Bahan Penelitian Utama Potensi Membran Nanofiltrasi dan Osmosa Balik dalam Proses Pemekatan Konsentrat Kacang Hijau (Phaseolus radiatus L.) Terfermentasi sebagai Bahan Tambahan Makanan Berprobiotik (Probiotic Ingredient)

III. BAHAN DAN METODE A. ALAT DAN BAHAN

1. Bahan

Bahan yang digunakan pada penelitian ini meliputi bahan baku, bahan penolong dan bahan untuk analisa kimia. a. Bahan baku Bahan baku yang digunakan berupa konsentrat kacang hijau terfermentasi dan starter campuran Lactobacillus sp. dan Streptococcus thermophillus -IN yang diperoleh dari Laboratorium Pangan Pusat Penelitian Kimia P2K LIPI PUSPIPTEK, Serpong,Tangerang, susu skim dan susu full cream komersial. Pada Gambar 9 diperlihatkan starter campuran campuran Lactobacillus sp. dan Streptococcus thermophillus- IN. Gambar 9. Starter Campuran Lactobacillus sp. dan Streptococcus thermophillus -IN b. Bahan analisis kimia Bahan kimia yang dibutuhkan adalah bahan-bahan kimia yang digunakan untuk analisa kimia untuk analisa kadar protein terlarut, kadar protein total, kadar gula pereduksi, kadar total asam, kadar garam dan jumlah mikroba. Bahan-bahan tersebut adalah Na 2 CO 3 , NaOH, CuSO 4 , Na-K-Tartarat, Folin, akuades, standar protein albumin, Na 2 CO 3 anhidrat atau Na 2 CO 3 .4H 2 O, NaHCO 3 , CuSO 4 .5H 2 O, H 2 SO 4 pekat, NH 4 6 .Mo 7 O 24 .4H 2 O, NaHASO 4 .7H 2 O, standar glukosa, MRSAdeMan, Rogosa and Sharpe Agar dan NaCl murni.

2. Alat

Alat-alat yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah Modul Lab Stak M-20 DSS dengan menggunakan membran komposit nanofiltrasi dan osmosa balik dan sistem aliran cross flow filtration yang terdapat di Laboratorium Membran Pusat Penelitian Kimia PUSPIPTEK LIPI Serpong, alat-alat pengolahan seperti kompor, baskom, homogenizer, alat-alat fermentasi skala labroratorium autoclave, inkubator, termometer, pipet ependorf, pembakar spiritus dan lain sebagainya, alat-alat analisa fisika oven, timbangan, refraktometer, konduktivitimeter dan sebagainya, alat- alat analisa kimia spektrofotometer, buret, labu Kjehdal, dekstruksi protein, alat destilasi, soxlet, dan alat-alat gelas seperti labu takar, gelas piala, gelas ukur, labu erlenmeyer, pipet volumetrik, corong, tabung reaksi. Gambar 10. Modul Lab Stak M-20 DSS dengan Sistem Aliran Cross Flow Filtration

B. METODE PENELITIAN 1. Penelitian Pendahuluan

Penelitian pendahuluan terdiri atas beberapa tahapan penelitian, yaitu analisa bahan baku yang berupa konsentrat kacang hijau terfermentasi, pembuatan inokulum bakteri asam laktat dari konsentrat kacang hijau terfermentasi, penentuan waktu fermentasi bakteri asam laktat dan kondisi optimum dalam pembuatan biomassa. a. Analisa bahan baku konsentrat kacang hijau terfermentasi Konsentrat kacang hijau terfermentasi dari ekstrak kacang hijau terfermentasi menggunakan inokulum Rhizopus sp. C1 yang didapatkan dari Laboratorium Pangan Pusat Penelitian Kimia P2K PUSPIPTEK, Serpong dianalisa komposisinya, meliputi kadar air, total solid, Total Soluble Solid , protein terlarut dan total proteinnya. b. Pembuatan inokulum bakteri asam laktat dari konsentrat kacang hijau terfermentasi Kultur bakteri asam laktat yang akan dipergunakan pada penelitian ini adalah kultur campuran Lactobacillus sp dan Streptococcus thermophylus -IN yang telah diadaptasikan pada kondisi hidrolisat protein kaldu kacang hijau yang berbeda dengan kondisi susu. Bakteri asam laktat yang telah diadaptasikan pada kondisi bahan baku disebut inokulum bakteri asam laktat. Metode pembuatan inokulum bakteri asam laktat diperlihatkan pada Gambar 11. Keterangan : kultur campuran Lactobacillus sp. dan Streptococcus thermophillus Gambar 11. Diagram Alir Pembuatan Inokulum Bakteri Asam Laktat c. Penentuan kondisi dan waktu optimum fermentasi bakteri asam laktat dalam pembuatan biomassa Setelah didapatkan inokulum bakteri asam laktat, dilakukan pembuatan biomassa dari konsentrat kacang hijau terfermentasi melalui proses fermentasi bakteri asam laktat. Kondisi fermentasi yang digunakan adalah konsentrasi inokulum bakteri asam laktat sebesar 15, 20 dan 25 dan suhu inkubasi pada suhu kamar dan 40 o C. Proses fermentasi berlangsung selama 48 jam dengan selang pengamatan setiap enam jam. Kondisi dan waktu fermentasi optimum akan ditentukan berdasarkan pH dan total asam produk. Pada tahapan ini susu skim berfungsi sebagai pendukung pertumbuhan bakteri asam laktat sehingga penambahan susu skim dilakukan hingga kadar protein Konsentrat kacang hijau terfermentasi Pemanasan 70 o C Pencampuran Gula 12 bb Susu Skim 10 bb Pasteurisasi 80 o C, 15 menit Pendinginan hingga 40 o C Inokulasi Starter BAL 15 Inkubasi 40 o C, 18 jam Inokulum bakteri asam laktat akhir bahan sebesar 3 bb protein. Contoh perhitungan penentuan jumlah susu skim yang ditambahkan diperlihatkan pada Lampiran 1. Metode penentuan waktu dan kondisi fermentasi optimum diperlihatkan pada Gambar 12. Gambar 12. Diagram Alir Penentuan Waktu dan Kondisi Fermentasi Optimum

2. Penelitian Utama

Penelitian utama terdiri atas dua tahapan, yaitu analisa karakteristik biomassa setelah fermentasi kemudian dilanjutkan dengan proses pemekatan menggunakan memran nanofiltrasi dan osmosa balik. Analisa karakteristik biomassa awal meliputi jumlah mikroba, total padatan, total padatan terlarut TSS, total asam tertitrasi, kadar protein terlarut, total gula pereduksi dan kadar garam. Proses pemekatan yang dilakukan menggunakan dua jenis membran, yaitu nanofiltrasi dan osmosa balik. Proses pemekatan dengan menggunakan sistem membran diperlihatkan pada Gambar 13. Konsentrat kacang hijau terfermentasi Pemanasan 70 o C Pencampuran Gula 12 bb Susu skim Pasteurisasi 80 o C, 15 menit Inokulum bakteri asam laktat 15, 20, 25 bb Inokulasi Inkubasi pada suhu kamar dan 40 o C Selama 0 – 48 jam Biomassa Keterangan: Kondisi operasi nanofiltrasi : Tekanan 2500 kPa 25 Bar, frekuensi motor pompa 20 Hz, suhu operasi 25 o C Kondisi operasi osmosa balik : Tekanan 3500 kPa 35 Bar, frekuensi motor pompa 20 Hz, suhu operasi 25 o C Gambar 13. Diagram Alir Poses Pemekatan dengan Sistem Membran

3. Rancangan Percobaan