PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Makanan merupakan salah satu komponen penting dalam
kehidupan manusia. Manusia membutuhkan makanan
sebagai asupan tubuh untuk memenuhi kebutuhan energi dalam beraktifitas.
Di zaman modern seperti sekarang ini makanan tidak hanya
sebagai asupan tubuh, melainkan sebagai life style (gaya hidup) untuk memenuhi
hasrat dan kepuasan. Banyak ragam makanan yang dikonsumsi oleh manusia yang
digunakan sebagai sumber energi atau pun sebagai pemenuh hasrat dan kepuasan.
Dalam hal pemenuhan kepuasan makanan banyak sekali manusia yang tidak
memperhatikan sumber makanan atau asal makanan sehingga dapat merugikan
tubuhnya sendiri, sebagai contoh makanan yang mengandung zat kimia yang
berbahaya bagi tubuh yaitu makanan dan minuman
yang mengandung alkohol. Makanan yang mengandung kadar alkohol yang tinggi bila
dikonsumsi secara berlebihan akan menyebabkan berbagai macam penyakit. Selain
itu makanan yang mengandung zat pewarna tekstil pun dapat merugikan tubuh
karena pewarna tekstil tidak larut. Makanan – makanan ini banyak beredar
diberbagai kalangan baik dalam bentuk makanan pokok , jajanan, dan minuman.
Namun, seiring berjalannya waktu dan perkembangan ilmu
pengetahuan masyarakat semakin menyadari terhadapa bahayanya makanan yang
megandung zat-zat aktif kimia. Maka dari itu, munculah inovasi – inovasi baru
yang menghasilkan produk- produk makanan yang lebih ramah terhadap tubuh. Salah
satu contonya adalah Kefir. Kefir ini merupakan minuman yang
memanfaatkan bioteknologi modern yang menggunakan proses fermentasi.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas
maka rumusan masalah ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana Proses pembuatan kefir dari susu kacang merah?
2. Bagaimana kualitas kefir dari fermentasi
susu kacang merah?
3. Apa kelebihan dari kefir dari
bahan baku kacang merah?
4.
C. Tujuan
Adapun tujuan yang ingin dicapai adalah :
1. Mengetahi bagaimana cara pembuatan
kefir dari bahan baku kacang merah
2. Mengetahui kualitas kefir melalui
proses fermentasi susu dari kacang merah
3. Mengetahui kelebihan kefir dari
bahan baku kacang merah
TINJAUAN PUSTAKA
A. Pengertian
Bioteknologi adalah pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah
dalam menggunakan organisme untuk menghasilkan produk dan jasa guna memenuhi
kebutuhan manusia” (Istamar Syamsuri, dkk: 2007) Pendapat lain juga mengatakan
bahwa bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk
hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan
jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari padabiologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni
lain. seperti biokimia, komputer, , dan lain sebagainya. Dengan kata lain,
bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam
proses produksi barang dan jasa.
fermentasi itu
sendiri adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpaoksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang
mendefinisikan fermentasi adalah sebagai respirasidalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron
eksternal.
Kefir merupakan
produk susu yang difermentasikan dengan menggunakan bakteri asam laktat seperti
Lactobacillus lactis, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus bersama
ragi dan menghasilkan asam dan alkohol. Pada tahap akhir proses dilakukan
pematangan dalam kemasan tertutup agar terbentuk karbonat (Albaarri dan Murti,
2003). Kefir berasal dari Kaukasian sebelah utara atau sebelah Timur Laut
Mongolia, dan telah diproduksi dalam skala rumah tangga secara tradisional.
Bahan untuk pembuatan kefir biasanya
adalah susu
sapi atau susu kambing. Kefir diproduksi di negaranegara di Rusia dan hanya
sedikit diproduksi di negara-negara Eropa. Kefir mengandung 0.5 – 1,0 % alkohol
dan 0,9 – 1,1 % asam laktat (Surono, 2004).
Nilai gizi
kefir hampir sama dengan susu yang digunakan sebagai bahan kefir tetapi ada
beberapa kelebihan apabila dibandingkan dengan susu segar. Kelebihan tersebut
adalah asam yang terbentuk dapat memperpanjang masa simpan, mencegah pertumbuhan
mikroorganisme pembusuk dan patogen sehingga meningkatkan keamanan produk kefir
(Anonim,1997). Selain itu meningkatkan ketersediaan vitamin dan mineral (B2,
B12, asam folat, fosfor dan kalsium) yang baik untuk tubuh, mengandung asam
amino esensial/tryptopan (Surono, 2004).
B. Sejarah
Kefir mulanya telah dikonsumsi masyarakat pegunungan
Kaukasus Utara, Rusia, dan telah dibuat masyarakat setempat selama lebih dari
1400 tahun lalu. Konon, biji kefir adalah semacam "pusaka" yang
diwariskan turun-temurun. Istilah kefir berasal dari bahasa
Turki, ke'if, yang
artinya enak. Sampai kini, kefir menjadi bagian dari kehidupan mereka, karena
terbukti membuat mereka sehat, awet muda, dan panjang umur. Pada awal abad
pertengahan, kefir telah menyebar dan dikonsumsi pada negara Eropa, Amerika,
dan Jepang. Sejak 1908, kefir telah digunakan sebagai terapi pengobatan
paru-paru di Eropa.
Pada awalnya kefir dibuat secara
tidak sengaja, yaitu menempatkan susu yang telah ditambah bibit kefir pada
kantong yang terbuat dari kulit domba. Kantong itu digantung di pintu rumah,
sehingga setiap orang yang lalu lalang melewati pintu secara otomatis akan
menyentuh kantong, sehingga bergoyang. Hal itu ternyata memberikan efek
pengadukan terhadap susu, sehingga membantu kelancaran proses fermentasi oleh
mikroba.
Selama puluhan tahun, rahasia pembuatan kefir hanya diketahui secara turun-temurun oleh penduduk asli Pegunungan Kaukasus. Baru pada tahun 1908, untuk pertama kalinya bibit kefir berhasil dibawa keluar dari Pegunungan Kaukasus menuju kota Moscow. Dari kota itulah khasiat dan teknologi pembuatan kefir menyebar ke seluruh dunia.
Selama puluhan tahun, rahasia pembuatan kefir hanya diketahui secara turun-temurun oleh penduduk asli Pegunungan Kaukasus. Baru pada tahun 1908, untuk pertama kalinya bibit kefir berhasil dibawa keluar dari Pegunungan Kaukasus menuju kota Moscow. Dari kota itulah khasiat dan teknologi pembuatan kefir menyebar ke seluruh dunia.
C. Proses
Fermentasi Kefir
Tahap awal proses fermentasi adalah membuat inokulum. Tujuannya
adalah menyediakan inokulum yang berada dalam keadaan aktif, sehingga dapat
mempersingkat fase adaptasi (lag fase) pada waktu fermentasi. Lama fase
adaptasi dipengaruhi oleh volume inokulum dan kondisi fisiologisnya. Fase ini
dapat dikurangi sampai serendah-rendahnya apabila komposisi inokulum yang
digunakan sama dengan komposisi medium fermentasi (Rachman, 1989). Pada proses
fermentasi kefir gula dipecah menjadi asam piruvat. Piruvat oleh khamir Candida
kefir diubah menjadi Acetaldehida menjadi etanol, sedangkan oleh Lactobacillus
bulgaricus diubah menjadi asam laktat, seperti pada Gambar 1. Bakteri dan
jamur serta beberapa macam khamir mampu memecah gula (glukosa) menjadi
karbondioksida dan air. Khamir juga merupakan pengubah aldehid menjadi alkohol
yang paling efisien. Khamir Saccharomyces ellipsoideus adalah organisme
yang penting dalam industri alkohol. Walaupun organisme lain juga mampu
menghasilkan alkohol, tetapi alkohol yang dihasilkan masih tercampur dengan
aldehid, asam dan ester sehingga pemisahannya menjadi sulit (Rahman et al.,
1992).
Gambar
1. Fermentasi Glukosa (Lee, 1996)
Lama fermentasi
berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroba. Pertumbuhan awal yang terlihat
apabila suatu selmikroorganisme diinokulasikan pada nutrien agar adalah
pembesaran ukuran, volume dan berat sel. Sel-sel terus membelah secara eksponensial/
secara cepat. Selama kondisi memungkinkan, 12 pertumbuhan dan pembelahan sel
berlangsung sampai sejumlah besar populasi sel terbentuk (Buckle et al.,
1985) Waktu antara pembelahan sel berbeda-beda tergantung spesies bakteri dan
kondisi lingkungannya. Tipe pertumbuhan yang cepat ini disebut juga pertumbuhan
logaritmik karena apabilajumlah log sel digambarkan terhadap waktu akan
menunjukkan garis lurus. Tetapi tipe pertumbuhan logaritmik ini tidak
langsung terjadi pada saat sel dipindahkan pada nutrien agar dan tidak terjadi
secara terus menerus. Pertumbuhan bakteri/mikroba dapat dilihat di gambar 2
Gambar 2. Kurva Pertumbuhan Mikroba (Fardiaz, 1988).
Lama fermentasi dan penambahan glukosa akan berpengaruh terhadap metabolit primer yang dihasilkan dalam proses fermentasi seperti asam laktat dan alkohol. Hal ini disebabkan semakin lama fermentasi, mikroba berkembang biak dan jumlahnya bertambah sehingga kemampuan untuk memecah substrat/glukosa yang ada menjadi asam laktat dan alkohol semakin besar. Pada saat substrat mulai habis (fase decay/menuju kematian), mikroba menghasilkan aktivitas antibakteri untuk mempertahankan kondisi fisiologis. Untuk memenuhi persyaratan mutu, kefir yang dihasilkan dibandingkan dengan persyaratan mutu yoghurt . SNI kefir belum ada, maka kefir disesuaikan dengan produk susu fermentasi lain yang hampir sama yaitu yoghurt. Standar Nasional Indonesia untuk yoghurt disajikan pada Tabel 2.
Proses
fermentasi dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor – faktor yang mempengaruhi
fermentasi adalah :
1.
Substrat
(Medium)
Substrat/medium
fermentasi menyediakan zat gizi yang diperlukan oleh mikroba untuk memperoleh
energi, pertumbuhan, bahan pembentuk sel dan biosintesa produk-produk
metabolisme. Bermacam-macam substrat dapat dipakai untuk melangsungkan
fermentasi yaitu serealia, pati, laktosa, glukosa dan sukrosa sebagai sumber
karbon, sedangkan asam amino, protein, nitrat, garam amonium, tepung kedelai
dan sisa fermentasi sebagai sumber nitrogen. Selain untuk memenuhi pertumbuhan
sel dan pembentukan produk fermentasi, medium yang digunakan akan berpengaruh
terhadap pH (Rahman, 1989).
2.
Suhu
Suhu fermentasi
menentukan jenis mikroba yang dominan selama fermentasi. Contohnya Lactobacillus
bulgaricus yang termasuk dalam kelompok Bakteri Asam laktat, pada umumnya
suhu pertumbuhan optimum 40o - 45oC, sedangkan khamir mempunyai suhu
pertumbuhan optimum pada 20o - 30oC mempunyai pertumbuhan optimum fermentasi
pada pembuatan sayur asin sangat sensitif terhadap perubahan suhu. Jika
konsentrasi asam yang diinginkan telah tercapai, maka suhu dapat dinaikkan
untuk menghentikan fermentasi (Rahman, 1989).
3.
Asam
Makanan yang
mengandung asam pada umumnya dapat bertahan lama. Beberapa hasil fermentasi
terutama asam dapat mencegah pertumbuhan mikroba yang beracun di dalam makanan
misalnya Clostridium botulinum yang pada pH di bawah 4,6 tidak dapat
tumbuh dan membentuk toksin. Tetapi jika oksigen cukup jumlahnya dan kapang
dapat tumbuh serta fermentasi berlangsung terus, maka daya awet dari asam
tersebut akan hilang. Pada keadaan ini mikroba proteolitik dan lipolitik dapat
berkembang biak (Rahman, 1989). Contohnya adalah pada proses fermentasi susu. Susu segar pada
umumnya akan terkontaminasi dengan beberapa macam mikroba dan yang dominan
mula-mula adalah Streptococcus lactis, sehingga dapat menghasilkan asam
laktat. Tetapi pertumbuhan selanjutnya dari bakteri ini akan terhambat oleh
keasaman yang dihasilkannya sendiri. Oleh karena itu bakteri tersebut akan
menjadi inaktif sehingga kemudian akan tumbuh bakteri jenis Lactobacillus yang
Iebih toleran terhadap asam daripada Streptococcus. Lactobacillus juga
akan menghasilkan asam lebih banyak lagi sampai jumlah tertentu yang dapat menghambat
pertumbuhannya, karena pada keasaman yang tinggi Lactobacillus akan
mati, kemudian tumbuh khamir yang lebih tolern terleran terhadap asam
4.
Oksigen
Oksigen selama
proses fermentasi diatur untuk memperbanyak atau menghambat pertumbuhan mikroba
tertentu. Setiap mikroba memerlukan oksigen yang jumlahnya berbedapertumbuhan
atau membentuk sel-sel baru, dan untuk fermentasi.Misalnya ragi roti (Saccharomyces
cerevisiae) akan tumbuh lebih baik pada keadaan aerobik, tetapi akan
melakukan fermentasi
terhadap gula
jauh lebih cepat pada keadaan anaerobik (Winarno et al., 1980). Candida
kefir merupakan salah satu khamir yang melakukan fermentasi secara anaerob,
sedangkan Lactobacillusgaricus merupakan bakteri yang bersifat fakultatif anaerob.
5.
Mikroba
Proses
Fermentasi pada umumnya dilakukan dengan menggunakan kultur murni. Kultur ini
dapat disimpan dalam keadaan kering atau dibekukan, misalnya kultur murni dari
bakteri asam laktat untuk membuat keju. Kadang-kadang tidak digunakan kultur
murni untuk fermentasi, tetapi menggunakan starter atau laru (Winarno et al.,
1980). Mikroba yang digunakan dalam proses fermentasi kefir antara lain bakteri
Lactobacillus bulgaricus dan khamir Candida kefir.
a.
Bakteri
Asam Laktat (BAL)
Bakteri asam
laktat (BAL) dikelompokkan sebagai bakteri gram positif, bentuk kokus atau
batang yang tidak berspora dengan asam laktat sebagai produk utama fermentasi
karbohidrat. BAL terdiri dari empat genus yaitu Lactobacillus, Leuconostoc,Streptococcus
dan Pediococcus . Lactobacillus delbrueckii ssp.bulgaricus atau
biasa disebut BAL atau L. Bulgaricus. BAL merupakan bakteri yang
sering digunakan sebagai starter kultur untuk susu fermentasi, berpotensi
sebagai antikolesterol yang diduga karena adanya Eksopolisakarida/EPS (Malaka
dan Laga, 2005). BAL mampu untuk bersaing dengan bakteri lain dalam proses
fermentasi alami karena memiliki ketahanan terhadap pH yang tinggi sampai
rendah. Bakteri ini juga dinyatakan sebagai bakteri asidurik atau asidofilik,
karena memerlukan pH yang relatif rendah (sekitar 5,4 - 4.6) supaya tumbuh
dengan baik., Lactobacillus bulgaricus memproduksi asetaldehida yang
membentuk aroma pada yoghurt (Balows et al.,1991). BAL dibagi menjadi dua kelompok yaitu
bakteri homofermentatif dan bakteri heterofermentatif. Bakteri homofermentatif
dengan produk utama adalah asam laktat melalui glikoslisis dan bakteri heterofermentatif
memproduksi asam laktatdan sejumlah etanol, asam asetat, melalui jalur 6-
phosphoglukanat/phosphoketolase.Lactobacillus
bulgaricus termasuk dalam kelompok bakteri asam laktat (BAL) homofermentatif
dengan asam laktat sebagai produk utama fermentasi karbohidrat melalui
fermentasi 1 mol glukosa menjadi 2 mol asam laktat sebagai berikut: C6 H 12O6
2CH3 CHOHCOOH Glukosa Asam laktat Lactobacillus bulgaricus merupakan
bakteri gram positif, bentuk kokus atau batang yang tidak berspora. Suhu optimum
pertumbuhan Lactobacillus bulgaricus adalah 40°C - 45°C.
b.
Khamir
Khamir adalah
organisme uniseluler yang bereproduksi secara aseksual dengan spora. Khamir
mempunyai peran penting dalam industri pangan dengan memproduksi enzim yang
membantu terjadinya reaksi kimia seperti pembentukan alkohol sebagai metabolit
primer maupun senyawa antibakteri sebagai metabolit sekunder. Khamir juga
mempunyai peran penting pada fermentasi produk dari susu, karena menyediakan
nutrisi untuk pertumbuhan mikroba lain seperti asam amino, vitamin, dan
mengkondisikan pH. Pada proses fermentasi anaerob khamir memecah glukosa menjadi
alkohol dan karbondioksida sebagai berikut:
C6H12O6 C2H5OH
+ 2CO2
Glukosa alkohol
karbondioksida Sebagian besar khamir memerlukan oksigen untuk pertumbuhannya.
Selain oksigen, substrat yang utama dari khamir adalah gula. Khamir
menghasilkan etil alkohol dan karbondioksida dari gula sederhana seperti
glukosa dan fruktosa. Khamir pada umumnya toleran terhadap asam dan dapat
tumbuh pada pH 4,0 –4,5, selain itu rentang suhu pertumbuhan khamir sangat luas
yaitu dari 0oC – 50oC, dengan suhu optimum 20oC – 30oC (Rahman etal.,
1992) Khamir pada kefir belum banyak dipelajari dibanding dengan bakteri pada
kefir. Khamir yang terdapat pada kefir antara lain Candida kefir. Candida
kefir dalam bentuk aseksual adalah Kluyveromyces marxianus yang
digunakan untuk memproduksi enzim laktase, termasuk jenis khamir yang dapat
memfermentasi laktosa (Farnworth, 2005).
c.
Kacang
Mera
Kacang merah (Phaseolus vulgaris L) termasuk dalam Famili
Leguminoseae alias polong-polongan, satu keluarga dengan kacang hijau,
kacang kedelai dan kacang tolo. Kacang merah merupakan salah satu jenis
kacang yang sering digunakan dalam pembuatan makanan di Indonesia dan
dunia. Kacang merah mudah didapatkan karena sudah ditanam di seluruh
propinsi di Indonesia. Daerah sentra penghasil kacang merah adalah Jawa
Barat, Jawa Tengah, Yogyakarta, Sulawesi Selatan, Bengkulu dan Nusa
Tenggara Timur
(Rukmana,
1998).
Kacang merah kering adalah sumber karbohidrat
kompleks, serat, vitamin B (terutama asam folat dan vitamin B1), kalsium,
fosfor, zat besi dan protein. (Afriansyah, 2007). Kacang merah merupakan sumber
serat yang baik. Setiap 100 gram kacang merah kering menyediakan serat sekitar
24 gram, yang terdiri dari campuran serat larut dan tidak larut air. Serat
larut dapat menurunkan konsentrasi kolesterol dan gula darah. Serat larut air
difermentasi dalam usus besar menghasilkan asam lemak rantai pendek, yang dapat
menghambat sintesis kolesterol hati (Afriansyah, 2007). Kacang merah juga
merupakan salah satu jenis kacang yang
mengandung senyawa bioaktif polifenol dalam bentuk prosianidin
sekitar 7%-9%
terutama pada kulitnya. Polifenol antara lain mempunyai aktivitas antibakteri
yaitu menghambat pertumbuhan bakteri patogen. Pada Tabel 3 diperlihatkan
komposisi gizi kacang merah (Anonim, 2007.A). Pemanfaatan kacang merah menjadi
produk susu nabati atau susu nabati terfermentasi seperti halnya kedelai belum
banyak dilakukan. Pembuatan susu kacang merah hampir sama dengan pembuatan susu
yang berasal dari bahan baku kacang-kacangan lain
seperti susu kedelei dan susu kacang hijau (Widowati dan
Misgiyarta,2007 ).
d.
Aktivitas
Antibakteri
Antibakteri
merupakan suatu zat atau komponen yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri
atau kapang (bakteristatik atau fungistatik) atau membunuh
bakteri atau kapang (bakterisidal atau fungisidal) (Ardiansyah,
2007). Zat aktif yang terkandung dalam berbagai jenis ekstrak tumbuhan dapat
menghambat beberapa mikroba patogen maupun perusak makanan seperti Staphylococcus
aureus, Escherichia coli dan Bacillus cereus. Senyawa
antibakteri dalam pangan antara lain berasal dari tumbuhan maupun dari proses
fermentasi. Antibakteri tumbuhan dapat berasal dari biji, buah, batang, daun
dan umbi. Contoh bahan pangan yang mengandung antibakteri dengan kandungan
komponen aktifnya adalah bawang putih, kunyit dan rempah-rempah. Senyawa
antibakteri sebagai hasil proses fermentasi adalah asam organik, hidrogen
peroksida, acetaldehyd, diacetyl, karbokdioksida dan alkohol sebagai metabolit
primer. Asam organik yang dihasilkan antara lain asam laktat. Dengan adanya
asam laktat menyebabkan penurunan pH sehingga dapat menghambat pertumbuhan
bakteri E. coli yang optimum pada pH 6 – 7 (Surono,2004).Senyawa
antibakteri yang dihasilkan melalui proses fermentasi sebagai metabolit
sekunder antara lain bacteriocin. Metabolitsekunder adalah senyawa yang
dihasilkan oleh mikroorganisme tetapi bukan merupakan kebutuhan pokok
fisiologis dari mikroorganisme tersebut. Senyawa antibakteri bacteriocin dihasilkan
pada fase decay atau pada fase stationer, yaitu pada saat subsrat
mulai habis pada lama fermentasi tertentu. Pada saat substrat mulai habis, akan
merangsang terbentuknya enzim-enzim yang berperan untuk pembentukkan metabolit
sekunder. Penelitian lain yang dilakukan oleh Todorov dan Dicks (2007),
menyebutkan bahwa aktivitas antibakteri berupa bacteriocin yang
dihasilkan oleh Lactobacillus pentosus ST712BZ optimum setelah
lama fermentasi 24 jam dengan media pertumbuhan yang ditambahkan 20-40
gram/liter glukosa. Salah satu kriteria pemilihan antibakteri untuk
diaplikasikan dalam bahan pangan adalah keefektifan penghambatannya. Semakin kuat
penghambatannya, semakin efektif digunakan (Ardiansyah, 2007) Mekanisme
penghambatan mikroorganisme oleh senyawa antibakteri antara lain disebabkan
oleh beberapa faktor antara lain :
1.
Mengganggu
pembentukan dinding sel
Mekanisme ini
disebabkan karena adanya akumulasi komponen limfofilat yang terdapat pada
dinding atau membran sel sehingga menyebabkan perubahan komposisi penyusun
dinding sel. Efek penghambatan senyawa antibakteri lebih efektif terhadap
bakteri gram positif daripada bakteri gram negatif. Hal ini disebabkan perbedaan
komponen penyusun dinding sel kedua kelompok bakteri tersebut.
2.
Bereaksi
dengan membran sel
Mengganggu dan
mempengaruhi integritas membran sitoplasma sehingga mengakibatkan kebocoran
materi intraseluler.
3.
Menginaktivasi
enzim
Mekanisme yang
terjadi menunjukkan kerja enzim terganggu dalam mempertahankan kelangsungan
aktivitas mikroba, sehingga mengakibatkan enzim akan memerlukan energi dalam
jumlah besar untuk aktivitasnya. Akibatnya energi untuk pertumbuhan menjadi berkurang,
sehingga aktivitas mikroba menjadi terhambat dan inaktif apabila berlangsung
lama.
4.
Menginaktivasi
fungsi material genetik
Merusak materi
genetik sehingga mengganggu proses pembelahan sel untuk pembiakan. Ada beberapa
cara yang digunakan untuk mengetahui aktivitas antibakteri dalam produk makanan
fermentasi antara lain dengan metode sumur agar dan metode difusi agar. Prinsip
dari kedua metode tersebut adalah sama yaitu dengan melihat adanya zona bening
di sekitar sumur atau cakram. Semakin besar diameter zona bening di sekitar
sumur atau cakram menunjukkan aktivitas antibakteri yang tinggi (Iqbal, 2007).
e.
Polifenol
Polifenol
adalah kelompok zat kimia yang ditemukan pada tumbuhan. Zat ini mempunyai tanda
khas yaitu banyak gugus fenol dalam molekulnya. Senyawa fenol dalam tanaman
dibagi dalam 3 kelompok besar yaitu asam fenol, flavonoid dan tanin. Flavonoid mempunyai
fungsi memberi warna (merah, jingga, kuning dan hijau) dan rasa pada
sayur-sayuran (Maulana, 2005). Flavonid termasuk senyawa polifenol yang banyak
ditemukan pada tanaman teh (48%), bawang merah (29%) dan apel (7%). Flavonoid
sebagai bagian dari senyawa polifenol juga mempunyai aktivitas sebagai
antibakteri. Berdasarkan penelitian Alberto et al. (2006), efek
antibakteri dari polifenol pada kulit apel dapat menghambat pertumbuhan bakteri
patogen pada manusia yaitu Escherichia coli, Staphylococcus aureus dan
beberapa bakteri patogen lainnya. Penelitian lain menyebutkan bahwa aktivitas antibakteri
dari polifenol pada fermentasi teh dapat melawan bakteri Streptococcus
mutans (Sasaki et al., 2004). Mekanisme penghambatan antibakteri
polifenol antara lain adalah dengan cara :
1.
Mengganggu
pembentukkan dinding sel. Terjadinya akumulasi
senyawa
antibakteri dipengaruhi oleh bentuk tak terdisosiasi. Pada konsentrasi rendah,
molekul fenol lebih hidrofobik, dapat mengikat daerah hidrofobik membran
protein dan dapat melarut pada fase lipid dari membran bakteri.
2.
Bereaksi
dengan membran sel.
Komponen bioaktif fenol dapat mengakibatkan lisis sel dan
menyebabkan denaturasi protein, menghambat pembentukan protein sitoplasma dan
asam nukleat serta menghambat ikatan ATP-ase pada membran sel.
f.
Bakteri Escherichia coli (E. coli)
Escherichia
coli (E.coli)
ditemukan oleh Theodor Escherich adalah spesies utama bakteri gram negatif,
berbentuk batang, bersifat fakultatif anaerob dan termasuk dalam golongan Enterobacteriacea,
mempunyai pertumbuhan yang sangat cepat. Suatu stereotip tertentu
bersifat patogen dan sering menyebabkan keracunan makanan. Bakteri ini sering
menyebabkan gangguan
masalah
kesehatan pencernaan yaitu diare, muntaber dan masalah pencernaan lainnya.
Bakteri ini banyak terdapat pada tempat persiapan makanan melalui bahan baku
dan masuk dalam makanan melalui tangan (Anonim.2008.B). Menurut Surono (2004), E.coli
mempunyai pertumbuhan yang optimum pada pH 6 -7.
g.
Mutu
Kimia Kefir
Kefir dapat
dinilai berdasarkan mutu kimia sesuai SNI antara lain total asam, PH dan kadar
alkohol. Ketiga parameter tersebut merupakan salah satu parameter susu
fermentasi. Total asam pada kefir dihitung sebagai asam laktat. Asam merupakan
metabolit primer dalam proses fermentasi kefir yang
dihasilkan dari
pemecahan glukosa oleh bakteri Lactobacillus bulgaricus sebagai bakteri homofermentatif
(Azizah, 2004). Salah satu cara untuk memnentukan jumlah asam laktat
adalah dengan metode titrasi. Titrasi merupakan cara analisis dengan
mengukur jumlah larutan yang diperlukan untuk bereaksi secara tepat
dengan zat yang terdapat dalam larutan lain (Ranggana, 1997).
Tingkat
keasaman atau pH adalah jumlah konsentrasi ion H+ dalam larutan yang
ditunjukkan dengan skala 1-14. Skala pH merupakan suatu cara yang tepat untuk
menggambarkan konsentrasi ion-ion hidrogen dalam larutan. Makin besar
konsentrasi ion hidrogen,maka larutan semakin asam. Dalam proses fermentasi
kefir, pH yang rendah mengindikasikan adanya akumulasi asam laktat (Azizah,
2004). Kadar Alkohol dalam kefir merupakan metabolit primer dalam proses
fermentasi yang dihasilkan oleh khamir Candida kefir. Alakohol dihasilkan
dari pemecahan glukosa. Kadar alkohol yang terbentuk
dalam
fermentasi tergantung pada kandungan gula di dalam substrat, macam khamir, suhu
fermentasi dan jumlah oksigen (Rahman et al,1992). Salah satu cara
pengukuran kadar alkohol adalah dengan metode destilasi. Hasil destilasi
ditimbang menggunakan alat yaitu piknometer (James, 1995).
METODOLOGI
A.
Bahan
Dan Alat
1.
Bahan
Bahan utama
yang digunakan dalam penelitian ini adalah kacang merah, susu sapi segar,
glukosa, kultur murni dari bakteri Lactobacillus bulgaricus dan khamir Candida
Kefir, yang diperoleh dari laboratorium Mikrobiologi Universitas Gadjah
Mada (UGM) Yogyakarta. Bahan-bahan yang digunakan dalam analisis aktivitas
antibakteri adalah Kultur bakteri E.coli, media Nutrient Agar (NA),kefir
susu kacang merah. Bahan-bahan yang digunakan untuk analisis polifenol total
adalah kefir susu kacang merah, reagen Folin–Ciocalteu, sodium karbonat
jenuh, aquades, asam tanat. Bahan-bahan yang digunakan untuk analisis mutu
kimia adalah kefir susu kacang merah, NaOH 0,1 dan indikator PP (Phenol Ptyalin).
2.
Peralatan
Alat yang
digunakan untuk membuat starter adalah pemanas listrik, tabung reaksi, labu
erlemeyer, pengaduk kaca, pipet ukur, timbangan analitik digital (Sartorius,
Germany), otoklaf dan inkubator, beaker glass, corong, lampu bunsen
dan aluminium foil. Alat-alat yang digunakan dalam pembuatan susu kacang merah
adalah kompor gas, panci, blender, saringan, gelas ukur (Pyrex). Alat – alat
yang digunakan dalam pembuatan kefir susu kacang merah adalah labu erlemeyer
250 ml, timbangan analitik digital, gelas ukur 25 ml, lambu bunsen dan
aluminium foil . Alat-alat yang digunakan dalam analisis aktivitas antibakteri
adalah cawan petri, autoklaf, inkubator, jangka sorong, kertas cakram.
Alat-alat yang digunakan dalam analisis polifenol total adalah labu ukur 100
ml, pipet ukur 1 ml, 5 ml dan 10 ml, gelas ukur 25 ml, aluminium foil, pipet,
fortex dan spektrofotometer UV-Vis 1201. Alat-alat yang digunakan dalam
analisis mutu kimia adalah biuret, labu erlemeyer, labu ukur 100 ml, pipet
tetes, pipet ukur 10 ml, labu destilasi, piknometer, pH meter.
B.
Proses
Penelitian ini
menggunakan Rancangan Acak Lengkap pola faktorial 3 x 3 dengan 3 kali ulangan.
Faktor I adalah lama fermentasi (18 jam, 21 jam dan 24 jam) dan Faktor II
adalah konsentrasi glukosa (5%, 10% dan 15%). Dari kedua Faktor diperoleh
kombinasi perlakuan seperti pada Tabel 4.pH kefir susu kacang merah yang diukur
dengan menggunakan alat pH meter.Skala data : rasio.
C.
Diagram
Alur
Alur pembuatan kefir adalah sebagai berikut:
Berdasarkan
Kerangka Teori (Gambar 3) dan Kerangka Konsep (Gambar 4), pertumbuhan
mikroorganisme dipengaruhi beberapa faktor yaitu medium, mikroba, suhu, asam
dan oksigen, lama fermentasi dan konsentrasi glukosa. Pertumbuhan
mikroorganisme akan berpengaruh terhadap fermentasi kefir atau kefir yang
dihasilkan. Tetapi peneliti membatasi pada faktor lama fermentasi dan
konsentrasi glukosa. Kefir dapat dibuat dari susu sapi, susu kambing maupun
susu nabati. Pada penelitian ini, dibuat kefir dari susu nabati yaitu susu
kacang merah. Kualitas kefir yang dihasilkan dapat dilihat dari berbagai aspek
baik mutu mikrobiologis, senyawa fungsional, mutu kimia, analisis proksimat dan
mutu organoleptik. Pada penelitian ini, peneliti membatasi pada aspek mutu
mikrobiologis yaitu dengan menganalisis aktivitas antibakteri, polifenol total
serta mutu kimia dengan menganalisis total asam, kadar alkohol dan nilai pH.
PEMBAHASAN
A.
Aktivitas
Antibakteri Kefir Susu Kacang Merah
Pengukuran
aktivitas antibakteri dilakukan dengan metode difusi agar terhadap bakteri Escherichia
coli karena bakteri ini merupakan bakteri patogen yang berkaitan erat
dengan makanan terutama menyebabkan gangguan masalah pencernaan. Hasil
pengukuran aktivitas antibakteri disajikan pada Gambar 6.
Berdasarkan
Gambar 6, terjadi peningkatan aktivitas antibakteri setelah dilakukan
fermentasi 24 jam pada konsentrasi glukosa 5%, 10% dan 15%. Hal ini diduga
substrat mulai habis, sehingga Lactobacillus bulgaricus memproduksi
senyawa antibakteri untuk mempertahankan kondisi fisiologisnya. Untuk
mengetahui beda rerata aktivitas antibakteri kefir susu kacang merah, dapat
dilihat pada Lampiran 3. Aktivitas antibakteri kefir susu kacang merah yang
diukur dengan diameter zona bening adalah 0.30 mm -1,50 mm. Pada penelitian
ini, sebelum fermentasi tidak terdapat aktivitas antibakteri. Dengan demikian
aktivitas antibakteri dihasilkan setelah fermentasi. Hal ini sesuai dengan
pendapat Iqbal (2007), bahwa kefir yang difermentasi secara anaerob dapat
menghasilkan efek antibakteri. Penelitian kefir susu kacang merah juga
dilakukan dengan kondisi anaerob. Berdasarkan hasil uji Anova (Lampiran
3), menunjukkan lama fermentasi dan konsentrasi glukosa berpengaruh nyata (p<0,05),
serta interaksi antara lama fermentasi dan konsentrasi glukosa menunjukkan
berpengaruh nyata (p<0,05) terhadap
aktivitas
antibakteri. Lama fermentasi berpengaruh terhadap aktivitas antibakteri, karena
semakin mengetahui beda rerata aktivitas antibakteri kefir susu kacang merah,
dapat dilihat pada Lampiran 3. Aktivitas antibakteri kefir susu kacang merah
yang diukur dengan diameter zona bening adalah 0.30 mm -1,50 mm. Pada
penelitian ini, sebelum fermentasi tidak terdapat aktivitas antibakteri. Dengan
demikian aktivitas antibakteri dihasilkan setelah fermentasi. Hal ini sesuai
dengan pendapat Iqbal (2007), bahwa kefir yang difermentasi secara anaerob
dapat menghasilkan efek antibakteri. Penelitian kefir susu kacang merah juga
dilakukan dengan kondisi anaerob. Berdasarkan hasil uji Anova (Lampiran
3), menunjukkan lama fermentasi dan konsentrasi glukosa berpengaruh nyata (p<0,05),
serta interaksi antara lama fermentasi dan konsentrasi glukosa menunjukkan
berpengaruh nyata (p<0,05) terhadap aktivitas antibakteri. Lama
fermentasi berpengaruh terhadap aktivitas antibakteri, karena semakin lama
fermentasi, maka bakteri semakin aktif artinya berkembang biak, semakin banyak
jumlahnya, sehingga mempunyai kemampuan untuk memecah substrat semakin besar.
Pada lama fermentasi 18 jam, asam laktat yang dihasilkan sebagai metabolit
primer masih terbatas, kemudian mengalami peningkatan pada lama fermentasi 21
jam dan asam laktat tertinggi adalah pada lama fermentasi 24 jam. Adanya
akumulasi asam laktat menyebabkan penurunan pH. Asam laktat yang tinggi dan pH
yang rendah mempunyai fungsi sebagai antibakteri yaitu menghambat pertumbuhan
bakteri patogen. E. coli digunakan sebagai efek penghambatan karena
merupakan bakteri patogen yang tumbuh optimum pada pH 6 -7 (Surono, 2004). Pada
lama fermentasi 24 jam, diduga substrat sudah mulai habis ( Fardiaz,1989),
sehingga bakteri Lactobacillus bulgaricus yang dipakai dalam fermentasi
kefir susu kacang merah, memecah substrat yang ada dalam tubuhnya yaitu dalam
bentuk aktivitas
antibakteri (bacteriocin).
Hal ini sesuai dengan penelitian pada antibiotik rifamycin yang
dihasilkan oleh Amycolatopsis mediterranei (El Enshasy et al.,2008),
bahwa aktivitas antibakteri dihasilkan pada fase decay. Konsentrasi
glukosa berpengaruh terhadap aktivitas antibakteri, karena glukosa merupakan
substrat yang mudah dicerna dan dimanfaatkan untuk pertumbuhan Lactobacillus
bulgaricus dalam menghasilkan metabolit sekunder berupa aktivitas
antibakteri. Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Todorov dan
Dick (2007), bahwa aktivitas antibakteri yang dihasilkan oleh Lactobacillus
pentosus ST71BZ optimum denganmedia yang ditambahkan 20-40 gram/liter
glukosa. Interaksi antara lama fermentasi dan konsentrasi glukosa menunjukkan
berpengaruh nyata (p<0,05) terhadap aktivitas antibakteri. Hal
tersebut mempunyai arti lama fermentasi dan konsentrasi glukosa secara
bersama-sama mempengaruhi aktivitas antibakteri. Dalam penelitian ini aktivitas
antibakteri paling besar/efektif adalah pada lama fermentasi 24 jam dan penambahan
glukosa 5% yaitu 1,50 mm seperti beda rerata aktivitas antibakteri kefir susu
kacang merah pada Lampiran 3. Hal tersebut di atas sejalan dengan penelitian
Todorov dan Dick (2007), bahwa aktivitas antibakteri yang dihasilkan oleh Lactobacillus
pentosus ST71BZ optimum setelah lama fermentasi 24 jam dengan media yang
ditambahkan 20-40 gram/liter glukosa. Pada penelitian ini glukosa yang
ditambahkan adalah 5% (10 gram/200 ml susu kacang merah) atau 50 gram glukosa
dalam 1 liter susu kacang merah yang akan difermentasi.
B.
Polifenol
Total Kefir Susu Kacang Merah
Pengukuran
polifenol total dilakukan menggunakan reagen Folin-Ciocalteu dengan spektrofotometer
UV-Vis pada panjang gelombang 760 nm. Hasil pengukuran polifenol total
disajikan pada Gambar 7.
Berdasarkan
Gambar 7, pada konsentrasi glukosa 15% setelah difermentasi 21 jam polifenol
total meningkat tajam, tetapi menurun pada lama fermentasi 24 jam. Hal ini
diduga karena kondisi asam yang sesuai. Menurut Shahidi and Nack (1995), pembentukkan
senyawa fenol melalui asam hidroksi sinamat dan asam ferulat memerlukan kondisi
asam yang sedang dengan nilai pH 4 - 5. Pada lama fermentasi 21 jam, pH kefir
susu kacang merah antara 4,09 – 4,16. Pada lama fermentasi 24 jam total polifenol
menurun, karena proses dekarboksilasi oleh enzim ferulic acid
reductase dan vinyl phenol reductase yang dihasilkan Lactobacillus
bulgaricus dan Candida kefir tidak maksimal. Pada perlakuan lain,
polifenol total hampir merata yaitu 0,0039 mg/ml- 0,0045 mg/ml dalam beda
rerata polifenol total kefir susu kacang merah pada Lampiran 3. Berdasarkan
hasil uji Anova (Lampiran 3), menunjukkan perlakuan lama fermentasi dan
konsentrasi glukosa tidak berpengaruh
nyata (p>0,05) terhadap polifenol total dan interaksi lama fermentasi
dan konsentrasi glukosa tidak berpengaruh nyata (p>0,05). Hal ini
disebabkan polifenol merupakan metabolit sekunder, sehingga glukosa yang
ditambahkan dimanfaatkan oleh Lactobacillus bulgaricus untuk
menghasilkan metabolit primer berupa asam laktat. Glukosa oleh khamir Candida
kefir diubah menjadi alkohol dan karbondioksida pada lama fermentasi
tertentu. Selain itu polifenol dihasilkan karena adanya asam hidroksi sinamat yang
teresterifikasi dalam dinding sel polisakarida kacang merah melalui aktivitas
enzym yang dihasilkan oleh Lactobacillus bulgaricus dan Candida
kefir. Berdasarkan pengukuran polifenol total sebelum fermentasi (0,00033
mg/ml), polifenol total susu kacang merah meningkat setelah mengalami
fermentasi. Hasil ini sesuai dengan hasil penelitian Katina et al.
(2007) pada bran yang difermentasi dengan menggunakan bakteri asam
laktat (BAL) menunjukkan peningkatan fenol total.
Peningkatan
polifenol kefir susu kacang merah kemungkinan karena adanya dekarboksilasi asam
sinamat (ferulic acid dan coumaric acid) membentuk 4 vinylphenol.
Dekarboksilasi asam sinamat menjadi vinyl fenol terjadi karena
aktivitas enzim vinyl phenol reductase yang dihasilkan oleh
khamir (Beek and Priest, 2000). Lactobacillus memiliki pula kemampuan
mendegradasi asam ferulat dan asam sinamat melalui aktivitas enzim ferulic
acid reductase dan vinyl phenol reductase menjadi 4-vinyl
phenol dan 4- vinyl guaiacol (Gawel, 2004). Kacang-kacangan
termasuk kacang merah mempunyai kandungan asam hidroksi sinamat yang teresterifikasi
dalam dinding sel polisakarida. Polifenol sebagai metabolit sekunder proses
fermentasi kefir, mempunyai fungsi sebagai antibakteri. Pada penelitian ini
lama fermentasi dan konsentrasi glukosa berpengaruh terhadap aktivitas antibakteri,
tetapi tidak berpengaruh terhadap polifenol. Hal ini disebabkan pada aktivitas
antibakteri yang besar (pada lama fermentasi 24 jam dan konsentrasi glukosa 5%)
tidak menunjukkan polifenol total yang optimal (polifenol total tertinggi pada
lama fermentasi 21 jam). Hasil ini menunjukkan bahwa aktivitas antibakteri yang
dihasilkan tidak hanya berasal dari polifenol, tetapi dari metabolit primer
terutama asam laktat dan metabolit sekunder yang dihasilkan oleh aktivitas
starter seperti misalnya bacteriocin (Powel, J.E, 2006). Aktivitas
antibakteri yang paling besar adalah pada lama fermentasi 24 jam dan
konsentrasi glukosa 5% dengan total asam tertinggi (2,04%) dan pH terendah
(3,94). Hal tersebut sesuai dengan pendapat Surono (2004), bahwa aktivitas
antibakteri dihasilkan selama fermentasi terutama asam laktat yang disertai
dengan
penurunan pH. Adanya penurunan pH akan menghambat pertumbuhan bakteri E.
coli yang tumbuh optimum pada pH 6 -7. Polifenol dalam kacang merah adalah
prosianidin (Anonim, 1997), merupakan turunan dari catechin. Catechin banyak
terdapat dalam teh dan termasuk dalam flavanol (bagian dari flavonoid). Flavonoid
merupakan kelompok polifenol yang mempunyai aktivitas
sebagai
antibakteri (Purwo S, 2006). Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan
oleh Alberto et al. (2006), bahwa efek antibakteri polifenol dari kulit
apel dapat menghambat bakteripatogen pada manusia seperti E. coli dan Staphylococcus
aureus. Penelitian lain yang dilakukan oleh Sasaki et al. (2004) menyebutkan
bahwa aktivitas antibakteri polifenol diperoleh dari proses fermentasi.
C.
Total
Asam Kefir Susu Kacang Merah
Hasil pengukuran total asam yang dinilai sebagai total asam laktat disajikan
pada Gambar 8.
Berdasarkan
Gambar 8, total asam kefir susu kacang merah mengalami peningkatan setelah
dilakukan fermentasi 24 jam. Hal ini disebabkan semakin lama fermentasi,
mikroba semakin banyak jumlahnya, sehingga kemampuan menghasilkan asam laktat semakin
tinggi. Hal tersebut sesuai dengan beda rerata asam laktat kefir susu kacang merah
yaitu total asam laktat tertinggi adalah pada lama fermentasi 24 jam yaitu
2,04%. Berdasarkan hasil uji Anova (Lampiran 3), menunjukkanlama
fermentasi berpengaruh nyata (p<0,05) terhadap total asam kefir susu
kacang merah, tetapi konsentrasi glukosa tidak
berpengaruh
nyata (p>0,05) serta interaksi lama fermentasi dan konsentrasi
glukosa tidak berpengaruh nyata (p>0,05) terhadap total asam
kefir susu kacang merah.
Asam laktat
merupakan salah satu metabolit primer yang dihasilkan dalam proses fermentasi.
Menurut Rachman (1989), metabolit primer adalah senyawa-senyawa kimia yang
dihasilkan oleh mikroba dan dibutuhkan oleh mikroba tersebut untuk pertumbuhannya.
Menurut Rahman (1992) Lactobacillus bulgaricus merupakan bakteri homofermentatif
yang terutama memproduksi asam laktat. Lama fermentasi berpengaruh terhadap
total asam, karena semakin lama fermentasi, Lactobacillus bulgaricus yang
digunakan dalam proses fermentasi kefir susu kacang merah semakin aktif, berkembangbiak,
sehingga kemampuan untuk memecah substrat sema banyak dan menghasilkan asam
laktat yang semakin meningkat (Astawan, 2007). Total asam yang dihasilkan dalam
penelitian ini adalah antara 1,64% - 2,04%, sesuai dengan Standar Nasional
Indonesia (1992) yaitu 0,5% - 2%. Konsentrasi glukosa tidak berpengaruh nyata
terhadap total asam disebabka oleh kemampuan Lactobaccillus bulgaricus untuk
memanfaatkan glukosa tersebut menjadi asam laktat. Hal ini sesuai penelitian
yang dilakukan oleh Petry et al. (2000), bahwa Lactobacillus
bulgaricus hanya dapat memanfaatkan glukosa sebanyak 2,0 – 3,5 gram/liter
dalam fase eksponensial dan 8,0 gram/liter pada fase stasioner.
Dengan demikian penambahan glukosa tidak berpengaruh terhadap asam laktat yang
dihasilkan. Hasil uji LSD menunjukkan total asam pada lama fermentasi 18
jam berbeda nyata dengan 21 jam dan 24 jam (p<0,05). Hal ini
disebabkan semakin la fermentasi semakin banyak asam yang dihasilkan dari
pemecahan glukosa oleh Lactobacillus bulgaricus. Total asam pada lama
fermentasi 18 jam adalah 1,64% (terendah), mengalami peningkatan pada lama
fermentasi 21 jam dan 24 jam.Hasil uji selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 5.
D.
pH Kefir Susu Kacang Merah
pH kefir susu kacang merah yang diukur menggunakan pH meter
disajikan pada Gambar 9.
Berdasarkan
Gambar 9, pH kefir susu kacang merah pada semua perlakuan mengalami penurunan
setelah dilakukan fermentasi selama 24 jam. Hal tersebut berhubungan dengan
total asam yang dihasilkan. Semakin lama fermentasi, mikroba berkembang biak
semakin banyak jumlahnya, sehingga kemampuan menghasilkan asam laktat
meningkat. Peningkatan asam laktat dapat diukur dengan penurunan pH. Hal ini
sesuai dengan beda rerata pH kefir susu kacang merah yang disajikan pada
Lampiran 3. Berdasarkan hasil uji Anova (Lampiran 3), menunjukkan lama
fermentasi berpengaruh nyata (p<0,05) terhadap pH sedangkan
konsentrasi glukosa tidak berpengaruh nyata (p>0,05) serta interaksi
lama fermentasi dan konsentrasi glukosa tidak berpengaruh nyata (p>0,05)
terhadap pH kefir susu kacang merah dan Lama fermentasi berpengaruh nyata
terhadap pH, karena semakin lama fermentasi semakin banyak mikroorganisme yang aktif,
berkembangbiak dan jumlahnya bertambah. Dengan bertambah banyaknya bakteri yang
terbentuk dan berkembangbiak, maka kemampuan memecah substrat semakin baik,
sehingga menghasilkan asam laktat yang lebih banyak. Asam laktat yang dihasilkan
oleh bakteri akan diekskresikan keluar sel sehingga terakumulasi dalam cairan
fermentasi (Astawan, 2007). Dengan meningkatnya jumlah asam dalam substrat,
maka keasaman kefir meningkat. Peningkatan akumulasi asam dalam kefir diketahui
dengan penurunan pH. Pada penelitian ini pH kefir susu kacang merah adalah 3,94
– 4,16. Konsentrasi glukosa tidak berpengaruh nyata terhadap pH, karena jumlah
mikroba yang ditambahkan dalam fermentasi kefir susu kacang merah adalah sama
yaitu 10%, sehingga diduga dengan penambahan konsentrasi glukosa yang berbeda
tidak berpengaruh terhadap kemampuan mikroorganisme untuk memanfaatkan glukosa
tersebut menjadi asam laktat. Hal ini sesuai penelitian yang dilakukan oleh
Petry et al. (2000), bahwa Lactobacillus bulgaricus hanya dapat
memanfaatkan glukosa sebanyak 2,0 – 3,5 gram/liter dalam fase eksponensial dan
8,0 gram/liter pada fase stasioner. Dengan demikian penambahan glukosa
tidak berpengaruh terhadap asam laktat yang dihasilkan. Adanya akumulasi asam
laktat menyebabkan penurunan pH. Oleh karena itu konsentrasi glukosa tidak
berpengaruh terhadap pH. Hasil uji LSD menunjukkan lama fermentasi 18
jam berbeda nyata dengan 24 jam dan lama fermentasi 21 jam berbeda nyata dengan
24 jam (p<0,05). Hal ini sesuai dengan jumlah total asam yang
dihasilkan pada lama fermentasi tersebut. Semakin lama fermentasi semakin
banyak asam yang terakumulasi menyebabkan penurunan pH. Hasil selengkapnya
dapat dilihat pada Tabel 6.
E.
Kadar
Alkohol Kefir Susu Kacang Merah
Hasil
pengukuran kadar alkohol yang dilakukan dengan metode destilasi disajikan pada
Gambar 10.
Berdasarkan
Gambar 10, kadar alkohol kefir susu kacang merah meningkat pada lama fermentasi
21 jam, tetapi mengalami penurunan setelah dilakukan fermentasi 24 jam. Hal ini
sesuai dengan beda rerata kadar alkohol kefir susu kacang merah pada Lampiran 3. Kadar alkohol kefir
susu kacang merah berkisar antara 0,47%-0,78%, kadar alkohol tertinggi pada
perlakuan lama fermentasi 21 jam dengan konsentrasi glukosa 10% dan kadar terendah
pada semua perlakuan lama fermentasi 24 jam. Berdasarkan hasil uji Anova (Lampiran
3), menunjukkan lama fermentasi berpengaruh nyata (p<0,05) terhadap
kadar alkohol, tetapi konsentrasi glukosa tidak berpengaruh nyata (p>0,05)
serta lama fermentasi dan konsentrasi glukosa tidak berpengaruh nyata (p>0,05)
terhadap kadar alkohol kefir susu kacang merah. Lama fermentasi berpengaruh
nyata terhadap kadar alkohol karena semakin lama fermentasi semakin banyak
mikroorganisme yang aktif, dalam hal ini adalah khamir Candida kefir.
Menurut Rahman (1989), khamir akan memecah gula sederhana menjadi alkohol dan
karbondioksida. Dalam pembentukkan etanol/alkohol, mula-mula terjadi pemecahan
glukosa menjadi asam piruvat. Asam piruvat mengalami dekarboksilasi menjadi
acetaldehida. Acetaldehida tereduksi menjadi etanol . Khamir merupakan mikroorganisme
heterofermentatif, yaitu mampu mengubah substratmenghasilkan lebih dari
satu senyawa. Hal ini diduga, pada lama fermentasi tertentu, dalam penelitian
ini adalah 24 jam, kandungan total asam yang tinggi dari Lactobacccillus
bulgaricus akan menghambat pertumbuhan mikroorganisme yang melakukan proses
fermentasi termasuk khamir Candida kefir. Dengan demikian Candida
kefir tidak dapat memecah substrat seperti pada awal fermentasi, sehingga kemampuan
Candida kefir untuk menghasilkan alkohol mulai menurun setelah lama
fermentasi 24 jam. Kadar alkohol pada penelitian ini adalah 0,47%-0,78%. Hasil
penelitian ini sesuai dengan pendapat Surono (2004), bahwa kadar alkohol kefir
adalah 0,5% -1,0%.
Konsentrasi
glukosa tidak berpengaruh nyata terhadap kadar alkohol, karena jumlah mikroba
yang ditambahkan dalam fermentasi kefir susu kacang merah adalah sama yaitu
10%, sehingga diduga dengan penambahan konsentrasi glukosa yang berbeda dan
jumlah starter sama, maka tidak berpengaruh terhadap kemampuan mikroorganisme
dalam hal ini adalah khamir Candida kefir untuk memecah substrat/glukosa
tersebut menjadi alkohol/etanol. Hal tersebut diatas sesuai dengan pendapat
Rachman (1989), bahwa mikroba (aktivitas mikroba), termasuk jumlahnya mempunyai
peran yang penting dalam kemampuan memecah substrat. Hal ini sesuai penelitian
yang dilakukan oleh Petry et al.(2000), bahwa Lactobacillus
bulgaricus hanya dapat memanfaatkan glukosa sebanyak 2,0 – 3,5 gram/liter dalam fase eksponensial dan 8,0
gram/liter pada fase stasioner. Diduga keterbatasan kemampuan ini juga
terdapat pada khamir, sehingga dengan penambahan glukosa 5%, 10% dan 15% tidak
berpengaruh terhadap kadar alkohol. Hasil uji LSD pada Tabel 7
menunjukkan kadar alkohol pada lama fermentasi 18 jam berbeda nyata dengan 21
jam (p<0,05) dan lama fermentasi 21 jam berbeda nyata dengan 24 jam (p<0,05).
Hal ini disebabkan bahwa pada lama fermentasi 21 jam menunjukkan kadar alkohol
tertinggi dan pada lama fermentasi jam
kadar alkohol mengalami penurunan.
SIMPULAN
Lama
fermentasi berpengaruh terhadap aktivitas antibakteri dan mutu kimia (total
asam, pH, kadar alkohol) kefir susu kacang merah, tetapi tidak berpengaruh terhadap total polifenol kefir susu kacang
merah. Konsentrasi glukosa berpengaruh terhadap aktivitas antibakteri kefir
susu kacang merah, tetapi tidak berpengaruh terhadap total polifenol dan mutu
kimia (total asam, pH, kadar alkohol) kefir susu kacang merah.Aktivitas
antibakteri paling besar adalah pada lama
fermentasi 24 jam dengan konsentrasi glukosa 5% yaitu 1,50 mm. Polifenol total
kefir susu kacang merah mengalami peningkatan setelah dilakukan fermentasi. Total
asam kefir susu kacang merah meningkat setelah fermentasi 24 jam, sedangkan pH
mengalami penurunan. Kadar alkohol kefir susu kacang merah meningkat pada lama
fermentasi 21 jam dan mengalami penurunan pada lama fermentasi 24 jam.
Kefir
Meiliki nilai giji lebih tinggi dibandingkan dengan produk fermentasi yang
lain. Kandungan alkohol dan lemak yang rendah menjadi daya tarik tersendiri
bagi kefir di dalam pemasaran. Selain itu kefir dari kacang merah ini baik
untuk kesehatan tubuh terutama bagi orang yang mempunyai kadar kolesterol
tinggi.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar