MATA KULIAH : MIKROBIOLOGI LINGKUNGAN
DOSEN :ZAENAB HUSAIN ,SKM,M.Kes
MIKROORGANISME YANG BERPERAN DALAM PEMBUATAN KEFIR
DISUSUN OLEH
NAMA : DIMAS SATRIA NUR ALAMSYAH
NIM : PO.71.3.221.14.1.013
TINGKAT : I.A
KEMENTERIAN KESEHATAN REPUBLIK INDONESIA
POLITEKNIK KESEHATAN KEMENKES MAKASSAR
JURUSAN KESEHATAN LINGKUNGAN
PRODI D.III
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan
kehadirat Allah SWT, Tuhan segenap alam, atas limpahan rahmat dan karunia-Nya,
penulis dapat menyelesaikan makalah dengan judul “Mikroorganisme yang Berperan
dalam Fermentasi kefir”. Makalah ini dibuat sebagai tugas mata kuliah Mikrobiologi
Lingkungan. Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan terima kasih yang
setinggi-tingginya kepada yang terhormat kepada dosen mata kuliah sistem
endokrin dan semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan makalah ini.
Demikian semoga makalah ini bisa
menjadi tambahan referensi untuk mahasiswa kesehatan lingkungan. Kami sadar
bahwa makalah masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, kami mengharapkan
kritik dan saran yang bersifat membangun khususnya dari dosen penanggung jawab
mata kuliah agar dalam pembuatan makalah berikutnya bisa lebih sempurna.
Akhir kata kami berharap makalah ini
dapat bermanfaat bagi banyak orang. Terima kasih.
Makassar, 26 november 2014
Penulis
DAFTAR ISI
Kata pengantar
Daftar isi
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang
B. Tujuan
C. Manfaat
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Pengertian
Kefir
B. Manfaat
Fermentasi Kefir
BAB III PEMBAHASAN
A.
Manfaat Kefir
B.
Proses Pembuatan
BAB IV PENUTUP
A. Kesimpulan
B. Saran
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Produk susu fermentasi diperkirakan sudah
dikenal sejak 6600 SM oleh masyarakat di kawasan Timur Tengah yang hidup secara
nomaden atau berpindah-pindah. Biasanya, mereka hidup dengan beternak,
mengambil daging dan susu sebagai sumber makanan sehari-harinya. Susu yang
dihasilkan oleh ternak kemudian dikumpulkan kedalam kantong yang terbuat dari
kulit kambing atau bagian perut hewan ruminansia.
Beberapa produk susu fermentasi yang dikenal
antara lain; labneh (labaneh) yang merupakan produk susu
fermentasi yang sangat terkenal dalam masyarakat Lebanon dan Timur Tengah. Ini
adalah yogurt yang dikentalkan, yang digunakan untuk membuat sandwich bersama
campuran minyak zaitun, potongan mentimun, buah zaitun, dan beberapa bumbu.Buttermilk merupakan
produk samping dari proses pembuatan mentega. Ini adalah miuman yang sangat
popular bagi masyarakat Skandinavia dan eropa. Dahi merupakan
minuman susu fermentasi yang sangat popular dan disukai mayarakat India.
Minuman ini memiliki cita rasa yang masam dan sering dicampur dengan aneka
bumbu untuk meningkatkan cita rasanya.Mazum dikenal juga dengan
matsoon. Koumiss merupakan minuman susu fermentasi yang asli
dan sangat tua. Koumiss dikenal oleh kaum Scythians.Yoghurt merupakan
produk fermentasi susu yang sudah dikenal luas oleh masyarakat internasional.
Pengertian makanan fungsional menurut Codex
FAO adalah makanan yang dikonsumsi sebagai bagian dari diet yang berdampak
positif secara psikologis dan/atau menurunkan risiko penyakit kronis, diluar
fungsi gizi inti dalam makanan tersebut. Pengertian probiotik menurut Codez FAO
adalah mikroorganisme hidup yang tercatat dalam jumlah yang cukup dan
memberikan nilai positif bagi kesehatan dalam tubuh. Kefir menurut Codex adalah
suatu kultur dengan starter berupa biji kefir yang terdiri atas mikroorganismeseperti Lactobacillus
kefiri, Leuconostoc, Lactococcus, danAcetobacter. Pada biji
kefir jugaterdapat kontribusi kelompok ragi atau yeast yaitu ragi yang
memfermentasi laktosa dan ragi yang tidak memfermentasi laktosa.
Selama proses fermentasi susu, biji kefir
akan melakukan propagasi atau perbanyakan dengan membentuk matriks komplek
dengan struktur membungkus kedalam. Penelitian telah menemukan bahwa bakteriLactobacillus
kefiranofaciens tersebar disekitar permukaan biji kefir dari jumlah
meningkat di bagian tengah, sementara polulasi bakteriLactobacillus
kefir hanya berada di sejumlah kecil area di permukaan.
Dalam beberapa literature
disebutkan bahwa susu yang digunakan sebaiknya merupakan susu segar mentah
(raw), namun dengan alasan higienitas, susu dipanaskan atau dipasteurisasi
terlebih dahulu.
Setelah dipasteurisasi, temperature susu
diturunkan sampai mencapai suhu ruang, yaitu sekitar 20 – 25oC, kemudian diberi
starter berupa biji kefir , dan difermentasikan.
Proses fermentasi kefir bias mencapai 24-48
jam. Saat proses fermentasi berlangsung, bakteri asama laktat akan menguraikan
laktosa menjadi asam laktat. Asam laktat menyebabkan penurunan pH sehingga
kefir bercita rasa masam. Disamping penguraian laktosa, terjadi juga penguraian
protein susu menjadi komponen yang lebih kecil, yaitu asam amino. Asam amino
juga berkontribusi menurunkan nilai pH. Dengan demikian, semakin lama proses
fermentasi, semakin masam pula cita rasa kefir.
Selama proses fermentasi, disamping terjadi
penurunan pH juga terbentuk gas CO2 dan senyawa alcohol (0,08%-2%). Gas ini
terbentuk karena aktivitas mikroorganisme, yaitu ragi. Oleh karena itu, saat
proses fermentasi berlangsung sebaiknya gunakan wadah yang berpenutup tidak terlalu
rapat agar gas yang terbentuk dapat keluar.
Setelah proses fermentasi selesai, biji kefir
dipisahkan dan kefir pun dikemas. Untuk membentuk cita rasa yang kuat biasanya
pembuatan kefir dilanjutkan dengan proses penuaan dengan fermentasi lanjutan
selama 24 jam. Setelah proses 2o=5o, temperature yang rendah menyebabkan
aktivitas mikroorganisme berjalan relative lebih lambat sehingga pembentkan
asam laktat berjalan dengan lambat.Perbadaan antarakefir dengan yoghurt antara
lain adalah starter kefir berupa biji kefir yang merupakan biomass beberapa
bakteri dan beberapa ragi. Yoghurt biasanya dibuat dengan menggunakan bakteri
asam laktat, seperti Lactobacillus dan Streptococcus.
Karakter kefir yang khas yaitu beraroma
seperti tart miliki tekstur yang lembutdan berkarbonasi,diperoleh karena
pembentukan gas dari aktivitas ragi. Kesamaan kefir dengan yoghurt secara umum
adalah cita rasanya yang asam. Namun secara spesifik, kefir memiliki nilai
organoleptik yang berbeda dan skala khasiat yang lebih luas.Kefir yang sudah
jadi, yang mengandung mikroorganisme kefir dapat dimanfaatkan untuk membuat
satu bagian kefir yang baru dengan cara mencampurkannya ke dalam susu segar
yang baru.
B.
Tujuan
Tujuan
yang ingin dicapai pada laporan ini antara lain :
1.
Untuk mengetahui mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan kefir.
2.
Mengetahui manfaat mikroorganisme dalam pembuatan kefir.
3. Untuk mengetahui bagaimana mikroorganisme
berperan dalam proses pembuatan kefir.
C.
Manfaat
Setelah
membaca makalah ini di harapkan mahasiswa akan memperoleh manfaat :
1.
Mahasiswa mengetahui mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan kefir
2.
Mahasiswa mengetahui manfaat mikroorganisme dalam pembuatan kefir
3.
Mahasiswa dapat mengetahui bagaimana mikroorganisme berperan dalam
pembuatan kefir
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A.
Pengertian
Kefir adalah susu yang difermentasi
dan berasal dari Caucasus. Kefir dibuat dengan menginokulasi susu sapi, kambing
atau domba dengan biji kefir. Kefir tradisional dibuat dalam kantong kulit yang
tergantung dekat pintu masuk/keluar dan kantong diketuk oleh setiap yang
melintas untuk membantu susu dan biji kefir tercampur dengan baik.
Menurut Albaarri dan Murti (2003)
kefir adalah produk susu yang difermentasikan dengan menggunakan bakteri asam
laktat seperti Lactobacillus lactis, Lactobacillus delbrueckii subsp.
bulgaricus, dengan ragi dalam proses fermentasi tersebut menghasilkan asam dan
alkohol. Pada tahap akhir proses dilakukan dalam kemasan tertutup untuk tujuan
produksi karbonat.Bahan untuk pembuatan kefir biasanya adalah susu sapi atau
susu kambing.Kefir ini diproduksi di negara-negara di Rusia dan hanya sedikit
diproduksi di negara-negara Eropa. Kefir mengandung 0.5 – 1,0 % alkohol dan 0,9
– 1,1 % asam laktat. Produk ini sangat populer di Uni Soviet, dimana konsumsi
kefir mencapai 4,5 kg per kapitapertahun.
Kefir diperoleh melalui proses
fermentasi susu pasteurisasi menggunakan starter berupa butir atau biji kefir
(kefir grain/kefir granule), yaitu butiran-butiran putih atau krem dari
kumpulan bakteri, antara lain Streptococcus sp., Lactobacilli dan beberapa
jenis ragi/khamir nonpatogen. Bakteri berperan menghasilkan asam laktat dan
komponen flavor, sedangkan ragi menghasilkan gas asam arang atau karbon
dioksida dan sedikit alkohol. Itulah sebabnya rasa kefir di samping asam juga
sedikit ada rasa alkohol dan soda, yang membuat rasa kefir lebih segar, dan
kombinasi karbon dioksida dan alkohol menghasilkan buih yang menciptakan
karakter mendesis pada produk.
Kefir
merupakan produk susu yang difermentasikan dengan menggunakan bakteri asam
laktat seperti Lactobacillus lactis, Lactobacillus
delbrueckii subsp. bulgaricusbersama ragi dan menghasilkan asam dan
alkohol. Pada tahap akhir proses dilakukan pematangan dalam kemasan tertutup
agar terbentuk karbonat (Albaarri dan Murti, 2003).
B. Proses Fermentasi Kefir
Tahap
awal proses fermentasi adalah membuat inokulum. Tujuannya adalah menyediakan
inokulum yang berada dalam keadaan aktif, sehingga dapat mempersingkat fase
adaptasi (lag fase) pada waktu fermentasi. Lama fase adaptasi
dipengaruhi oleh volume inokulum dan kondisi fisiologisnya. Fase ini dapat
dikurangi sampai serendah-rendahnya apabila komposisi inokulum yang digunakan
sama dengan komposisi medium fermentasi (Rachman, 1989). Pada proses fermentasi
kefir gula dipecah menjadi asam piruvat. Piruvat oleh khamir Candida
kefir diubah menjadi Acetaldehida menjadi etanol, sedangkan oleh Lactobacillus
bulgaricus diubah menjadi asam laktat, seperti pada Gambar 1. Bakteri
dan jamur serta beberapa macam khamir mampu memecah gula (glukosa) menjadi
karbondioksida dan air. Khamir juga merupakan pengubah aldehid menjadi alkohol
yang paling efisien. Khamir Saccharomyces ellipsoideus adalah
organisme yang penting dalam industri alkohol. Walaupun organisme lain juga
mampu menghasilkan alkohol, tetapi alkohol yang dihasilkan masih tercampur
dengan aldehid, asam dan ester sehingga pemisahannya menjadi sulit.
Lama
fermentasi berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroba. Pertumbuhan awal yang
terlihat apabila suatu selmikroorganisme diinokulasikan pada nutrien agar
adalah pembesaran ukuran, volume dan berat sel. Sel-sel terus membelah secara
eksponensial/ secara cepat. Selama kondisi memungkinkan, 12 pertumbuhan dan
pembelahan sel berlangsung sampai sejumlah besar populasi sel terbentuk
(Buckle et al., 1985) Waktu antara pembelahan sel berbeda-beda
tergantung spesies bakteri dan kondisi lingkungannya. Tipe pertumbuhan yang
cepat ini disebut juga pertumbuhan logaritmik karena
apabilajumlah log sel digambarkan terhadap waktu akan menunjukkan garis lurus.
Tetapi tipe pertumbuhan logaritmik ini tidak langsung terjadi
pada saat sel dipindahkan pada nutrien agar dan tidak terjadi secara terus
menerus.
Proses
fermentasi dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor – faktor yang mempengaruhi
fermentasi adalah :
1.
Substrat (Medium)
Substrat/medium fermentasi menyediakan zat gizi yang
diperlukan oleh mikroba untuk memperoleh energi, pertumbuhan, bahan pembentuk
sel dan biosintesa produk-produk metabolisme. Bermacam-macam substrat dapat
dipakai untuk melangsungkan fermentasi yaitu serealia, pati, laktosa, glukosa
dan sukrosa sebagai sumber karbon, sedangkan asam amino, protein, nitrat, garam
amonium, tepung kedelai dan sisa fermentasi sebagai sumber nitrogen. Selain
untuk memenuhi pertumbuhan sel dan pembentukan produk fermentasi, medium yang
digunakan akan berpengaruh terhadap Ph.
a. Suhu
Suhu
fermentasi menentukan jenis mikroba yang dominan selama fermentasi.
Contohnya Lactobacillus bulgaricus yang termasuk dalam
kelompok Bakteri Asam laktat, pada umumnya suhu pertumbuhan optimum 40o - 45oC,
sedangkan khamir mempunyai suhu pertumbuhan optimum pada 20o - 30oC mempunyai
pertumbuhan optimum fermentasi pada pembuatan sayur asin sangat sensitif
terhadap perubahan suhu. Jika konsentrasi asam yang diinginkan telah tercapai,
maka suhu dapat dinaikkan untuk menghentikan fermentasi.
b. Asam
Makanan
yang mengandung asam pada umumnya dapat bertahan lama. Beberapa hasil
fermentasi terutama asam dapat mencegah pertumbuhan mikroba yang beracun di
dalam makanan misalnya Clostridium botulinum yang pada pH di
bawah 4,6 tidak dapat tumbuh dan membentuk toksin. Tetapi jika oksigen cukup
jumlahnya dan kapang dapat tumbuh serta fermentasi berlangsung terus, maka daya
awet dari asam tersebut akan hilang. Pada keadaan ini mikroba proteolitik dan
lipolitik dapat berkembang biak (Rahman, 1989). Contohnya adalah
pada proses fermentasi susu. Susu segar pada umumnya akan
terkontaminasi dengan beberapa macam mikroba dan yang dominan mula-mula
adalah Streptococcus lactis, sehingga dapat menghasilkan asam
laktat. Tetapi pertumbuhan selanjutnya dari bakteri ini akan terhambat oleh
keasaman yang dihasilkannya sendiri. Oleh karena itu bakteri tersebut akan
menjadi inaktif sehingga kemudian akan tumbuh bakteri jenisLactobacillus yang
Iebih toleran terhadap asam daripada Streptococcus. Lactobacillus juga
akan menghasilkan asam lebih banyak lagi sampai jumlah tertentu yang dapat
menghambat pertumbuhannya, karena pada keasaman yang tinggi Lactobacillus akan
mati, kemudian tumbuh khamir yang lebih tolern terleran terhadap asam
c. Oksigen
Oksigen
selama proses fermentasi diatur untuk memperbanyak atau menghambat pertumbuhan
mikroba tertentu. Setiap mikroba memerlukan oksigen yang jumlahnya
berbedapertumbuhan atau membentuk sel-sel baru, dan untuk fermentasi.Misalnya
ragi roti (Saccharomyces cerevisiae) akan tumbuh lebih baik
pada keadaan aerobik, tetapi akan melakukan fermentasiterhadap gula jauh lebih
cepat pada keadaan anaerobik (Winarno et al., 1980).Candida
kefir merupakan salah satu khamir yang melakukan fermentasi secara
anaerob, sedangkan Lactobacillusgaricus merupakan bakteri
yang bersifat fakultatif anaerob.
d. Mikroba
Proses
Fermentasi pada umumnya dilakukan dengan menggunakan kultur murni. Kultur ini
dapat disimpan dalam keadaan kering atau dibekukan, misalnya kultur murni dari
bakteri asam laktat untuk membuat keju. Kadang-kadang tidak digunakan kultur
murni untuk fermentasi, tetapi menggunakan starter atau laru (Winarno et
al., 1980). Mikroba yang digunakan dalam proses fermentasi kefir antara
lain bakteri Lactobacillus bulgaricus dan khamir
Candida kefir.
a. Bakteri
Asam Laktat (BAL)
Bakteri
asam laktat (BAL) dikelompokkan sebagai bakteri gram positif, bentuk kokus atau
batang yang tidak berspora dengan asam laktat sebagai produk utama fermentasi
karbohidrat. BAL terdiri dari empat genus yaitu Lactobacillus,Leuconostoc,Streptococcus
dan Pediococcus . Lactobacillus delbrueckii ssp.bulgaricus atau
biasa disebut BAL atau L. Bulgaricus. BAL
merupakan bakteri yang sering digunakan sebagai starter kultur untuk susu fermentasi,
berpotensi sebagai antikolesterol yang diduga karena adanya
Eksopolisakarida/EPS (Malaka dan Laga, 2005). BAL mampu untuk bersaing dengan
bakteri lain dalam proses fermentasi alami karena memiliki ketahanan terhadap
pH yang tinggi sampai rendah. Bakteri ini juga dinyatakan sebagai bakteri asidurik atau asidofilik,
karena memerlukan pH yang relatif rendah (sekitar 5,4 - 4.6) supaya tumbuh
dengan baik.,Lactobacillus bulgaricus memproduksi asetaldehida yang
membentuk aroma pada yoghurt (Balows et al.,1991). BAL
dibagi menjadi dua kelompok yaitu bakterihomofermentatif dan
bakteri heterofermentatif. Bakteri homofermentatif dengan
produk utama adalah asam laktat melalui glikoslisis dan bakteri heterofermentatifmemproduksi
asam laktatdan sejumlah etanol, asam asetat, melalui jalur
6-phosphoglukanat/phosphoketolase.Lactobacillus bulgaricus termasuk dalam
kelompok bakteri asam laktat (BAL) homofermentatif dengan asam
laktat sebagai produk utama fermentasi karbohidrat melalui fermentasi 1 mol
glukosa menjadi 2 mol asam laktat sebagai berikut: C6 H 12O6 2CH3 CHOHCOOH
Glukosa Asam laktat Lactobacillus bulgaricus merupakan bakteri
gram positif, bentuk kokus atau batang yang tidak berspora. Suhu optimum
pertumbuhan Lactobacillus bulgaricusadalah 40°C - 45°C.
b. Khamir
Khamir
adalah organisme uniseluler yang bereproduksi secara aseksual dengan spora.
Khamir mempunyai peran penting dalam industri pangan dengan memproduksi enzim
yang membantu terjadinya reaksi kimia seperti pembentukan alkohol sebagai
metabolit primer maupun senyawa antibakteri sebagai metabolit sekunder. Khamir
juga mempunyai peran penting pada fermentasi produk dari susu, karena
menyediakan nutrisi untuk pertumbuhan mikroba lain seperti asam amino, vitamin,
dan mengkondisikan pH. Pada proses fermentasi anaerob khamir memecah glukosa
menjadi alkohol dan karbondioksida sebagai berikut:
C6H12O6 C2H5OH
+ 2CO2
Glukosa
alkohol karbondioksida Sebagian besar khamir memerlukan oksigen untuk
pertumbuhannya. Selain oksigen, substrat yang utama dari khamir adalah gula.
Khamir menghasilkan etil alkohol dan karbondioksida dari gula sederhana seperti
glukosa dan fruktosa. Khamir pada umumnya toleran terhadap asam dan dapat
tumbuh pada pH 4,0 –4,5, selain itu rentang suhu pertumbuhan khamir sangat luas
yaitu dari 0oC – 50oC, dengan suhu optimum 20oC – 30oC (Rahman etal.,
1992) Khamir pada kefir belum banyak dipelajari dibanding dengan bakteri pada
kefir. Khamir yang terdapat pada kefir antara lain Candida kefir.
Candida kefirdalam bentuk aseksual adalah Kluyveromyces
marxianus yang digunakan untuk memproduksi enzim laktase, termasuk
jenis khamir yang dapat memfermentasi laktosa (Farnworth, 2005).
c. Kacang
Merah
Kacang
merah (Phaseolus vulgaris L) termasuk dalam Famili
Leguminoseae alias polong-polongan, satu keluarga dengan kacang hijau,
kacang kedelai dan kacang tolo. Kacang merah merupakan salah satu
jenis kacang yang sering digunakan dalam pembuatan makanan di
Indonesia dan dunia. Kacang merah mudah didapatkan karena sudah
ditanam di seluruh propinsi di Indonesia. Daerah sentrapenghasil kacang merah
adalah Jawa Barat, Jawa Tengah, Yogyakarta, Sulawesi Selatan,
Bengkulu dan Nusa Tenggara Timur.
Kacang
merah kering adalah sumber karbohidrat kompleks, serat, vitamin B (terutama
asam folat dan vitamin B1), kalsium, fosfor, zat besi dan protein. (Afriansyah,
2007). Kacang merah merupakan sumber serat yang baik. Setiap 100 gram kacang
merah kering menyediakan serat sekitar 24 gram, yang terdiri dari campuran
serat larut dan tidak larut air. Serat larut dapat menurunkan konsentrasi
kolesterol dan gula darah. Serat larut air difermentasi dalam usus besar
menghasilkan asam lemak rantai pendek, yang dapat menghambat sintesis
kolesterol hati (Afriansyah, 2007). Kacang merah juga merupakan salah satu jenis kacang
yang mengandung senyawa bioaktif polifenol dalam bentuk prosianidin sekitar
7%-9% terutama pada kulitnya. Polifenol antara lain mempunyai aktivitas
antibakteri yaitu menghambat pertumbuhan bakteri patogen. Pada Tabel 3
diperlihatkan komposisi gizi kacang merah (Anonim, 2007.A). Pemanfaatan kacang
merah menjadi produk susu nabati atau susu nabati terfermentasi seperti halnya
kedelai belum banyak dilakukan. Pembuatan susu kacang merah hampir sama dengan
pembuatan susu yang berasal dari bahan baku kacang-kacangan lain seperti
susu kedelei dan susu kacang hijau.
d. Aktivitas
Antibakteri
Antibakteri
merupakan suatu zat atau komponen yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri
atau kapang (bakteristatik atau fungistatik) atau
membunuh bakteri atau kapang (bakterisidal atau fungisidal)
(Ardiansyah, 2007). Zat aktif yang terkandung dalam berbagai jenis ekstrak
tumbuhan dapat menghambat beberapa mikroba patogen maupun perusak makanan
seperti Staphylococcus aureus,Escherichia coli dan Bacillus
cereus. Senyawa antibakteri dalam pangan antara lain berasal dari tumbuhan
maupun dari proses fermentasi. Antibakteri tumbuhan dapat berasal dari biji,
buah, batang, daun dan umbi. Contoh bahan pangan yang mengandung antibakteri
dengan kandungan komponen aktifnya adalah bawang putih, kunyit dan
rempah-rempah. Senyawa antibakteri sebagai hasil proses fermentasi adalah asam
organik, hidrogen peroksida, acetaldehyd, diacetyl, karbokdioksida dan alkohol
sebagai metabolit primer. Asam organik yang dihasilkan antara lain asam laktat.
Dengan adanya asam laktat menyebabkan penurunan pH sehingga dapat menghambat
pertumbuhan bakteri E. coli yang optimum pada pH 6 – 7
(Surono,2004).Senyawa antibakteri yang dihasilkan melalui proses fermentasi
sebagai metabolit sekunder antara lain bacteriocin.
Metabolitsekunder adalah senyawa yang dihasilkan oleh mikroorganisme tetapi
bukan merupakan kebutuhan pokok fisiologis dari mikroorganisme tersebut.
Senyawa antibakteri bacteriocin dihasilkan pada fase
decay atau pada fase stationer, yaitu pada saat subsrat
mulai habis pada lama fermentasi tertentu. Pada saat substrat mulai habis, akan
merangsang terbentuknya enzim-enzim yang berperan untuk pembentukkan metabolit
sekunder. Penelitian lain yang dilakukan oleh Todorov dan Dicks (2007),
menyebutkan bahwa aktivitas antibakteri berupa bacteriocin yang
dihasilkan oleh Lactobacillus pentosus ST712BZ optimum
setelah lama fermentasi 24 jam dengan media pertumbuhan yang ditambahkan 20-40
gram/liter glukosa. Salah satu kriteria pemilihan antibakteri untuk diaplikasikan
dalam bahan pangan adalah keefektifan penghambatannya. Semakin kuat
penghambatannya, semakin efektif digunakan (Ardiansyah, 2007) Mekanisme
penghambatan mikroorganisme oleh senyawa antibakteri antara lain disebabkan
oleh beberapa faktor antara lain :
1.
Mengganggu pembentukan dinding sel
Mekanisme
ini disebabkan karena adanya akumulasi komponen limfofilat yang terdapat pada
dinding atau membran sel sehingga menyebabkan perubahan komposisi penyusun
dinding sel. Efek penghambatan senyawa antibakteri lebih efektif terhadap
bakteri gram positif daripada bakteri gram negatif. Hal ini disebabkan
perbedaan komponen penyusun dinding sel kedua kelompok bakteri tersebut.
2.
Bereaksi dengan membran sel
Mengganggu
dan mempengaruhi integritas membran sitoplasma sehingga mengakibatkan kebocoran
materi intraseluler.
3.
Menginaktivasi enzim
Mekanisme
yang terjadi menunjukkan kerja enzim terganggu dalam mempertahankan
kelangsungan aktivitas mikroba, sehingga mengakibatkan enzim akan memerlukan
energi dalam jumlah besar untuk aktivitasnya. Akibatnya energi untuk
pertumbuhan menjadi berkurang, sehingga aktivitas mikroba menjadi terhambat dan
inaktif apabila berlangsung lama.
4.
Menginaktivasi fungsi material genetik
Merusak
materi genetik sehingga mengganggu proses pembelahan sel untuk pembiakan. Ada
beberapa cara yang digunakan untuk mengetahui aktivitas antibakteri dalam
produk makanan fermentasi antara lain dengan metode sumur agar dan metode
difusi agar. Prinsip dari kedua metode tersebut adalah sama yaitu dengan
melihat adanya zona bening di sekitar sumur atau cakram. Semakin besar diameter
zona bening di sekitar sumur atau cakram menunjukkan aktivitas antibakteri yang
tinggi
e. Polifenol
Polifenol
adalah kelompok zat kimia yang ditemukan pada tumbuhan. Zat ini mempunyai tanda
khas yaitu banyak gugus fenol dalam molekulnya. Senyawa fenol dalam tanaman
dibagi dalam 3 kelompok besar yaitu asam fenol, flavonoid dan tanin. Flavonoid
mempunyai fungsi memberi warna (merah, jingga, kuning dan hijau) dan rasa pada
sayur-sayuran (Maulana, 2005). Flavonid termasuk senyawa polifenol yang banyak
ditemukan pada tanaman teh (48%), bawang merah (29%) dan apel (7%). Flavonoid
sebagai bagian dari senyawa polifenol juga mempunyai aktivitas sebagai
antibakteri. Berdasarkan penelitian Alberto et al. (2006), efek
antibakteri dari polifenol pada kulit apel dapat menghambat pertumbuhan bakteri
patogen pada manusia yaitu Escherichia coli, Staphylococcus
aureus dan beberapa bakteri patogen lainnya. Penelitian lain
menyebutkan bahwa aktivitas antibakteri dari polifenol pada fermentasi teh
dapat melawan bakteri Streptococcus mutans(Sasaki et al.,
2004). Mekanisme penghambatan antibakteri polifenol antara lain adalah dengan
cara :
1.
Mengganggu pembentukkan dinding sel.
Terjadinya akumulasisenyawa antibakteri dipengaruhi oleh bentuk tak
terdisosiasi. Pada konsentrasi rendah, molekul fenol lebih hidrofobik, dapat
mengikat daerah hidrofobik membran protein dan dapat melarut pada fase lipid
dari membran bakteri.
2.
Bereaksi dengan membran sel.Komponen
bioaktif fenol dapat mengakibatkan lisis sel dan menyebabkan denaturasi
protein, menghambat pembentukan protein sitoplasma dan asam nukleat serta
menghambat ikatan ATP-ase pada membran sel.
f. Bakteri Escherichia
coli (E. coli)
Escherichia
coli (E.coli) ditemukan oleh Theodor Escherich adalah
spesies utama bakteri gram negatif, berbentuk batang, bersifat fakultatif
anaerob dan termasuk dalam golongan Enterobacteriacea, mempunyai
pertumbuhan yang sangat cepat.Suatu stereotip tertentu bersifat patogen
dan sering menyebabkan keracunan makanan. Bakteri ini sering menyebabkan
gangguan masalah
kesehatan pencernaan yaitu diare, muntaber dan masalah pencernaan lainnya.
Bakteri ini banyak terdapat pada tempat persiapan makanan melalui bahan baku
dan masuk dalam makanan melalui tangan (Anonim.2008.B). Menurut Surono
(2004), E.coli mempunyai pertumbuhan yang optimum pada pH 6
-7.
g. Mutu
Kimia Kefir
Kefir dapat dinilai berdasarkan mutu kimia
sesuai SNI antara lain total asam, PH dan kadar alkohol. Ketiga parameter
tersebut merupakan salah satu parameter susu fermentasi. Total asam pada kefir
dihitung sebagai asam laktat. Asam merupakan metabolit primer dalam proses
fermentasi kefir yang dihasilkan dari pemecahan glukosa oleh
bakteri Lactobacillus bulgaricus sebagai bakteri homofermentatif (Azizah,
2004). Salah satu cara untuk memnentukan jumlah asam laktat adalah
dengan metode titrasi. Titrasi merupakan cara analisis dengan
mengukur jumlah larutan yang diperlukan untuk bereaksi secara tepat
dengan zat yang terdapat dalam larutan lain.
Tingkat keasaman atau pH adalah jumlah
konsentrasi ion H+ dalam larutan yang ditunjukkan dengan skala 1-14. Skala pH
merupakan suatu cara yang tepat untuk menggambarkan konsentrasi ion-ion
hidrogen dalam larutan. Makin besar konsentrasi ion hidrogen,maka larutan
semakin asam. Dalam proses fermentasi kefir, pH yang rendah mengindikasikan
adanya akumulasi asam laktat (Azizah, 2004). Kadar Alkohol dalam kefir
merupakan metabolit primer dalam proses fermentasi yang dihasilkan oleh
khamir Candida kefir. Alakohol dihasilkan dari pemecahan glukosa.
Kadar alkohol yang terbentuk dalam fermentasi tergantung pada kandungan
gula di dalam substrat, macam khamir, suhu fermentasi dan jumlah oksigen. Salah
satu cara pengukuran kadar alkohol adalah dengan metode destilasi. Hasil destilasi
ditimbang menggunakan alat yaitu piknometer.
BAB III
PEMBAHASAN
A.
Manfaat Kefir
Kandungan zat gizi kefir hampir sama
dengan susu yang digunakan sebagai bahan kefir namun memiliki berbagai
kelebihan bila dibandingkan dengan susu segar. Kelebihan tersebut yaitu adanya
:
a. Asam yang terbentuk dapat
memperpanjang masa simpan, mencegah pertumbuhan mikroorganisme pembusuk sehingga
mencegah pertumbuhan mikroorganisme patogen sehingga meningkatkan keamanan
produk kefir (Fardiaz, 1987).
b. Meningkatkan ketersediaan
vitamineral (B2, B12, asam folat, fosfor dan kalsium) yang baik untuk tubuh,
c. Mengandung mineral dan asam amino esensial
(tryptopan) yang berfungsi sebagai unsur pembangun, pemelihara, dan memperbaiki
sel yang rusak,
d. Fosfor dari kefir membantu
karbohidrat, lemak dan protein dalam pembentukan sel serta untuk menghasilkan
tenaga,
e. Mengandung kalsium (Ca)
dan magnesium (Mg), Chromium (Cr) sebagai unsur mineral mikro esensial (Surono,
2004).
Kefir
mengandung sekitar 0,8% asam laktat dan 1% alkohol. Ditinjau dari kandungan
gizi minuman ini hampir sama dengan susu asalnya kecuali pada laktosanya agak
rendah (Harris dan Karmas, 1989). Beberapa efek kesehatan yang dapat diperoleh
dari bakteri asam laktat sebagai probiotik antara lain dapat memperbaiki daya
cerna laktosa, mengendalikan jumlah bakteri patogen dalam usus, meningkatkan
daya tahan alami terhadap infeksi dalam usus, menurunkan serum kolesterol,
menghambat tumor, antimutagenik dan antikarsinogenik, meningkatkan system imun,
mencegah sembelit, memproduksi vitamin B dan bakteriosin (senyawa antimikroba)
dan inaktivasi berbagai senyawa racun dan menghasilkan metabolit-metabolit
seperti H202 dan asam laktat.
B.
Proses Pembuatan
1.
Alat
|
SARUNG
TANGAN
|
SARINGAN
PLASTIK DAN SPATULA
|
|
TOPLES
KACA
|
BISA
JUGA MENGGUNAKAN TOPLES PLASTIK
|
|
GELAS
UKUR
|
TIMBANGAN
|
2.
Bahan
|
SUSU
MURNI
|
|
|
BIB
IT KEFIR/GRAIN
|
STARTER
KEFIR
|
3.
Cara pembuatan
a.
Pertama-tama panaskan
susu segar Lakukan pasteurisasi dengan cara memanaskan susu menggunakan api
sedang kurang lebih 70”c-85’c agar panasnya merambat sempurna. Setelah susu
agak mendidih, tahan 15 menit.lalu dinginkan segera susu didalam panci
tersebut pada wadah yang berisi air dingin. Lalu biarkan sampai hangat kuku.
b. Masukan
bibit sebanyak 100gr pada media susu 2liter yang telah siap untuk di proses
dalam pembuatan KEFIR
c.
Setelah bibit dimasukan tutup rapat wadah dan simpan pada suhu ruangan
selama 2×24 jam atau 2 hr sampai tampak koagulasi seperti gambar dibawah:
d. Setelah proses fermentasi selama 2×24 jam pada suhu ruangan sekitar
22
-28
selesai. Siapkan saringan plastik
dan wadah untuk menyaring KEFIR yang telah di fermentasikan tersebut.lalu aduk
perlahan dengan spatula dan tuangkan kedalam saringan
e. Pisahkan bibit yang sudah tersaring dengan perlahan agar tidak
merusak bibit kefir dan goyangkan perlahan saringan untuk memudahkan kefir
tersaring dengan sempurna
.
f.
Pisahkan kefir hasil
penyaringan pada botol atau wadah tertutup masukan lemari pendingin pada suhu
kulkas dan siap untuk dikonsumsi.lakukan proses awal pada bibit yg sudah
tersaring tersebut.
Bibit atau inokulan dalam pembuatan
kefir disebut biji kefir, yang sebetulnya merupakan bibit kefir yang sudah
dikeringkan. Biji ini sebetulnya kumpulan berbagai jenis mikroba yang menempel
di permukaan kasein (protein susu). Biji tersebut berwarna putih kekuningan dan
tidak dapat larut dalam air maupun beberapa pelarut lainnya. Bila biji kefir
dimasukkan dalam susu maka biji tersebut akan mengembang karena menyerap air
dan warnanya berubah menjadi putih. Biji kefir mengandung 24% polisakarida yang
bersifat lengket (antara lain mengandung amilopektin) serta mikroba simbiotik
yaitu khamir (Saccharomyces kefir dan Torula kefir), Lactobacilli
(Lactobacillus caucasicus), Leuconostocs serta Streptokoki laktat
Bibit kefir dapat dipakai ulang
beberapa kali dan bibit ini diperoleh dengan cara pemisahan melalui
penyaringan. Kemudian biji kefir dicuci dan direndam dalam air dingin dan
disimpan pada suhu 4˚C. Penyimpanan dengan cara basah ini hanya tahan satu
minggu. Bila akan disimpan dalam jangka waktu yang lama, biji kefir harus
dikeringkan dengan cara dibungkus kain bersih selama 36 – 48 jam pada suhu
kamar, kemudian disimpan pada suhu 4˚C. Biji kefir kering ini dapat
dipertahankan aktivitasnya lebih dari satu tahun.
Bahan baku pembuatan kefir adalah
susu, baik susu sapi, domba maupun kambing. Susu dipanaskan pada suhu 85˚C selama
30 menit atau 95˚C selama 5 menit. Tujuan pemanasan untuk membunuh mikroba yang
tidak diinginkan dan denaturasi protein untuk meningkatkan viskositas produk.
Kemudian susu didinginkan (22 – 23˚C) dan ditambahkan biji kefir, diinkubasi
pada suhu 22 – 23˚C selama kurang lebih 20 jam atau pada suhu 10˚C selama 1 – 3
hari. Pada akhir fermentasi produk mengandung alkohol 0,5 – 1,0 % dan asam
laktat 0,9 – 1,1 % dan gas CO2. Biji kefir dipisahkan dari produk, dicuci dan
dipersiapkan untuk produksi selanjutnya. Untuk meningkatkan stabilitas maka
kefir didinginkan pada suhu 5˚C selama beberapa jam untuk pematangan sehingga
diperoleh kefir yang baik mutunya.
BAB IV
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh dari
praktikum fermentasi kefir ini adalah :
ü
Kefir merupakan produk susu yang telah mengalami fermentasi
asam dan alkohol, karena itu kefir memiliki rasa asam, alkoholik, dan
berkarbonat
ü
Mikroorganisme dalam bibit kefir diantaranya Lactococcus
lactis, Lactobacillus acidophilus, Lb. kefir, Lb.
kefirgranum, dan Lb. parakefir yang berfungsi dalam
pembentukan asam laktat dari laktosa
ü
Asam yang terbentuk pada kefir dapat memperpanjang masa
simpan, mencegah pertumbuhan mikroorganisme pembusuk sehingga mencegah
kerusakan susu, dan mencegah pertumbuhan mikroorganisme pathogen
ü
Selama proses fermentasi terjadi perubahan biokimia dari
substrat akibat aktivitas bakteri asam laktat heterofermentasi dan khamir
alkoholik.
B.
Saran
Pada fermentasi kefir ini harus memperhatikan
bagaiman proses pengolahannya, dan harus menjaga suhu, asam, agar tidak terjadi
kerusakan pada proses fermentasi kefir ini, adapun suhu yang efektif pada
fermentasi kefir ini haru pada suhu 22
-28
, agar fermentasi kefir ini dapat sempurna, dan
juga proses penyaringannya juga harus benar-benar baik agar kefir dapat
tersaring sempurna.
DAFTAR PUSTAKA
Tidak ada komentar:
Posting Komentar