seperti inulin dan oligsakarida dapat diisolasi dari sumber alami seperti umbiumbian.

Transkripsi

1 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Prebiotik Prebiotik pada umumnya adalah karbohidrat yang tidak dicerna dan tidak diserap, biasanya dalam bentuk oligosakarida dan serat pangan (Winarti, 2010). Menurut Roberfroid (2000), banyak pangan dengan oligosakarida atau polisakarida (termasuk serat pangan) yang diklaim mempunyai aktivitas prebiotik, meskipun tidak semua karbohidrat pangan adalah prebiotik. Beberapa prebiotik seperti inulin dan oligsakarida dapat diisolasi dari sumber alami seperti umbiumbian. Umumnya umbi-umbian mengandung oligosakarida dalam bentuk rafinosa dalam jumlah tinggi. Umbi-umbian yang digunakan dalam pembuatan minuman sinbiotik yaitu bonggol pisang batu yang diolah menjadi tepung. Tepung bonggol pisang adalah butiran halus yang lolos ayakan 80 mesh yang dihasilkan dari proses penggilingan gaplek bonggol pisang (Ardiyanto, 2008). Menurut Winarti (2010), meningkatnya konsumsi prebiotik dipicu oleh berbagai hal, diantaranya: a. Adanya kepercayaan bahwa diera modern ini manusia tidak cukup mengkonsumsi bakteri asam laktat atau stimulan pertumbuhannya yaitu karbohidrat yang tidak dicerna. b. Adanya kepercayaan bahwa mikroba yang hidup dalam saluran pencernaan dapat mempengaruhi kesehatan individu. c. Adanya kepercayaan bahwa prebiotik yang di konsumsi dapat mencegah pertumbuhan mikroba pathogen dalam usus. 5

2 6 Menurut Rismunandar (2001), bonggol pisang terdiri atas bagian dalam tempat tumbuh akar baru dan bagian luar yang ditembus oleh akar. Tunas-tunas tumbuh dari bagian ini yang kemudian akan menjadi anak pisang yang baru. Bagian dari bonggol pisang diperlihatkan pada Gambar 1. Keterangan : a. Batang semu b. Titik tumbuh kambium c. Umbi batang bagian luar d. Umbi batang bagian dalam e. Akar yang mendatar f. Anak pisang berbentuk tanduk g. Akar yang tumbuh ke bawah Gambar 1. Bagian Bonggol Pisang (Rismunandar, 2001) Tepung bonggol pisang batu (Musa brachyarpa) memiliki sifat fisik dan kimia. Sifat fisik dan kimia tepung bonggol pisang batu dalam 100 gram bahan dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Sifat Fisikokimia Tepung Bonggol Pisang Batu dalam 100 g Bahan Karakteristik Komposisi Kimia 1. Kadar Air (%) 7,12 2. Kadar Abu (%) 6,10 3. Kadar Serat (%) 52,92 4. Kadar Amilosa (%) 8,83 5. Kadar Pati (%) 74,99 6. Rasio Amilosa Dalam Pati (%) 36,53 7. Rasio Amilopektin Dalam Pati (%) 63,46 Fisik 1. Suhu Awal Tergelatinisasi ( o C) 70,5 2. Absopsi Air (g/g) 0,22 3. Modulus Kehalusan 1,19 4. Derajat Putih (%) 36,13 5. Rendemen (%) 11,39 (Sumber: Sumanti dkk, 2009)

3 7 Selain itu dipercaya pula bahwa prebiotik dapat mengurangi transit sisa makanan dalam usus besar, dapat menurunkan kadar kolesterol dalam darah, memberikan respon glisemik yang baik, meningkatkan kesehatan tulang, mengurangi konsumsi energi (terutama berasal dari lemak), mengurangi gejala penyakit pada lambung, dan termasuk menurunkan resiko timbulnya penyakit kanker usus besar (Collins dan Gibson, 1999). Menurut Antarini (2011), untuk dapat digolongkan sebagai prebiotik, komponen pangan harus memenuhi kriteria sebagai berikut: a. Tahan terhadap asam lambung, tidak dihidrolisis oleh enzim-enzim pencernaan dan tidak diserap oleh usus halus. b. Difermentasi oleh mikroflora usus besar. c. Secara selektif menstimulir pertumbuhan dan/atau aktivitas bakteri dalam usus besar yang berkontribusi dalam kesehatan tubuh. Berdasarkan hasil-hasil penelitian sejauh ini diantara berbagai ingredient pangan, hanya oligosakarida tidak dapat dicerna (yaitu oligosakarida yang tahan terhadap proses hidrolisis pada bagian atas usus tetapi dapat dihidrolisis dan dapat difermentasi pada usus besar), yang memberikan efek prebiotik. Diantara oligosakarida tersebut hanya inulin dan oligofruktosa yang benar-benar dapat digolongkan sebagai prebiotik; galaktooligosakarida dan laktulosa meskipun digolongkan sebagai prebiotik, tetapi masih memerlukan penelitian lebih lanjut. Sedangkan oligosakarida lainnya termasuk isomaltooligosakarida, laktosukrosa, silooligosakarida, oligosakarida kedelai (rafinosa, stakiosa, dan verbaskosa) dan glukooligosakarida tidak dapat digolongkan sebagai prebiotik karena beberapa

4 8 persyaratan atau kriteria sebagai prebiotik tidak terpenuhi. Efek prebiotik yang ditunjukan oleh berbagai macam oligosakarida dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Efek Prebiotik yang Ditunjukan oleh Berbagai Macam Oligosakarida Karbohidrat Dapat Dicerna Fermentasi Selektivitas Status Prebiotik Inulin & Oligofruktosa Ya Ya Ya Ya Galaktooligosakarida Mungkin Data awal Ya Ya memerlukan penelitian lebih lanjut Laktulosa Mungkin Data awal Ya Ya memerlukan penelitian lebih lanjut Isomaltooligosakarida Sebagian Ya Memberi harapan Laktosukrosa diperoleh data diperoleh Memberi harapan Silooligosakarida Oligosakarida kedelai Glukooligosakarida Sumber: Roberfroid, 2007 diperoleh data diperoleh data diperoleh data data diperoleh data diperoleh data diperoleh data Memberi harapan diperoleh data diperoleh data 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. Menurut surono (2004), menyarankan jumlah konsumsi prebiotik yang efektif adalah 1-3 g/hari untuk anak-anak dan 5-15 g/hari untuk orang dewasa.

5 9 2.2 Probiotik Definisi Probiotik Probiotik adalah mikrobia hidup yang bermanfaat bagi hewan atau manusia yang mengkonsumsi dengan meningkatkan keseimbangan mikroflora saluran pencernaan bagian bawah (Fuller, 1992). Probiotik akan efektif jika (a) Menimbulkan efek yang bermanfaat bagi tubuh, (b) Bukan patogen/tidak toksik, (c) Mengandung sejumlah besar sel hidup ( ) CFU/g -1, (d) Bertahan hidup dalam sistem pencernaan dan tahan terhadap enzim pencernaan tubuh, (e) Tetap hidup saat disimpan dan dikonsumsi, (f) Mempunyai sifat sensoris yang baik, (g) Diisolasi dari spesies yang sama seperti lingkungan tubuh (Winarti, 2010). Menurut FAO/WHO (2002), jumlah yang diperlukan untuk mempertahankan manfaat dari probiotik pada produk pangan adalah minimum mengandung probiotik sebesar CFU/ml -1. Konsumsi probiotik berguna bagi kesehatan antara lain: menurunkan gejala melabsorpsi laktosa, meningkatkan ketahanan alami terhadap infeksi saluran pencernaan, menekan pertumbuhan sel kanker, menurunkan kolesterol dalam darah, meperbaiki sistem pencernaan dan menstimulasi imunitas saluran pencernaan (Winarti, 2010). Bakteri probiotik harus bertahan hidup dalam saluran pencernaan setelah dikonsumsi. Bakteri ini tahan terhadap lisozim, enzim di air liur, pemecah dinding sel bakteri, dan asam empedu untuk sampai di usus dalam keadaan hidup. Bakteri tersebut mampu menempel pada sel ephitelium dan menjaga keharmonisan komposisi bakteri saluran pencernaan. Selanjutnya ia membantu mengatasi intoleransi terhadap laktosa, mencegah diare, sembelit, kanker, hipertensi,

6 10 menurunkan kolesterol, menormalkan bakteri saluran pencernaan setelah pengobatan antibiotik, serta meningkatkan sistem kekebalan tubuh (Antarini, 2011) Lactobacillus acidophilus Lactobacillus merupakan bakteri gram positif yang tidak berspora dengan selnya berbentuk bacillus (batang) dan bersifat fakultatif anaerob. Bakteri ini tergolong BAL yang dapat memecah glukosa, laktosa atau golongan gula lainnya menjadi asam laktat dan energi melalui proses metabolisme anaerobik dengan bantuan enzim laktat dehidrogenase (Adriani, dkk., 2014), Lactobacillus bermanfaat bagi kesehatan manusia, terutama bagi usus dan pencernaan. Menurut Adriani, dkk. (2014), keseimbangan mikroflora merupakan aspek penting bagi kesehatan dan sejak tahun 1907 probiotik telah dikembangkan dalam berbagai kemasan. Peran probiotik dalam dunia bio-industri semakin berkembang, sejak ditemukan berbagai sediaan yang mengandung multi kultur probiotik dengan multifungsi untuk meningkatkan derajat kesehatan. Probiotik yang mengandung Lactobacillus memiliki banyak manfaat bagi tubuh, antara lain untuk terapi defisiensi laktase, menjaga kesehatan saluran pencernaan, meningkatkan imunitas pasien dan untuk menjaga kesehatan mulut dan gigi. Bentuk sel dari L.acidophilus adalah terdapat pada Gambar 2. Bentuk Sel L. acidophilus Gambar 2. Bentuk Sel Lactobacillus acidophilus (Anonim, 2012)

7 11 L. acidophilus merupakan mikroflora alami pada saluran pencernaan manusia dan dapat memproduksi asam laktat sebagai hasil utama fermentasi gula. Bakteri ini dapat pula menghasilkan bakteriosin yang dapat merangsang pembentukan antibodi tubuh (Adriani, dkk., 2014). Selain itu, bakteri ini tumbuh subur pada lingkungan yang bersifat asam (ph 4-5) dan L. acidophilus tumbuh optimum pada suhu 37 o C, tidak tumbuh pada suhu antara 20 o C dan 22 o C serta suhu pertumbuhan maksimum antara 43 o dan 48 o C. L.acidophilus tumbuh secara mikroaerofilik dan bersifat katalase negatif (Sumanti dkk, 2016). Bakteri ini dapat melekat pada sel-sel epitel saluran pencernaan, ditemukan dalam usus orang dewasa dan asal mulanya diisolasi dari feses bayi sehat yang berusia 1-2 bulan, dan air susu ibu (Mitsuoka, 1989). Keistimewaan bakteri ini adalah dapat memecah ikatan azo dari sulfasalin yang menghasilkan azulfidin, yang dapat digunakan untuk pengobatan colitis (Goldin dan Gorbach, 1992). Proses fermentasi protein oleh bakteri pembusuk dalam kolon menghasilkan bakteri toksik seperti senyawa amina, nitrosamine, fenol, kresol, indol, dan skatol, serta asam-asam empedu sekunder. Pada dasarnya senyawa ini bersifat basa, jumlah toksik hasil fermentasi ini tidak boleh diabaikan karena bakteri-bakteri yang terlibat dalam pembentukan zat tersebut adalah bakteri pembusuk seperti E. coli, Clostridia, S. faecalis, dan Proteus, dan bakteri pembusuk ini tidak suka dalam kondisi yang asam. Usus halus merupakan tempat utama untuk transport bahan makanan, 90% nya akan disalurkan ke dalam peredaran darah melalui sistem porta hepatik dan sistem limfatik (Salminen and Wright, 2004).

8 12 L.acidophilus ini memproduksi asam laktat seperti antibiotik alami dan sudah terbukti dapat menghambat pertumbuhan bakteri patogen seperti Salmonella, Shigella, S. faecalis dan E. coli. L. acidophilus yang ditambahkan kedalam minuman sinbiotik yaitu berupa kultur freeze dried yang dibuat dengan cara menyalut bakteri dengan berbagai jenis polisakarida dan protein seperti alginate, pati, gum arab, gelatin, maltodekstrin, keragenan, albumin dan kasein (Sumanti dkk, 2016). Selain itu penambahan L.acidophilus pada minuman sinbiotik yaitu dikarenakan bakteri ini dapat mengonsumsi karbohidrat kompleks seperti fruktooligosakarida (Sumanti dkk, 2016). 2.3 Minuman Sinbiotik Menurut Winarti (2010), sinbiotik adalah gabungan antara prebiotik dan probiotik. Probiotik adalah suplemen dalam makanan yang mengandung bakteri yang sangat menguntungkan. Beberapa probiotik terdapat secara alami, contohnya Lactobacillus dalam yogurt. Probiotik umumnya diketahui dapat meningkatkan sistem kekebalan tubuh. Prebiotik adalah ingredients suatu bahan makanan yang dapat memberikan pengaruh menguntungkan bagi kesehatan karena dapat menstimulasi pertumbuhan dan aktivitas berbagai mikroba didalam saluran pencernaan. Prebiotik yang paling potensial adalah karbohidrat, namun bisa juga golongan non karbohidrat lainnya. Minuman sinbiotik merupakan minuman yang terkandung komponen probiotik dan prebiotik. Terdapat kerjasama yang baik antara probiotik dan prebiotik. Prebiotik akan membantu probiotik melewati saluran pencernaan

9 13 bagian atas, khususnya kondisi asam kuat pada lambung, dengan demikian prebiotik dengan cepat akan meningkatkan populasi mikroba yang menguntungkan didalam kolon. Kombinasi ini akan meningkatkan daya tahan hidup bakteri probiotik oleh karena substrat yang spesifik telah tersedia untuk fermentasi sehingga tubuh mendapat manfaat yang lebih sempurna. Kombinasi yang baik antara prebiotik dan probiotik dapat meningkatkan jumlah bakteri baik yang mampu bertahan hidup dalam saluran pencernaan dengan melakukan fermentasi terhadap substrat (Collins dan Gibson, 1999). Proses pembuatan minuman sinbiotik ini memerlukan bahan-bahan yaitu sebagai berikut: a. Sumber Prebiotik Sumber prebiotik yang menjadi salah satu bahan dalam pembuatan minuman sinbiotik ini yaitu ekstrak tepung bonggol pisang batu. Hal tersebut dikarenakan tepung bonggol pisang batu merupakan bahan yang memiliki kandungan oligosakarida yang tidak dapat dicerna seperti inulin, FOS dan GOS. b. Sumber Probiotik Bakteri yang digunakan dalam pembuatan minuman sinbiotik ini yaitu berupa bakteri Lactobacillus acidophilus, dimana bakteri ini akan mendapat asupan prebiotik dari bonggol pisang batu yang telah menjadi tepung. c. Gula Cair Gula cair yang ditambahkan merupakan gula pasir yang dilarutkan terlebih dahulu. Gula pasir dilarutkan dalam air dengan perbandingan 1:1, kemudian dilakukan proses pemanasan hingga semua gula pasir terlarut. Gula berfungsi

10 14 sebagai penambah citarasa manis pada minuman serta menambah nilai gizi pada minuman sinbiotik tersebut. d. Gelatin Gelatin adalah salah satu hidrokoloid yang dapat digunakan sebagai gelling atau penstabil. Gelatin adalah suatu jenis protein yang diekstraksi dari jaringan kolagen kulit, tulang atau ligamen (jaringan ikat) hewan. Gelatin berbeda dengan hidrokoloid lain, karena kebanyakan hidrokoloid adalah polisakarida seperti karagenan dan pektin, sedangkan gelatin merupakan protein mudah dicerna, mengandung semua asam-asam amino essensial kecuali triptofan. Hal utama yang perlu dianalisis dalam produk minuman sinbiotik tepung bonggol pisang batu, yaitu total bakteri probiotik didalam produk. Syarat produk dikatakan probiotik adalah bahwa produk tersebut mengandung bakteri probiotik yang masih hidup. Jumlah bakteri probiotik yang masih hidup sampai disaluran pencernaan lebih dari 6 Log CFU/g -1 atau 6 Log CFU/ml -1 (Shimakawa et al., 2003). Bakteri probiotik ini dapat memberikan efek bagi kesehatan saluran pencernaan manusia. Dengan penambahan serat pangan prebiotik, maka bakteri probiotik akan mendapatkan asupan nutrisi sehingga dapat bertahan hidup di usus. Minuman sinbiotik tepung bonggol pisang batu ini memiliki kandungan bioaktif. Menurut Putri (2015), di dalam bonggol pisang batu terdapat kandungan tannin dan fenol. Senyawa golongan fenol diketahui sangat berperan terhadap aktivitas antioksidan, semakin besar kandungan senyawa fenolnya, maka semakin besar aktivitas antioksidannya (Kiessoun et al., 2010). Aktivitas antioksidan yang dihasilkan pada minuman sinbiotik ini dapat juga disebabkan karena bakteri

11 15 probiotik menghasilkan asam laktat. Asam laktat mengandung α-hydroxyacids (AHA) yang berfungsi sebagai antioksidan dan sering dimanfaatkan untuk pembuatan kosmetik maupun dalam produk pangan (Yu dan Van Scott, 2002). 2.4 Metode Accelerated Shelf Life Testing (ASLT) Pertumbuhan total bakteri probiotik dilakukan dengan melakukan penyimpanan selama waktu tertentu dan pada suhu tertentu. Menurut Herawati (2008), secara garis besar penurunan total bakteri dapat ditentukan dengan menggunakan metode konvensional (Extented Storage Studies, ESS) dan metode akselerasi kondisi penyimpanan (ASS atau ASLT). Metode konvensional (Extented Storage Studies, ESS) adalah penentuan tanggal kadaluarsa dengan cara menyimpan satu seri produk pada kondisi normal sehari-hari sambil dilakukan pengamatan terhadap penurunan mutunya (Usable Quality) hingga mencapai tingkat mutu kadaluwarsa. Metode ini akurat dan tepat, namun pada awal penemuan dan penggunaan metode ini dianggap memerlukan waktu yang panjang dan analisis parameter mutu yang relatif banyak serta mahal. Dewasa ini metode ESS sering digunakan untuk produk yang mempunyai masa kadaluwarsa kurang dari 3 bulan. Penentuan penurunan total bakteri produk dengan metode ASS atau sering disebut dengan ASLT dilakukan dengan menggunakan parameter kondisi lingkungan yang dapat mempercepat proses penurunan mutu (Usable Quality) produk pangan. Salah satu keuntungan metode ASS yaitu waktu pengujian yang relatif singkat (3-4 bulan), namun ketepatan dan akurasinya tinggi. Tahapan

12 16 penentuan umur simpan dengan ASS meliputi penetapan parameter kriteria kadaluwarsa, pemilihan jenis dan tipe pengemas, penentuan suhu untuk pengujian, prakiraan waktu dan frekuensi pengambilan contoh, plotting dan sesuai ordo reaksi, analisis sesuai penyimpanan dan analisis pendugaan umur simpan sesuai batas akhir penurunan mutu yang dapat di tolerir (Herawati, 2008). Penentuan waktu kadaluarsa tidak selalu diputuskan berdasarkan usable quality 0%, tetapi dapat juga lebih besar dari itu. Analisis penurunan mutu memerlukan beberapa pengamatan yaitu harus ada parameter yang diukur secara kuantitatif dan parameter tersebut mencerminkan keadaan mutu dari produk yang dikemas. Parameter mutu dapat berupa hasil pengukuran kimia, uji organoleptik, uji kadar vitamin C, uji cita rasa, tekstur, warna, total mikroba dan sebagainya. Saat melakukan ASLT, variabel harus tetap konstan dan faktor yang tepat dimanfaatkan dalam tes harus dipilih. Menurut Nicoli (2012), sangat penting bahwa sejumlah faktor yang berbeda yang berpotensi berlaku di ASLT yang dikenal termasuk suhu (T), kelembaban relatif (ERH %), intensitas cahaya (L), atau oksigen (O 2 ). Data yang diperlukan untuk menentukan penurunan total bakteri pada produk yang dianalisis di laboratorium dapat diperoleh dari analisis atau evaluasi sensori, analisis kimia dan fisik, serta pengamatan kandungan mikroba. Penurunan total bakteri probiotik selama penyimpanan dapat dilakukan dengan menggunakan faktor organoleptik dapat menggunakan parameter sensori (warna, flavor, aroma, rasa, dan tekstur) terhadap sampel dengan skala 0-10, yang mengindikasikan tingkat kesegaran suatu produk (Gelman et al. 1990).

13 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Penurunan Mutu Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi penurunan mutu produk pangan. Menurut Floros dan Gnanasekharan (1993), terdapat enam faktor utama yang mengakibatkan terjadinya penurunan mutu atau kerusakan pada produk pangan, yaitu massa oksigen, uap air, cahaya, mikroorganisme, kompresi atau bantingan, dan bahan kimia toksik atau off flavor. Faktor-faktor tersebut dapat mengakibatkan terjadinya penurunan kerusakan vitamin, kerusakan protein, perubahan bau, reaksi pencoklatan, perubahan unsur organoleptik, dan kemungkinan terbentuknya racun. Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya perubahan pada produk pangan menjadi dasar dalam menentukan titik kritis penurunan total bakteri. Titik kritis ditentukan berdasarkan faktor utama yang sangat sensitif serta dapat menimbulkan terjadinya perubahan mutu produk selama distribusi, penyimpanan hingga siap dikonsumsi. Kriteria kedaluwarsa beberapa produk pangan dapat ditentukan dengan menggunakan acuan titik kritis (Floros dan Gnanasekharan, 1993). Menurut Arpah (2001), pertumbuhan mikroba pada produk pangan dipengaruhi oleh faktor intrinsik dan ekstrinsik. Faktor intrinsik mencakup keasaman (ph), aktivitas air (a w ), equilibrium humidity (Eh), kandungan nutrisi, struktur biologis, dan kandungan antimikroba. Faktor ekstrinsik meliputi suhu penyimpanan, kelembaban relatif, serta jenis dan jumlah gas pada lingkungan.

14 Model Arrhenius Model Arrhenius dilakukan dengan menyimpan produk pangan dengan kemasan akhir pada minimal tiga suhu penyimpanan. Model Arrhenius digunakan untuk produk pangan yang sensitif terhadap perubahan suhu sehingga memicu terjadinya perubahan komponen mikrobiologi dan timbulnya reaksi kimia seperti oksidasi lemak, reaksi Maillard, serta oksidasi vitamin C. (Kusnandar, 2010). Percobaan dengan model Arrhenius bertujuan untuk menentukan konstanta laju reaksi (k) pada beberapa suhu penyimpanan, kemudian dilakukan ekstrapolasi untuk menghitung konstanta laju reaksi (k) pada suhu penyimpanan yang diinginkan dengan menggunakan persamaan Arrhenius. Dari persamaan tersebut dapat ditentukan nilai k (konstanta penurunan mutu) pada suhu penyimpanan, kemudian digunakan perhitungan penurunan total bakteri sesuai dengan orde reaksinya. Menurut Syarif dan Halid (1993), suhu merupakan faktor yang berpengaruh terhadap perubahan mutu pangan. Suhu ruangan yang konstan akan lebih baik dibandingkan dengan suhu ruangan yang berubah-ubah. Penurunan total bakteri seharusnya dilakukan di ruangan dengan suhu tetap. Metode Arrhenius baik untuk diterapkan dalam penyimpanan produk pada suhu penyimpanan yang relatif stabil dari waktu ke waktu. Hal ini disebabkan tidak hanya untuk fakta suhu adalah salah satu faktor paling penting yang mempengaruhi reaksi kinetika dalam makanan tetapi juga untuk ketersediaan dasar teoritis untuk pengembangan deskripsi matematis dari kepekaan suhu tingkat kerugian kualitas. Menurut Arpah (2001) persamaan Arrhenius

15 19 menunjukkan ketergantungan laju reaksi deteriorasi terhadap suhu yang dirumuskan sebagai berikut: k = k o.e Ea/RT Keterangan : k = konstanta penurunan mutu k o = konstanta (tidak bergantung pada suhu) Ea = energi aktivasi (Kal/mol) T = suhu mutlak (K) R = konstanta gas (8.314 J/mol K) Cara untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap parameter tersebut, maka dibuat persamaan regresi linier antara ln k dengan 1/T sehingga diperoleh persamaan ln k= ln k o.e (Ea/R)(1/T). Data yang diperoleh dilakukan analisis regresi linier sederhana untuk mengetahui hubungan antara variabel yang diukur dengan lama penyimpanan, persamaannya yaitu: y = a + bx Keterangan: y = variabel yang diukur x = umur simpan a = nilai variabel yang diukur pada saat mulai disimpan b = laju kerusakan (k) Berdasarkan persamaan di atas, diperoleh kurva berupa garis linear pada plot ln k terhadap (1/T) dengan slope E a /R seperti Gambar 3.

16 20 ln K -E a /R Gambar 3. Kurva hubungan nilai ln k dengan slope (-Ea/RT) pada persamaan Arrhenius (Edria, 2010) 1/T Hasil yang diperoleh selanjutnya diplotkan pada kurva hubungan antara lama penyimpanan (hari) dan rata-rata penurunan nilai mutu/hari (k). Langkah berikutnya adalah menentukan regresi linearnya. Setelah diperoleh persamaan regresi untuk masing-masing suhu penyimpanan, dibuat plot Arrhenius dengan sumbu x menyatakan 1/T dan sumbu y menyatakan ln k. K menunjukkan slope dari regresi linear yang didapat dari ketiga suhu penyimpanan yang digunakan. K o menunjukkan konstanta penurunan mutu yang disimpan pada suhu normal, K menyatakan konstanta penurunan mutu dari salah satu kondisi yang digunakan. E a /R merupakan slope yang diperoleh dari plot Arrhenius. Lebih lanjut, Sadler (1987) besarnya nilai energi aktivasi dapat digolongkan menjadi tiga, yaitu: 1) Kecil (Ea 2-15 kkal/mol), kerusakan produk diakibatkan karena kerusakan karotenoid, klorofil atau oksidasi asam lemak.

17 21 2) Sedang (Ea kkal/mol), kerusakan produk diakibatkan karena kerusakan vitamin, kerusakan pigmen yang larut air dan reaksi Maillard. 3) Besar (Ea kkal/mol), kerusakan produk diakibatkan karena denaturasi enzim, inaktivasi mikroba dan sporanya. Energi aktivasi yang rendah menunjukkan bahwa akan lebih cepat memberikan kontribusi terhadap kerusakan (Wasono dan Yuwono, 2014). Semakin besar nilai Ea, maka energi yang dibutuhkan agar reaksi dapat berjalan akan semakin besar, sehingga akan lebih lama mengalami kemunduran mutu (Adyatma, 2015). Adapun kerusakan pangan yang ditunjukan pada orde nol maupun orde satu. Keruskaan pangan yang mengikuti model reaksi ordo nol adalah perubahan kadar air, degradasi enzimatis, reaksi pencoklatan non enzimatis, dan reaksi oksidasi lemak. Sedangkan kerusakan pangan yang mengikuti model reaksi ordo 1 diantaranya adalah ketengikan pada produk minyak, pertumbuhan mikroorganisme pada daging dan ikan segar serta kematian mikroorganisme akibat pengaruh panas, produksi off flavour oleh mikroba, kerusakan vitamin, dan kehilangan mutu protein pada makanan kering (Labuza, 1982 dan Hariyadi dan Andarwulan, 2006). Penurunan total bakteri dengan model Arrhenius termasuk ke dalam metode akselerasi. Semakin sederhana model yang digunakan untuk menduga umur simpan, maka semakin banyak asumsi yang dipakai. Asumsi-asumsi yang digunakan dalam pendugaan umur simpan metode Arrhenius ini adalah : a. Perubahan faktor mutu hanya ditentukan oleh satu macam reaksi saja.

18 22 b. terjadi faktor lain yang mengakibatkan perubahan mutu. c. Proses perubahan mutu dianggap bukan merupakan akibat proses-proses yang terjadi sebelumnya. d. Suhu selama penyimpanan tetap atau dianggap tetap. Penentuan parameter kritis untuk mutu produk minuman sinbiotik didasarkan pada penurunan total bakteri probiotik selama penyimpanan. Pemilihan parameter dilakukan berdasarkan perubahan mutu yang paling cepat menyebabkan kerusakan produk. Menurut Hariyadi (2004), pemilihan parameter mutu untuk menentukan titik kritis penurunan total bakteri suatu produk, adalah : 1) Parameter yang tercepat mengalami penurunan selama penyimpanan, ditujukan nilai koefisien k mutlak atau nilai koefisien determinasi (R 2 ) terbesar. 2) Parameter mutu paling sensitif terhadap perubahan terlihat dari nilai slope persamaan Arrhenius atau seperti terlihat dari energi aktivasi yang paling rendah. 3) Bila terdapat lebih dari satu parameter mutu yang memenuhi kriteria, maka dipilih parameter mutu yang memiliki umur simpan yang paling pendek.