AKTIVITAS ANTAGONISTIK KULTUR STARTER YOGURT DAN KEFIR TERHADAP BAKTERI Staphylococcus aureus SELAMA PROSES PENYIMPANAN DINGIN SKRIPSI ANNISA PARAMITA PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL TERNAK FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008
RINGKASAN ANNISA PARAMITA. D14204059. 2008. Aktivitas Antagonistik Kultur Starter Yogurt dan Kefir terhadap Bakteri Staphylococcus aureus selama Penyimpanan Dingin. Skripsi. Program Studi Teknologi Hasil Ternak, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Pembimbing Utama : Dr. Ir. Rarah R.A. Maheswari, DEA. Pembimbing Anggota : Epi Taufik, S.Pt., MVPH Fermentasi telah lama digunakan sebagai mekanisme utama dalam proses pengawetan dan peningkatan keamanan produk susu. Oleh karena itu kualitas kultur starter yang digunakan dalam produk susu fermentasi memiliki peranan yang sangat penting. Disatu sisi produk susu fermentasi umumnya dianggap sebagai produk yang aman untuk dikonsumsi, disisi lain kontaminasi bakteri patogen ke dalam susu dapat terjadi pada saat pemerahan, selama penanganan atau pada proses produksi. Dengan demikian kajian tentang ketahanan hidup agen kontaminasi atau kontaminan terhadap aktivitas kultur starter yang digunakan pada proses pembuatan susu fermentasi menjadi menarik untuk dipelajari. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari aktivitas antagonistik kultur starter yogurt dan kefir terhadap ketahanan hidup Staphylococcus aureus selama penyimpanan dingin. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan November 2007 hingga Januari 2008 di Laboratorium Mikrobiologi Bagian Ilmu produksi Ternak Perah, Fakultas Peternakan IPB serta Laboratorium Diagnostik Bagian Mikrobiologi Medik, Departemen Ilmu Penyakit Hewan dan Kesehatan Masyarakat Veteriner, Fakultas Kedokteran Hewan IPB. Penelitian ini dilakukan dengan menambahkan isolat bakteri patogen Staphylococcus aureus (SA) asal susu kambing perah dan kultur starter yogurt (Yogurt (YT+SA) = Streptococcus thermophilus (ST) + Lactobacillus bulgaricus (LB); Yogurt Probiotik (YP+SA) = Streptococcus thermophilus (ST) + Lactobacillus bulgaricus (LB) + Bifidobacterium longum (BL)) dan kefir (Kefir (KF+SA) = kultur starter biji kefir) ke dalam susu yang steril dan diinkubasi pada suhu 37 C untuk yogurt dan 28 C±1 untuk kefir selama 24 jam. Setelah inkubasi, produk disimpan dalam refrigerator (5±2 C) selama 11 hari. Peubah yang diamati dalam penelitian ini adalah nilai ph, Total Asam Tertitrasi (TAT), jumlah populasi bakteri asam laktat (BAL) dan jumlah populasi bakteri patogen SA. Peubah-peubah tersebut diukur setiap hari selama 11 hari penyimpanan dingin. Jumlah SA pada YP+SA dan KF+SA berbeda nyata (P<0,05) pada akhir penyimpanan sedangkan pada YP+SA dan YT+SA serta YT+SA dan KF+SA tidak berbeda nyata (P>0,05). Kultur starter YT+SA dan YP+SA lebih mampu dalam menghambat pertumbuhan SA dibandingkan KF+SA, tetapi jumlah populasi SA masih di atas 10 7 cfu/ml pada akhir penyimpanan. Hal ini menunjukkan bahwa susu fermentasi (YT+SA, YP+SA, dan KF+SA) yang selama ini dianggap aman dapat menjadi resiko bagi kesehatan konsumen jika terjadi rekontaminasi Staphylococcus aureus dalam jumlah tinggi setelah proses pasteurisasi (bahan baku, peralatan, pekerja, dan saat proses produksi) karena SA dapat menghasilkan toksin ketika populasinya mencapai lebih dari 10 6 cfu/ml. Kata-kata kunci : susu fermentasi, bakteri asam laktat, Staphylococcus aureus, penyimpanan dingin
ABSTRACT The Antagonistic Activity of Yoghurt and Kefir Starter Culture toward Staphylococcus aureus during Cold Storage Paramita, A., R.R.A. Maheswari, dan E. Taufik Fermentation has been used as primary mechanism in preserving and increasing safety of milk products. Consequently, fermented milk products are generally considered as safe product. The contamination of pathogenic bacteria into the milk may occur in the farm or during handling and processing of the milk products. The contamination source might be originated from the environment, mammary gland, utensils, and workers. Thus, the quality of starter culture which is used in the production of fermented milk play an important role. Therefore the objective of this experiment is to study the antagonistic activity of yoghurt and kefir starter culture on the survival of Staphylococcus aureus (S. aureus) during cold storage. This experiment was done by addition of Staphylococcus aureus isolated from goat milk and starter culture of yoghurt (Yoghurt (YT+SA) = Streptococcus thermophilus (ST) + Lactobacillus bulgaricus (LB); Probiotic Yoghurt (YP+SA) = Streptococcus thermophilus (ST) + Lactobacillus bulgaricus (LB) + Bifidobacterium longum (BL)) and kefir (Kefir (KF+SA) = kefir grain)) into sterile milk and incubated it at 37 º C for yoghurt and 28±1 º C for kefir within 24 hours. The product was then stored in the refrigerator (5±2 º C) for 11 days. The enumeration of total lactic acid bacteria and total Staphylococcus as well as ph and titratable acidity values were carried out every two days during cold storage. The results showed that yoghurt starter culture can inhibit the growth of SA 5,82% respectively at the end of cold storage, however the population of SA still above 10 7 cfu/ml. The result of this experiment was also proved that high level post fermentation contamination of SA in fermented milk posses high risk of foodborne disease to the consumer. Keywords: fermented milk, lactic acid bacteria, Staphylococcus aureus, cold storage
AKTIVITAS ANTAGONISTIK KULTUR STARTER YOGURT DAN KEFIR TERHADAP BAKTERI Staphylococcus aureus SELAMA PROSES PENYIMPANAN DINGIN ANNISA PARAMITA D14204059 Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL TERNAK FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008
AKTIVITAS ANTAGONISTIK KULTUR STARTER YOGURT DAN KEFIR TERHADAP BAKTERI Staphylococcus aureus SELAMA PROSES PENYIMPANAN DINGIN Oleh ANNISA PARAMITA D14204059 Skripsi ini telah disetujui dan disidangkan di hadapan Komisi Ujian Lisan pada tanggal 17 Juli 2008 Pembimbing Utama Pembimbing Anggota Dr. Ir. Rarah R.A. Maheswari, DEA NIP. 131 671 595 Epi Taufik S.Pt., MVPH NIP. 132 258 289 Dekan Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor Dr. Ir. Luki Abdullah, M.Sc. Agr NIP. 131 955 531
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan pada tanggal 22 Agustus 1986 di Jakarta. Penulis merupakan anak bungsu dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Ir. Mochammad Yusuf dan Ibu Dra. Hermini Setyowati M.M. Penulis menyelesaikan pendidikan taman kanak-kanak di TK Tugu Ibu Depok pada tahun 1992 dan pendidikan dasar di SD Tugu Ibu Depok pada tahun 1998. Pendidikan menengah pertama diselesaikan pada tahun 2001 di SLTPN 3 Depok dan dilanjutkan ke pendidikan menengah atas di SMAN 2 Depok yang diselesaikan pada tahun 2004. Penulis diterima sebagai mahasiswa Program Studi Teknologi Hasil Ternak, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Ujian Seleksi Mahasiswa Baru (USMI) pada tahun 2004. Selama mengikuti pendidikan penulis aktif mengikuti stadium general dan menjadi anggota panitia pada berbagai acara kegiatan kemahasiswaan. Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana (S1) pada Fakultas Peternakan, penulis menyelesaikan skripsinya dengan judul Aktivitas Antagonistik Kultur Starter Yogurt dan Kefir terhadap Bakteri Staphylococcus aureus selama Proses Penyimpanan Dingin.
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat, karunia dan hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi berjudul Aktivitas Antagonistik Kultur Starter Yogurt dan Kefir terhadap Ketahanan Hidup Bakteri Staphylococcus aureus selama Proses Penyimpanan Dingin ini dibuat sebagai salah satu syarat kelulusan untuk mendapatkan gelar Sarjana Peternakan di Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji aktivitas antagonisme kultur starter yang digunakan untuk membuat yoghurt dan kefir terhadap ketahanan hidup bakteri patogen, yaitu Staphylococcus aureus selama proses penyimpanan dingin. Meningkatnya minat konsumen terhadap produk olahan susu seperti susu pasteurisasi atau susu fermentasi mendorong unit-unit rumah tangga untuk memproduksi dan memasarkan produk olahan susu tersebut langsung kepada masyarakat. Selama ini produk susu fermentasi dianggap aman tetapi karena bahan baku yang digunakan dan proses pengolahan susu fermentasi tersebut kurang sanitasinya maka produk susu fermentasi tersebut diragukan keamanannya untuk dikonsumsi. Staphylococcus aureus merupakan salah satu bakteri patogen yang sering kali mengkontaminasi susu dikarenakan kurangnya aplikasi sanitasi dan higiene pekerja pada industri pengolahan susu. Fermentasi diharapkan mampu menjadi salah satu cara untuk mengurangi jumlah mikroorganisme patogen yang terkandung pada susu dan produk olahannya sehingga dapat meningkatkan keamanan mikrobiologis serta dapat meningkatkan masa simpan produk. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan dan jauh dari kesempurnaan. Kritik dan saran yang membangun guna memperbaiki skripsi ini sangat diperlukan bagi penulis. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang terlibat dalam penyelesaian sktipsi ini. Penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak Bogor, Juni 2008 Penulis
DAFTAR ISI Halaman RINGKASAN... ii ABSTRACT... iii LEMBAR PERNYATAAN... iv LEMBAR PENGESAHAN... v RIWAYAT HIDUP... vi KATA PENGANTAR...vii DAFTAR ISI...viii DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR LAMPIRAN... xi PENDAHULUAN... 1 Latar Belakang... 1 Tujuan... 2 TINJAUAN PUSTAKA... 3 Susu Fermentasi... 3 Proses Fermentasi... 4 Produk Susu Fermentasi... 6 Yogurt... 6 Kefir... 7 Aplikasi Bakteri Asam Laktat dalam Susu Fermentasi... 9 Sifat Antagonistik Bakteri Asam Laktat dan Metabolitnya... 9 Prevalensi Bakteri Staphylococcus aureus dalam Susu...11 Pemanfaatan Sifat Antagonisme Bakteri Asam Laktat dan Metabolitnya dalam Peningkatan Masa Simpan dan Keamanan Mikrobiologis Bahan Pangan...12 Ketahanan Hidup Bakteri Staphylococcus aureus dalam Interaksinya dengan Bakteri Asam Laktat dalam Susu atau Produk Olahannya...12 METODE...14 Lokasi dan Waktu...14 Materi...14 Bahan...14 Alat...14 Rancangan...15 Prosedur...16 Persiapan Bakteri Uji...16 Pembuatan Susu Fermentasi...17 Pembuatan Yogurt...17 Pembuatan Kefir...17 Cara Pengambilan Contoh...17 Peubah yang Diamati...18
Pengukuran ph...18 Pengukuran Total Asam Tertitrasi (TAT)...18 Analisis Mikrobiologis...20 a. Jumlah Populasi BAL...20 b. Jumlah Populasi SA...21 HASIL DAN PEMBAHASAN...22 Nilai ph...22 Nilai Total Asam Tertitrasi (TAT)...24 Populasi Bakteri Asam Laktat (BAL)...25 Populasi BAL pada Perlakuan dan Kontrol Kultur Starter...27 Populasi Staphylococcus aureus (SA)...29 KESIMPULAN DAN SARAN...32 Kesimpulan...32 Saran...32 UCAPAN TERIMA KASIH...33 DAFTAR PUSTAKA...34 LAMPIRAN...38
Nomor DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Jalur Katabolis dalam BAL (Hofvendahl dan Haegerdal, 2000)... 5... 2. Biji Kefir (Farnworth, 2005)... 8 3. Elektron Mikrograf dari Biji Kefir (Farnworth, 2005)... 8 4. Gambaran Umum Pembuatan Produk Susu Fermentasi dan Analisis Sampel... 19 5. Bagan Alir Perhitungan Populasi Bakteri Asam Laktat (BAL)... 20 6. Bagan Alir Perhitungan Populasi Staphylococcus aureus (SA)... 21 7. Grafik Rataan Nilai ph pada Perlakuan dan Kontrol selama Proses Penyimpanan Dingin... 22 8. Grafik Rataan Nilai Total Asam Tertitrasi (TAT) pada Perlakuan dan Kontrol selama Proses Penyimpanan Dingin... 24 9. Grafik Rataan Populasi Bakteri Asam Laktat (BAL) pada Perlakuan selama Proses Penyimpanan Dingin... 26 10. Grafik Rataan Populasi Bakteri Asam Laktat (BAL) pada Perlakuan dan KYT selama Proses Penyimpanan Dingin... 27 11. Grafik Rataan Populasi Bakteri Asam Laktat (BAL) pada Perlakuan dan KYP selama Proses Penyimpanan Dingin... 28 12. Grafik Rataan Populasi Bakteri Asam Laktat (BAL) pada Perlakuan dan KKF selama Proses Penyimpanan Dingin... 28 13. Grafik Rataan Populasi Staphylococcus aureus (SA) pada Perlakuan dan Kontrol selama Proses Penyimpanan Dingin... 30