanan 35ºC. Hal

ini disebabkan suhu 35ºC adalah suhu terdekat dengan suhu pertumbuhan optimal

bakteri asam laktat dan bakteri probiotik sehingga asam laktat yang dihasilkan

akan lebih banyak dan pH yoghurt akan semakin asam. Grafik perubahan nilai pH

yoghurt bisa dilihat pada gambar 11.

Page 8: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

57

Gambar 11. Grafik Perhitungan Nilai Kadar pH

Grafik diatas menunjukan pH yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu yang di

simpan pada suhu 15ºC, 25ºC dan 35ºC mengalami penurunan setiap hari sampai

hari terakhir penyimpanan. Penurunan pH ini disebabkan karena semakin

meningkatnya aktivitas bakteri asam laktat (BAL). Semakin meningkatnya

aktivitas BAL dan bakteri probiotik mempengaruhi proses pemecahan laktosa

dalam menghasilkan asam laktat yang yang tinggi sehingga menyebabkan nilai

pH semakin turun. Analisis pH yang diperoleh adalah 4,12 – 3,22. Nilai pH yang

dihasilkan kurang optimum karena menurut Wahyudi (2006) pH susu fermentasi

biasanya sekitar 4,5-4,3. Hal ini dapat disebabkan karena proses adaptasi BAL

yang kurang sempurna karena setiap mikroba masing-masing mempunyai pH

optimum, minimum dan maksimum untuk pertumbuhannya, sebagai contoh

bakteri yang dapat tumbuh paling baik pada pH mendekati netral (pH 7) tetapi

beberapa bakteri menyukai suasana asam (pH kurang dari 4) dan yang lain dapat

Page 9: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

58

tumbuh dengan sedikit asam atau dalam suasana basa (pH lebih besar dari 7)

(Imelda, 2007).

5.1.4 Total Padatan Terlarut (TPT)

Total padatan terlarut pada yoghurt berupa semua bagian susu kecuali

lemak atau lebih dikenal dengan padatan bukan lemak yang larut dalam air seperti

protein, laktosa, dan abu (Rahman dkk., 1992). Karbohidrat dan oligosakarida

yang terdapat pada ubi jalar ungu yang ditambahkan dalam yoghurt ini juga bisa

meningkatkan jumlah total padatan terlarut pada yoghurt.

Perhitungan total padatan terlarut dilakukan setiap 2 hari selama 2 minggu

pada yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu yang disimpan pada suhu 15ºC, 25ºC dan

35ºC. Berdasarsarkan hasil pengamatan total padatan terlarut pada yoghurt

sinbiotik ubi jalar ungu yang disimpan pada suhu 15ºC, 25ºC dan 35ºC mengalami

penurunan jumlah dari hari pertama diamati sampai pada hari terakhir diamati.

Padatan terlarut pada yoghurt biasa berupa karbohidrat, lemak, dan protein. Pada

yoghurt sinbiotik ubi jalar ini, sumber padatan terlarut meningkat dari karbohidrat

– karbohidrat yang terkandung dalam ubi jalar ungu yang ditambahkan.

Semakin meningkat waktu penyimpanan maka semakin menurun total

padatan yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu. Hal ini disebabkan karena terjadinya

peningkatan jumlah bakteri asam laktat (Lactobacillus bulgaricus dan

Streptococcus thermophillus) yang menghidrolisis total padatan di dalam susu dan

ubi jalar ungu seperti protein yang akan diuraikan menjadi asam-asam amino,

oligosakarida maupun laktosa yang akan diubah menjadi asam laktat sehingga

menurunkan total padatan di produk akhir. Hal ini sesuai dengan pernyataan

Page 10: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

59

Hidayat, dkk. (2006) yang menyatakan bahwa Streptococcus akan berkembang

lebih cepat dengan menguraikan laktosa di dalam susu menjadi asam-asam laktat,

dengan pembentukan asam laktat ini menstimulasi pertumbuhan L. bulgaricus

yang memiliki enzim proteolitik yang akan menguraikan protein susu menjadi

asam-asam amino dan peptida-peptida. Bakteri asam laktat akan mendegradasi

lemak, karbohidrat, protein (total padatan) menjadi lebih sederhana sehingga

diduga mengandung kelarutan yang lebih tinggi daripada yang sebelumnya,

sehingga total padatan akhir semakin menurun daripada awalnya. Grafik

perubahan nilai total padatan terlarut yoghurt dari hari pertama sampai hari

terakhir disimpan bisa dilihat pada gambar 12.

Gambar 12. Grafik Perubahan Total Padatan Terlarut

Grafik diatas menunjukan total padatan terlarut yoghurt sinbiotik ubi jalar

ungu yang di simpan pada suhu 15ºC, 25ºC dan 35ºC mengalami penurunan

setiap hari sampai hari terakhir penyimpanan. Penurunan total padatan terlarut ini

Page 11: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

60

disebabkan oleh aktivitas metabolisme yang dilakukan oleh bakteri asam laktat.

Peningkatan jumlah padatan terlarut disebabkan terurainya protein – protein susu

menjadi asam amino dan terjadi juga hidrolisis karbohidrat rantai panjang dalam

ubi jalar menjadi karbohidrat rantai pendek dan asam laktat. Menurut Granito dan

A’Ivarez (2006), protein yang didegradasi oleh enzim protease dan peptidase akan

menyebabkan pelepasan asam amino dan rantai pendek peptida sehingga terjadi

penambahan total padatan terlarut. Semakin tinggi konsentrasi gula maka padatan

terlarut (obrix) semakin meningkat. Hal ini terjadi karena minuman sinbiotik yang

dihasilkan semakin kental akibat penambahan gula sehingga terbentuk padatan

terlarut (Purwati, 2006).

5.1.5 Viskositas

Viskositas dapat disebabkan oleh penguraian padatan oleh bakteri asam

laktat pada proses fermentasi. Lebih lanjut dijelaskan oleh Winarno dan Fernandes

(2007) bahwa kekentalan susu dipengaruhi oleh total solid yang terdapat dalam

susu. Dalam hal ini laktosa, glukosa, galaktosa pada susu fermentasi dan rafinosa

serta stakiosa dalam filtrat ubi jalar ungu diuraikan oleh BAL sehingga

mempengaruhi kekentalan susu fermentasi. Kekentalan dapat juga dipengaruhi

oleh kerusakan kasein, homogenisasi, kandungan lemak dan pemanasan susu.

Perhitungan viskositas dilakukan setiap 2 hari selama 2 minggu pada

yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu yang disimpan pada suhu 15ºC, 25ºC dan 35ºC.

Berdasarsarkan hasil pengamatan viskositas pada yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu

yang disimpan pada suhu 15ºC, 25ºC dan 35ºC mengalami penurunan jumlah dari

hari pertama diamati sampai pada hari terakhir diamati. Hal ini disebabkan karena

Page 12: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

61

adanya aktifitas BAL yang sangat mempengaruhi kekentalan yoghurt karena BAL

akan merombak laktosa yang terdapat dalam susu menjadi asam laktat. BAL yang

menghasilkan enzim lactase dapat juga mempengaruhi kekentalan susu. Enzim

laktase dihasilkan karena adanya aktivitas Streptococcus thermophilus (Susilorini

dan Sawitri, 2006). Enzim laktase dalam susu digunakan untuk menguraikan

laktosa serta menghasilkan asam laktat yang menyebabkan ketidakstabilan protein

susu sehingga menjadi salah satu penyebab terjadinya peningkatan kekentalan.

Grafik perubahan nilai viskositas yoghurt dari hari pertama sampai hari terakhir

disimpan bisa dilihat pada gambar 13.

Gambar 13. Grafik Perubahan Viskositas

Grafik diatas menunjukan viskositas yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu yang

di simpan pada suhu 15ºC, 25ºC dan 35ºC mengalami penurunan setiap hari

Page 13: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

62

sampai hari terakhir penyimpanan. Kekentalan yoghurt pada suhu 15ºC lebih

lambat mengalami penurunan daripada kekentalan yoghurt pada suhu 25ºC dan

35ºC. Hal ini disebabkan karena aktivitas bakteri asam laktat dan probiotik akan

lebih cepat jika suhu penyimpannnya mendekati suhu optimal mereka untuk

tumbuh. Keaktivan bakteri asam laktat dan probiotik akan berpengaruh dengan

enzim yang dihasilkan mereka untuk mengurai substrat dalam yoghurt.

Kekentalan suatu yoghurt berhubungan erat dengan total padatan terlarut pada

yoghurt tersebut. Grafik perubahan total padatan terlarut dapat dilihat pada

gambar 14.

Gambar 14. Grafik Perubahan Total Padatan Terlarut

Grafik perubahan total padatan terlarut menunjukan penurunan jumlah

setiap 2 hari sama seperti penurunan jumlah viskositas. Menurut Triyono (2010),

semakin tinggi kandungan padatan terlarut di dalam yoghurt maka akan

menghasilkan yoghurt dengan kekentalan yang tinggi. Kekentalan ini dihasilkan

Page 14: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

63

pada saat proses fermentasi. Selama proses fermentasi berlangsung, BAL

menggunakan bahan kering yang ada pada susu yaitu karbohidrat untuk diubah

menjadi asam laktat. Timbulnya asam laktat ini menyebabkan adanya denaturasi

kasein yang dibuktikan dengan terbentuknya koagulasi. Koagulasi akan

menyebabkan perubahan viskositas pada yoghurt. Menurut Wahyudi dan

Samsundari (2008), pada pH rendah, protein susu akan mengalami koagulasi

sehingga terbentuk gumpalan, yang makin lama makin banyak. Terbentuknya

gumpalan inilah yang akan menyebabkan perubahan tekstur dan menyebabkan

perubahan viskositas.

5.1.6 Karakteristik Produk

Yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu dibuat dengan formulasi susu pasteurisasi

1 liter, starter yoghurt yang berupa starter freeze dried yang disudah dibiakan

pada susu sampai dengan starter bulk sebanyak 3% (v/v), dan sari ubi jalar ungu

sebanyak 10% (v/v). Karakteristik yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu pada hari

pertama dibuat bisa dilihat pada gambar 15.

Gambar 15. Yoghurt Sinbiotik Ubi Jalar Ungu Pada Hari ke-0

Page 15: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

64

Keterangan:

A = Penyimpanan Suhu 15oC

B = Penyimpanan Suhu 25oC

C = Penyimpanan Suhu 35oC

Yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu mempunyai karakteristik warnaa putih

keunguan, aroma khas asam laktat, dan kental. Warna ungu disebabkan oleh

penambahan sari ubi jalar ungu yang mengandung zat warna yaitu antosianin.

Antosianin dari ubi jalar ungu merupakan faktor yang paling berpengaruh pada

karakteristik warna yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu. Ubi jalar ungu memiliki

warna kulit dan daging yang berwarna ungu sehingga kaya akan pigmen

antosianin yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan varietas lain sehingga dapat

digunakan sebagai pewarna baik untuk minuman maupun makanan. Total

kandungan antosianin ubi jalar ungu adalah 519 mg/100 gr berat basah

(Kumalaningsih, 2006).

Sedangkan aroma asam laktat disebabkan oleh starter yoghurt yang

mengfermentasikan gula – gula yang terdapat di dalam susu dan sari ubi jlar ungu

sehingga menghasilkan asam laktat dengan aroma yang khas. Asam laktat

(C3H6O3) merupakan komponen asam terbesar yang terbentuk dari hasil

fermentasi susu menjadi yoghurt (Sunarlim, dkk., 2007). Asam laktat adalah

produk utama yang dihasilkan dari perombakan laktosa. Laktosa dipecah oleh

enzim laktase menjadi glukosa dan galaktosa, kemudian dilanjutkan dengan

glikolisis yang menghasilkan asam piruvat. Asam piruvat dipecah oleh enzim

Page 16: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

65

laktat dehidrogenasi menjadi asam laktat, energi, dan produk sampinngan (Rasic

dan Kurmann, 1978).

Tekstur yoghurt yang kental disebabkan oleh terkoagulasinya protein di

dalam susu sehingga menyebabkan gumpalan yang membuat yoghurt menjadi

kental. Menurut Wahyudi dan Samsundari (2008), pada pH rendah, protein susu

akan mengalami koagulasi sehingga terbentuk gumpalan, yang makin lama makin

banyak. Terbentuknya gumpalan inilah yang akan menyebabkan perubahan

tekstur dan menyebabkan perubahan viskositas. Kasein merupakan protein

terbesar yang terdapat di dalam susu dan kasein ini sangat dipengaruhi oleh

perubahan keasaman (pH). Susu mempunyai pH 6,6-6,8, jika pH susu kurang dari

4,6 maka kasein menjadi tidak stabil dan terkoagulasi menjadi gel yoghurt

(Helferich dan Westhoff, 1980).

Seiring dengan bertambahnya waktu penyimpanan, yoghurt sinbiotik dapat

mengalami penurunan mutu organoleptik. Mutu organoleptik yoghurt dalam SNI

meliputi keadaan penampakan, bau, rasa, dan konsistensi. Keadaan yoghurt

disebut normal ketika keadaan yoghurt seperti pada SNI 2981 tahun 2009

mengenai yoghurt yaitu penampakannya berupa cairan kental padat, baunya

normal/khas yoghurt, rasanya asam/khas yoghurt, dan konsistensinya homogen.

Jika yoghurt sudah tidak memenuhi kriteria tersebut, maka dikatakan tidak normal.

Penampakan yoghurt pada hari ke-14 bisa dilihat pada gambar 16.

Page 17: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

66

z

Gambar 16. Yoghurt Sinbiotik Ubi Jalar Ungu Pada Hari ke-14

Keterangan:

A = Penyimpanan Suhu 15oC

B = Penyimpanan Suhu 25oC

C = Penyimpanan Suhu 35oC

Setelah disimpan selama 14 hari, karakteristik dari yoghurt mengalami

sedikit perubahan. Perubahan karakteristik tersebut meliputi aroma asam yoghurt

menjadi semakin menyengat yang disebabkan meningkatnya volume asam laktat

di dalam yoghurt. Perubahan lainnya adalah pada kekentalan yoghurt. Kekentalan

yoghurt menurun dan terjadi sineresis. Sineresis merupakan pemisahan fase cair

dan padat pada suatu gel. Jika suatu gel didiamkan selama beberapa saat, maka gel

tersebut seringkali akan mengerut secara alamiah dan cairan pembawa yang

terjebak dalam matriks keluar/lepas dari matriks.

5.1.7 Umur Simpan Yoghurt

Umur simpan merupakan kurun waktu ketika suatu produk makanan akan

tetap aman, mempertahankan sifat sensori, kimia, fisik, dan mikrobiologi tertentu

Page 18: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

67

ketika disimpan pada kondisi tertentu (Subramaniam, 2000). Kerusakan pada

yoghurt biasanya berupa perubahan karakteristik fisik dan kimia serta kerusakan

mikrobiologis seperti perubahan tekstur dan konsistensi, yoghurt terlalu asam, bau

tidak sedap dan lain – lain.

Perhitungan umur simpan pada yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu dihitung

menggunakan metode ASLT dengan model arrhenius. Yang menjadi parameter

kritis untuk menentukan umur simpan yoghrut sinbiotik ubi jalar ungu ini adalah

total bakteri asam laktat dan total bakteri probiotik dimana menurut Badan

Standarisasi Nasional (2009) pada SNI No. 2981:2009 mengenai syarat mutu

yoghurt, total Bakteri Asam Laktat yang memenuhi standar yaitu minimum 107

CFU/mL.

5.1.7.1 Umur Simpan Berdasarkan Total BAL

Perhitungan total bakteri asam laktat dilakukan selama 2 minggu yang

mana dihitung jumlahnya setiap 2 hari sekali. Hasil pengamatan terhadap total

bakteri asam laktat pada yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu yang disimpan di tiga

suhu berbeda dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Tabel Jumlah Bakteri Asam Laktat

HariJumlah Bakteri (CFU/mL)

15ºC 25ºC 35ºC0 1,6 x 109 1,6 x 109 1,6 x 1092 1,85 x 109 1,27 x 109 1,1 x 1094 1,53 x 109 8,4 x 108 7,7 x 1086 1,1 x 109 4,4 x 108 3,5 x 1088 7,7 x 108 1,29 x 108 9 x 10710 3,94 x 108 9,7 x 107 3,5 x 10712 2,6 x 108 5,4 x 107 7,8 x 10614 1,3 x 108 3,6 x 107 4,7 x 106

Page 19: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

68

Setelah didapatkan data hasil pengamatan total bakteri asam laktat pada

suhu 15ºC, 25ºC dan 35ºC, selanjutnya data – data tersebut diplotkan ke dalam

grafik untuk mendapatkan persamaan regresinya. Grafik perubahan jumlah asam

laktat bisa dilihat pada gambar 17.

Gambar 17. Grafik Perubahan Total BAL

Grafik pada gambar 17 adalah grafik perubahan total BAL pada ketiga

suhu penyimpanan. Dari frafik tersebut didapatkan persamaan y = -1x108x +

2x109 dan R² = 0.8784 untuk penyimpanan suhu 15ºC, y = -1x108x + 1x109 dan

R² = 0.8735 untuk penyimpanan pada suhu 25ºC, y = -1x108x + 1x109 dan R² =

0.8553 untuk penyimpanan pada suhu 35ºC. Setelah didapatkan persamaan –

persamaan tersebut, selanjutnya dibuat grafik Ln. Sumbu y diplotkan dengan Ln

dari total BAL dan sumbu x merupakan waktu penyimpanan.

Page 20: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

69

Gambar 18. Grafik Ln Pertumbuhan BAL

Grafik diatas adalah grafik Ln perubahan total BAL pada ketiga suhu

penyimpanan. Dari frafik tersebut didapatkan persamaan y = -0.1888x + 21.661

dan R² = 0.9189 untuk penyimpanan suhu 15ºC, y = -0.2979x + 21.445 dan

R² = 0.974 untuk penyimpanan pada suhu 25ºC, y = -0.4535x + 21.808 dan

R² = 0.9656 untuk penyimpanan pada suhu 35ºC. Setelah didapatkan persamaan

regresi dan nilai R2 maka ordo reaski bisa ditentukan dengan membandingkan

nilai R2. Nilai R2 yang lebih besar yang akan digunakan sebagai ordo reaksi.

Perbandingan nilai R2 bisa dilihat pada tabel 5.

Tabel 5. Nilai koefisien korelasi (R2)

Suhu R2 OrdeTerpilihOrdo 0 Ordo 1

15ºC 0.8784 0.9189125ºC 0.8735 0.9740

35ºC 0.8553 0.9656

Page 21: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

70

Nilai k diperoleh dari ln k = ln k0– (Ea/R)(1/T), dimana ln ko= intersep,

Ea/R = slope. Nilai k yang diperoleh kemudian dimasukkan ke dalam persamaan

kinetika reaksi berdasarkan orde reaksinya. Parameter total BAL mengikuti reaksi

orde satu, sehingga persamaan umur simpannya yaitu Ln At= Ln A0 + k.t.

Parameter Arrhenius perubahan nilai total BAL dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6. Parameter Arrhenius Perubahan Total BAL

T (oK) 1/T k Ln k288 0,00347 0,1888 -1,66706298 0,00336 0,2979 -1,21099308 0,00325 0,4535 -0,79076

Gambar 19. Grafik Hubungan Perubahan Total BAL (ln k) terhadap SuhuPenyimpanan (1/T)

Dari kurva pada gambar 19, maka didapatkan persamaan linear yang dapat

digunakan untuk menghitung nilai k yang dapat digunakan untuk menentukan

umur simpan produk. Selain itu, nilak k juga dapat digunakan untuk menentukan

nilai energi aktivasi agar dapat memilih parameter kritis untuk menduga umur

simpan produk yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu. Persamaan linear dan nilai energi

aktivasi kedua parameter di atas dapat dilihat pada tabel 7.

Page 22: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

71

Tabel 7. Persamaan Linear Plot Arrhenius dan Nilai Energi Aktivasi

Suhu (ºC) Persamaan Linear Ln k k Ea (kJ/mol)15

y = -3886.9x + 11.83-1,66706 0,18896

32315,68625 -1,21099 0,2972135 -0,79076 0,45393

Nilai energi aktivasi (Ea) diperoleh dari nilai slope yaitu 3886,9 dikalikan

dengan nilai tetapan gas sebesar 8,314 kJ/mol. Nilai energi aktivasi dari parameter

total bakteri probiotik sebesar 32315 (kJ/mol). Energi aktivasi adalah sejumlah

energi minimum yang diperlukan oleh suatu zat untuk dapat bereaksi. Hubungan

energi aktivasi dengan laju reaksi adalah berbanding terbalik. Semakin besar

energi aktivasi maka laju reaksinya semakin lambat karena energi minimum untuk

terjadi reaksi semakin besar. Sementara nilai k dari setiap suhu diperoleh dengan

perhitungan seperti dibawah ini (k untuk suhu 15ºC).

y = − 3886.9x + 11.83

ln k = − 3886.9 (1T ) + 11.83

ln k = − 3886.9(1288 ) + 11.83

ln k = − 1,66618

k = 0,18896

Setelah nilai k (penurunan mutu setiap hari) telah diketahui, maka umur

simpan dari produk bisa dihitung dengan persamaan t = Ao – At / k untuk reaksi

ordo 0 dan t = ln Ao – ln At / k untuk reaksi ordo 1, dimana t merupakan umur

simpan, Ao merupakan konsentrasi awal mutu, At merupakan batas kritis produk

rusak dana k merupakan konstanta laju reaksi. Umur simpan produk bisa dilihat

pada tabel 8.

Page 23: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

72

Tabel 8. Umur Simpan Yoghurt Sinbiotik Ubi Jalar Ungu

Suhu (ºC) Ao (CFU/mL) At (CFU/mL) k t (Hari)5 1,6 x 109 1,0 x 107 0,11629 43,6415 1,6 x 109 1,0 x 107 0,18896 26,8525 1,6 x 109 1,0 x 107 0,29721 17,0735 1,6 x 109 1,0 x 107 0,45393 11,18

Perhitungan umur simpan dilakukan dengan menggunakan persamaan

t = ln Ao – ln At / k karena menggunakan ordo reaksi 1. Berdasarkan perhitungan

umur simpan, semakin tinggi suhu penyimpanan maka umur simpannya semakin

cepat. Semakin rendah suhu penyimpanan maka umur simpan produk akan lebih

lama dikarenakan aktivitas mikroorganisme dan reaksi – reaksi enzimatis

terhambat. Suhu atau temperatur mempengaruhi energi potensial suatu zat. Zat-zat

yang energi potensialnya kecil, jika bertumbukan akan sukar menghasilkan

tumbukan efektif. Hal ini karena zat-zat tersebut tidak mampu melampui energi

aktivasi. Dengan menaikkan suhu, maka hal ini akan memperbesar energi

potensial sehingga ketika bertumbukan akan menghasilkan energi (Utami, 2009).

Suhu penyimpanan yang baik untuk yoghurt biasanya dilakukan di dalam

refrigerator yang bersuhu ± 4°C. Yoghurt akan menjadi kental atau memadat jika

disimpan dalam refrigerator. Selain itu, yoghurt akan stabil atau tahan sampai satu

minggu atau lebih (Winarno dan Fernandez, 2007). Menurut Jay (2000), yoghurt

yang disimpan pada suhu 5°C masih memiliki sifat-sifat yang baik selama 1 - 2

minggu. Suhu yang ideal untuk penyimpanan yogurt adalah 7°C atau lebih rendah

(Rahman et al., 1992).

Berdasarkan jumlah bakteri asam laktat di dalam yoghurt, umur simpan

yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu yang disimpan pada suhu 15ºC adalah 26 hari 20

jam 24 menit, sedangkan pada suhu 25 ºC adalah 17 hari 1 jam 40 menit 48 detik,

Page 24: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

73

dan pada suhu 35ºC adalah 11 hari 4 jam 19 menit 12 detik. Sedangkan jika

disimpan pada suhu penyimpanan dingin (5ºC), umur simpan yoghurt adalah 43

hari 15 jam 21 menit 36 detik. Umur simpan disini berarti yoghurt sinbiotik ubi

jalar ungu memiliki jumlah bakteri asam laktat yang sudah tidak memenuhi SNI

No. 2981:2009 mengenai syarat mutu yoghurt, total Bakteri Asam Laktat yang

memenuhi standar yaitu minimum 107 CFU/mL.

5.1.7.2 Umur Simpan Berdasarkan Total Bakteri Probiotik

Perhitungan total bakteri probiotik dilakukan selama 2 minggu yang mana

dihitung jumlahnya setiap 2 hari sekali. Hasil pengamatan terhadap total bakteri

asam laktat pada yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu yang disimpan di tiga suhu

berbeda dapat dilihat pada Tabel 9.

Tabel 9. Perhitungan Jumlah Bakteri Probiotik

HariJumlah Bakteri (CFU/mL)

15ºC 25ºC 35ºC0 1,2 x 108 1,2 x 108 1,2 x 1082 1,9 x 108 1,03 x 108 9,4 x 1074 1,8 x 108 8,4 x 107 7,6 x 1076 1,5 x 108 5,1 x 107 2,7 x 1078 1,12 x 108 2,2 x 107 9,7 x 10610 5,6 x 107 7,8 x 106 3,8 x 10612 3,7 x 107 5,2 x 106 1,01 x 10514 1,4 x 107 1,7 x 106 5,5 x 105

Setelah didapatkan data hasil pengamatan total bakteri probiotik pada suhu

15ºC, 25ºC dan 35ºC, selanjutnya data – data tersebut diplotkan ke dalam grafik

untuk mendapatkan persamaan regresinya. Grafik perubahan jumlah bakteri

probiotik bisa dilihat pada gambar 20.

Page 25: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

74

Gambar 20. Grafik Pertumbuhan Bakteri Probiotik

Grafik diatas adalah grafik perubahan total bakteri probiotik pada ketiga

suhu penyimpanan. Dari frafik tersebut didapatkan persamaan

y = -1x107x + 2x108 dan R² = 0.7193 untuk penyimpanan suhu 15ºC,

y = -9x106x + 1x108 dan R² = 0.9361 untuk penyimpanan pada suhu 25ºC,

y = -9x106x + 1x108 dan R² = 0.8729 untuk penyimpanan pada suhu 35ºC. Setelah

didapatkan persamaan – persamaan tersebut, selanjutnya dibuat grafik Ln. Sumbu

y diplotkan dengan Ln dari total probiotik dan sumbu x merupakan waktu

penyimpanan.

Gambar 21. Grafik Ln Pertumbuhan Probiotik

Page 26: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

75

Grafik diatas adalah grafik Ln perubahan total BAL pada ketiga suhu

penyimpanan. Dari frafik tersebut didapatkan persamaan y = -0.1608x + 19.345

dan R² = 0.7445 untuk penyimpanan suhu 15ºC, y = -0.3137x + 19.15 dan

R² = 0.947 untuk penyimpanan pada suhu 25ºC, y = -0.4189x + 19.245 dan

R² = 0.9634 untuk penyimpanan pada suhu 35ºC. Setelah didapatkan persamaan

regresi dan nilai R2 maka ordo reaski bisa ditentukan dengan membandingkan

nilai R2. Nilai R2 yang lebih besar yang akan digunakan sebagai ordo reaksi.

Perbandingan nilai R2 bisa dilihat pada tabel 10.

Tabel 10. Nilai koefisien korelasi (R2)

Suhu R2 OrdeTerpilihOrdo 0 Ordo 1

15ºC 0.7193 0.7445125ºC 0.9361 0.9470

35ºC 0.8729 0.9634

Nilai k diperoleh dari ln k = ln k0– (Ea/R)(1/T), dimana ln ko= intersep,

Ea/R = slope. Nilai k yang diperoleh kemudian dimasukkan ke dalam persamaan

kinetika reaksi berdasarkan orde reaksinya. Parameter total BAL mengikuti reaksi

orde satu, sehingga persamaan umur simpannya yaitu Ln At= Ln A0 + k.t.

Parameter Arrhenius perubahan nilai total probiotik dapat dilihat pada Tabel 11.

Tabel 11. Parameter Arrhenius Perubahan Total Probiotik

T (oK) 1/T k Ln k288 0,00347 0,1608 -1,82759298 0,00336 0,3137 -1,15931308 0,00325 0,4189 -0,87012

Page 27: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

76

Gambar 22. Grafik Hubungan Perubahan Total Bakteri Probiotik (ln k)terhadap Suhu Penyimpanan (1/T)

Dari kurva di atas, maka didapatkan persamaan linear yang dapat

digunakan untuk menghitung nilai k yang dapat digunakan untuk menentukan

umur simpan produk. Selain itu, nilak k juga dapat digunakan untuk menentukan

nilai energi aktivasi agar dapat memilih parameter kritis untuk menduga umur

simpan produk yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu. Persamaan linear dan nilai energi

aktivasi kedua parameter di atas dapat dilihat pada tabel 12.

Tabel 12. Persamaan Linear Plot Arrhenius dan Nilai Energi Aktivasi

Suhu (ºC) Persamaan Linear Ln k k Ea (kJ/mol)15

y = -4263.8x + 13.033-1,82759 0,17001

35449,23225 -1,15931 0,2794135 -0,87012 0,44463

Nilai energi aktivasi (Ea) diperoleh dari nilai slope yaitu 4263,8 dikalikan

dengan nilai tetapan gas sebesar 8,314 kJ/mol. Nilai energi aktivasi dari parameter

total bakteri probiotik sebesar 35449,232 (kJ/mol). Energi aktivasi adalah

sejumlah energi minimum yang diperlukan oleh suatu zat untuk dapat bereaksi.

Hubungan energi aktivasi dengan laju reaksi adalah berbanding terbalik. Semakin

besar energi aktivasi maka laju reaksinya semakin lambat karena energi minimum

Page 28: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

77

untuk terjadi reaksi semakin besar. Sementara nilai k dari setiap suhu diperoleh

dengan perhitungan seperti dibawah ini (k untuk suhu 15ºC).

y = − 4263.8x + 13.033

ln k = − 4263.8 (1T ) + 13.033

ln k = − 4263.8(1288 ) + 13.033

ln k = − 1,77186

k = 0,17001

Setelah nilai k (penurunan mutu setiap hari) telah diketahui, maka umur

simpan dari produk bisa dihitung dengan persamaan t = Ao – At / k untuk reaksi

ordo 0 dan t = ln Ao – ln At / k untuk reaksi ordo 1, dimana t merupakan umur

simpan, Ao merupakan konsentrasi awal mutu, At merupakan batas kritis produk

rusak dana k merupakan konstanta laju reaksi. Umur simpan produk bisa dilihat

pada tabel 13.

Tabel 13. Umur Simpan Yoghurt Sinbiotik Ubi Jalar Ungu

Suhu (ºC) Ao (CFU/mL) At (CFU/mL) k t (Hari)5 1,2 x 108 1,0 x 107 0,09981 24,8915 1,2 x 108 1,0 x 107 0,17001 14,6125 1,2 x 108 1,0 x 107 0,27941 8,8935 1,2 x 108 1,0 x 107 0,44463 5,58

Perhitungan umur simpan dilakukan dengan menggunakan persamaan

t = ln Ao – ln At / k karena menggunakan ordo reaksi 1. Berdasarkaan perhitungan,

umur simpan yoghurt sinbiotik akan semakin pendek jika disimpan di suhu yang

lebih tinggi. Semakin rendah suhu penyimpanan maka umur simpan produk akan

lebih lama dikarenakan aktivitas mikroorganisme dan reaksi – reaksi enzimatis

Page 29: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

78

terhambat. Suhu atau temperatur mempengaruhi energi potensial suatu zat. Zat-zat

yang energi potensialnya kecil, jika bertumbukan akan sukar menghasilkan

tumbukan efektif. Hal ini karena zat-zat tersebut tidak mampu melampui energi

aktivasi. Dengan menaikkan suhu, maka hal ini akan memperbesar energi

potensial sehingga ketika bertumbukan akan menghasilkan energi (Utami, 2009).

Floros dan Gnanasekharan (1993) menyatakan bahwa umur simpan adalah

waktu yang diperlukan oleh produk pangan dalam kondisi penyimpanan tertentu

untuk dapat mencapai tingkatan degradasi mutu tertentu. Pada saat baru

diproduksi, mutu produk dianggap dalam keadaan 100%, dan akan menurun

sejalan dengan lamanya penyimpanan atau distribusi. Selama penyimpanan dan

distribusi tersebut, produk pangan akan mengalami kehilangan bobot, nilai pangan,

mutu, nilai uang, daya tumbuh, dan kepercayaan (Rahayu et al. 2003).

Berdasarkan jumlah bakteri probiotik di dalam yoghurt, umur yoghurt

sinbiotik ubi jalar ungu yang disimpan pada suhu 15ºC adalah 14 hari 14 jam 38

menit 24 detik, sedangkan pada suhu 25ºC adalah 8 hari 21 jam 21 menit 36 detik,

dan pada suhu 35ºC adalah 5 hari 13 jam 55 menit 12 detik. Sedangkan jika

disimpan pada suhu penyimpanan dingin (5ºC), umur simpan yoghurt adalah 24

hari 21 jam 21 menit 36 detik. Hal ini berarti yoghurt akan kehilangan fungsi

sinbiotiknya padaa umur simpan tersebut. Pada suhu 15ºC yoghurt sinbiotik ubi

jalar ungu akan kehilangan fungsi sinbiotiknya jika disimpan lewat dari hari 15,

pada suhu 25ºC yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu akan kehilangan fungsi

sinbiotiknya jika disimpan lewat dari 9 hari, pada suhu 35ºC jika disimpan lewat

dari 6 hari dan pada suhu penyimpanan yoghurt biasanya, yaitu suhu

Page 30: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

79

penyimpanan dingin (5ºC) yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu akan kehilangan fungsi

sinbiotiknya jika disimpan lewat dari 24 hari.

5.4 Pengamatan Penunjang

5.4.1 Kadar Prebiotik

Penentuan kadar prebiotik pada produk yoghurt sinbiotik penting

dilakukan untuk mengetahui jumlah prebiotik yang terkadung dalam produk agar

memenuhi persyaratan suatu produk sinbiotik. Ubi jalar ungu mengandung

oligosakarida sejumlah 2,165% per 100g bahan. Oligosakarida banyak terdapat

dalam biji-bijian, kacang-kacangan dan ubi-ubian (seperti ubi jalar) yang terdiri

dari rafinosa dan stakiosa, yang mempunyai ikatan alfa-galakto-glukosa dan alfa-

galaktogalaktosa seperti di bawah (Reddy and Salunkhe, 1989).

Analisis kandungan rafinosa dalam ubi jalar ungu dilakukan dengan

metode HPLC menggunakan Aminex Ion Exclusion HPX-87H ukuran 300 x 7.8

mm sebagai kolom atau fase diamnya dan Aquabidest 100% sebagai fase

geraknya. Pada analisis ini menggunakan laju alir 0.3 mL/ menit, Refraktif Indeks

Detector dengan volume penyuntikan 20 μL dan temperatur kolom dan

detektornya masing-masing 80oC dan 40oC. Pada penelitian menggunakan HPLC,

dalam penentuan secara kuantitatif biasanya didasarkan pada waktu retensi dan

standar yang sama. Artinya membutuhkan larutan standar untuk bisa

dibandingkan dengan sampel. Sampel yang diinjeksikan ke dalam HPLC pada

akhirnya akan terbaca pada grafik yang dimunculkan pada monitor yang

dihubungkan dengan HPLC. Dari grafik tersebutlah diketahui hasil kandungan

rafinosa pada setiap sampel. Pada penelitian ini menggunakan larutan standar

Page 31: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

80

rafinosa dengan konsentrasi 1%. Hasil pengujian rafinosa menggunakan HPLC

menunjukkan bahwa kadar rafinosa pada yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu adalah

sebesar 1,498% (b/v).

Peraturan mengenai standar jumlah prebiotik yang dikonsumsi belum ada

karena umumnya asupan prebiotik tergantung kepada kebiasaan penduduk suatu

negara (FAO, 2007). Pada umumnya dosis konsumsi harian 5-8 g/hari dari FOS

atau GOS memberikan efek prebiotik pada orang dewasa. Venter (2007)

menyatakan bahwa peraturan Foodstuffs Cosmetics and Disinfectans Act (Act No

54 of 1972) di Afrika Selatan menyatakan bahwa jumlah dan sumber prebiotik

yang harus tercantum pada label suatu produk dengan klaim prebiotik adalah

minimal 3 gram prebiotik per penyajian harian. Indonesia mengatur regulasi

prebiotik dalam Peraturan Pangan Fungsional yang dikeluarkan oleh BPOM tahun

2005, namun regulasi jumlahnya belum dikeluarkan. Surono (2004) menyarankan

jumlah prebiotik yang efektif adalah 1-3 g per hari untuk anak-anak dan 5-15 g

per hari untuk dewasa.

Rafinosa dapat terhidrolisis menjadi melibiosa dan fruktosa dengan

bantuan ensim invertase yang terdapat pada khamir Saccharomyces cerevisiae

(Kearsley, 1988), seperti yang terdapat pada ragi, sehingga efek flatulensi dari

produk yang menggunakan bahan dasar ubijalar dapat dikurangi melalui proses

fermentasi. Oligosakarida dari kelompok rafinosa tersebut tidak dapat dicerna,

karena mukosa usus mamalia (seperti manusia) tidak mempunyai enzim

pencernanya, yaitu alfagalaktosidase, sehingga oligosakarida tersebut tidak dapat

diserap oleh tubuh dan menyebabkan timbulnya flatulensi yaitu suatu keadaan

menumpuknya gas-gas dalam lambung. Gas-gas ini timbul karena bakteri-bakteri

Page 32: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

81

yang terdapat dalam saluran pencernaan akan memfermentasi oligosakarida

terutama pada bagian usus halus, sehingga terbentuklah gas - gas karbondioksida,

hidrogen, dan sejumlah kecil metan, yang juga akan menurunkan pH lingkungan

(Rackis, 1989).

Page 33: 5.1.1 TotalBakteriAsamLaktat(BAL) ,dapatbertahanpadasuhu40 ...media.unpad.ac.id/thesis/240210/2012/240210120061_5_6741.pdf · struktur dan aktivitas makromolekul biologi, seperti

82

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Umur simpan yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu yang disimpan pada suhu

5ºC adalah 24 hari 21 jam 21 menit 36 detik, pada suhu 15ºC adalah 14

hari 14 jam 38 menit 24 detik, sedangkan pada suhu 25ºC adalah 8 hari 21

jam 21 menit 36 detik, dan pada suhu 35ºC adalah 5 hari 13 jam 55 menit

12 detik dengan titik kritis total bakteri probiotik.

6.2 Saran

Perlu adanya penelitian lanjutan tentang pendugaan umur simpan dengan

parameter kritis lain seperti kadar pH, viskositas dan total padatan terlarut.