Jurnal Ilmu Peternakan, Desember 2009, hal. 47-52 ISSN 1907 2821 Vol. 4 No.2 Peranan Streptococcus thermophillus dan Lactobacillus bulgaricus dalam Proses Pembuatan Yogurt : Suatu Review (Role of Streptococcus thermophillus and Lactobacillus bulgaricus in Yogurt Making Process) Siti Chusnul Chotimah Staf Pengajar Jurusan Produksi Ternak FPPK UNIPA Jalan Gunung Salju Manokwari 98314 ABSTRACT Yogurt is one of the milk processing that is fermented as a result of enzime activities, i.e. Streptococcus thermophillus and Lactobacillus bulagaricus bacteria and has acid tastes. In fermenting, both bacteria are added in the milk with ratio 1 : 1 and are incubated at temperature of 43 0 C as long as 4 hours. The role of Streptococcus thermophillus is to produce diasetil that given cream and butter flavours, while Lactobacillus bulgaricus will produce acid acetat, diasetil and acetaldehide that give tastes on yogurt. Key words : Yogurt, milk, enzime, PENDAHULUAN Yogurt adalah salah satu hasil olahan susu yang mangalami fermentasi akibat dari aktivitas enzim yang dihasilkan oleh bakteri Streptococcus thermophillus dan Lactobacillus bulgaricus (Wahyu, 2009), dan memiliki cita rasa asam yang khas. Anonim (2001) mengemukakan bahwa diantara bakteri-bakteri asam laktat tersebut, kedua bakteri tersebut jika ditambahkan dalam proses pembuatan yogurt akan menghasilkan yogurt dengan tekstur, aroma dan rasa paling baik. Streptococcus thermophillus dan Lactobacillus bulgaricus tergolong dalam bakteri asam laktat (BAL) yang dapat digunakan untuk memfermentasi air susu. BAL akan menurunkan kadar laktosa sebanyak 25-30%, sehingga susu fermentasi aman dikonsumsi oleh orang laktose intolerant. Air susu yang telah difermentasikan itu, dikenal di pasaran dengan istilah yogurt (susu asam). Di pasaran yogurt terbagi dalam dua jenis, yaitu yogurt plain dan drink yogurt. Dalam proses pembuatan yogurt kedua bakteri asam laktat tersebut bersimbiosis memecah laktosa (gula susu) menjadi asam laktat sehingga akan menurunkan ph air susu dan menciptakan rasa asam pada air susu yang difermentasi. Yogurt dilaporkan memiliki kandungan gizi yang lebih baik dibanding susu biasa yang hanya mengandung 66% kalori, sedangkan pada yogurt terdapat 88% kalori serta memiliki daya cerna yang lebih tinggi (Davis, 1963). Selanjutnya Rahayu dan Sudarmadji (1989) menyatakan bahwa nilai gizi yogurt pada umumnya lebih tinggi dibanding susu segar. Peningkatan tersebut disebabkan selama proses fermentasi terjadi degradasi komponen-komponen susu dan sintesis vitamin oleh bakteri.
48 CHOTIMAH Jurnal Ilmu Peternakan PENGERTIAN, KOMPOSISI DAN MANFAAT YOGURT Tamime dan Robinson (1989) menjelaskan bahwa yogurt mengandung asam laktat yang cukup tinggi, sedikit atau tidak mengandung alkohol sama sekali, bertekstur semi padat atau smooth, kompak seta rasa asam yang menyegarkan. Sementara itu menurut Kusrahayu et al (1993) yogurt adalah sebagai produk olahan susu sapi, baik dari susu skim maupun susu penuh dengan starter Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus sehingga menghasilkan produk dengan tekstur dan cita rasa tertentu. Kumalaningsih dan Hidayat (1995) yogurt adalah produk pangan yang dihasilkan dari proses fermentasi susu yang memiliki rasa asam dan merupakan makanan yang banyak dikonsumsi oleh masyarakat di negara maju. Susilorini dan Sawitri (2006) mengemukakan bahwa yogurt merupakan produk olahan susu dari hasil fermentasi dua BAL sebagai starter yakni Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus yang hidup bersimbiosis. Selanjutnya dinyatakan bahwa lama proses fermentasi akan mengakibatkan turunnya ph yogurt dengan rasa asam segar yang khas. Dinyatakan pula bahwa yogurt memiliki komposisi umum protein 4 6%, lemak 0,1 1%, laktosa 2 3%, asam laktat 0,6 1,3% dan ph 3,8 4,6%. Bahan dasar pembuatan yogurt adalah dapat berasal dari susu sapi atau susu kambing (susu segar dan susu pasteurisasi), baik susu full cream maupun susu skim. Komposisi masing-masing yogurt dari kedua bahan tersebut tersaji pada Tabel 1 berikut ini. Tabel 1. Komposisi dari Susu dan Yogurt (per 100 gram bahan). Komponen Satuan Susu Full Yogurt Full Cream Cream Susu Skim Yogurt Skim Energi kkal 68,0 70,0 35,0 39,0 Protein gram 3,3 3,8 3,5 4,4 Lemak gram 3,8 3,8 0,1 0,1 Karbohidrat gram 4,7 4,6 4,8 4,9 Asam Laktat gram 0,0 0,8 0,0 1,0 Sumber: Sauci et al, 1979 dalam Blanc, 1984. Berdasarkan tabel di atas, terlihat bahwa kandungan energi dari yogurt baik yang berasal dari susu skim maupun susu full cream mengalami peningkatan. Demikian halnya dengan kadar asam laktat, dimana pada susu yang belum mengalami fermentasi tidak terdapat asam laktat, tetapi pada yogurt dapat dijumpai asam laktat yang merupakan produk dari BAL. Kelebihan yogurt dibandingkan susu segar selain nilai gizinya adalah; 1. Sangat cocok dikonsumsi oleh orang yang sensitif dengan susu karena laktosa yang terkandung di dalam susu telah disederhanakan dalam proses fermentasi 2. Bila dikonsumsi secara rutin bahkan mampu menghambat kadar kolesterol dalam darah karena yogurt mengandung bakteri Laktobacillus yang berfungsi menghambat pembentukan kolesterol dalam darah kita 3. Meningkatkan daya tahan tubuh karena yogurt mengandung banyak bakteri baik, sehingga secara otomatis
Vol. 4, 2009 PERANAN Streptococcus thermophillus DAN Lactobacillus bulgaricus 49 dapat menyeimbangkan bakteri jahat yang terdapat dalam susu. Untuk meningkatkan nilai gizi, sering ditambahkan bahan-bahan berupa pemanis, stabilizer, flavour (dapat berupa buah-buahan segar atau esens), serta pewarna untuk menarik minat konsumen (Susilorini dan Sawitri, 2006). LAKTOSA (GULA SUSU) Eskin (1990) dan Lehninger (1982) mengemukakan bahwa laktosa di alam hanya terdapat pada susu dan memiliki rasa manis. Satu molekul laktosa tersusun dari satu molekul glukosa dan satu molekul galaktosa yang saling mengikat pada atom C-1 dan C-4 dengan ikatan β(1-4) galoktosida (Martoharsono, 1983; Adnan, 1984). Tingkat kemanisan adalah kira-kira seperenam dari kemanisan gula pasir (sukrosa). Laktosa dalam saluran pencernaan akan dihidrolisis enzim laktase yang dihasilkan oleh sel-sel mukosa usus yang aktif terutama pada saat bayi, dan akan menurun sejalan dengan penambahan usia. Oleh karena itu, ada sebagian orang apabila mengkonsumsi susu akan terjadi gangguan pencernaan seperti diare dan mual-mual. Orang yang mengalami gangguan tersebut dikenal dengan orang yang lactose intolerant. Dikemukakan oleh Buckle et al (1983) 70% dari orang-orang dewasa di Afrika, Asia dan Indian Amerika menunjukkan adanya kekurangan enzim laktase. Dalam proses pembuatan yogurt, laktosa inilah yang diubah oleh bakteri asam laktat yaitu Streptococcus thermophillus dan Lactobacillus delbrucckii bulgaricus menjadi asam laktat. Dalam proses fermentasi, kedua bakteri tersebut akan menghasilkan enzim β-d-galaktosidase yang akan menghidrolisis laktosa menjadi unit-unit monosakaridanya, dan dilanjutkan dengan proses glikolosis hingga terbentuk asam laktat, asam acetat serta sejumlah kecil asam organik volatil lainnya, alkohol dan ester dari alkohol tersebut. PERANAN Streptococcus thermophillus DAN Lactobacillus bulgaricus DALAM PROSES PEMBUATAN YOGURT Streptococcus thermophillus (ST) dan Lactobacillus bulgaricus (LB) adalah dua spesies dari empat genus yang tergolong dalam Bakteri asam laktat, yaitu; Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus dan Streptococcus. Kedua bakteri asam laktat tersebut digunakan dalam proses pembuatan yogurt. Hui (1993) mengemukakan bahwa ciri-ciri dari Streptococcus thermophillus adalah berbentuk bola, berdiameter 0,7 sampai 0,9 µm, membentuk rantai yang panjang pasangan-pasangan, homofermentatif, tumbuh pada suhu 20 sampai 45 C, dan asam menghasilkan dari glukosa, galaktosa, laktosa, sukrosa dan maltosa. Selanjutnya dikemukakan pula bahwa Lactobacillus bulgaricus (LB) memiliki ciri-ciri: berbentuk batang, gram positif, tidak membentuk spora, tumbuh pada suhu 21 sampai 50 C (optimum pada suhu 40 sampai 45 C) dan bersifat fakultatif anaerob serta produksi asam laktat 1,2-1,5%. Dalam proses pembuatan yogurt kedua bakteri asam laktat tersebut memiliki hubungan simbiosis obligat, dimana mereka saling memanfaatkan hasil metabolisme untuk mempengaruhi produksi asam. Pada awal pertumbuhan LB dan ST menggunakan asam-asam amino bebas yang terdapat dalam susu, selanjutnya aktivitas proteolitik LB akan menghasilkan asam amino asam amino histidin dan lisin serta peptida yang dibutuhkan
50 CHOTIMAH Jurnal Ilmu Peternakan oleh ST. Sementara itu ST akan menghasilkan karbondioksida dan format yang akan merangsang pertumbuhan LB. Tamime dan Deeth (1980) menambahkan bahwa pertumbuhan yang cepat dari ST akan menghasilkan asam laktat yang menyebabkan penurunan ph yang akan memacu pertumbuhan LB. Selanjutnya LB akan terus berkembang dan menghasilkan asam laktat, sehingga ph yogurt akan semakin rendah. ph yogurt komersial biasanya berkisar antara 3,7 sampai 4,3 (Davis dan McLachan, 1974). Davis et al (1974) menyatakan bahwa selain menghasilkan asam laktat, ST juga menghasilkan diasetil yang akan memberikan flavor krim atau butter pada yogurt, sementara LB menghasilkan asetaldehid yang akan memberikan cita rasa yang spesifik pada yogurt. Perbandingan antara LB dan ST dalam proses pembuatan yogurt adalah 1:1, yang akan menghasilkan yogurt dengan rasa dan bentuk optimal, namun dapat pula digunakan perbandingan 1:5 atau 1:10 yang juga akan menghasilkan yogurt yang baik (Wood,1985). Perbandingan yang sama juga dikemukakan oleh Surono (2004) yang mengemukakan dengan perbandingan kedua jenis bakteri 1:1 sebanyak 2 5% dengan suhu fermentasi optimum adalah 42-45 0 C selama 3 6 jam akan tercapai ph 4,4 dengan kadar asam tertitrasi mencapai 0,9 1,2%. Dijelaskan lebih lanjut bahwa cita rasa yang enak dari yogurt merupakan hasil kerjasama protokooperasi antara kedua jenis bakteri tersebut, yang dipengaruhi oleh suhu inkubasi dan asam yang dihasilkan. Senyawa-senyawa volatile dalam jumlah kecil termasuk asam asetat, diasetil dihasilkan dan asetaldehida yang dihasilkan oleh LB membentuk cita rasa khas yogurt. Selanjutnya hasil penelitian Widodo dan Laily (2009) menunjukkan bahwa yogurt yang diberi starter LB sebanyak 3% dan masa inkubasi 32 jam memberikan hasil terbaik. Dalam proses fermentasi ST dan LB akan bersimbiosis memecah laktosa menjadi asam laktat sehingga asam laktat akan menyebabkan kenaikan keasaman susu dan penurunan ph. Asam laktat yang tinggi ini akan dapat mencegah pertumbuhan bakteri pembusuk seperti Clostridium dan Staphylococcus (Rahayu, et al, 1983). Selanjutnya Wahyu (2009) mengemukakan bahwa dalam proses pembuatan yogurt keberadaan kedua bakteri ini amatlah penting, karena bakteri ST membantu menciptakan kondisi lingkungan yang baik bagi LB untuk menghasilkan enzimnya. PROSES PEMBUATAN YOGURT Secara umum proses pembuatan yogurt meliputi; homogenisasi, pemanasan, pendinginan, inokulasi dan inkubasi (fermentasi) serta penyimpanan (Buckle et al, 1981 & Hadiwiyoto, 1983). Homogenisasi dilakukan untuk mencegah timbulnya lapisan lemak pada permukaan yogurt, sedangkan pemanasan dilakukan untuk menginaktifkan enzim dan membunuh mikrobia patogen dalam susu dan mempersiapkan media tumbuh yang sesuai bagi bakteri starter. Pemanasan (pasteurisasi) dilakukan dalam wadah atau botol pada suhu 61 63 0 C selama 30 menit. Proses selanjutnya adalah pendinginan yang bertujuan untuk memberikan kondisi yang optimum bagi pertumbuhan BAL, yaitu sekitar 43 C. Setelah suhu optimum dicapai dilakukan inokulasi ST sebanyak 2 3% (3 5%) dengan perbandingan 1:1, kemudian aduk hingga tercampur rata. Tahap selanjutnya adalah inkubasi pada suhu 43 C hingga ph mencapai 4,4 atau 4,5. Menurut Buckle et al (1981) ph
Vol. 4, 2009 PERANAN Streptococcus thermophillus DAN Lactobacillus bulgaricus 51 tersebut biasanya dicapai pada masa inkubasi 4 hingga 5 jam. Setelah ph yogurt tercapai dilanjutkan dengan proses penyimpanan dan dilakukan pada suhu 4 hingga 5 C untuk menghambat proses fermentasi yang lebih lanjut. Inkubasi juga dapat dilakukan pada suhu ruang, yaitu dengan cara tutup rapat botol yang berisi bahan yogurt dan biarkan selama kurang lebih 24 jam dan hindari goncangan agar tidak terjadi pemisahan susu (Susilorini dan Sawitri, 2006). Tahap terakhir dari proses pembuatan yogurt adalah pengemasan dan simpan dalam refrigerator. Proses pembuatan yogurt dapat digambarkan dalam bagan sebagai berikut: Susu sapi Pateurisasi 60 63 0 C, 30 menit Turunkan suhu hingga mencapai 43 0 C Inokulan starter 3 5% Inkubasi pada suhu 43 0 C selama 4 jam atau pada suhu kamar selama 24 jam (pemeraman) Suhu kamar, 24 jam Yoghurt + food additive Kemas yoghurt, simpan dalam refrigerator Gambar 1. Bagan Pengolahan Yogurt (Susilorini dan Sawitri, 2006). Dalam proses pembuatan yogurt, jika tidak diinginkan rasa yang tidak terlalu asam, tambahkan zat pemanis (gula, sirup) maupun berbagai falvour buatan dari buah-buahan dan sebagainya (Saleh, 2004). KESIMPULAN 1. Keberadaan Streptococcus thermophillus dan Lactobacillus bulgaricus dalam proses fermentasi susu akan meningkatkan nilai gizi dari susu. 2. Streptococcus thermophillus dan Lactobacillus bulgaricus tergolong sebagai bakteri asam laktat yang
52 CHOTIMAH Jurnal Ilmu Peternakan bersimbiosis memecah laktosa dalam air susu menjadi asam laktat dalam proses pembuatan yogurt. 3. Streptococcus thermophillus menghasilkan diasetil yang memberikan flavor krim atau butter sementara Lactobacillus bulgaricus menghasilkan asam asetat, diasetil dan asetaldehida yang akan memberikan cita rasa khas yogurt. DAFTAR PUSTAKA Adnan M., 1984. kimia dan Teknologi Pengolahn Air Susu. Edisi Kedua., Andi Offset. Yogyakarta Anonim, 2001. Yoghurt, Susu Asam Untuk Masakan dan Kesehatan. Sedap Sekejap Edisi 9/II September 2001. Buckle KA., RA Edward, GH Fleet dan M Wooton, 1985. Ilmu Pangan. Terjemahan oleh Hari Purnomo dan Adiono. Universitas Indonesia Jakarta. Eskin MNA., 1990. Biochemistry of Food. Academic Press Inc. New York. Gaman PM dan KB Sherrington, 1991. Ilmu Pangan Pengantar Ilmu Pangan, Nutrisi dan Mikrobiologi. Edisi Kedua. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. Hadiwiyoto, 1982. Teknik Uji Mutu Susu dan Hasil Olahannya. Penerbit Liberty. Yogyakarta. Hui, YH., 1993, Dairy Science and Technology Hand Book 2 Product Manufacturing., Vol 1 VCH Publ. Inc. USA. Surono IS., 2004. Probiotik. Susu Fermentasi dan Kesehatan. PT Tri Cipta Karya (TRICK). Jakarta. Wahyu MK. http://blog.beswandjarum.com. Diakses pada tanggal 20 November 2009.