Chapter II.pdf - USU Institutional Repository - Universitas Sumatera ...

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Susu Susu adalah cairan, tidak termasuk kolostrum, yang disekresikan oleh mamalia dari kelenjar mamae untuk memberi nutrisi turunannya. Komponen utama dari susu adalah air, lemak, protein dan laktosa. Sekitar 80-85% protein susu adalah kasein. Air susu segar mempunyai pH antara 6,5-6,7 (Adams & Moss, 1995). Susu yang sering dikomsumsi oleh manusia adalah susu yang berasal dari kambing, kerbau dan sapi. Zaman sekarang susu yang paling banyak dikomersialkan adalah susu sapi. Susu berwarna putih, putih kekuningan, cairan buram, warna yang dihasilkan diakibatkan pencaran dan absorpsi sinar oleh tetesan lemak susu dan misel protein. Oleh karena itulah susu skim berwarna putih. Susu berasa sedikit manis, sedangkan aromanya cukup memuakkan. Beberapa protein, karbohidrat, mineral dan komponen lainnya terlarut dalam serum susu. Berat jenis susu sekitar 1,029-1,039 pada suhu 15oC. Berat jenis susu menurun dengan meningkatnya kandungan lemak dalam susu, dan menaik dengan menaiknya jumlah protein, gula susu dan garam yang terdapat dalam susu (Belitz,et al., 2009). 2.2 Fermentasi Fermentasi adalah proses dasar untuk mengubah suatu bahan menjadi suatu bahan lain dengan cara sederhana dan dibantu oleh mikroba. Proses fermentasi ini merupakan bioteknologi sederhana (Hery, 2008).

Universitas Sumatera Utara

Fermentasi

terbagi

atas

dua

jenis,

yakni

homofermentatif

dan

heterofermentatif. Homofermentatif adalah fermentasi yang produk akhirnya hanya berupa asam laktat. Contoh homofermentatif adalah proses fermentasi yang terjadi dalam pembutan yoghurt. Heterofermentatif adalah fermentasi yang produk akhirnya berupa asam laktat dan etanol sama banyak. Contoh heterofermentatif adalah proses fermentasi yang terjadi dalam pembuatan tape (Belitz, et al., 2009). 2.3 Yoghurt Yoghurt adalah minuman yang dibuat dari susu sapi dengan cara fermentasi. Selain dari susu sapi segar, yoghurt juga dapat dibuat dari susu skim (susu tanpa lemak) yang dilarutkan dalam air dengan perbandingan tergantung pada kekentalan produk yang diinginkan. Keasaman dari susu yang di fermentasi pada umumnya cukup untuk mencegah kerusakan oleh bakteri proteolitik yang tidak tahan asam. Yoghurt yang disimpan dalam lemari pendingin akan stabil atau tahan sampai seminggu atau lebih (Hery, 2008). Pembagian yoghurt berdasarkan Surajudin, et al., (2005) : a. Berdasarkan metode pembutan dan struktur fisik koagulum 1. Set Yoghurt Set yoghurt adalah produk yoghurt yang pada saat inkubasi atau fermentasi susu berada di dalam kemasan kecil dan karakteristik koagulumnya tidak berubah. 2. Stired yoghurt Fermentasi susu dilakukan pada tangki atau wadah besar. Setelah diinkubasi, prodk

tersebut

dikemas

dalam

kemasan

kecil

sehingga

koagulumnya

kemungkinan rusak atau pecah sebelum pendinginan selesai.


b. Berdasarkan rasa 1. Plain yoghurt atau yoghurt murni Plain yoghurt memiliki rasa asam yang sangat tajam yang merupakan rasa asli dari yoghurt. Karena itu, tidak semua atau hanya sebagian orang yang menyukainya. Yoghurt ini biasanya digunakan sebagai campuran salad. 2. Flavoured yoghurt Flavoured yoghurt adalah yoghurt yang diberi tambahan rasa sintesis dan pewarna makanan. Rasa sintesis yang biasa digunakan adalah rasa stroberi, frambozen, ceri, jeruk, peach, leci, madu, apricot, melon, dan vanilla. Zat warna yang banyak digunakan adalah sunset yellow FCF, tartrazin, dan erythrosine B5. 3. Fruit Yoghurt Fruit yoghurt adalah yoghurt yang ditambahkan sari atau irisan buah. Selain aroma dan rasanya menjadi lebih enak, kandungan gizinya pun menjadi lebih lengkap. Penambahan sari atau potongan buah biasanya mencapai 10%. c. Berdasarkan kandungan kadar lemak 1. Yoghurt kadar lemak tinggi (4,5-10%) 2. Yoghurt kadarlemak sedang (3-4%) 3. Yoghurt kadar lemak rendah (1-3%) 4. Yoghurt kadar lemak sangat rendah (kurang dari 1%) d. Berdasarkan proses paska fermentasi 1. Yoghurt pasteurisasi Yoghurt yang mengalami proses pasteurisasi setelah proses inkubasi yang tujuannya untuk memperpanjang umur simpan.


2. Yoghurt beku Yoghurt yang disimpan dalam suhu beku 3. Dietetik yoghurt Yoghurt yang dibuat dengan kalori dan laktosa rendah, bisa juga diberi tambahan vitamin atau protein. 4. Yoghurt konsentrat Yoghurt dengan total padatan sekitar 24% atau yoghurt kering dengan total padatan 90-94%. 2.4 Starter Yoghurt Starter adalah peliharaan organisme yang tak berbahaya pada medium steril (skim atau susu), yang digunakan untuk memproduksi keju dan susu fermentasi, yang dibutuhkan dalam jumlah banyak oleh industri susu dan berbagai industri pangan lainnya (Hendrik,2008). Penggunaan starter biasanya dengan salah satu dari tiga cara berikut ini: 1. Starter satu jenis, dimana hanya menggunakan kultur murni dari satu strain bakteri; misalnya S.cremoris, S.lactis 2. Starter multiple, dimana gabungan dari dua atau lebih strain dari bakteri asam laktat dan bakteri penghasil rasa. 3. Starter gabungan strain, dimana gabungan dari proporsi yang tidak diketahui dari dua atau lebih strain dari spesies yang berbeda. Yoghurt pada umumnya menggunakan starter kultur strain campuran, yakni S. thermophillus dan L. bulgaricus. Saat ini, sudah ada yoghurt yang juga mengandung bifidiobacteria dan kadang-kadang L. acidophilus (Ranken,et al., 1997).


Penggunaan S. thermophillus dan L. bulgaricus secara bersama-sama dalam kultur starter yoghurt terbukti telah bersimbiosis dan meningkatkan efisiensi kerja kedua bakteri tersebut. Selain menyebabkan tingkat produksi asam yang tinggi, S. thermophillus tumbuh lebih cepat dan menghasilkan asam dan karbondioksida. Format dan karbondioksida yang dihasilkan ini menstimulasi pertumbuhan L.bulgaricus. Disamping itu, aktivitas proteolitik dari L. bulgaricus ternyata juga menghasilkan peptide dan asam amino yang digunakan S.thermophillus. Dalam proses pembuatan yoghurt, susu menggumpal disebabkan oleh derajat keasaman yang naik. S. thermophillus berperan dahulu untuk menurunkan pH 5,0, baru kemudian disusul L. bulgaricus menurunkan lagi sampai mencapai 4,0. Beberapa hasil fermentasi mikroba yang berperan dalam menentukan rasa produk adalah asam laktat, asetaldehid, asam asetat dan diasetil (Yanuar, 2009). 2.5 Manfaat Yoghurt Hasil penelitian Suarsana, et al., (2005), menunjukkan bahwa pemberian yoghurt dapat menurunkan kadar kolesterol. Skim milk Yoghurt dapat menurunkan kadar asam urotat dan asam urat dalam metabolisme asam lemak, yoghurt juga mengandung probiotik (yaitu bakteri Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus) dengan efek probiotik yang ditimbulkan adalah antara lain mampu mencegah infeksi usus, infeksi saluran genital, menghambat terjadinya tumor, dan dapat menyerap kolesterol sehingga mengurangi kadar kolesterol dalam darah dan meningkatkan digesti laktosa (Suarsana, 2001). Kerja bakteri asam laktat memfermentasikan susu ternyata meningkatkan kandungan gizi yoghurt. Khususnya vitamin B-kompleks, di antaranya vitamin B1


(tiamin), vitamin B2 (riboflavin), vitamin B3 (niasin), vitamin B6 (piridoksin), asam folat, asam pantotenat, dan biotin. Sederet vitamin tersebut membantu meningkatkan kesehatan system reproduksi, kekebalan tubuh, dan ketajaman fungsi berpikir (Yanuar, 2009). 2.6 Bakteri Asam Laktat Bakteri asam laktat sebagai bibit yoghurt yang ditumbuhkan dalam susu akan menyebabkan terbentuknya beberapa senyawa yang memberi aroma dan rasa pada yoghurt seperti: asam-asam non-volatil (laktat, piruvat, oksalat), asam-asam mudah menguap (format, asetat, propionat), senyawa karbonil (asetaldehida, aseton, asetoin) dan senyawa lain seperti asam-asam amino. Fermentasi susu menjadi yoghurt dilakukan dengan bantuan bakteri asam laktat yaitu Lactobacilus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus. L. bulgaricus adalah bakteri gram positif berbentuk batang dan tidak membentuk endospora. Dalam susu, L. bulgaricus akan mengubah laktosa menjadi asam laktat. Bakteri asam laktat bersifat termodurik dan homofermentatif, dengan suhu optimum untuk pertumbuhannya sekitar 45oC. Kondisi optimum untuk pertumbuhannya adalah sedikit asam atau sekitar pH 5,5. S. Thermophilus adalah bakteri gram positif berbentuk bulat, sering pertumbuhanya berbentuk rantai. Bakteri ini dapat diklasifikasikan sebagai bakteri homofermentatif dan termodurik dengan pH optimum untuk pertumbuhanya sekitar 6,5 (Helferich, et al., 1980).


Adapun taksonomi dari Lactobacillus bulgaricus menurut Irianto K., (2006) adalah sebagai berikut: Kingdom : Plantae Filum

: Firmicutes

Kelas

: Bacilli

Ordo

: Lactobacillales

Famili

: Lactobacillaceae

Genus

: Lactobacillus

Species

: Lactobacillus bulgaricus

Adapun taksonomi dari Streptococcus thermophilus menurut Irianto K., (2006) adalah sebagai berikut: Kingdom

: Plantae

Filum

: Firmicutes

Kelas

: Bacilli

Ordo

: Lactobacillales

Famili

: Streptococcaceae

Genus

: Streptococcus

Species

: Streptococcus thermophilus

2.7 Laktosa

Gambar 1. Struktur Laktosa


Laktosa merupakan gula reduksi yang terdapat pada C atom pertama dari molekul glukosa. Seperti diketahui laktosa merupakan disakarida yang tersusun dari glukosa dan galaktosa dengan ikatan 1-4. Di dalam badan, laktosa disinetesa di dalam kelenjar susu (Belitz, et al., 2009). Laktosa sangat sukar dihidrolisa, hanya dapat dihidrolisa dengan asam berkadar tinggi dan suhu yang tinggi pula. Hidrolisa Laktosa di dalam tubuh dilakukoan oleh mikroba dan enzim β-D-galaktosidase yang dihasilkan kelenjar usus. Proses hidrolisa tersebut menghasilkan asam laktat yang dapat mengganggu pertumbuhan bakteri yang tidak diinginkan. Adanya enzim rennin akan menghidrolisa k-kasein yang akan pecah menjadi para-k-kasein yang itdak larut dalam air. pH optimum untuk bekerjanya enzim rennin terletak antara pH 5,3–5,7. Kecepatan koagulasi maksimum terdapat pada suhu 40–42oC (Belitz, et al., 2009). 2.8 Kasein Kasein dalam air susu merupakan partikel yang besar. Di dalamnya tidak saja terdiri dari zat-zat organik melainkan mengandung juga zat-zat anorganik seperti kalsium dan phosphor, di samping itu juga magnesium dan sitrat di dalam jumlah lebih kecil (Belitz, et al., 2009). Kasein dapat diendapkan pada pH 4,6 karena pH tersebut merupakan titik isoelektrisnya. Tetrapi protein lain, pada pH tersebut tidak mengendap. Stabilitas kasein mulai terganggu pada pH 5,3 (Belitz, et al., 2009). Kasein juga merupakan senyawa amfoter yang dapat bereaksi dengan asam maupun basa karena molekulnya mempunyai muatan baik positif maupun negatif. Pada titik isoelektris muatan positif dan negatif sama. Pada pH di atas titik isoelektriknya, protein tersebut bermuatan negatif. Oleh karena itu pada


elektroforesis molekulnya akan bergerak ke elektrode yang bermuatan positif. Begitu sebaliknya pada pH di bawah titik isoelektris, protein mempunyai muatan positif, dan akan bergerak ke elektroda yang bermuatan negatif. Kasein tidak mengalami hidrasi, oleh karena itu pada titik isoelektriknya mudah sekali di endapkan. Pengendapan kasein dapat juga dijalankan dengan enzim proteolitik semacam enzim pepsin dan ficin (Belitz, et al., 2009). 2.9 Pulut Hitam Ketan hampir sepenuhnya didominasi oleh amilopektin sehingga sangat lekat, sementara beras memiliki kandungan amilosa melebihi 20% yang membuat butiran nasinya terpencar-pencar (tidak berlekatan) dan keras. Warna beras yang berbeda-beda diatur secara genetik, akibat perbedaan gen yang mengatur warna aleuron, warna endospermia, dan komposisi pati pada endospermia. Ketan merah, akibat aleuronnya mengandung gen yang memproduksi antosianin yang merupakan sumber warna merah atau ungu (Anonimb, 2009). 2.10 Ragi tape Ragi tape adalah starter yang digunakan dalam proses fermentasi tape. Ragi sebagai starter fermentasi tape yang diperoleh di pasaran mengandung kapang dan khamir dari berbagai jenis. Sebagai contoh terdapat Amylomyces, Mucor, Rhizopus, Aspergiluus. Mikroba yang paling berperanan dalam fermentasi tape adalah Amylomyces rouxii, Endomycopsis burtonii dan Sacharomyces serevisiae. selain itu dijumpai pula bakteri asam laktat (Pediococcus) dan bakteri amilolitik (Bacillus) (Hendrik, 2008). Starter untuk pembuatan tape atau yang lebih dikenal dengan nama ragi tape dapat dibuat dengan bahan beras atau tepung beras, dicampur dengan


beberapa rempah-rempah seperti bawang putih, lada, lengkuas, dan jeruk nipis. Cara pembutannya adalah dengan menumbuk bawang putih, bersama lada dan beras yang telah direndam dalam air selama 8 jam. Rempah-rempah tersebut digunakan sebagai pembangkit aroma dan juga ntuk menghambat mikroba yang tidak diinginkan atau justru untuk menstimulir mikroba yang diinginkan. Apabila digunakan tepung beras, maka sebelum dicampur rempah-rempah, tepung beras harus disangrai terlebih dahulu. Sepotong lengkuas yang akan ditambahkan ditumbuk sampai halus dan diberi air untuk mendapatkan sari lengkuas. Pada campuran pasta atau tepung beras tersebut ditambahkan air adonan. Selain ragi pasar yang mengandung kultur campuran, dapat juga ditambahkan suspense isolat murni kapang dan khamir. Adonan ini harus cukup kental dan lunak, yang kemudian dicetak bulat pipih, ditempatkan pada loyang dan dibiarkan selama 2 hari untuk kemudian dikeringkan. Pengeringan dapat dilakukan dengan penjemuran atau dengan oven pada suhu 40-45oC antara 1-4 hari. Ragi yang digunakan untuk memfermentasikan gula mengandung mikroba yang tahan terhadap kadar gula dan alkohol yang tinggi (Hendrik,2008). 2.11 Tape Pulut Hitam Pembuatan tape termasuk fermentasi hetero, yaitu menggunakan 2 macam biakan dari jenis mikroba yang berbeda. Pada fermentasi tape, ragi pasar sebagai starter fermentasi yang mengandung berbagai macam mikroba. Pembuatan tape pulut hitam membutuhkan lama fermentasi berkisar antara 2-4 hari. Pada hari kedua dihasilkan tape yang mempunyai rasa manis kuat dan bila dibiarkan hingga 4 hari akan terbentuk aroma yang kuat. Tape pulut hitam mempunyai tekstur yang baik karena kadar amilopektinnya tinggi (Hendrik, 2008).


2.12 Cairan Tape Pulut Hitam Air tape yang dihasilkan dari proses fermentasi kurang lebih 50% dari beras ketan yang diolah. Sedangkan dari perasan ketan, diperoleh juga cairan sebanyak 50%. Cairan yang dihasilkan dan yang diperas untuk diambil airnya disebut brem muda. Brem atau sirop tape atau anggur tape adalah hasil pengolahan lebih lanjut dari tape ketan. Brem muda berasa manis dan sedikit asam (Hendrik, 2008). 2.13 Asam Laktat

Gambar 2. Struktur Asam Laktat D, L- atau L-asam laktat (pK = 3,86). Asam laktat diproduksi bersdasarkan sintesis yang dimulai dari etanol membentuk rasemik D, L asam laktat atau melalui homofermentasi (Lactobacillus delbruckii, L. bulgaricus, L. leichmannii) karbohidrat yang biasanya membentuk L- tetapi bisa juga D, L- asam laktat (Belitz, et al., 2009).
