J. Sains & Teknologi, April 2018, Vol. 18 No. 1 : 69 73 ISSN 1411-4674 AKTIVITAS ANTIBAKTERI, NILAI ph DAN KADAR ASAM LAKTAT KEFIR DENGAN PENAMBAHAN KONSENTRASI SUKROSA Antibacterial Activity, ph Level, and Lactic-Acid Level of Kefir with the Addition of Sucrose Concentration 1 Ali Ma shum, 2 Fatma Maruddin, 3 Wahniyathi Hatta 1 Program Studi Ilmu dan Teknologi Peternakan, Pascasarjana, Universitas Hasanuddin, Makassar (alimashum19@gmail.com) 2 Bagian Teknologi Hasil Ternak, Fakultas Peternakan, Universitas Hasanuddin, Makassar (fatma_maruddin@yahoo.co.id) 3 Bagian Teknologi Hasil Ternak, Fakultas Peternakan, Universitas Hasanuddin, Makassar (wahnihatta@yahoo.com) ABSTRAK Kefir merupakan salah satu produk susu hasil fermentasi dengan menambahkan biji kefir. Hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan produk kefir adalah penambahan sukrosa. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan aktivitas antibakteri terhadap bakteri patogen (Eschericia coli), nilai ph dan kadar asam laktat kefir dengan penambahan konsentrasi sukrosa. Penelitian disusun berdasarkan Rancangan Acak Lengkap (RAL) (4 x 3) dengan perlakuan sebagai berikut: (1) 0 % sukrosa (P0), (2) 5 % sukrosa (P1), (3) 7 % sukrosa (P2), dan (4) 9 % sukrosa (P3). Perlakuan tersebut masing-masing diulang 3 kali. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kefir dengan penambahan konsentrasi sukrosa memberikan pengaruh nyata terhadap aktivitas antibakteri Eschericia coli. Semakin tinggi penambahan konsentrasi sukrosa maka semakin besar pula antibakterinya terhadap Eschericia coli, sedangkan kefir dengan penambahan konsentrasi sukrosa tidak berpengaruh nyata terhadap nilai ph dan kadar asam laktat. Semakin tinggi penambahan konsentrasi sukrosa maka nilai ph dan kadar asam laktat yang dihasilkan semakin rendah. Kata kunci: Kefir, aktivitas antibakteri, nilai ph, kadar asam laktat dan sukrosa. ABSTRACT Kefir is a fermented milk product by adding kefir grain. One aspect that need to be considered in making kefir products is the addition of sucrose. This study aims to analyse qntibqcterial activity to wards pathogenic bacteria ((Escherichia coli), ph level, lactid acid level of kafir with the addition of sucrose concentration. The research was conducted using the Completely Randomized Desaign (CRD) (4x3) with several treatments including:(1) ) 0% sucrose (PO), (2) 5% sucrose (P1), (3) 7% sucrose (P3)and, (4) 9% sucrose(p3). Each treatmen was replicated three times. The result reveal that cafir with the addition of sucrose concentration give a signinificant effect on antibacterial activity to wards Eschericia coli.the higher the level of sucrose concentration addition, the higher the bacterial activity to wards (Escherichia coli), However, kefir with sucrose concentration addition does not have significant effect on ph and lactid acid levels. The higher the level of sucrose concentration addition, the lower the level of ph and lacid acid. Keywords: Kefir, antibacterial activity, ph level, lactic acid and sucrose. 69
Ali Ma shum ISSN 1411-4674 PENDAHULUAN Kefir merupakan salah satu produk susu hasil fermentasi dengan menambahkan biji kefir (kefir grain/kefir granule). Biji kefir merupakan butiran-butiran putih atau krem, dengan komposisi air 89,5%, lemak 1,5%, protein 3,5%, abu 0,6%, laktosa 4,55% dan ph 4,6% (Usmiati, 2007). Komposisi pada biji kefir terdiri dari, Lactobacillus kefiranofaciens, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus kefir, Lactococcus lactis; bakteri penghasil asam cuka Acetobacter sp.; serta ragi Torula, Saccharomyces cerevisiae dan Candida kefir dan dua bakteri yogurt L. bulgaricus dan S. thermophilus dalam jumlah relatif sedikit (Widodo, 2002). Pada umumnya, proses fermentasi kefir (pada susu sapi) dilakukan dengan penambahan gula 10%, starter 3% dan diinkubasi selama 6 jam pada suhu 43 C (Buckle et al.,1985). Menurut Usmiati (2007), fermentasi kefir juga dapat dilakukan pada suhu ruang sekitar 20-24 jam. Susu skim dapat digunakan sebagai media tumbuh mikroorganisme kefir. Produk susu tersebut mudah ditemukan, selain itu keseragaman komponen nutrisi setiap jenis produk olahan susu untuk pembuatan media akan menghasilkan produk kefir yang homogen. Beberapa kadar nutrisi yang penting pada susu hewani ditemukan pada produk susu skim. Perubahan pertumbuhan mikroorganisme kefir selama fermentasi mempengaruhi pembentukan komponen seperti asam laktat, asam asetat, CO2, alkohol dan senyawa aromatik. Disamping itu perubahan pertumbuhan mempengaruhi keberadaan antimikrobia selama fermentasi seperti bakteriosin, asam laktat, hidrogen peroksida dan alkohol. Antimikrobia tersebut memiliki kemampuan penghambatan secara in vitro terhadap bakteri Gram negatif (Eschericia coli). Hal yang perlu diperhatikan pula dalam pembuatan produk kefir adalah penambahan sukrosa. Sukrosa dapat dimetabolisme mikroorganisme kefir untuk pertumbuhan. Penambahan sukrosa dapat pula memperbaiki penerimaan konsumen akan produk dan kesesuaian produk untuk menjadi lingkungan bagi mikroorganisme kefir. Penambahan sukrosa yang terlalu banyak (lebih dari10%) sebelum inokulasi akan mengubah tekanan osmosis susu. Kondisi tersebut akan mempengaruhi aktivitas mikroorganisme kefir untuk bertumbuh. Selain itu akan menghambat pembentukan produk metabolit primer maupun sekunder. Oleh karena itu, perlu adanya penelitian tentang aktivitas antibakteri, nilai ph dan kadar asam laktat kefir susu skim dengan penambahan konsentrasi sukrosa yang berbeda. METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan November sampai Desember 2016. Pembuatan dan pengujian kefir dilakukan di Laboratorium Bioteknologi Pengolahan Susu, Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin. Metode Penelitian Penelitian disusun berdasarkan Rancangan Acak Lengkap (RAL) (4 x 3) dengan perlakuan sebagai berikut: (1) 0 % sukrosa (P0), (2) 5 % sukrosa (P1), (3) 7 % sukrosa (P2), dan (4) 9 % sukrosa (P3). Setiap perlakuan diulang 3 kali. Pembuatan kefir dengan menggunakan susu skim dengan penambahan konsentrasi sukrosa. Bibit kefir diperoleh dari Laboratorium Pengolahan Susu, Balai Besar Pelatihan Peternakan dan Kesehatan Hewan, Cinagara, Bogor. Bibit kefir diaktivasi dalam susu skim 10% (v/v) pada suhu 28 o C selama 24 jam. Granula disaring dan diaktivasi 3 kali sebelum penggunaan (Leite et al., 2013; Usmiati, 2007). Susu bubuk skim sebanyak 10% (b/v) dan perlakuan sukrosa 0%, 5%, 7% dan 9% (b/v) dari volume yang digunakan direkonstitusi dengan aquades dan dihomogenkan. Campuran ditempatkan dalam botol sampel dan di panaskan pada suhu 105 C selama 5 menit dengan autoklaf. Media yang telah dingin diinokulasi dengan granula kefir yang sudah diaktivasi sebanyak 10% ( b /v) dan di inkubasi pada suhu ± 28 o C selama 8 jam. Kefir yang telah di inkubasi selanjutnya dilakukan pengujian antibakteri Eschericia coli, pengukuran nilai ph dan kadar asam laktat. Parameter yang Diukur Parameter yang diukur adalah aktivitas antibakteri dengan metode daya hambat, pengukuran ph dengan metode potensiometer 70
Kefir, aktivitas antibakteri, nilai ph, kadar asam laktat dan sukrosa ISSN 1411-4674 dan kadar asam laktat menggunakan titrasi asam basa. Analisi Data Data yang diperoleh diolah dengan menggunakan sidik ragam sesuai Rancangan Acak Lengkap (RAL) dan Perbedaan diantara perlakuan dilanjut dengan uji jarak berganda duncan (Gasperz, 1991). HASIL Pengujian Aktivitas antiberi terhadap E. coli Hasil analisis ragam (Tabel 1) konsentrasi sukrosa memberikan pengaruh sangat nyata terhadap aktivitas antibakteri Escherichia coli. Hasil uji lanjut Duncan kefir dengan penambahan konsentrasi sukrosa menunjukkan bahwa aktivitas antibakteri mengalami berbeda nyata terhadap Escherichia coli. Aktivitas antibakteri kefir terhadap Escherichia coli mengalami peningkatan seiring peningkatan konsentrasi sukrosa. Perlakuan penambahan konsentrasi sukrosa 9% memberikan hasil yang tertinggi dengan rata-rata 12,44. Pengukuran Nilai ph Hasil analisis ragam (Tabel 1) konsentrasi sukrosa memberikan pengaruh tidak nyata terhadap nilai ph. Nilai ph kefir dengan penambahan konsentrasi sukrosa mengalami penurunan seiring peningkatan penambahan konsentrasi sukrosa. ph kefir dengan penambahan konsentrasi sukrosa 0% sampai dengan 9% mempunyai rerata 5,27-5,39. Tabel 1. Rerata Aktivitas antibakteri, nilai ph dan kadar asam laktat pada kefir dengan penambahan konsentrasi sukrosa Konsentrasi Sukrosa Rerata Aktivitas Antibakteri Rerata Nilai ph Rerata Kadar Asam laktat (%) 0 7.10±0.65 a 5.39±0.01 0.49±0.06 5 9.29±0.70 b 5.32±0.05 0.46±0.02 7 10.76±0.52 bc 5.28±0.05 0.48±0.04 9 12.44±0.19 c 5.27±0.07 0.42±0.03 Keterangan: Nilai yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada kolom rerata menunjukkan perbedaan yang nyata menurut uji berganda Duncan 0,05 Pengukuran Kadar Asam Laktat Kadar asam laktat kefir terutama disebabkan oleh metabolisme gula susu menjadi asam laktat sebagai hasil utama fermentasi susu oleh mikroba. Hasil analisis ragam (Tabel 1) konsentrasi sukrosa memberikan pengaruh tidak nyata terhadap asam laktat. Asam laktat pada kefir dengan penambahan konsentrasi sukrosa mengalami penurunan seiring peningkatan penambahan konsentrasi sukrosa. Asam laktat kefir dengan penambahan konsentrasi sukrosa 0% sampai dengan 9% mempunyai rerata 0,42-0,49. PEMBAHASAN dengan penambahan konsentrasi sukrosa mempengaruhi aktivitas antibakteri terhadap Escherichia coli. Kefir tanpa penambahan konsentrasi sukrosa (0%) yaitu 7,10 mm. Hal ini diduga karena asam laktat yang merupakan senyawa antibakteri kefir. Farnworth (2005), menyatakan bahwa komponen antibakteri juga dihasilkan selama fermentasi kefir seperti asam oraganik (asam laktat dan asetat), karbondioksida hidrogen perioksida, etanol, diacetil, dan peptida (bakteorisin) yang tidak hanya berguna untuk menghambat pertumbuhan bakteri patogen dan bakteri pembusuk selama pengolahan dan penyimpanan, tetapi dapat pula digunakan untuk mencegah gangguan pencernaan dan infeksi. Menurut Buckle et al (1985), meyatakan bahwa bakteri asam laktat termasuk bakteri yang menghasilkan sejumlah besar asam laktat, menurunkan ph dan menimbulkan rasa asam. 71
Ali Ma shum ISSN 1411-4674 Kondisi ini dapat menghambat pertumbuhan beberapa jenis mikroorganisme. Hasil penelitian kfir dengan penambahan konsentrasi sukrosa 5% 7% dan 9% mengalami peningktan terhadap aktivitas antibakteri Escherichia coli selama fermentasi yaitu dengan rerata 9,29 mm sampai dengan 12,44 mm. Hal ini diduga disebabkan karena peningkatan total bakteri asam laktat dan total khamir. BAL dan khamir mampu menghasilkan komponen senyawa- senyawa yang mampu bersifat antibakteri sebagai hasil metabolitnya dari proses fermentasi. Asam laktat yang dihasilkan oleh BAL mampu memberikan efek bakterisidal pada ph dibawah 5, khususnya pada bakteri gram negatif. Asam laktat yang terbentuk dari proses fermentasi dan diiringi dengan rendahnya ph mampu menghambat pertumbuhan bakteri patogen. Asam laktat akan menurunkan ph disaluran pencernaan menjadi ph 3-4 sehingga mampu menghambat pertumbuhan bakteri pembusuk, sedangkan E.coli sendiri membutuhkan ph optimum berkisar 6-7 (Surono, 2004). Penggunaan sukrosa dalam pembuatan kefir dapat menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli. Mekanisme penghambatan sukrosa terhadap Escherichia coli yaitu dengan merusak dinding sel. Dinding sel dapat mempertahankan bentuk dan ukuran mikroorganisme dari tekanan osmotik internal tinggi. Cidera pada dinding sel (misal karena lisozim) atau inhibisi pada pembentukannya dapat menyebabkan sel menjadi lisis (Brooks et al., 2007). tanpa penambahan konsentrasi sukrosa (0%) memiliki nilai ph yaitu 5,39 selama proses fermentasi. Hasil penelitian kfir dengan penambahan konsentrasi sukrosa 5% 7% dan 9% mengalami penurunan terhadap nilai ph selama fermentasi yaitu dengan rerata 5,32 sampai dengan 5,27. Semakin tinggi konsentrasi sukrosa yang diberikan maka semakin rendah nilai ph. Hal ini diduga disebabkan karena mikroorganisme yang ada pada biji kefir memanfaatkan sukrosa yang ada untuk menghasilkan asam-asam organik dan alkohol. Asam-asam organik yang dihasilkan dapat menurunkan nilai ph kefir sedangkan alkohol berfungsi untuk mengkondisikan ph kefir agar tidak terlalu asam sehingga BAL tetap dapat hidup. Semakin banyak sumber gula yang dapat dimetabolisme maka semakin banyak asam-asam organik yang dihasilkan sehingga ph juga akan semakin rendah (Yusmarini & Efendi, 2004). Penurunan ph sebanding dengan penurunan asam laktat yang dihasilkan. Hal ini terjadi karena perubahan ph disebabkan oleh pertambahan asam laktat dan penguraian CO2. Penurunan ph seiring dengan bertambahnya bakteri asam laktat, hal ini sesuai dengan peran bakteri asam laktat dalam menguraikan laktosa menjadi asam laktat dan asam organik lainnya (Agustina dkk., 2013). Bakteri yang terkandung dalam kefir salah satunya adalah bakteri asam laktat yang menghasilkan sejumlah besar bakteri asam laktat sebagai hasil akhir dari metabolisme gula (karbohidrat). Asam laktat yang dihasilkan dengan cara tersebut akan menurunkan nilai ph dan menimbulkan rasa asam. Bakteri asam laktat mampu mengoksidasi alkohol dan karbohidrat lainnya menjadi asam asetat (Soeparno dkk., 2001). Asam laktat yang dihasilkan akan menurunkan nilai ph (Tamime & Robinson, 2000). Kefir merupakan produk yang telah mengalami proses fermentasi, hasil dari proses adalah asam laktat dan asam asetat (Atasoglu et al., 2010). tanpa penambahan konsentrasi sukrosa (0%) memiliki kadar asam laktat 0,49% selama proses fermentasi. Hasil penelitian kefir dengan penambahan konsentrasi sukrosa 5% 7% dan 9% mengalami penurunan terhadap kadar asam laktat selama fermentasi yaitu dengan rerata 0,46% sampai dengan 0,42%. Berdasarkan rerata yang dihasilkan semakin meningkatnya konsentrasi sukrosa menunjukkan kadar asam laktat semakin rendah yang didukung oleh Tamime & Robinson (2000), bahwa bakteri akan memecah laktosa menjadi unit yang lebih sederhana, yaitu glukosa dan galaktosa. Glukosa akan berubah menjadi asam piruvat, kemudian bakteri akan mensekresikan asam piruvat menjadi asam laktat yang dapat meningkatkan laju pertumbuhan dan laju peningkatan asam sehingga dapat mempengaruhi kadar asam laktat. Keasaman susu dipengaruhi oleh fermentasi susu yang mengubah laktosa menjadi asam laktat oleh bakteri asam laktat. 72
Kefir, aktivitas antibakteri, nilai ph, kadar asam laktat dan sukrosa ISSN 1411-4674 KESIMPULAN DAN SARAN Peningkatan penambahan konsentrasi sukrosa pada kefir menyebabkan peningkatan penghambatan terhadap aktivitas antibakteri Escherichia coli, menurunkan nilai ph dan menurunkan kadar asam laktat. Disarankan dalam pembuatan kefir menggunakan konsentrasi sukrosa sebesar 7% karena dapat menghambat pertumbuhan bakteri patogen (Escherichia coli) menurunkan nilai ph dan kadar asam laktat. DAFTAR PUSTAKA Agustian L., Setyawardani, T., & Astuti, T.Y. (2013). Penggunaan Starter Biji Kefir Dengan Konsentrasi yang Berbeda Pada Susu Sapi Terhadap ph dan Kadar Asal laktat. Jurnal Ilmiah Peternakan Vol. 1, No.1. Atasoglu C., Akbag H.I., Tolu C., Dos G., Savas T., & Yurtman I.Y. (2010). Effect of Kefir as a Probiotic Source on the Performance of Goat Kids. South African J. Anim. Sci. 40:4. Brooks G. F., J.S. & More S.A. (2007). Medical Microbiology 24 th edition. New York: The McGraw-Hill companies, inc. Buckle K.A., Edwars R.A., Fleet G.H., & Wootton M. (1985). Ilmu Pangan. Terjemahan Purnomo Hari dan Adiono. Universitas Indonesia Press. Jakarta. Farnworth E.R. (2005). Kefir-a complex probiotic. Food Research and Development Centre, Agriculture and Agri-food Canada, St. Hyacinthe, Quebec, Canada J2S 8E3. Food science & technology bulletin: functional foods 2(1) 1-17. Gaspersz V. (1991). Metode Perancangan Percobaan. Bandung;Armico. Leite A. M. O. et al. (2013). Microbiological and chemical characteristics of Brazilian kefir during fermentation and storage processes. J. Dairy Sci. 96:4149 4159. Surono I. S. (2004). Probiotik, Susu Fermentasi dan Kesehatan. Yayasan Pengusaha Makanan dan Minuman Seluruh Indonesia (YAPMMI). TRICK. Jakarta. p 31-32. Soperno, Indratiningsih, Triatmojo S. & Rihastuti. (2001). Dasar Teknologi Hasil Ternak. Jurusan Teknologi Hasil Ternak Fak. Peternakan UGM. Yogyakarta. Tamime A.Y. & Robinson R. K. (2000). Yoghurt Science Technology. 2 nd Ed. Woodhead Publishing Limited, England. Usmiati S. (2007). Kefir, Susu Fermentasi dengan Rasa Menyegarkan. Warta Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian Vol. 29, No.2, 2007. Bogor. Widodo W. (2002). Bioteknologi Fermentasi Susu. Pusat Pengembangan Bioteknologi. UMM. Malang. Yusmarini R. & Efendi R. (2004). Evaluasi Mutu Soyghurt yang dibuat dengan Penambahan Beberapa Jenis Gula. Jurnal Natur Indonesia 6(2): 104-110. 73