5.1 Total Bakteri Asam Laktat (BAL) dan Bakteri Probiotik. bifidum, suspensi, dan minuman sinbiotik. Total bakteri asam laktat pada kultur

V. HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 Total Bakteri Asam Laktat (BAL) dan Bakteri Probiotik Perhitungan BAL dan bakteri probiotik dilakukan terhadap kultur cair B. bifidum, suspensi, dan minuman sinbiotik. Total bakteri asam laktat pada kultur cair adalah sebesar 3,9x10 10 CFU/mL. Total bakteri asam laktat tersebut meningkat menjadi 4,7x10 10 CFU/mL. Total bakteri probiotik yang terdapat pada kultur cair adalah sebesar 1,7x10 10 CFU/mL. Total bakteri probiotik tersebut meningkat ketika menjadi suspensi yaitu sebesar 3,3x10 10 CFU/mL. Peningkatan total bakteri probiotik dari kultur cair hingga menjadi suspensi disebabkan oleh pertumbuhan mikrobial dari bakteri B. bifidum. Tujuan dari pembuatan suspensi adalah untuk memperbanyak jumlah koloni bakteri guna menjadi minuman sinbiotik (Angelov et al., 2006). Suspensi dibuat dengan menambahkan susu skim. Laktosa yang terdapat dalam susu skim akan digunakan oleh bakteri sebagai sumber energi selama pertumbuhan pada saat inkubasi sehingga jumlahnya akan meningkat (Triyono, 2010). Total bakteri probiotik yang terdapat dalam suspensi memiliki jumlah yang lebih kecil jika dibandingkan dengan total bakteri asam laktat karena bakteri probiotik merupakan bagian dari bakteri asam laktat. Dengan demikian, totalnya akan lebih sedikit karena tidak semua bakteri asam laktat termasuk jenis probiotik (Campana et al., 2017). Bakteri probiotik merupakan bakteri yang dapat memberikan efek kesehatan pada inang. Hal ini disebabkan karena sifatnya yang tahan terhadap asam lambung dan garam empedu sehingga dapat mendominasi bakteri baik pada 38

39 saluran cerna (Kerry et al., 2018). Bakteri probiotik juga dapat menghasilkan asam-asam organik dan menghambat bakteri patogen (Ooi et al., 2015). Total bakteri asam laktat dan bakteri probiotik perlu diketahui untuk memastikam bahwa suspensi B. bifidum yang akan dicampurkan pada minuman sinbiotik melibihi jumlah standar. Standar Nasional Indonesia 2891-2009 menyebutkan bahwa jumlah BAL yang harus dipenuhi dalam produk yoghurt adalah sebesar 7 Log CFU/mL atau 10 7 CFU/mL. Total BAL dan bakteri probotik yang terdapat pada suspensi telah melebihi standar yaitu sebesar 4,7x10 10 CFU/mL dan 3,3x10 10 CFU/mL. Berdasarkan hasil pengujian, minuman sinbiotik yang disimpan pada suhu 15ºC±5ºC, 25ºC±5ºC, 35ºC±5ºC mengalami penurunan total BAL. Data total BAL selama penyimpanan dapat dilihat pada Tabel 3 dan Tabel 4. Tabel 1. Total Bakteri Asam Laktat Pada Suhu 15ºC±5ºC Total Bakteri Log CFU/mL (CFU/mL) 0 4,4x10 10 10,64 24 3,8x10 10 10,58 48 3,1x10 10 10,49 72 2,5x10 10 10,40 96 2,0x10 10 10,30 120 1,5x10 10 10,18 144 9,5x10 9 9,98 168 7,2x10 9 9,86 Berdasarkan Tabel 3 dan Tabel 4, suhu penyimpanan 15ºC hari ke 7 (jam ke-168) jumlah bakteri asam laktat yang dihasilkan adalah sebesar 7,2x10 9 CFU/mL, sedangkan pada suhu penyimpanan 25 C jam ke-24 menghasilkan nilai sebesar 7,1x10 9 CFU/mL, dan pada suhu penyimpanan 35ºC jam ke-24 dapat

40 menghasilkan nilai sebesar 3,9x10 9 CFU/mL. Tabel 3 menunjukkan bahwa penurunan BAL berlangsung signifikan pada hari ke-6 (jam ke-144), dari jumlah awal 10 10 menjadi 9,5x10 9 CFU/mL. Berdasarkan Tabel 4, minuman yang disimpan pada suhu 25 o C dan 35 o C mengalami penurunan BAL secara signifikan pada jam ke-10 masing-masing menjadi 9,7x10 9 CFU/mL dan 5,1x 10 9 CFU/mL. Tabel 2. Total Bakteri Asam Laktat Pada Suhu 25ºC±5ºC dan 35ºC±5ºC Waktu Total Bakteri (CFU/mL) Log CFU/mL (Jam) 25 o C 35 o C 25 o C 35 o C 0 3,5x10 10 4,0x10 10 10,54 10,60 2 3,3x10 10 3,5x10 10 10,52 10,54 4 3,0x10 10 2,3x10 10 10,48 10,36 6 2,4x10 10 1,7x10 10 10,38 10,23 8 1,1x10 10 1,1x10 10 10,04 10,04 10 9,7x10 9 5,1x10 9 9,99 9,71 24 7,1x10 9 3,9x10 9 9,85 9,59 Penurunan BAL tersebut diduga disebabkan karena nutrisi pertumbuhan telah berkurang. Hal ini disebabkan karena bakteri akan terus melakukan metabolisme sehingga nutrisi menjadi berkurang dan jumlah bakteri akan semakin menurun (Kiani et al., 2008). Menurut Dave dan Shah (1997), suhu juga merupakan salah satu faktor yang memengaruhi pertumbuhan bakteri dalam suatu produk. Suhu penyimpanan yang lebih rendah menyebabkan laju pertumbuhan berlangsung secara lambat, sedangkan suhu penyimpanan yang mendekati suhu optimal pertumbuhan bakteri akan mempercepat laju pertumbuhan sehingga penurunan BAL akan semakin cepat. Menurut Rizqiati et al. (2008), penyimpanan pada suhu tinggi juga dapat mempercepat laju kerusakan, dalam penelitian ini ditandai dengan penurunan jumlah bakteri.

Total BAL (Log CFU/mL) Total BAL (Log CFU/mL) 41 Berdasarkan data pada Tabel 3 dan Tabel 4, penurunan total BAL dapat diplotkan pada grafik seperti pada Gambar 9 dan Gambar 10 sehingga diperoleh persamaan seperti pada Tabel 5. 10,80 10,70 10,60 10,50 10,40 10,30 10,20 10,10 10,00 9,90 9,80 y = -0,0047x + 10,701 R² = 0,9749 0 50 100 150 200 Suhu 15ºC Linear (Suhu 15ºC) Gambar 1. Grafik Total BAL pada Suhu 15ºC±5ºC terhadap Lama Penyimpanan 10,80 10,60 10,40 10,20 10,00 9,80 9,60 9,40 9,20 0 10 20 30 y = -0,0317x + 10,502 R² = 0,7644 y = -0,0443x + 10,496 R² = 0,8 Suhu 25ºC Suhu 35ºC Linear (Suhu 25ºC) Linear (Suhu 35ºC) Gambar 2. Grafik Total BAL pada Suhu 25ºC±5ºC dan 35ºC±5ºC terhadap Lama Penyimpanan Tabel 3. Persamaan Regresi Total BAL terhadap Lama Penyimpanan Suhu Penyimpanan Persamaan Regresi Nilai R 2 Nilai r 15ºC±5ºC y = -0,0047x + 10,701 0,9749 0,987 25ºC±5ºC y = -0,0317x + 10,502 0,7644 0,874 35ºC±5ºC y = -0,0443x + 10,496 0,8000 0,894

42 Berdasarkan Tabel 5 diketahui bahwa penyimpanan minuman sinbiotik pada suhu 15ºC±5ºC, 25ºC±5ºC, 35ºC±5ºC memiliki nilai r (koefisien korelasi) yang mendekati nilai 1 yaitu sebesar 0,87-0,99 (87%-99%). Nilai koefisien korelasi teresebut menunjukkan bahwa total BAL dengan lama penyimpanan memiliki keeratan hubungan yang sangat kuat. Selisih 1%-13% yang tersisa dipengaruhi oleh variabel lain seperti RH dan suhu penyimpanan. Hal ini sesuai dengan pertumbuhan BAL yang terlihat pada Gambar 9 dan Gambar 10 bahwa jumlah BAL mengalami penurunan setelah 24 jam dengan suhu penyimpanan 15ºC±5ºC, sedangkan penurunan BAL mulai terjadi setelah 2 jam penyimpanan pada suhu 25ºC±5ºC dan 35ºC±5ºC. Menurut Adam dan Moss (2008), faktor pertumbuhan bakteri terdiri dari faktor intrinsik (nutrisi, ph, faktor tumbuh inhibitor) dan faktor ekstrinsik (kondisi lingkungan penyimpanan). Nilai slope menyatakan penurunan total BAL selama penyimpanan akan menurun sebesar 0,00%-0,04%. Sama halnya dengan BAL, bakteri probiotik juga mengalami penurunan selama penyimpanan pada suhu 15ºC±5ºC, 25ºC±5ºC, 35ºC±5ºC. Data total bakteri probiotik selama penyimpanan pada suhu 15ºC±5ºC dapat dilihat pada Tabel 6. Berdasarkan Tabel 6, total bakteri probiotik menunjukkan penurunan yang signifikan sejak penyimpanan hari ke-1 (jam ke-24) dari 3,2x10 10 CFU/mL menjadi 6,8x10 9 CFU/mL. Bakteri probiotik kemudian mengalami penurunan secara signifikan kembali ketika mencapai penyimpanan hari ke-6 (jam ke-144) yaitu menjadi 9,1x10 8 CFU/mL. Penurunan bakteri probiotik selama penyimpanan

43 pada suhu 15 o C berdasarkan Tabel 6, berlangsung secara lambat jika dibandingkan dengan penyimpanan pada suhu 25 o C dan 35 o C pada Tabel 7. Tabel 4. Total Bakteri Probiotik Pada Suhu 15ºC±5ºC Total Bakteri Log CFU/mL (CFU/mL) 0 3,2x10 10 10,51 24 6,8x10 9 9,83 48 5,3x10 9 9,72 72 3,6x10 9 9,56 96 2,6x10 9 9,41 120 2,0x10 9 9,30 144 9,1x10 8 8,96 168 7,2x10 8 8,86 Tabel 5. Total Bakteri Probiotik Pada Suhu Penyimpanan 25ºC±5ºC dan 35ºC±5ºC Waktu Total Bakteri (CFU/mL) Log CFU/mL (Jam) 25 o C 35 o C 25 o C 35 o C 0 3,1x10 10 3,0x10 10 10,49 10,48 2 2,8x10 10 2,7x10 10 10,45 10,43 4 2,6x10 10 1,8x10 9 10,41 9,26 6 4,6x10 9 1,3x10 9 9,66 9,11 8 4,0x10 9 9,5x10 8 9,60 8,98 10 2,5x10 9 6,2x10 8 9,40 8,79 24 1,3x10 9 3,4x10 8 9,11 8,53 Berdasarkan Tabel 7, bakteri probiotik pada suhu penyimpanan 25 o C telah mengalami penurunan secara signifikan pada jam ke-6 yaitu menjadi 4,7x10 9 CFU/mL. Bakteri probiotik pada suhu penyimpanan 35 o C mengalami penurunan secara signifikan lebih cepat yaitu terjadi pada jam ke-4 menjadi 2,0x10 9 CFU/mL dan mengalami penurunan kembali pada jam ke-10 yaitu menjadi 8,5x10 8 CFU/mL. Berdasarkan Tabel 6 dan Tabel 7, dapat dilihat bahwa penurunan bakteri probiotik terjadi lebih cepat pada suhu penyimpanan yang lebih tinggi. Pada suhu

44 penyimpanan 15ºC hari ke-7 (jam ke-168) jumlah bakteri probiotik sebesar 7,2x10 8 CFU/mL, sedangkan pada suhu penyimpanan 25ºC jam ke-24 menghasilkan nilai sebesar 1,3x10 9 CFU/mL, dan pada suhu penyimpanan 35ºC jam ke-24 dapat menghasilkan nilai sebesar 3,4x10 8 CFU/mL. Data yang terdapat pada Tabel 6 dan Tabel 7 diplotkan pada grafik antara suhu dan lama penyimpanan seperti yang terlihat pada Gambar 11 dan Gambar 12 sehingga diperoleh persamaan regresi pada Tabel 8. Penyimpanan minuman sinbiotik pada suhu 15ºC±5ºC, 25ºC±5ºC, 35ºC±5ºC memiliki nilai r yang mendekati nilai 1 yaitu sebesar 0,78-0,96 (78%-96%). Nilai r (koefisien korelasi) teresebut menunjukkan bahwa total bakteri probiotik dengan lama penyimpanan memiliki keeratan hubungan yang sangat kuat. Sama halnya dengan bakteri asam laktat, selisih nilai keeratan sebesar 4%-22% pada bakteri probiotik dipengaruhi oleh faktor intrinsik, faktor ekstrinsik, faktor pengolahan pangan, dan faktor implisit. Nilai slope menyatakan penurunan total bakteri probiotik selama penyimpanan akan menurun sebesar 0,00%-0,08%. Pertumbuhan bakteri berdasarkan Gambar 11 menunjukkan adanya penurunan jumlah bakteri secara signifikan setelah 24 jam penyimpanan, sedangkan berdasarkan Gambar 12 jumlah bakteri probiotik mulai mengalami penurunan setelah 2 jam penyimpanan. Perbedaan kecepatan penurunan bakteri probiotik disebabkan karena perbedaan suhu penyimpanan yang digunakan. Suhu penyimpanan yang lebih tinggi akan meningkatkan kecepatan metabolisme dan pertumbuhan berlangsung lebih cepat. Dengan demikian, jumlah nutrisi akan

Total Bakteri Probiotik (Log CFU/mL) Total Bakteri Probiotik (Log CFU/mL) 45 berkurang dan penurunan jumlah bakteri akan berlangsung cepat (Kiani et al., 2008). 10,60 10,40 10,20 10,00 9,80 9,60 9,40 9,20 9,00 8,80 8,60 y = -0,0086x + 10,24 R² = 0,9273 0 50 100 150 200 Suhu 15 C Linear (Suhu 15 C) Gambar 3. Grafik Total Probiotik pada Suhu 15ºC±5ºC terhadap Lama Penyimpanan 12,00 10,00 8,00 y = -0,0612x + 10,348 R² = 0,7387 y = -0,076x + 9,9546 R² = 0,6048 6,00 4,00 2,00 Suhu 25 C Suhu 35 C Linear (Suhu 25 C) Linear (Suhu 35 C) 0,00 0 10 20 30 Gambar 4. Grafik Total Probiotik pada Suhu 25ºC±5ºC dan 35ºC±5ºC terhadap Lama Penyimpanan Tabel 6. Persamaan Regresi Total Bakteri Probiotik terhadap Lama Penyimpanan Suhu Penyimpanan Persamaan Regresi Nilai R 2 Nilai r 15ºC±5ºC y = -0,0086x + 10,240 0,9273 0,963 25ºC±5ºC y = -0,0612x + 10,348 0,7387 0,859 35ºC±5ºC y = -0,0760x + 9,9546 0,6048 0,778

46 Menurut (Kailasapathy et al., 2011) B. bifidum akan lebih cepat tumbuh pada suhu optimalnya yaitu 37 C-41 o C. Hal ini sesuai dengan hasil yang diperoleh yaitu minuman sinbiotik yang disimpan pada suhu 35ºC mengalami pertumbuhan B. bifidum yang lebih cepat. Berbeda dengan penyimpanan minuman sinbiotik yang disimpan pada suhu 15 C pertumbuhan B. bifidum terlihat lebih lambat akibat aktivitas metabolisme bakteri yang berjalan lambat (Meena et al., 2014), selain itu B. bifidum juga akan lebih sulit untuk tumbuh di bawah batas suhu optimalnya yaitu 22ºC. Hal ini dibuktikan dengan penyimpanan minuman sinbiotik pada suhu 25ºC menghasilkan pertumbuhan bakteri yang lebih cepat dari penyimpanan pada suhu 15 C. 5.2 Nilai ph Derajat keasaman minuman sinbiotik dapat menunjukkan keasaman dari minuman sinbiotik yang melibatkan bakteri asam laktat maupun bakteri probiotik. Minuman sinbiotik ini memiliki nilai ph awal yang mendekati netral seperti yang terlihat pada Tabel 9 dan Tabel 10. Hal ini dipengaruhi oleh penambahan bakteri B. bifidum yang tumbuh dengan baik pada ph 5,5-7 (Chramostová et al., 2014). Tabel 7. Nilai ph Minuman Sinbiotik Suhu 15ºC±5ºC ph 0 6,8 24 6,7 48 6,4 72 5,5 96 4,6 120 4,5 144 4,4 168 4,1

47 Tabel 8. Nilai ph Minuman Sinbiotik Suhu 25ºC±5ºC dan Suhu 35ºC±5ºC 25 o C ph 35 o C 0 6,7 6,9 2 6,5 6,8 4 6,5 6,6 6 6,4 6,4 8 5,8 5,3 10 5,5 4,7 24 4,2 3,0 Berdasarkan Tabel 9 dan Tabel 10, dapat dilihat bahwa semakin tinggi suhu penyimpanan maka penurunan nilai ph akan berlangsung semakin cepat karena dipengaruhi oleh suhu optimal pertumbuhan bakteri (Chramostová et al., 2014). Hal ini dapat disebabkan karena pembentukan asam laktat berlangsung secara optimal. B. bifidum yang ditambahkan pada minuman akan mengubah nutrisi menjadi lebih sederhana dan menghasilkan asam laktat (Umam et al., 2012). Menurut Widowati dan Misgiyarta (2002), mekanisme pembentukan asam laktat dimulai dari pemecahan substrat menjadi gula sederhana menghasilkan energi untuk aktivitas bakteri dan probiotik sehingga dihasilkan asam laktat. Semakin banyak asam laktat yang terbentuk maka semakin rendah ph yang diperoleh. Dalam keadaan tersebut ion H + yang dihasilkan semakin meningkat menyebabkan nilai ph yang semakin rendah dan menghasilkan rasa asam pada produk. Berdasarkan Tabel 10 diketahui bahwa penyimpanan pada suhu 35 o C dan 25 o C dalam 24 jam dapat menghasilkan ph 3,0 dan ph 4,2, sedangkan berdasarkan Tabel 9 penyimpanan pada suhu 15 o C untuk menghasilkan ph 4,1

ph 48 dibutuhkan lama penyimpanan selama 7 hari (168 jam). Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Schlabitz et al. (2015), selama penyimpanan dalam lemari pendingin perubahan ph minuman susu fermentasi sinbiotik akan terjadi secara lambat. Menurut (Angelov et al., 2006) minuman probiotik berbahan serealia akan mengalami pembentukan asam secara signifikan setelah 8 jam. Martensson et al. (2002) menyebutkan bahwa salah satu bakteri probiotik yaitu Lactobacillus plantarum dalam minuman sinbiotik dapat menghasilkan ph hingga 3,9 setelah 16 jam. Data yang diperoleh dari Tabel 9 dan Tabel 10 diplotkan pada grafik yang terdapat pada Gambar 13 dan Gambar 14 sehingga diperoleh persamaan seperti pada Tabel 11. 8 7 6 y = -0,0184x + 6,9167 R² = 0,9265 5 4 3 2 1 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Gambar 5.Grafik Nilai ph pada Suhu 15ºC±5ºC terhadap Lama Penyimpanan

ph 49 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 5 10 15 20 25 30 y = -0,1089x + 6,7828 R² = 0,9659 y = -0,1752x + 7,0226 R² = 0,9391 Suhu 25 C Suhu 35 C Linear (Suhu 25 C) Linear (Suhu 35 C) Gambar 6. Grafik Nilai ph pada Suhu 25ºC±5ºC dan 35ºC±5ºC terhadap Lama Penyimpanan Tabel 9. Persamaan Regresi Nilai ph terhadap Lama Penyimpanan Suhu Penyimpanan Persamaan Regresi Nilai R 2 Nilai r 15ºC±5ºC y = -0,0184x + 6,9167 0,9265 0,9626 25ºC±5ºC y = -0,1089x + 6,7828 0,9659 0,9828 35ºC±5ºC y = -0,1752x + 7,0226 0,9391 0,9691 Berdasarkan Tabel 11 diketahui bahwa nilai ph minuman sinbiotik pada suhu 15ºC±5ºC, 25ºC±5ºC, 35ºC±5ºC memiliki nilai r (koefisien korelasi) yang mendekati nilai 1 yaitu sebesar 0,96-0,98 (96%-98%). Nilai koefisien korelasi tersebut menunjukkan bahwa nilai ph dengan lama penyimpanan memiliki keeratan hubungan yang sangat kuat. Nilai slope menyatakan penurunan nilai ph selama penyimpanan akan menurun sebesar 0,02%-0,18%. 5.3 Viskositas Viskositas merupakan kekentalan suatu bahan. Viskositas minuman sinbiotik dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah jenis kultur, penggunaan suhu, dan penggunaan penstabil (Sawitri, 2008). Berdasarkan

50 penelitian yang telah dilakukan, minuman sinbiotik yang dibuat menunjukkan adanya endapan tepung sorgum yang tidak terlarut sempurna. Untuk mengetahui karakteristik kekentalan dari minuman sinbiotik dilakukan pengamatan viskositas selama penyimpanan yang dapat dilihat pada Tabel 12 dan Tabel 13. Tabel 10. Viskostas Minuman Sinbiotik Suhu 15ºC±5ºC Viskositas (mpas) 0 27 24 30 48 35 72 40 96 59 120 75 144 78 168 90 Tabel 11. Viskositas Minuman Sinbiotik Suhu 25ºC±5ºC dan Suhu 35ºC±5ºC 25 o C Viskositas (mpas) 35 o C 0 24 25 2 25 30 4 29 32 6 33 36 8 38 43 10 42 62 24 45 116 Berdasarkan Tabel 12 dan Tabel 13 diketahui bahwa viskositas minuman sinbiotik mengalami kenaikan selama penyimpanan pada ketiga suhu penyimpanan. Viskositas yang tinggi menandakan kekentalan yang semakin meningkat. Kenaikan viskositas ini dipengaruhi oleh penggunaan bakteri asam laktat yang berperan dalam menghasilkan asam laktat. Asam laktat yang dihasilkan akan menurunkan nilai ph minuman dan penurunannya akan semakin besar jika disimpan pada suhu yang lebih tinggi (Sawitri et al., 2008). Hal

Viskositas (mpas) Viskositas (mpas) 51 tersebut sesuai dengan nilai ph minuman sinbiotik yang diperoleh yaitu semakin menurun. Menurut Saint-Eve et al. (2008), asam yang terbentuk dari metabolisme bakteri akan meningkatkan viskositas produk karena jaringan protein menjadi semakin kuat. Protein pada minuman sinbiotik akan terkoagulasi sehingga membentuk gumpalan. Data yang terdapat pada Tabel 12 dan Tabel 13 diplotkan pada grafik seperti yang terlihat pada Gambar 15 dan Gambar 16. Kemudian diperoleh persamaan seperti pada Tabel 14. 100 80 60 40 y = 0,4067x + 20,083 R² = 0,9531 20 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Gambar 7. Grafik Viskositas pada Suhu 15ºC±5ºC terhadap Lama Penyimpanan 140 120 100 80 60 40 20 Suhu 25 C Suhu 35 C Linear (Suhu 25 C) Linear (Suhu 35 C) y = 0,9157x + 26,651 R² = 0,7808 0 y = 3,9488x + 18,681 0 5 10 15 20 25 30 R² = 0,9717 Gambar 8. Grafik Viskositas pada Suhu 25ºC±5ºC dan 35ºC±5ºC terhadap Lama Penyimpanan

52 Tabel 12. Persamaan Regresi Viskositas terhadap Lama Penyimpanan Suhu Penyimpanan Persamaan Regresi Nilai R 2 Nilai r 15ºC±5ºC y = 0,4067x + 20,083 0,9531 0,9762 25ºC±5ºC y = 0,9157x + 26,651 0,7808 0,8836 35ºC±5ºC y = 3,9488x + 18,681 0,9717 0,9857 Berdasarkan Tabel 14 diketahui bahwa viskositas minuman sinbiotik pada suhu 15ºC±5ºC, 25ºC±5ºC, 35ºC±5ºC memiliki nilai r (koefisien korelasi) yang mendekati nilai 1 yaitu sebesar 0,88-0,99 (88%-99%). Nilai koefisien korelasi teresebut menunjukkan bahwa viskositas dengan lama penyimpanan memiliki keeratan hubungan yang sangat kuat. Nilai slope menyatakan peningkatan viskositas selama penyimpanan akan meningkat sebesar 0,41%-3,95%. Menurut Makfoeld (2008), kenaikan viskositas juga dapat disebabkan oleh koagulasi protein. Kandungan protein pada tepung sorgum dalam pembuatan minuman sinbiotik adalah sebesar 10%-12%. Menurut Triyono (2010) susu skim mengandung kasein yang merupakan protein utama susu dalam kondisi asam menjadi tidak stabil dan akan terkoagulasi menjadi gel. Terkoagulasinya protein akan menyebabkan meningkatnya viskositas. Hal tersebut sesuai dengan data yang diperoleh yaitu viskositas minuman sinbiotik mengalami peningkatan selama penyimpanan. 5.4 Pendugaan Umur Simpan Pendugaan umur simpan minuman sinbiotik ini dilakukan dengan metode ASLT model Arrhenius menggunakan 3 suhu penyimpanan yaitu 15±5 o C, 25±5 o C, dan 35±5 o C. Masing-masing kriteria pengamatan dihitung dan ditentukan ordo reaksi yang berlangsung di dalamnya. Berdasarkan ordo reaksi yang terpilih

Total Bakteri Probiotik (CFU/mL) 53 akan diperoleh persamaan regresi untuk mengetahui konstanta laju reaksi. Selanjutnya dapat dilakukan perhitungan Arrhenius dan diperoleh umur simpan produk minuman sinbiotik. 5.4.1 Penentuan Ordo Reaksi Tahap pertama untuk menduga umur simpan adalah menentukan ordo reaksi yang berlangsung pada setiap suhu penyimpanan. Data yang diperoleh selama pengamatan diplotkan pada grafik untuk memperoleh persamaan regresinya. Grafik total bakteri probiotik dapat dilihat pada Gambar 17 dan 18. Berdasarkan grafik pada Gambar 17 dan Gambar 18 diperoleh persamaan regresi pada masing-masing suhu penyimpanan. Nilai slope dari masing-masing suhu penyimpanan berbeda-beda, suhu penyimpanan 15ºC menghasilkan nilai sebesar - 1x10 8, suhu penyimpanan menghasilkan nilai sebesar 25 o C sebesar -6x10 9, dan suhu penyimpanan menghasilkan nilai sebesar 35 o C sebesar -5x10 9. Tanda negatif (-) menandakan bahwa data mengalami penurunan selama penyimpanan. 35000000000 3,5x10 30000000000 10 3x10 10 25000000000 2,5x10 10 20000000000 2x10 10 15000000000 1,5x10 10 10000000000 1x10 5000000000 5x10 9 0 0-5x10 9-5000000000 -1x10 10-10000000000 y = -1x10 y = -1E+08x 8 x + 2x10 + 2E+10 10 R² = 0,5268 R 2 = 0,5268 0 50 100 150 200 Gambar 9. Grafik Bakteri Probiotik Suhu 15ºC±5ºC Ordo 0

Total Bakteri Probiotik (Ln CFU/mL) Total Bakteri Probiotik (CFU/mL) 54 35000000000 30000000000 3,5x10 10 25000000000 3x10 10 20000000000 2,5x10 10 2x10 10 15000000000 1,5x10 10 10000000000 1x10 5000000000 5x10 9 0 0-5x10-5000000000 9-1x10 10-10000000000 0 10 20 30 y y = -1x10-1E+09x 9 x + 2x10 2E+10 R 2 = 0,5366 R² = 0,5366 y = -1E+09x + 2E+10 y = -1x10 R² = 9 0,3642 x +2x10 10 R 2 = 0,3642 Suhu 25 C Suhu 35 C Linear (Suhu 25 C) Linear (Suhu 35 C) Gambar 10. Grafik Bakteri Probiotik Suhu 25 C±5ºC dan Suhu 35 C±5ºC Ordo 0 Selanjutnya dibuat grafik Ln sebagai sumbu y terhadap waktu sebagai sumbu x utuk mengetahui persamaan ordo 1 untuk membandingkan nilai koefisien determinasi (R 2 ). Grafik bakteri probiotik dengan ordo 1 dapat dilihat pada Gambar 19 dan 20. 24,50 24,00 23,50 23,00 22,50 22,00 21,50 21,00 20,50 20,00 0 50 100 150 200 y = -0,0198x + 23,579 R² = 0,9273 Suhu 15 C Linear (Suhu 15 C) Gambar 11. Grafik Ln Bakteri Probiotik Suhu 15 C±5ºC Ordo 1

Total Bakteri Probiotik (Ln CFU/mL) 55 30,00 25,00 20,00 15,00 y = -0,141x + 23,827 R² = 0,7387 y = -0,1749x + 22,921 R² = 0,6048 10,00 5,00 0,00 0 10 20 30 Suhu 25 C Suhu 35 C Linear (Suhu 25 C) Linear (Suhu 35 C) Gambar 12. Grafik Ln Bakteri Probiotik Suhu 25 C±5ºC dan Suhu 35 C±5ºC Ordo 1 Berdasarkan persamaan regresi yang dihasilkan pada kedua ordo, diperoleh koefisien determinasi (R 2 ) pada masing-masing perlakuan suhu penyimpanan. Penentuan ordo reaksi dapat dilakukan dengan membandingkan R 2 dan memilih ordo pada R 2 yang dominan. Perbandingan nilai R 2 pada masingmasing ordo dapat dilihat pada Tabel 15. Tabel 13. Penentuan Ordo Reaksi No Parameter Suhu R 2 Ordo 0 R 2 Ordo 1 1 Probiotik 15 o C±5 o C 0,7780 0,9273 25 o C±5 o C 0,5042 0,7387 35 o C±5 o C 0,6368 0,6084 2 Bakteri Asam Laktat 15 o C±5 o C 0,9896 0,9749 25 o C±5 o C 0,6857 0,7644 35 o C±5 o C 0,6510 0,8000 3 ph 15 o C±5 o C 0,9265 0,9353 25 o C±5 o C 0,9659 0,9720 35 o C±5 o C 0,9391 0,9651 4 Viskositas 15 o C±5 o C 0,9531 0,9676 25 o C±5 o C 0,7808 0,7375 35 o C±5 o C 0,9717 0,9633

56 Berdasarkan Tabel 15, diketahui bahwa nilai koefisien determinasi (R 2 ) pada bakteri probiotik, bakteri asam laktat, dan ph dominan mendekati nilai 1 pada ordo reaksi 1. Menurut Labuza (1982) dikutip Arpah (2001), laju penurunan mutu produk pangan akibat aktivitas mikroorganisme, seperti pertumbuhan mikroorganisme, kematian mikroorganisme akibat panas, dan off flavor oleh mikroorganisme akan mengikuti kinetika ordo satu. Berbeda dengan nilai viskositas minuman yang memiliki nilai R 2 dominan mendekati 1 pada ordo reaksi 0. 5.4.2 Konstanta Laju Reaksi Berdasarkan ordo yang terpilih didapat persamaan regresi untuk perhitungan nilai k (konstanta laju reaksi). Ordo yang terpilih menghasilkan persamaan regresi pada masing-masing suhu penyimpanan pada setiap parameternya. Masing-masing kriteria pengamatan menghasilkan persamaan regresi seperti pada Tabel 16. Tabel 14. Persamaan Regresi No Parameter Ordo Suhu Persamaan Regresi Slope Intercept 1 Probiotik 1 15 o C y = -0,0198x + 23,579-0,0198 23,5790 25 o C y = -0,1410x + 23,827-0,1410 23,8270 35 o C y = -0,1749x + 22,921-0,1749 22,9210 2 BAL 1 15 o C y = -0,0109x + 24,641-0,0109 24,6410 25 o C y = -0,0730x + 24,181-0,0730 24,1810 35 o C y = -0,1020x + 24,167-0,1020 24,1670 3 ph 1 15 o C y = -0,0034x + 1,9495-0,0034 1,9495 25 o C y = -0,0204x + 1,9286-0,0204 1,9286 35 o C y = -0,0373x + 1,9883-0,0373 1,9883 4 Viskositas 0 15 o C y = 0,4067x + 20,083 0,4067 20,0830 25 o C y = 0,9157x + 26,651 0,9157 26,6510 35 o C y = 3,9488x + 18,681 3,9488 18,6810

57 Berdasarkan Tabel 16 nilai slope yang diperoleh sama dengan konstanta laju reaksi (nilai k). Nilai k sangat dipengaruhi oleh suhu. Suhu yang tinggi akan menyebabkan reaksi berjalan lebih cepat dan nilai k yang dihasilkan akan lebih besar. Arpah (2001) menyebutkan bahwa nilai k adalah laju kinetik konstan selama penyimpanan akibat adanya pengaruh suhu terhadap kecepatan reaksi. Nilai k tertinggi dihasilkan pada suhu penyimpanan 35 o C. Suhu penyimpanan yang tinggi akan mempercepat reaksi yang dapat menyebabkan kerusakan pada suatu produk (Syarief dan Halid, 1993). Nilai k yang diperoleh selanjutnya akan diubah menjadi nilai ln k dan suhu penyimpanan dalam Celcius dikonversi menjadi 1/T dalam Kelvin untuk diplotkan pada grafik Arrhenius yaitu ln k (sumbu y) terhadap 1/T (sumbu x). Komponen perhitungan yang dibutuhkan untuk memplotkan grafik Arrhenius dapat dilihat pada Tabel 17. Selanjutnya dapat dibuat grafik Arrhenius pada masing-masing kriteria pengamatan seperti pada Gambar 21, Gambar 22, Gambar 23, dan Gambar 24. Tabel 15. Hasil Konversi Nilai k dan T No. Parameter Suhu Suhu (T) 1/T k Ln k 1 Probiotik 15 o C±5 o C 288 K 0,0035 0,0198-3,9234 25 o C±5 o C 298 K 0,0034 0,1410-1,9592 35 o C±5 o C 308 K 0,0032 1,1749-1,7433 2 BAL 15 o C±5 o C 288 K 0,0035 0,0109-4,5190 25 o C±5 o C 298 K 0,0034 0,0730-2,6173 35 o C±5 o C 308 K 0,0032 0,1020-2,2828 3 ph 15 o C±5 o C 288 K 0,0035 0,0034-5,6803 25 o C±5 o C 298 K 0,0034 0,0204-3,8931 35 o C±5 o C 308 K 0,0032 0,0373-3,2897 4 Viskositas 15 o C±5 o C 288 K 0,0035 0,4067-0,8997 25 o C±5 o C 298 K 0,0034 0,9157-0,0881 35 o C±5 o C 308 K 0,0032 3,9488 1,3734

Ln k Ln k Ln k 58 0,0000-0,5000,0032 0,0033 0,0033 0,0034 0,0034 0,0035 0,0035-1,0000-1,5000-2,0000-2,5000-3,0000-3,5000-4,0000-4,5000 1/T y = -9752,3x + 30,208 R² = 0,838 Gambar 13. Grafik Arrhenius Total Bakteri Probiotik 0,0000-0,5000-1,0000-1,5000-2,0000-2,5000-3,0000-3,5000-4,0000-4,5000-5,0000 0,0032 0,0033 0,0033 0,0034 0,0034 0,0035 0,0035 1/T Gambar 14. Grafik Arrhenius Total BAL y = -9992x + 30,416 R² = 0,8725 0,0000 0,0032 0,0033 0,0033 0,0034 0,0034 0,0035 0,0035-1,0000-2,0000-3,0000-4,0000 y = -10658x + 31,504 R² = 0,9344-5,0000-6,0000 1/T Gambar 15. Grafik Arrhenius ph

Ln k 59 1,5000 1,0000 0,5000 0,0000 0,0032 0,0033 0,0033 0,0034 0,0034 0,0035 0,0035-0,5000-1,0000-1,5000 1/T y = -10046x + 33,864 R² = 0,9669 Gambar 16. Grafik Arrhenius Viskositas Berdasarkan Gambar 21, Gambar 22, Gambar 23, dan Gambar 24, diperoleh persamaan regresi pada masing-masing kriteria pengamatan. Slope yang dihasilkan merupakan -Ea/R, sedangkan intersep yang diperoleh merupakan nilai ln k 0 (konstanta tidak tergantung oleh suhu). Berdasarkan persamaan tersebut diperoleh nilai k yang dapat digunakan untuk mengetahui umur simpan pada berbagai suhu penyimpanan. Perhitungan nilai k dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan: ln k = ln k 0 -( ) ( ) Contoh perhitungan nilai k untuk total bakteri probiotik suhu 4 o C adalah sebagai berikut: ln k = -9752,3 ( ) + 30,208 ln k = -9752,3 ( ) + 30,208 ln k = -4,9989 k = 0,0067

60 5.4.3 Energi Aktivasi (Ea) Nilai energi aktivasi (Ea) dapat diperoleh dari slope yang dihasilkan pada grafik hubungan antara ln k dengan 1/T. Nilai Ea dapat diketahui dengan mengalikan nilai tetapan gas. Contoh perhitungan nilai Ea pada kriteria pengamatan total bakteri probiotik adalah sebagai berikut: slope = -Ea/R Ea = -slope x R Ea = -(-9752,30) x1,9872x10-3 kkal/mol.k Ea = 19,3798 kkal/mol Energi aktivasi merupakan energi minimum yang di butuhkan untuk melangsungkan suatu reaksi (Labuza, 1982). Energi aktivasi digolongkan menjadi tiga yaitu (1) kecil (Ea 2-15 kkal/mol), sedang (Ea 15-30 kkal/mol), dan besar (Ea 50-100 kkal/mol) (Sadler, 1987). Nilai Ea yang dihasilkan pada masing-masing kriteria pengamatan dapat dilihat pada Tabel 18. Tabel 16. Nilai Energi Aktivasi No Parameter Persamaan Slope (-Ea/R) Ea (kkal/mol) 1 Probiotik y = -9752,3x+ 30,208-9752,3 19,3798 2 BAL y = -9992,0x+ 30,416-9992,0 19,8561 3 ph y = -10658x + 31,504-10658 21,1796 4 Viskositas y = -10046x + 33,864-10046 19,9634 Berdasarkan Tabel 18 nilai Ea yang diperoleh pada semua parameter uji termasuk pada Ea sedang. Titik kritis ditentukan berdasarkan faktor utama yang sangat sensitif serta dapat menimbulkan terjadinya perubahan mutu pada produk selama penyimpanan. Paramter kritis untuk menentukan umur simpan minuman sinbiotik ini adalah bakteri probiotik. Hal ini berkaitan dengan Standar Nasional

61 Indonesia 2891-2009 bahwa produk sinbiotik harus mengandung bakteri probiotik sebesar 10 7 CFU/mL. FAO (2002) juga menyebutkan bahwa standar bakteri probiotik pada produk pangan sinbiotik adalah 7 log CFU/mL. Penentuan titik kritis tersebut juga sesuai dengan nilai Ea probiotik yang paling rendah diantara parameter uji lainnya yaitu sebesar 19,3798 kkal/mol. Wasono dan Yuwono (2014) menyatakan bahwa titik kritis dapat ditentukan dari beberapa persamaan parameter uji selama penyimpanan dalam berbagai suhu yaitu parameter yang menghasilkan nilai energi aktivasi (Ea) terendah. Hal ini didasarkan karena semakin rendah nilai energi aktivasi suatu reaksi akan berjalan lebih cepat maka semakin cepat pula kerusakan yang akan terjadi pada produk (Herawati, 2008). 5.4.4 Umur Simpan Umur simpan minuman sinbiotik dapat diketahui dengan persamaan t = ln C 0 -ln Ct/k, dimana t merupakan umur simpan, ln C 0 merupakan nilai parameter mutu awal produk dan ln C t merupakan nilai parameter mutu akhir produk, dan dan k merupakan konstanta penurunan mutu. Berdasarkan titik kritis bakteri probiotik dapat diperoleh persamaan Arrhenius sebagai berikut: Persamaan tersebut berguna untuk perhitungan umur simpan produk. Umur simpan minuman sinbiotik pada berbagai suhu penyimpanan dapat dilihat pada Tabel 19.

62 Tabel 17. Umur Simpan dengan Model Arrhenius Suhu (ºC) k Umur simpan (Jam) Umur simpan (Hari) 4 0,0067 544,0122 23 8 0,0111 329,5758 14 12 0,0181 202,4937 8 16 0,0291 126,1025 5 20 0,0461 79,5522 3 24 0,0722 50,8124 2 Berdasarkan perhitungan umur simpan sesuai dengan Tabel 25, dapat diketahui bahwa semakin rendah suhu penyimpanan maka semakin panjang umur simpan minuman sinbiotik. Semakin tinggi suhu penyimpanan maka umur simpan minuman sinbiotik akan semakin singkat. Hal ini disebabkan karena reaksi akan lebih cepat terjadi pada suhu penyimpanan yang tinggi sehingga laju penurunan mutu akan berjalan lebih cepat dan produk lebih cepat dikatakan rusak (Man, 2004). Menurut Rahayu et al. (2003), mutu produk awal dianggap sebesar 100% dan akan menurun selama penyimpanan. Umur simpan yang dihasilkan pada suhu 4 o C berdasarkan Tabel 19 adalah selama 23 hari. Hasil tersebut telah mendekati penelitian yang dilakukan oleh Angelov et al. (2006), minuman probiotik berbahan serealia memiliki umur simpan 21 hari pada penyimpanan 4-6 o C. Bernat et al. (2015) juga menyebutkan bahwa yoghurt probiotik non-dairy memiliki umur simpan 28 hari pada suhu penyimpanan dingin ±5 o C. Hal yang serupa juga disebutkan oleh Yasni dan Maulidya (2014) bahwa yoghurt dengan ekstrak jagung memiliki umur simpan selama 4 minggu pada penyimpanan suhu dingin.

VI. KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan 1. Nilai Ea terendah hingga tertinggi berturut-turut terdapat pada parameter bakteri probiotik sebesar 19,3798 kkal/mol, bakteri asam laktat sebesar 19,8561 kkal/mol, viskositas sebesar 19,9634 kkal/mol, dan ph sebesar 21,1796 kkal/mol. 2. Persamaan Arrhenius yang digunakan berdasarkan titik kritis bakteri probiotik yaitu 3. Umur simpan minuman sinbiotik berdasarkan bakteri probiotik adalah 23 hari pada suhu penyimpanan 4 o C, 14 hari pada suhu penyimpanan 8 o C, 8 hari pada suhu penyimpanan 12 o C, 5 hari pada suhu penyimpanan 16 o C, 3 hari pada suhu penyimpanan 20 o C dan 2 hari pada suhu penyimpanan 24 o C. 6.2 Saran 1. Perlu adanya pendugaan umur simpan dengan analisis sensori untuk mengetahui umur simpan produk minuman sinbiotik berdasarkan penerimaan konsumen. 2. Perlu dilakukan modifikasi pada tepung sorgum agar lebih mudah larut dalam minuman sinbiotik. 63