IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. PENENTUAN METODE FERMENTASI
1. Penentuan Media Fermentasi
Hasil pengamatan pH dan tinggi whey pada penentuan media fermentasi untuk P. pentosaceus A38 yang diperoleh disajikan pada Gambar 4 di bawah ini. Data nilai pH dan
tinggi whey secara lengkap pada Lampiran 1 dan 2.
a b
Gambar 4. Hasil pengamatan a pH dan b tinggi whey pada tiga jenis media susu skim kontrol, susu dengan penambahan sukrosa 3 suk 3, dan susu skim dengan
penambahan glukosa 3 glu 3 yang difermentasi oleh P. pentosaceus A38 setelah 24 dan 48 jam
Hasil pada Gambar 4a memperlihatkan bahwa semakin lama waktu fermentasi, semua media yang difermentasi oleh P. pentosaceus A38 mengalami penurunan pH. Fermentasi
selama 24 jam masih memperlihatkan pH yang masih tinggi berkisar antara 6,16-6,67. Setelah proses fementasi dilanjutkan hingga 48 jam, ketiga media mengalami penurunan pH.
Penurunan pH ini terjadi akibat terbentuknya asam hasil fermentasi laktosa pada susu. Fermentasi laktosa dilakukan oleh BAL dengan pertama-tama menghidrolisis laktosa menjadi
glukosa dan galaktosa dengan enzim β-galaktosidase. Glukosa kemudian dimetabolisme
menjadi piruvat melalui jalur Embden-Meyerhoff-Parnas EMP sedangkan galaktosa dimetabolisme melalui jalur tagatosa-6-fosfat Salminen et al. 2004.
Dengan membandingkan nilai pH ketiga media berbasis susu skim, diperoleh bahwa penambahan sukrosa ataupun glukosa menurunkan nilai pH lebih tinggi dibandingkan dengan
tanpa penambahan gula. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan gula sederhana seperti sukrosa atau glukosa memberi pengaruh terhadap pembentukan asam oleh P. pentosaceus A38.
Hasil yang sama diperoleh pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Bastomi 2009 menggunakan P. pentosaceus A16 yang juga merupakan isolat asal ASI.
Dari kedua jenis gula yang ditambahkan, penambahan sukrosa 3 suk 3 ke dalam susu skim memberikan penurunan nilai pH lebih rendah jika dibandingkan dengan media yang
ditambahkan glukosa 3 glu 3. Hal ini menunjukkan bahwa sukrosa lebih efektif jika dibandingkan dengan glukosa untuk dimanfaatkan bakteri dalam proses fermentasi
menghasilkan asam. Beberapa penelitian melaporkan pengaruh penambahan sukrosa terhadap
6,67 6,16
6,54 6,22
4,86 5,53
2 4
6
kontrol suk 3
glu 3 N
il ai
p H
Inkubasi 24 jam Inkubasi 48 jam
0,75 1,23
0,45 0,0
0,4 0,8
1,2 1,6
kontrol suk 3
glu 3 T
in g
g i
w h
ey c
m
Inkubasi 48 jam
20 pertumbuhan P. pentosaceus, di antaranya adalah penelitian yang dilakukan oleh Yin dan Jiang
2001. Penelitian ini menemukan bahwa pada fermentasi sosis ikan menggunakan beberapa jenis P. pentosaceus, baik pH maupun total BAL dipengaruhi oleh kadar sukrosa yang
ditambahkan. Penambahan 4 sukrosa menurunkan pH dari 7 hingga 4,4. Lebih lanjut Gonzalez dan Blair 1985 menjelaskan bahwa beberapa strain P. pentosaceus memiliki
kemampuan dalam memfermentasi sukrosa. Kemampuan ini dikaitkan dengan keberadaan plasmid tertentu pada DNA-nya. Keberadaan plasmid tersebut erat kaitannya dengan aktivitas
enzim sukrosa hydrolase yang berfungsi dalam fermentasi sukrosa. Jika dikaitkan dengan hal tersebut, terdapat kemungkinan bahwa P. pentosaceus A38 termasuk ke dalam strain yang
memiliki plasmid yang mengatur aktivitas enzim sukrosa hydrolase sehingga lebih mampu memfermentai sukrosa jika dibandingkan dengan glukosa. Walaupun demikian, hal ini masih
harus dipastikan lebih lanjut dengan data yang lebih spesifik. Nilai pH terendah diperoleh pada media dengan penambahan sukrosa 3 4,86. Dalam
pembuatan yoghurt, nilai tersebut masih tergolong tinggi. Namun, nilai ini yang paling mendekati kisaran pH yoghurt pada umumnya yaitu 3,65-4,40 Jay 2000 sehingga dapat
disimpulkan bahwa penambahan sukrosa 3 memberikan hasil yang paling baik dari segi pH dibandingkan dengan media tanpa penambahan gula dan dengan penambahan glukosa 3.
Selain memperhitungkan nilai pH, tinggi whey juga diamati dengan tujuan untuk melihat seberapa banyak jumlah whey yang terbentuk selama fermentasi. Tinggi masing-
masing sampel diukur pada botol kaca dengan ukuran dan isi 25 ml yang kurang lebih sama sehingga dapat diasumsikan bahwa perbandingan tinggi whey sampel juga memperlihatkan
perbandingan jumlah whey yang terbentuk. Pada umumnya, pembentukan whey tidak dikehendaki dalam pembuatan yoghurt. Menurut Lucey et al. 1998, pemisahan whey dapat
memberikan efek negatif pada persepsi konsumen. Oleh karena itu, yoghurt dengan whey yang paling sedikit atau bahkan tidak ada dinilai lebih baik.
Gambar 4b memperlihatkan tinggi whey media yang difermentasi selama 48 jam. Tinggi whey yang disajikan pada Gambar 4b merupakan hasil pengukuran setelah media
difermentasi selama 48 jam karena pada 24 jam, tidak semua media membentuk curd sehingga tinggi whey tidak dapat dibandingkan. Hasil yang diperoleh menunjukkan media dengan
penambahan sukrosa 3 menghasilkan whey yang paling banyak tinggi whey 1,23 cm diikuti kontrol tanpa penambahan gula dan media dengan penambahan glukosa 3 glu 3. Selain
tinggi whey, tekstur curd ketiga media disajikan pada Tabel 2, berikut ini. Tabel 2. Tekstur curd media susu skim kontrol, susu skim dengan penambahan sukrosa 3
suk 3, dan susu skim dengan penambahan glukosa 3 glu 3 yang difermentasi oleh P. pentosaceus A38 setelah 24 dan 48 jam
Jenis Media Waktu fermentasi jam
24 48
Skim kontrol -
+++ Skim+Sukrosa 3
+++ ++++
Skim+Glukosa 3 -
++++
a
- Cair, belum terbentuk gumpalan curd; + Sedikit padat; ++ Semi
padat; +++ Agak Padat; ++++ Padat
21 Media dengan penambahan sukrosa dan glukosa memberikan tekstur yang lebih padat
jika dibandingkan dengan media tanpa penambahan gula setelah fermentasi selama 48 jam. Dengan menyimpulkan nilai pH, tinggi whey, dan tekstur curd dari ketiga media yang
digunakan, maka diperoleh bahwa media dengan penambahan sukrosa 3 merupakan media yang paling baik untuk pertumbuhan P. pentosaceus A38. Media ini memberikan nilai pH yang
paling rendah dan mendekati nilai pH yang sebaiknya dicapai oleh yoghurt pH isoelektrik kasein 4,6 dibandingkan kedua media lainnya serta tekstur yang padat setelah 48 jam
fermentasi. Namun di sisi lain, kendala yang diperoleh adalah whey yang diperoleh masih banyak. Pada tahap penelitian selanjutnya media susu skim dengan penambahan sukrosa 3
dipakai sebagai media pertumbuhan P. pentosaceus A38.
2.
Penentuan Waktu Fermentasi
Berikut ini Gambar 5 disajikan hasil pengamatan pH, total asam, tinggi whey, dan total BAL pada media yang difermentasi selama 0, 24, dan 48 jam pada media susu skim
dengan penambahan sukrosa 3. Data perhitungan BAL secara lengkap disajikan pada Lampiran 3-6.
a b
c d
Gambar 5. Hasil pengamatan a pH, b total asam, c total BAL dan d tinggi whey pada media susu skim dengan penambahan sukrosa 3 suk 3 yang difermentasi
oleh P. pentosaceus A38 selama 0, 24 dan 48 jam Gambar 5a dan 5b memperlihatkan tingkat keasaman media semakin lama semakin
meningkat. Hal ini terlihat dari nilai pH yang semakin turun sedangkan total asam semakin
6,30 5,85
5,18
2 4
6
24 48
pH
Waktu fermentasi jam 0,08
0,17 0,37
0,5 1
1,5
24 48
T o
ta l
asam
Waktu fermentasi jam
5,32 7,94
8,23
2 4
6 8
10
24 48
T o
ta l
B A
L lo
g c
fu n
l
Waktu fermentasi jam 0,98
0,0 0,4
0,8 1,2
1,6
48 T
in g
g i
w h
ey cm
Waktu fermentasi jam
22 tinggi. Peningkatan tingkat keasaman disebabkan karena akumulasi asam yang dihasilkan dari
fermentasi media oleh P. pentosaceus A38 yang mana semakin lama fermentasi berlangsung, semakin banyak pula asam yang terbentuk. Tingkat keasaman tertinggi diperoleh pada
fermentasi media selama 48 jam dengan nilai pH 5,18 dan total asam 0,37. Jika dibandingkan waktu fermentasi lainnya, nilai ini paling mendekati kisaran pH yoghurt pada umumnya yaitu
3,65-4,40 Jay 2000 dan total asam kisaran 0,5-2 bb SNI 2981 2009. Selama proses fermentasi berlangsung, selain bertambahnya keasaman, juga terjadi
pertambahan jumlah BAL Gambar 5c. Dengan membandingkan total BAL media pada fermentasi jam ke-0 hingga ke-48, terdapat penambahan jumlah BAL sebanyak 2,91 log cfuml.
Bertambahnya jumlah BAL mengindikasikan pertumbuhan BAL P. pentosaceus A38 pada media tetap berlangsung hingga 48 jam. Pada tahap ini, total BAL yang dihitung dapat
disamakan dengan jumlah P. pentosaceus A38 karena yoghurt dibuat hanya menggunakan bakteri P. pentosaceus A38. Dalam penelitian ini, fungsi P. pentosaceus A38 selain sebagai
starter pada pembuatan yoghurt, juga merupakan bakteri probiotik. FAOWHO 2002 mensyaratkan jumlah minimum probiotik yang berfungsi optimal bagi kesehatan adalah 10
6
- 10
8
cfug 6-8 log cfug. Dari hasil yang diperoleh, diketahui bahwa fermentasi selama 24 dan 48 jam telah mencapai jumlah tersebut yang mana jumlah BAL tertinggi diperoleh pada media
yang difermentasi selama 48 jam. Karakter yoghurt lain yang diamati adalah tinggi whey disajikan pada Gambar 5d di
atas dan tekstur curd pada Tabel 3. Hasil tinggi whey dan tekstur curd ini menunjukkan bahwa media difermentasi selama 48 jam memberikan tekstur curd yang lebih padat namun dengan
whey yang semakin banyak tinggi whey 0,98 cm. Tabel 3. Tekstur curd media susu skim dengan penambahan sukrosa 3 suk 3 yang
difermentasi oleh P. pentosaceus A38 selama 0, 24, dan 48 jam Jenis Media
Fermentasi selama jam 24
48 Suk 3
- +++
++++
Keterangan: - Cair, belum terbentuk gumpalan curd; + Sedikit padat; ++ Semi padat; +++ Agak Padat; ++++ Padat
Secara keseluruhan, hasil pengamatan yang diperoleh pada tahap ini menunjukkan bahwa fermentasi selama 48 jam memberikan karakter yoghurt dengan tingkat keasaman yang
mendekati standar, tekstur yang padat, dan total BAL dengan jumlah yang lebih besar. Maka dari itu, waktu fermentasi 48 jam dipilih sebagai waktu fermentasi yang paling sesuai untuk
fermentasi yoghurt kultur P. pentosaceus A38 dan digunakan pada tahap penelitian selanjutnya. Walaupun demikian, kendala yang dihadapi pada fermentasi selama 48 jam adalah jumlah
whey yang dihasilkan lebih banyak. Menurut Lee dan Lucey 2010 terpisahnya whey merupakan akibat dari ketidakstabilan matriks gel yoghurt. Proses terbentuknya gel yoghurt itu
sendiri berkaitan erat dengan tercapainya pH isoelektrik kasein 4,6. Jika dalam pembuatan yoghurt pH tersebut tidak tercapai, gel yang terbentuk kemungkinan tidak stabil dan lemah
sehingga terpisahnya whey menjadi lebih banyak. Hal ini menjelaskan bagaimana pH media yang difermentasi selama 48 jam yang masih tinggi mempengaruhi tekstur dan pembentukan
wheynya.
23
3. Penentuan Metode Fermentasi Yoghurt Set atau Stirred dan
Kategori