Probiotik, Prebiotik dan Sinbiotik

titrasi dan pH 4- 4,5, kemudian produk didinginkan sampai 5 C untuk dikemas Buckle et al, 1987. Kualitas yoghurt ditentukan oleh jumlah bakteri, total asam, aroma dan rasa. Untuk meningkatkan tingkat keasaman dan mempercepat pembentukan asam laktat, maka konsentrasi starter yang ditambahkan harus cukup dan tepat sehingga menghasilkan yoghurt dengan kualitas yang baik Surajudin, 2005. Tabel 2. Standart Mutu Yoghurt SNI 01-298-1992 No. Kriteria Uji Persyaratan 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Keadaan :  Penampakan  Bau  Rasa  Konsistensi Lemak Bahan kering tanpa lemak Protein N x 6,37 Abu Jumlah asam dihitung sebagai asam laktat Cemaran Logam  Timbal Pb  Tembaga Cu  Seng Zn  Timah Sn  Raksa Hg Arsen As Cemaran Mikroba Bakteri Coliform E. coli Salmonella Cairan kental sampai semi padat Normal khas Asam khas Homogen Maks. 3,8 berat Min. 8,2 berat Min. 3,5 berat Maks. 1,0 beat 0,5 – 2,0 Maks. 0,3 mg Kg Maks. 20,0 mg Kg Maks. 40,0 mg Kg Maks. 40,0 mg Kg Maks. 0,03 mg Kg Min. 0,1 mg Kg Min. 10 APM g 3 APM g Negative 100 g Sumber : Departemen Perindustrian Pusat Standarisasi Industri 1992

C. Probiotik, Prebiotik dan Sinbiotik

1. Probiotik Definisi mengenai probiotik disitasi dari Winarno a 1997, yaitu suatu preparat yang terdiri dari mikroba hidup, yang dimasukkan ke dalam tubuh manusia atau ternak secara oral, yang diharapkan mampu memberikan pengaruh positif terhadap kesehatan manusia atau ternak, dengan cara memperbaiki sifat-sifat yang dimiliki oleh mikroba alami yang tinggal di saluran pencernaan. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Probiotik sangat penting bagi suatu produk pangan probiotik yang mengandung sejumlah mikroba yang dapat masuk ke dalam tubuh manusia dan dapat bertahan hidup pada saluran pencernaan manusia, sehingga dapat menjalankan fungsinya dalam meningkatkan kesehatan saluran pencernaan manusia, seperti meningkatkan keseimbangan mikroflora, menekan pertumbuhan bakteri patogen, membantu penyerapan zat gizi, mengatasi maldigestion salah cerna terhadap laktosa, serta merangsang fungsi kekebalan tubuh Yuguchi et al. dalam Nakazawa dan Hosono, 1992. Menurut Winarti 2010, konsumsi probiotik berguna bagi kesehatan antara lain : menurunkan gejala malabsorbsi laktosa, meningkatkan kesehatan alami terhadap infeksi saluran pencernaan, menekan pertumbuhan sel kanker, menurunkan kolesterol dalam darah, memperbaiki sistem pencernaan dan menstimulasi imunitas saluran pencernaan. Bakteri Probiotik Menurut Widodo 2003, bakteri asam laktat BAL merupakan satu kelompok atau familia bakteri yang telah banyak digunakan sebagai probiotik. Untuk dapat berperan sebagai probiotik, beberapa persyaratan harus dipenuhi, diantaranya :  Mempunyai viabilitas daya hidup yang tinggi yang dapat dinyatakan dengan total Bakteri Asam Laktat sehingga tetap hidup, tumbuh dan tetap aktif dalam system pencernaan.  Berasal dari genus bakteri yang aman dikonsumsi.  Tahan terhadap asam, garam empedu bile salts dan kondisi anaerob.  Mampu tumbuh dengan cepat dan menempel melakukan kolonisasi pada dinding saluran pencernaan.  Mampu mendegradasi laktosa dan menurunkan kadar serum kolesterol.  Mempunyai karakter pemacu kesehatan tubuh. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Bakteri asam laktat yang dapat digunakan sebagai probiotik untuk konsumsi manusia antara lain Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus rhamnosus, lactobacillus reuteri, Lactobacillus casei, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium brevie, dan Bifidobacterium infantis Widodo, 2003. Menurut Chairunnisa dkk., 2006, Lactobacillus casei dapat tumbuh baik dengan ketersediaan laktosa dan gula lain yang terdapat pada bahan pembuatan yoghurt, sedangkan Bifidobacterium breve dapat tumbuh dan melakukan metabolisme secara baik bila persediaan vitamin dan asam amino bebas dalam bentuk peptida tercukupi. Dalam penelitian ini bakteri yang digunakan adalah sebagai berikut : a. Lactobacillus casei Bakteri yang berperan sebagai komponen probiotik salah satunya adalah Lactobacillus casei. Bakteri Lactobacillus casei mampu tumbuh pada suhu 15 C dan memiliki suhu optimum 37 C. Untuk pH optimal produksi asam laktat adalah 3,3-7,0 Hadiwiyoto, 1994. Lactobacillus casei merupakan bakteri gram positif, fakultatif anaerob, tidak bergerak dan tidak membentuk spora. Ukuran sel berkisar antara 0,7-1,1 x 2,0-4,0 µm. L. casei tahan terhadap asam dan dalam metabolism fermentasi menghasilkan asam laktat sebagai produk akhir dari metabolism fermentasi. L. casei dapat tumbuh pada suhu 15 C tetapi tidak pada suhu 45 C, bisa diisolasi dari produk berbasis susu mentah atau terfermentasi dan saluran pencernaan manusia atau hewan Anonymous, 2004. Lactobacillus casei dapat dilihat pada gambar 2. Gambar 2. Lactobacillus casei Anonim b , 2009 Lactobacillus casei tidak menyebabkan penyakit. Tidak hanya itu umumnya dianggap tidak berbahaya, L. casei juga diakui sebagai mikroorganisme yang menguntungkan dan nonpathogenic. L. casei Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. stain adalah penting untuk industri karena mereka dapat diterapkan dalam berbagai proses fermentasi, sedangkan jenis lainnya dimanfaatkan untuk properti probiotik mereka. Ada yang digunakan dalam produksi keju, yoghurt, susu fermentasi, fermentasi buah zitun hijua Sisilia, dan produk lainnya. Produk akhir fermentasi alami mikroba ini adalah asam laktat, yang menghambat perkembangan organism lainnya serta penurunan tingkat pH dalam produk makanan atau minuman Anonim b , 2009. b. Bifidobacterium breve Bifidobacteria merupakan salah satu kelompok bakteri penghuni asli saluran pencernaan manusia dan hewan Rogosa, 1989. Bifidobacterium breve merupakan kelompok bakteri yang banyak ditemukan dalam fases bayi bersama dengan Bifidobacterium infantis dan Bifidobacterium longum, terutama pada bayi-bayi yang menyusu ASI. Bersama dengan spesies lain dari galur Bifidobakteria, bakteri ini banyak ditemukan dalam usus besar. Bifidobacterium breve juga dapat diisolasi dari vagina. Beberapa karakteristik utama dari Bifidobakteria adalah berukuran 2-8 µm, gram positif, anaerob dalam pencernaan mamalia, bersifat heterofermentatif, tidak membentuk spora, memiliki suhu optimum pertumbuhan 36-38 C, dan pH optimum 6,5-7,5. Bifidobakteria terbukti mampu mencapai usus. Dari penelitian Marteau 1992 yaitu pembuatan susu fermentasi dengan B. bifidum dan L. acidophilus terbukti dapat meningkatkan jumlah bakteri dalam usus individu yang mengkonsumsinya Tirtasujana, 1998. Gambar 3. Bifidobacterium breve Anonim c , 2009 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. c. Streptococcus thermophilus Karakteristik Streptococcus thermophilus adalah berbentuk bulat yang membentuk rantai, gram positif, dapat mereduksi “litmus milk”, tidak toleran terhadap konsentrasi gram yang lebih besar dari 6.5 persen, tidak berspora, tidak dapat tumbuh pada suhu 10 C, dan menyukai suasana mendekati netral dengan pH optimum untuk pertumbyhannya adalah 6.5 Helferich dan Westholff, 1980. Menurut Tzanetaki dan Tzanetakis 1999 dalam Robinson et al, 1999, Streptococcus thermophilus memproduksi sekitar 0.6 – 0.8 L +-asam laktat. Dalam tubuh manusia hanya asam laktat dalam bentuk L+ yang dapat dimetabolisme, sementara bentuk D- sebagian besar akan diekskresikan melalui urine. Gambar 4. Streptococcus thermophilus Anonim d , 2009 d. Lactobacillus bulgaricus Lactobacillus bulgaricus adalah bakteri berbentuk batang, homofermentatif, Gram positif, kebutuhan nutrisi untuk pertumbuhan lengkap dengan suhu pertumbuhan optimal sekitar 45ºC Tamime dan Robinson, 1999. Streptococcus thermophilus memiliki fungsi sebagai penghasil suasana asam untuk Lactobacillus bulgaricus tumbuh karena Streptococcus thermophilus memfermentasi laktosa menjadi asam laktat sehingga menyebabkan penguraian protein susu melalui kerja dari enzim proteolitik. Kondisi tersebut menguntungkan untuk pertumbuhan Lactobacillus bulgaricus yang mulai berkembang bila pH telah menurun sampai 4,5. Lactobacillus bulgaricus berperan dalam pembentukan asetaldehida Jay, 2000. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Gambar 5. Lactobacillus bulgaricus Anonim e , 2009 2. Preboitik Prebiotik adalah suatu ingredient pangan yang tak tercerna yang mempunyai efek menguntungkan bagi orang yang mengkonsumsinya dengan memacu pertumbuhan Bifidobacteria dan probiotik dalam saluran pencernaan, sehingga meningkatkan kesehatan. Secara kimiawi prebiotik terdiri dari tiga macam kelompok yaitu : NSP non starch polysaccharide, pati resisten dan oligosakarida. Berdasarkan definisi terakhir mengenai serat pangan yang diberikan oleh AACC Anonim, 2001 ketiga komponen ini termasuk dalam serat pangan. Ketiga macam karbohidrat ini tidak dapat atau sulit dicerna secara enzimatis di dalam usus halus manusia sehingga akan lolos dan mencapai usus besar. Istilah prebiotik diperkenalkan oleh Gibson dan Roberfroid 1995, dan didefinisikan sebagai suatu bahan makanan yang tidak dapat dicerna non-degestible yang memberikan manfaat positif bagi tubuh karena secara selektif dapat menstimulasi pertumbuhan dan aktivitas bakteri baik dalam usus besar. Prebiotik merupakan komponen makanan yang memacu pertumbuhan beberapa bakteri usus yang menguntungkan bagi kesehatan. Bakteri tersebut dikenal sebagai probiotik. Efek utama prebiotik adalah menstimulasi secara selektif pertumbuhan bifidobacteria dan lactobacilli dalam usus sehingga meningkatkan daya tahan tubuh terhadap mikroorganisme patogen. Karbohidrat prebiotik kemungkinan mempunyai efek yang tidak spesifik karena terfermentasi dalam usus besar. Prebiotik tidak dicerna oleh enzim, tetapi difermentasi oleh bakteri anerob dalam usus besar. Melalui fermentasi dalam usus besar, karbohidrat prebiotik menghasilkan asam lemak rantai pendek short Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. chain fatty acid SCFA, menstimulasi pertumbuhan berbagai bakteri termasuk lactobacilli dan bifidobacteria, dan dapat menghasilkan gas. Secara potensial efek utama karbohidrat prebiotik adalah untuk meningkatkan daya tahan tubuh usus terhadap mikroorganisme patogen sehingga mengurangi frekuensi diare yang dialami seseorang Pompai et al, 2008. Prebiotik merupakan komponen pangan yang tidak dapat dicerna dan dapat menstimulasi secara selektif pertumbuhan dan aktivitas bakteri yang menguntungkan di dalam saluran pencernaan, antara lain bifidobacteria dan lactobacilli Gibson and Roberfroid, 1995. Di dalam usus besar, prebiotik akan difermentasi oleh bakteri probiotik terutama bifidobacteria dan lactobacilli dan menghasilkan asam lemak rantai pendek Short Chain Fatty Acid = SCFA, dalam bentuk asam asetat, propionat, butirat, dan juga asam laktat, karbondioksida dan hidrogen. Oleh tubuh asam lemak rantai pendek tersebut dapat dipakai sebagai sumber energi Macfarlane and Macfarlane, 2003. Prebiotik harus lolos dari saluran pencernaan bagian atas dan digunakan oleh sejumlah kecil mikroorganisme terdiri dari mikroflora kolon, terutama lactobacillus dan bifidobacteria Gibson dan Roberfroid, 1995, dengan demikian, mereka disebut sebagai faktor bifidogenic Roberfroid, 2005. Yang termasuk dalam kelompok senyawa prebiotik antara lain beberapa oligosakarida dan polisakarida inulin. Inulin dari umbi uwi telah disebutkan diatas mempunyai aktivitas prebiotik yang cukup baik Winarti et al, 2011. Salah satu komponen prebiotik yang banyak digunakan dalam formulasi pangan adalah inulin. Inulin adalah polimer dari unit-unit fruktosa, yang termasuk dalam polisakarida . Unit-unit fruktosa dalam inulin dihubungkan oleh ika tan β2- 1 glikosidik, sehingga tidak dapat dicerna oleh enzim-enzim dalam sistem pencernaan mamalia dan mencapai usus besar tanpa mengalami perubahan struktur, oleh karena itu inulin dapat berfungsi sebagai prebiotik Robertfroid, 2005. Inulin dan oligosakarida disebut prebiotik karena secara selektif merangsang pertumbuhan dan atau aktivitas beragam jenis bakteri usus yang dapat meningkatkan kesehatan seperti, Lactobacillus casei dan Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Bifidobacteria breve. Karena sifat ini maka inulin dan oligosakarida dapat dikombinasikan dengan sediaan probiotik bakteri hidup yang ditambahkan pada makanan inang untuk meningkatkan kesehatan Anonim, 2010. Menurut Zubaidah 2006, yang menyatakan bahwa bakteri probiotik memiliki daya cerna yang lebih besar terhadap oligosakarida dibandingkan laktosa susu. Di dalam usus besar, hampir seluruh inulin difermentasi menjadi asam-asam lemak rantai pendek dan beberapa mikroflora spesifik menghasilkan asam laktat Widowati, 2008. Menurut Fardiaz 1992 yang menyatakan bahwa nutrisi inulin atau oligosakarida yang sebagai prebiotik mempunyai peran terhadap starter yang ditambahkan bekerja secara enzimatis pada waktu berlangsungnya proses fermentasi, yaitu mengubah glukosa menjadi asam laktat sehingga dapat dijelaskan bahwa semakin tinggi jumlah bakteri konsentrasi starter yang dapat mengubah glukosa menjadi asam laktat maka total asam yang dihasilkan semakin meningkat. Semakin lama fermentasi, maka total asam pada hasil fermentasi akan semakin meningkat. Uwi ungu Dioscorea alata merupakan salah satu jenis umbi- umbian potensial sebagai sumber bahan pangan karbohidrat non beras. Selain sebagai sumber pangan non beras, Diosorea alata bermanfaat untuk kesehatan. Varietas lokal yang berwarna ungu mengandung zat-zat yang bermanfaat untuk kesehatan dan manfaat lain yang belum banyak diketahui oleh masyarakat Anonim a , 2009. Uwi ini biasa disebut uwi ireng Jawa kulit umbi bagian dalam berwarna ungu tua dagingnya berwarna ungu muda, terkadang terdapat bercak-bercak ungu tak beraturan. Selain itu uwi ungu mengandung inulin yang bermanfaat bagi kesehatan dan dimanfaatkan dalam pangan fungsional. Sifat inulin sebagai serat makanan dapat larut soluble dietary fiber sangat bermanfaat bagi pencernaan dan kesehatan tubuh. Inulin dapat larut dalam air namun tidak dapat dicerna oleh enzim-enzim dalam sistem pencernaan mamalia sehingga mencapai usus besar tanpa mengalami perubahan struktur. Beberapa jenis bifidobacteria dapat memanfaatkan inulin sebagai sumber energi karena menghasilkan enzim Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. inulinase ekstraseluler yang dapat menghidrolisis ikatan β-2 1-D- fruktosil-fruktosa menjadi fruktosa Robertfroid, 2005. 3. Sinbiotik Menurut Silalahi dan Netty 2003, sinbiotik adalah gabungan antara probiotik dan prebiotik. Probiotik adalah suplemen dalam makanan yang mengandung bakteri yang sangat menguntungkan. Baberapa probiotik terdapat secara alami contohnya seperti Lactobacillus dalam yoghurt. Sedangkan, prebiotik adalah ingredients atau suatu bahan makanan yang dapat memberikan pengaruh menguntungkan bagi kesehatan karena dapat menstimulasi pertumbuhan dan aktifitas berbagai mikrobia di dalam saluran pencernaan kita. Prebiotik yang paling potensial adalah karbohidrat. Menurut Winarti 2010, sinbiotik adalah gabungan antara probiotik dan prebiotik. Probiotik adalah suplemen dalam makanan yang mengandung bakteri yang sangat menguntungkan. Baberapa probiotik terdapat secara alami contohnya seperti Lactobacillus dalam yoghurt. Sedangkan, prebiotik adalh ingredients atau suatu bahan makanan yang dapat memberikan pengaruh menguntungkan bagi kesehatan karena dapat menstimulasi pertumbuhan dan aktifitas berbagai mikrobia di dalam saluran pencernaan kita. Istilah sinbiotik digunakan manakala suatu produk mengandung probiotik dan prebiotik. Sebagai contoh produk yang mengandung oligofruktosa dan probiotik Bifidobacteria, memenuhi kriteria sinbiotik. Berbagai produk sinbiotik terdapat di pasaran baik dalam bentuk yoghurt yang mengandung prebiotik, maupun dalam sachet berisi serpihan prebiotik dan butiran bakteri probiotik. Di Jepang dan Selandia Baru produk sinbiotik sudah banyak beredar di pasaran, namun di Indonesia belum ada sehingga memiliki prospek yang bagus untuk dikembangkan denagn bahan baku lokal yang murah dan mudah didapat Winarti, 2010. Menurut Gipson and Fuller 1999, minuman sinbiotik adalah minuman kesehatan yang merupakan salah satu makanan fungsional berupa suplemen yang mempunyai efek menguntungkan terhadap tubuh dengan cara menyeimbangkan zat-zat dalam pencernaan yang dikonsumsi manusia dalam bentuk cairan minuman. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Pengupasan Pemotongan kecil-kecil Penghancuran dengan blender selama 1 menit, kecepatan penuh Penyaringan Ubi jalar Air Ubi Jalar : Air 1:2 bb Filtrat Pengendapan Selama 1 Jam Sari Ubi jalar Pemanasan suhu 80 C, 15 menit Pengadukan sd homogen Pendinginan sd suhu kamar Starter yoghurt 2 vv Inokulasi stater Inkubasi Suhu kamar, selama 24 jam Minuman probiotik ubi jalar Gambar 6. Diagram alur roses pembuatan minuman probiotik ubi jalar Hidayat, dkk.,2006 Endapan Ampas Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

D. Fermentasi Bakteri Asam Laktat