Fermentasi Bakteri Asam Laktat

D. Fermentasi Bakteri Asam Laktat

Istilah fermentasi dapat digunakan untuk menyatakan pemecahan gula menjadi alkohol dan karbondioksida baik dengan menggunakan enzim maupun mikroorganisme dan dalam kondisi anaerobik pertumbuhan yang tidak membutuhkan oksigen maupun aerobik pertumbuhan yang membutuhkan oksigen. Meskipun demikian fermentasi mempunyai kelebihan, yaitu dapat meningkatkan nilai nutrisinya Potter and Hotchkiss, 1995. Dalam fermentasi, bakteri asam laktat akan menfermentasikan bahan pangan untuk menghasilkan perubahan yang diinginkan dan yang terutama adalah terbentuknya asam laktat dimana asam laktat tersebut akan menurunkan nilai pH dari lingkungan pertumbuhannya dan menimbulkan rasa asam. Hal ini juga berakibat menghambat pertumbuhan dari beberapa jenis mikroorganisme lainnya. Seperti telah disebutkan sebelumnya bahwa produk yang dihasilkan dari fermentasi bakteri asam laktat akan berada tergantung pada jenis bakteri asam laktatnya apakah homofermentatif fermentasi bakteri asam laktat yang hanya menghasilkan asam laktat sebagai produknya, contohnya : Streptococcus, Pediococcus , dan beberapa lactobacillus atau heterofermentatif fermentasi bakteri asam laktat, selain menghasilkan asam laktat juga memproduksi senyawa- senyawa lainnya yaitu etanol dan asam asetat, contohnya : Leuconostoc Buckle et al, 1987. Dalam proses fermentasi produk pangan ada beberapa faktor yang berpengaruh yang harus diperhatikan, yaitu : 1. Sumber Karbon Gula Gula merupakan sumber energi yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk mempertahankan hidup. Menurut Buckle et al 1987, gula yang ditambahkan dalam proses pembuatan yoghurt adalah 4-11 . Gula akan menyediakan nutrisi untuk metabolisme serta digunakan oleh mikroorganisme untuk proses respirasi dan fermentasi. 2. Nutrien Substrat yang baik untuk pertumbuhan mikrobia adalah substrat yang mengandung nutrien seperti vitamin, mineral dalm jumlah yang cukup. Menurut Rahman, dkk 1992, senyawa-senyawa karbon dan nitrogen merupakan komponen penting dalam medium fermentasi yang menyediakan semua nutrien yang dibutuhkan mikrobia untuk memperoleh energi, bahan Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. pembentuk sel dan pertumbuhan serta biosintesa produk – produk metabolisme. Hampir semua mikroorganisme tergantung pada kebutuhan nutrien untuk energi dan pertumbuhan. Energi yang diperoleh berasal dari karbon sederhana, termasuk juga selulosa komplek yang hanya bisa dipecah oleh beberapa mikroorganisme saja. Sumber energi yang lain adalah protein dan asam amino, sedangkan mineral dapat membantu pertumbuhannya Weiser, dkk., 1978. 3. Jumlah Starter Pada umumnya jumlah starter yang ditambahkan tergantung pada keasaman starter, suhu dan lama fermentasi yang diinginkan. Jumlah starter yang ditambahkan pada media umunya bervariasi 1-5 vv. 4. Lama Fermentasi Lama fermentasi adalah waktu yang dibutuhkan oleh suatu mikroorganisme untuk merombak bahan menjadi lebih sederhana. Media bisa berupa karbohidrat atau protein. Lama fermentasi dipengaruhi oleh konsentrasi gula, kultur yang digunakan dan suhu fermentasi Judoamidojo, 1992. Dalam hal ini fermentasi belum dapat dipastikan, selain juga tergantung mikroorganisme. Rahman 1992, bahwa semakin lama fermentasi akan terjadi penurunan pH, hal ini dikarenakan semakin lama waktu fermentasi maka bakteri akan memecah substrat menjadi asam - asam organik. Menurut Tjoekroadikoesoemo 1996, bahwa pada proses fermentasi yang menghasilkan asam maka akan terjadi hidrolisis sebagian dari pati ubi. Sebagian pati yang terhidrolisis menjadi dekstrin tersebut akan membuat viskositas larutan menjadi lebih rendah. 5. Suhu Suhu untuk fermentasi umumnya disesuaikan dengan suhu optimum pertumbuhan mikrobia, bila suhu menurun maka akan terjadi fermentasi yang lambat. Mekanisme fermentasi pada yoghurt ditandai dengan terjadinya fermentasi laktosa yang merupakan karbohidrat utama dalam susu yang dapat digunakan oleh bakteri sebagai sumber energi untuk pertumbuhannya Surajudin dkk., 2005. Bakteri Asam Laktat BAL adalah bakteri yang memfermentasi gula untuk menghasilkan sejumlah besar asam laktat. Menurut Sukardi dkk., 2001 aktivitas mikroorganisme pembentuk asam laktat meningkat dengan adanya Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. peningkatan bahan makanan yang mengandung gula dan bahan-bahan lain yang diperlukan untuk pertumbuhannya. Keberadaan asam laktat memungkinkan terjadinya penghambatan pertumbuhan berbagai mikrobia patogen dan pembusuk Widodo, 2003. Pemecahan asam piruvat menjadi asam laktat sering disebut sebagai fermentasi asam laktat Winarno dan Fardiaz, 1994. Menurut Winarno 1984, fermentasi menyebabkan terjadinya pemecahan protein proteolisis oleh bakteri. Protein terurai selama fermentasi, dimana terjadi perubahan biokimiawi oleh aktivitas enzim yang diproduksi oleh bakteri asam laktat, yang mengakibatkan protein yang sukar larut menjadi mudah larut. Penambahan konsentrasi starter dan lama fermentasi yang berbeda berpengaruh terhadap kadar protein terlarut yoghurt Secara fisiologi, BAL ada yang bersifat homofermentatif dan ada pula yang heterofermentatif. Bakteri yang bersifat homofermentatif mayoritas menghasilkan asam laktat, sedangkan yang bersifat heterofermentatif selain menghasilkan asam laktat juga menghasilkan asam asetat, etanol dan karbondioksida Widodo, 2003. Menurut Widodo 2003 pada fermentasi asam laktat, laktosa dihidrolisis oleh enzim β-galaktosidase menjadi glukosa dan galaktosa. Galaktosa akan diubah menjadi glukosa-6-fosfat melalui Leloir pathways dan kemudian bersama dengan glukosa difermentasi melalui alur Embden Meyerhof Parnas membentuk asam laktat. Mekanisme metabolisme laktosa homofermentatif dapat dilihat pada Gambar 7 . Asam laktat yang dihasilkan menyebabkan penurunan pH susu dan meningkatkan keasaman susu. Proses fermentasi pada susu akan menghasilkan asam-asam organik yang akan menyebabkan pH susu turun hingga mencapai titik isoelektris protein susu sekitar 4-4,5. Menurut Winarno 1992, jika pH turun 4,6 atau lebih rendah, maka protein akan terdenaturasi yaitu perubahan atau modifikasi terhadap struktur sekunder, tersier dan kuartener molekul tempat terjadinya pemecahan ikatan-ikatan kovalen. Pengembangan molekul protein yang terdenaturasi akan membuka gugus reaktif pada rantai polipeptida dan terjadi pengikatan antara gugus reaktif yang sama atau berdekatan. Bagian dalam protein yang bersifat hidrofobik berbalik keluar, sedangkan bagian luar yang bersifat hidrofilik akan melipat ke dalam dan akhirnya protein akan menggumpal terkoagulasi membentuk gel yoghurt. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Kasein merupakan protein utama dalam susu. Pada proses fermentasi, pH susu turun menjadi sekitar 4,5 atau lebih rendah lagi tergantung lama pemeraman, yang mengakibatkan kasein menjadi tidak stabil dan terkoagulasi menggumpal dan membentuk gel yoghurt. Gel yoghurt ini semi solid setengah padat dan menentukan tekstur dari yoghurt. Selain berperan dalam pembentukan tekstur, asam laktat juga berperan memberikan ketajaman rasa dan aroma yang khas asam pada yoghurt Koswara, 1992. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber. Laktosa B-galaktosidase Galaktosa Glukosa Glukosa-6-P Galaktosa-1-P Glocose galaktose-1-phoshateuridyl transferase urdine diphosphate-glukose epimerase Glukosa-1-P Phosphogluko mulase Phosphogluko isomerase Fruktosa-6-P Phosphofruktokinase Fruktosa-1,6-difosfat Fruktose-1,6- Biphosphate aldolase Dihydroxyacctone-P Gliceraldehid-3-P 1,3-Diphosphogliserat Triose phosphate dehidrogenase phospholicerokinase 3-Phpsphogiserat phosphogliceromulase 2-Diphpsphogiserat enolasee Phpsphoenolpiruvat Pyruvate kinase Pyruvat Asam Laktat Gambar 7. Jalur Metabolisme Bakteri Asam Laktat Homofermentatif Widodo,2003 ATP ADP ATP ADP ATP ADP NAD + NADH ADP ATP ADP ATP NADH+H + NAD - Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

E. Karakteristik Yoghurt