sel melalui waktu penyimpanan dan suhu penyimpanan disebabkan kemungkinan pengurangan kadar air akibat variasi suhu yang diberikan. Konsentrasi alginat
yang 3 dapat memberikan ukuran yang cukup dan bentuk yang bulat seragam serta tekstur yang kenyal yang lebih stabil terhadap perlakuan suhu yang diberikan.
Konsentrasi larutan pengeras hardening juga merupakan faktor yang mempengaruhi ukuran, bentuk dan tekstur kapsul karena kapsul akan terbentuk
karena adanya ion Ca pada CaCl
2
akan berikatan silang dengan unit G pada alginat yang dikenal dengan model kotak telur egg-box model Sabra
Deckwer, 2005. Alginat yang kaya dengan Unit G dapat membentuk kapsul yang kuat, padat dan rapuh sedangkan alginat yang kaya dengan unit M membentuk
kapsul yang lembut dan elastis Wood, 2010. Kapsul yang dibentuk dengan bahan dasar alginat secara ekstrusi
meningkatkan daya hidup probiotik jika konsentrasi polisakarida dan ukuran kapsul meningkat Chandramouli et al., 2004; Lee dan Heo, 2000. Meskipun
metode ekstrusi mampu meningkatkan viabilitas probiotik dalam jumlah yang cukup tinggi untuk memberikan manfaat kesehatan, metode ini tidak sesuai
dengan skala industri karena ukuran kapsul yang terlalu besar jika dimasukkan dalam produk pangan akan mempengaruhi tekstur makanan menjadi kurang baik
Truelstrup-Hansen et al., 2002. Li dan Chen 2009 melaporkan bahwa bakteri asam laktat yang
dienkapasulasi dengan alginat, gelatin dan trehalosa dengan metode ekstrusi dan pengeringan 4
o
C menunjukkan bentuk kapsul yang berbentuk bulat dan permukaan yang berkerut dengan ukuran berkisar 1,7 mm ± 0,2 mm. Penelitian
enkapsulasi bakteri asam laktat juga dilakukan oleh Mirzaeeil dan Arya 2012 yang menggunakan L. acidophilus ~ 10
9
CFU mL
-1
. Enkapsulasi dilakukan dengan kalsium alginat 2,2 wv dan 0,2 M CaCl
2
menggunakan metode emulsi dan ekstrusi. Hasilnya menunjukkan viabilitas sel terenkapsulasi pada kedua
metode tidak berbeda nyata p 0,05. Viabilitas sel dalam kapsul meningkat seiring dengan meningkatnya ukuran kapsul. Dengan menggunakan metode
ekstrusi didapatkan distribusi ukuran kapsul yang sempit seragam.
4.5 Uji Viabilitas Kapsul Kultur BAL Selama Penyimpanan
Universitas Sumatera Utara
Pengujian terhadap viabilitas bakteri probiotik setelah proses enkapsulasi dilakukan dengan penghitungan jumlah populasi bakteri menggunakan metode
hitungan cawan yang hasilnya ditunjukkan pada Tabel 3. Tabel 3. Viabilitas bakteri terhadap suhu simpan selama waktu penyimpanan
Suhu Kapsul
Populasi Bakteri Log CFU mL
-1
Minggu ke- Persentase
Penurunan Sel
1 2
3 4
4
o
C AL
8,88 8,23
8,40 8,77
8,15 8,22
ALSI 10,15
10,53 10,15
10,38 10,30
-1,48 ALTI
9,23 10,28
9,63 9,00
9,18 0,54
27
o
C AL
8,88 8,52
8,56 8,94
8,23 7,32
ALSI 10,15
10,08 10,67
10,87 10,20
-0,49 ALTI
9,23 10,83
10,75 10,75
10,43 -13,0
Populasi bakteri probiotik AK2 terenkapsulasi diuji viabilitasnya terhadap suhu penyimpanan 4
o
C dan 27
o
C selama 4 minggu. Populasi bakteri probiotik AK2 yang dikapsul dengan bahan yang berbeda memiliki jumlah populasi yang
berbeda-beda dalam variasi waktu simpan dan waktu penyimpanan. Bakteri pada kapsul AL memiliki jumlah populasi awal 8 log CFU mL
-1
, kapsul ALSI memiliki
jumlah populasi awal 10 log CFU mL
-1
dan kapsul ALTI memiliki jumlah populasi awal 9 log CFU mL
-1
. Viabilitas sel terenkapsulasi pada kapsul AL, ALSI dan ALTI relatif stabil,
hal ini dapat dilihat dari grafik suhu penyimpanan 4
o
C dan 27
o
C. Populasi sel awal dari masing-masing variabel berbeda-beda yaitu 8,88 log CFU mL
-1
pada kapsul AL, 10,15 log CFU mL
-1
pada kapsul ALSI dan 9,23 log CFU mL
-1
pada kapsul ALTI. Perbedaan dalam jumlah populasi awal disebabkan kepadatan sel
pada suspensi yang dimasukkan dalam bahan pengkapsul berbeda. Setelah 4 minggu penyimpanan, jumlah populasi bakteri pada kapsul AL dengan suhu
simpan 4
o
C sebesar 8,15 log CFU mL
-1
sedangkan pada suhu simpan 27
o
C sebesar 8,23 log CFU mL
-1
. Pada kapsul ALSI, jumlah populasi akhir setelah 4 minggu ialah 10,30 log CFU mL
-1
untuk suhu simpan 4
o
C dan 10,20 log CFU mL
-1
untuk suhu simpan 27
o
C, sedangkan pada kapsul ALTI, jumlah populasi akhir ialah 9,18 log CFU mL
-1
pada suhu simpan 4
o
C dan 10,43 log CFU mL
-1
pada suhu simpan 27
o
C. Dengan demikian, populasi sel awal dan sel akhir tidak terjadi penurunan yang signifikan selama 4 minggu penyimpanan terhadap 2
Universitas Sumatera Utara
variabel suhu yang berbeda. Terjadinya fluktuasi terhadap viabilitas sel pada tiap minggunya disebabkan karena persebaran sel pada setiap kapsul yang tidak
merata yang menyebabkan pengambilan kapsul tiap minggunya menunjukkan jumlah yang naik maupun turun dari jumlah populasi sebelumnya seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Viabilitas bakteri pada suhu simpan A. 4
o
C dan B. 27
o
C.
Kapsul pada ALSI dan ALTI mampu memberikan perlindungan sel yang baik karena adanya lapisan ganda pada kapsul, dimana alginat sebagai lapisan
2 4
6 8
10 12
1 2
3 4
Lo g
10
C F
U m
L
-1
Alginat AL Alginat-susu skim-inulin ALSI
Alginat-tepung kedelai-inulin ALTI
A
Waktu Penyimpanan Minggu
2 4
6 8
10 12
1 2
3 4
Lo g
10
C F
U m
L
-1
Aginat AL Alginat-susu skim-inulin ALSI
Alginat-tepung kedelai-inulin ALTI
Waktu Penyimpanan Minggu
B
Universitas Sumatera Utara
pertama dan susu skim-inulin dan tepung kedelai-inulin sebagai lapisan kedua. Alginat ialah bahan enkapsulan yang berbasis karbohidrat rantai panjang yang
mampu memberikan perlindungan terhadap suhu dan inulin sebagai prebiotik merupakan bahan berbasis karbohidrat rantai pendek oligosakarida yang mampu
memberikan perlindungan terhadap penguraian oleh asam saluran pencernaan dan sebagai bahan makanan bagi probiotik, sedangkan bahan berbasis protein
yang ada pada bahan susu skim dan tepung kedelai mampu memberikan struktur pori yang lebih halus pada permukaan kapsul yang memungkinkan perlindungan
terhadap paparan asam pada kondisi asam lambung tiruan. Pati resisten dapat memberikan karakteristik pembawa yang baik karena proses pelepasan bakteri
terjadi ketika kapsul mencapai usus besar. Dengan demikian, pati resisten dapat digunakan oleh bakteri probiotik di usus besar Mortazavian et al., 2008.
Suhu penyimpanan kapsul berbeda yaitu suhu 4
o
C dan 27
o
C. Hasil yang didapat dari ketiga varian kapsul ialah bahwa baik suhu 4
o
C dan 27
o
C tidak mempengaruhi jumlah populasi bakteri dalam kapsul. Perbedaan nyata yang
diakibatkan dari perbedaan suhu diatas ialah bahwa baik suhu 4
o
C dan 27
o
C selama waktu 4 minggu mengurangi kadar air pada kapsul, dimana kapsul yang
dihasilkan dari teknik ekstrusi ialah kapsul yang transparan dan berkadar air tinggi. Jika suatu bahan dengan aktivitas air yang lebih tinggi dimasukkan ke dalam
refrigerator maka air akan diserap dari bahan tersebut sehingga kadar air bahan menurun. Demikian halnya dengan bahan yang disimpan pada suhu 27
o
C, kadar air bahan akan semakin berkurang.
Viabilitas probiotik menurun selama pengolahan dan penyimpanan produk Mattila-Sandholm et al., 2002. Supaya probiotik dapat memberikan manfaat
bagi inang, sel probiotik harus sampai di kolon pada konsentrasi 10
7
sel hidupgram kandungan usus Bouhnik, 1993. Sel probiotik dapat dienkapsulasi
dengan bahan prebiotik misalnya pati resisten maupun cryoprotectant misalnya gliserol untuk meningkatkan viabilitas sel Sultana et al., 2000. Pati resisten
resistant starch ialah pati dan produk hasil degradasi pati yang tidak dapat dicerna oleh usus halus orang sehat. Pati resisten juga merupakan permukaan yang
ideal untuk pelekatan sel probiotik ke granul pati Anal dan Singh, 2007 dan
Universitas Sumatera Utara
dapat meningkatkan probiotik dalam hal viabilitas dan fase metabolisme aktif pada usus Crittenden et al., 2001.
Teixeira et al. 1995 melaporkan bahwa mikroenkapsulasi BAL dapat meningkatkan stabilitas dan viabilitas BAL selama penyimpanan, terutama di
bawah kondisi ekstrem seperti asam, basa, panas dan cekaman garam dalam pemrosesan makanan. Ann et al., 2007 melaporkan bahwa selama waktu
penyimpanan, stabilitas L. acidophilus ATCC 43121 yang dienkapsulasi dengan mikroenkapsulasi ganda secara efektif memberikan manfaat probiotik ke inang.
Kailasapathy 2004 melaporkan adanya penurunan jumlah sel yang berbeda secara nyata pada sel bebas mapun sel terenkapsulasi L. acidophilus
DD910 dan B. lactis DD920 dalam yoghurt setelah 7 minggu. Penurunan populasi berkisar 4 dan 3 log CFU mL
-1
pada masing-masing sel bebas L. acidophilus DD910 dan B. lactis DD920. Sedangkan sel yang dienkapsulasi menunjukkan
penurunan populasi hanya 2 log CFU mL
-1
. Li dan Chen 2009 melakukan enkapsulasi terhadap empat isolat bakteri asam laktat S1, S2, S3 dan S4 yang
kemudian disimpan pada suhu 4
o
C dan diamati viabilitas bakteri dalam produk selama 8 minggu. Populasi awal sel pada minggu pertama ialah ~ 7 log CFU g
-1
. Dari keempat isolat, hanya isolat S3 yang tetap stabil viabilitasnya ~7 log CFU g
-1
setelah 8 minggu sedangkan isolat lainnya mengalami penurunan jumlah sel. Jika dibandingkan dengan sel bebas, terjadi penurunan dari 6 log CFU g
-1
menjadi 4 CFU g
-1
setelah 2 minggu.
4.6 Uji Ketahanan Sel Bebas dan Sinbiotik Terenkapsulasi Dalam Cairan Asam Lambung Tiruan
