Bakteri asam laktat (BAL) merupakan bakteri yang umumnya digunakan. dalam fermentasi susu Bakteri tersebut termasuk ke dalam bakteri gram positif,

Transkripsi

1 V. HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 Pengamatan Utama 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 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). 50

2 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

3 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 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 C, tidak tumbuh pada suhu kurang dari 15 0 C 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

4 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

5 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 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

6 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.

7 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.

8 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

9 58 tumbuh dengan sedikit asam atau dalam suasana basa (ph lebih besar dari 7) (Imelda, 2007) 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

10 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

11 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 ( o brix) semakin meningkat. Hal ini terjadi karena minuman sinbiotik yang dihasilkan semakin kental akibat penambahan gula sehingga terbentuk padatan terlarut (Purwati, 2006) 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

12 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

13 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

14 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 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

15 64 Keterangan: A = Penyimpanan Suhu 15 o C B = Penyimpanan Suhu 25 o C C = Penyimpanan Suhu 35 o C 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

16 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.

17 66 Gambar 16. Yoghurt Sinbiotik Ubi Jalar Ungu Pada Hari ke-14 z Keterangan: A = Penyimpanan Suhu 15 o C B = Penyimpanan Suhu 25 o C C = Penyimpanan Suhu 35 o C 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 Umur Simpan Yoghurt Umur simpan merupakan kurun waktu ketika suatu produk makanan akan tetap aman, mempertahankan sifat sensori, kimia, fisik, dan mikrobiologi tertentu

18 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 10 7 CFU/mL 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 Jumlah Bakteri (CFU/mL) Hari 15ºC 25ºC 35ºC 0 1,6 x ,6 x ,6 x ,85 x ,27 x ,1 x ,53 x ,4 x ,7 x ,1 x ,4 x ,5 x ,7 x ,29 x x ,94 x ,7 x ,5 x ,6 x ,4 x ,8 x ,3 x ,6 x ,7 x 10 6

19 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 = -1x10 8 x + 2x10 9 dan R² = untuk penyimpanan suhu 15ºC, y = -1x10 8 x + 1x10 9 dan R² = untuk penyimpanan pada suhu 25ºC, y = -1x10 8 x + 1x10 9 dan R² = 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.

20 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 = x dan R² = untuk penyimpanan suhu 15ºC, y = x dan R² = untuk penyimpanan pada suhu 25ºC, y = x dan R² = untuk penyimpanan pada suhu 35ºC. Setelah didapatkan persamaan regresi dan nilai R 2 maka ordo reaski bisa ditentukan dengan membandingkan nilai R 2. Nilai R 2 yang lebih besar yang akan digunakan sebagai ordo reaksi. Perbandingan nilai R 2 bisa dilihat pada tabel 5. Tabel 5. Nilai koefisien korelasi (R 2 ) Suhu R 2 Orde Ordo 0 Ordo 1 Terpilih 15ºC ºC ºC

21 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 ( o K) 1/T k Ln k 288 0, ,1888-1, , ,2979-1, , ,4535-0,79076 Gambar 19. Grafik Hubungan Perubahan Total BAL (ln k) terhadap Suhu Penyimpanan (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.

22 71 Tabel 7. Persamaan Linear Plot Arrhenius dan Nilai Energi Aktivasi Suhu (ºC) Persamaan Linear Ln k k Ea (kj/mol) 15-1, , y = x , , , , ,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 (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 = x ln k = ( 1 T ) ln k = ( ) 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.

23 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 ,0 x , , ,6 x ,0 x , , ,6 x ,0 x , , ,6 x ,0 x , ,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,

24 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 10 7 CFU/mL 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 Jumlah Bakteri (CFU/mL) Hari 15ºC 25ºC 35ºC 0 1,2 x ,2 x ,2 x ,9 x ,03 x ,4 x ,8 x ,4 x ,6 x ,5 x ,1 x ,7 x ,12 x ,2 x ,7 x ,6 x ,8 x ,8 x ,7 x ,2 x ,01 x ,4 x ,7 x ,5 x 10 5 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.

25 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 = -1x10 7 x + 2x10 8 dan R² = untuk penyimpanan suhu 15ºC, y = -9x10 6 x + 1x10 8 dan R² = untuk penyimpanan pada suhu 25ºC, y = -9x10 6 x + 1x10 8 dan R² = 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

26 75 Grafik diatas adalah grafik Ln perubahan total BAL pada ketiga suhu penyimpanan. Dari frafik tersebut didapatkan persamaan y = x dan R² = untuk penyimpanan suhu 15ºC, y = x dan R² = untuk penyimpanan pada suhu 25ºC, y = x dan R² = untuk penyimpanan pada suhu 35ºC. Setelah didapatkan persamaan regresi dan nilai R 2 maka ordo reaski bisa ditentukan dengan membandingkan nilai R 2. Nilai R 2 yang lebih besar yang akan digunakan sebagai ordo reaksi. Perbandingan nilai R 2 bisa dilihat pada tabel 10. Tabel 10. Nilai koefisien korelasi (R 2 ) Suhu R 2 Orde Ordo 0 Ordo 1 Terpilih 15ºC ºC ºC 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 ( o K) 1/T k Ln k 288 0, ,1608-1, , ,3137-1, , ,4189-0,87012

27 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) 15-1, , y = x , , , , ,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

28 77 untuk terjadi reaksi semakin besar. Sementara nilai k dari setiap suhu diperoleh dengan perhitungan seperti dibawah ini (k untuk suhu 15ºC). y = x ln k = ( 1 T ) ln k = ( ) 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 ,0 x , , ,2 x ,0 x , , ,2 x ,0 x , , ,2 x ,0 x , ,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

29 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

30 79 penyimpanan dingin (5ºC) yoghurt sinbiotik ubi jalar ungu akan kehilangan fungsi sinbiotiknya jika disimpan lewat dari 24 hari. 5.4 Pengamatan Penunjang 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 alfagalaktogalaktosa 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 80 o C dan 40 o C. 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

31 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

32 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).

33 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. 82