PENGARUH SUBSTRAT TEPUNG TERIGU, TEPUNG BERAS, SUSU KEDELAI DAN
SUSU BUBUK TERHADAP FERMENTASI YOGHURT DENGAN STARTER BIOKUL
DAN PLAIN YOGHURT.
Muhammad Lukman Nur Hakim, Ratri Rahmawati, Taufik Nuraziz
Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro
Jl. Prof. Soedarto, Tembalang, Semarang, 50239, Telp/Fax : (024) 7460058
Abstrack
Tujuan dari percobaan ini adalah mengetahui pengaruh jenis substrat (bahan baku) dengan jenis
starter biokul dan plain yoghurt serta pengaruh waktu terhadap yoghurt yang dihasilkan. Ada tiga
tahap dalam pembuatan yoghurt yaitu pasteurisasi substrat, penambahan starter dan inkubasi.
Hasil percobaan kami menunjukkan substrat paling baik bagi yoghurt ialah susu bubuk dengan
starter biokult. Semua variabel mengalami penurunan kadar glukosa (%s) karena bakteri asam
laktat memecah glukosa menjadi asam laktat, sedangkan densitas semua variabel relative naik
karena koagulasi kasein yang menyebabkan kenaikan viskositas. Derajat keasaman (pH) setiap
variabel mengalami penuruan akibat terbentuknya asam laktat dari fermentasi glukosa.
Kata kunci : yoghurt, biokul, susu bubuk
Abstract
The purpose of this experiment were to determine effect of adding various substrate with two kinds
of starter (biokult and plain yoghurt) and optimum time for fermentation toward yoghurt. The three
steps to produce yoghurt are substrate pasteurization, adding starter and incubation. The result
of this experiment represent that the good substrate was milk powder used biokul as starter. All of
variables decreasing of glucose (%S) because of lactic acids microbial which decompose glucose become lactic acid, while variabels density increase relatively because casein coagulation cause viscositys increasing. Degree of acidity (pH) variables decrease because lactid acid formation as the result of glucose fermentation.
Keywords: yoghurt, biokul, milk powder
PENDAHULUAN
Yoghurt adalah minuman sehat yang terbuat
dari fermentasi susu sapi. Yoghurt dibuat
melalui proses fermentasi menggunakan
campuran bakteri Lactobacillus bulgaricus
dan Streptococcus thermophillus, yang dapat
menguraikan gula susu (laktosa) menjadi
asam laktat. Adanya asam laktat inilah yang
menyebabkan yoghurt berasa asam (Belitz
dan Grosch, 1987; anonym,2012)
TINJAUAN PUSTAKA
Spesifikasi Bahan Baku
Susu bubuk adalah bubuk yang dibuat
dari susu kering yang solid. Susu bubuk
mempunyai daya tahan yang lebih lama
daripada susu cair dan tidak perlu disimpan
dalam lemari es karena kandungan uap airnya
sangat rendah. Berikut ini adalah komposisi
susu bubuk (dancow)
Tabel.1 Komposisi Susus Bubuk
Dancow Tiap 40 Gram
Komposisi Jumlah
Lemak 6 gram
Protein 5 gram
Karbohidrat 26 gram
Tepung beras ialah partikel beras
yang berbentuk butiran halus atau
sangat halus tergantung proses
penggilingannya. Berikut ini adalah
komposisi tepung beras :
Table.2 Komposisi Tepung Beras
Tiap 100 Gram
Komposisi Jumlah
Kalori (gr) 364
Protein (gr) 7
Karbohidrat (gr) 80
Lemak (gr) 0.3
sumber : Direktorat Gizi Departemen Kesehatan R.I., (1996). Susu kedelai atau lebih tepatnya
adalah sari kedelai adalah semacam
minuman dari kacang kedelai,
berwarna putih kekuningan mirip
dengan susu. Berikut ini adalah
komposisi susu kedelai tiap 100 gram
Table.3 Komposisi Susu Kedelai Tiap
100 Gram
Komponen Susu kedelai
Kalori (Kkal) 41
Protein (gr) 3.5
Lemak (gr) 2.5
Karbohidrat (gr) 5
sumber : Departemen Kesehatan
Republic Indonesia
YOGHURT
Yoghurt merupakan hasil olahan susu
yang diproses melalui proses fermentasi
dengan penambahan kultur organism yang
baik, salah satunya yaitu bakteri asam laktat
(sebagai starter). Dalam aksinya, bakteri ini
akan mengubah laktosa (gula susu) menjadi
asam laktat. (Purwiyanto, Haryadi, 2005 ;
anonym,2012). Bahan dasar pembuatan
yoghurt dapat berasal dari susu sapi segar
atau susu kambing (susu segar dan susu
pasteurisasi). Bahan tambahan yoghurt
berupa susu skim dan rim untuk
meningkatkan nilai gizi, pemanis, stabilizer,
flavour, serta pewarna untuk menarik minat
konsumen (tri Eko, Manik, 2007; anonym,
2012)
BAKTERI ASAM LAKTAT
Pada fermentasi glukosa menjadi
asam laktat melibatkan peran bakteri asam
laktat (BAL). Pada percobaan ini digunakan
biokul dan plain yoghurt sebagai starter.
Starter biokult yang terdapat 4 BAL (Bakteri
Asam Laktat) yaitu S.thermophilus,
L.bulgaricus, L.achidophilus dan
Bifidobacterium sedangkan plain yoghurt
mengandung 2 BAL, yaitu S.thermophilus
dan L.bulgaricus. Bio Kul dan plain yoghurt
merupakan produk yoghurt komersial yang
beredar di pasaran. biokul mengandung
protein 5%, lemak 4%, karbohidrat 5% dan
natrium sebanyak 1%. (vitalaya, 2012).
sedangkan komposisi nutrisi plain yoghurt
karbohidrat 6%, protein 5.7%, lemak 1%. BAL dapat memproduksi Senyawa bakteriosin
bermanfaat karena menghambat bakteri
patogen yang dapat merusak makanan ataupun
membayakan kesehatan manusia, sehingga
keamanan makanan lebih terjamin (Walstra dan Geurts, 2005; anonym, 2010)
FERMENTASI YOGHURT
Pengolahan yoghurt dimulai dengan
persiapan starter atau kultur, yaitu
membiakan kultur mumi S. thermophilus dan
L. bulgaricus kemudian mencampurkannya
sebelum diinokulasi pada susu yang akan
difermentasi, dipasteurisasi, pada suhu 85 -
90C sekitar 15 - 30 menit. Kemudian
didinginkan sampai 43C, dan diinokulasi
dengan 2 - 3 persen kultur campuran S.
thermophilus dan L. bulgaricus dan
diinkubasi pada suhu 43C selama 3 - 6 jam
sampai diperoleh keasaman yang diinginkan
yaitu 0,85-0,95 persen (asam laktat) dengan
nilai pH 4,4 - 4,5. Setelah itu produk
didinginkan sampai suhu 5C (Anonym,
2010) .
Reaksinya:
C6H12O6 2 C2H5OCOOH + Energi enzim
Prosesnya:
A. Glukosa asam piruvat (proses glikolisis)
enzim
C6H12O6 2 C2H5OCOOH + Energi B. Dehidrogenasi asam piruvat akan
terbentuk asam laktat
2 C2H3OCOOH + 2 NADH2 2 C2H5OCOOH + 2 NAD
piruvat dehidrogenenasa
METODOLOGI PERCOBAAN Bahan- bahan yang digunakan adalah
susu bubuk 400 ml, susu kedelai 400ml,
tepung beras 400 ml tepung terigu 400ml,
madu (6%W), biokult plain yoghurt (7%W),
NaOH, aquades, fehling A dan B, indicator
metilen blue. Sedangkan alat yang digunakan
antaralain pipet, gelas ukur, labu ukur,
kompor listrik, pignometer, buret, statif, klem
dan thermometer.
Langkah awal adalah pasteurisasi
bahan baku sampai suhu 600C selama 30
menit kemudian dinginkan mencapai suhu
kamar 300C, lakukan pengaturan ph setelah
itu tambahkan starter dan lakukan inkubasi.
Langkah kedua adalah analisa hasil dengan
titrasi menggunakan glukosa standar untuk
mengetahui persentase penurunan kadar
glukosa pada substrat (%S).
HASIL PERCOBAAN DAN
PEMBAHASAN
Hasil Percobaan
Standarisai glukosa = F = 18.5 ml
Tabel. 4 Data Hasil Percobaan Yoghurt
Hari Inkubasi t0 t1 t2
Susu
Kedelai
Biokult
M 9 10.2 13.5
1.074 1.086 1.09
pH 3 3 2
%S 8.845 % 7.64 % 4.587 %
Susu
Kedelai
Plain
Yoghurt
M 9 8.8 14.5
1.078 1.104 1.068
pH 3 3 2
%S 8.813 % 8.78 % 3.745 %
Tepung
beras
Biokult
M 5.6 8 8.3
1.078 1.064 1.096
pH 3 3 3
%S 11.96 % 9.86 % 9.3 %
Tepung
beras plain
Yoghurt
M 7 8 8
1.072 1.032 1.092
pH 3 3 3
%S 10.72 % 10.17 % 9.615 %
Tepung
terigu
Biokult
M 6.9 7.1 9.5
1.094 1.104 1.108
pH 3 3 3
%S 10.603
%
10.32 % 8.12 %
Tepung
terigu Plain
Yoghurt
M 5.5 6.8 6.9
1.088 1.056 1.096
pH 3 3 3
%S 11.94 % 11.079
%
10.58 %
Susucbubuk
Biokult
M 5.3 6.2 10
1.09 1.102 1.104
pH 3 3 2
%S 12.11 % 11.16 % 7.69 %
Susu bubuk
Plain
Yoghurt
M 5.3 5.5 6.5
1.088 1.092 1.096
pH 3 3 2
%S 12.13 % 11.90 % 10.94 %
Pembahasan
Analisa Kadar Glukosa
Setelah melakukan percobaan pembuatan
yoghurt dengan berbagai variabel bahan dan
starter didapatkan data kadar glukosa setiap
harinya sebagai berikut :
Grafik. 1 Analisa Kadar Glukosa
Pengaruh waktu terhadap kadar glukosa Pengaruh waktu terhadap kadar
glukosa dapat kita lihat pada grafik 4.1
dimana selama t0 sampai t2 semua variabel
mengalami penurunan kadar glukosa yaitu
dengan penurunan kadar glukosa sebanyak
5.068% (II) > 4.41% (VII) > 4.265% (I) >
2.66% (III) > 2.48% (V) > 1.36% (VI) >
1.19% (VIII) > 1.11% (IV). Penurunan kadar
glukosa ini terjadi karena adanya nutrisi
glukosa dari substrat yang dikonsumsi oleh
BAL selama proses inkubasi, sehingga
semakin lama waktu inkubasi maka kadar
glukosa akan semakin menurun.
Pengaruh substrat terhadap kadar glukosa
Dari grafik tersebut terlihat bahwa
penurunan kadar glukosa terjadi pada
masing-masing bahan baku (substrat) dengan
dipengaruhi oleh kandungan karbohidrat
didalamnya. Susu kedelai sebanyak 5%
karbohidrat tiap 100 gram susu kedelai,
tepung beras sebanyak 80 % karbohidrat tiap
100 gram, tepung terigu 77,3 % karbohidrat
tiap 100 gram dan susu bubuk sebanyak 65%
karbohidrat tiap 100 gram. Susu bubuk
mengandung laktosa (disakarida) yang terdiri
dari glukosa dan galaktosa. Susunan molekul
yang lebih sederhana daripada oligosakarida
dan polisakarida menyebabkan penurunan
kadar karbohidrat lebih banyak. Hal ini
sesuai dengan grafik 4.1 pada variabel susu
bubuk dengan sarter biokult.
Berikut adalah reaksi pengubahan
karbohidrat menjadi asam laktat :
H2O + (6C6H10O5)n HCL n
C6H12O6 Karbohidrat
glukosa (Slamet Sudarmadji dan Suhadi, 1994) Glukosa Lactobacillus asam laktat + etil
alcohol + CO2 Dari mekanisme fermentasi tersebut kadar
glukosa pada variabel berkurang karena
aktivitas lactobacillus mengubahnya menjadi
asam laktat.
Pengaruh starter terhadap kadar glukosa Di semua substrat, kadar glukosa
yoghurt dengan starter biokult mengalami
kadar glukosa lebih banyak dari yoghurt
dengan starter plain yoghurt. Penurunan
kadar glukosa sebanyak 5.068% (II) > 4.41%
(VII) > 4.265% (I) > 2.66% (III) > 2.48% (V)
> 1.36% (VI) > 1.19% (VIII) > 1.11% (IV).
Hal ini disebabkan dengan asumsi jumlah
masing-masing bakteri sama, maka pada
starter biokult yang terdapat 4 BAL (Bakteri
0
5
10
15
t0 t1 t2
% S
waktu
Grafik Kadar Glukosa (%S) vs Waktu
Susu Kedelai biokult Susu kedelai Plain Yoghurt Tepung beras biokult
Tepung beras Plain Yoghurt Tepung terigu Biokult Tepung terigu Plain Yoghurt
Susu bubuk biokult Susu bubuk Plain Yoghurt
Asam Laktat) yaitu S.thermophilus,
L.bulgaricus, L.achidophilus dan
Bifidobacterium akan mengkonsumsi
glukosa pada starter biokult lebih banyak
daripada starter plain yoghurt yang hanya 2
BAL, yaitu S.thermophilus dan L.bulgaricus.
(Muawanah, 2007 ) (Semadi, 2012 )
Pengukuran pH
Setelah melakukan percobaan
pembuatan Yoghurt dengan berbagai
variabel bahan dan starter didapatkan
perubahan pH setiap harinya sebagai berikut
:
Grafik. 2 pengukuran pH
Pengaruh waktu terhadap pH Dapat kita lihat pada grafik 4.2
dimana selama t0 sampai t1 semua variabel
pH nya tetap yaitu pH 3 dan pada t2 ada
sebagian pH yang berubah menjadi 2 yaitu
substrat susu kedelai dan susu bubuk,
sedangkan tepung beras dan terigutetap.
Sehingga semakin lama waktu inkubasi
mempengaruhi penurunan pH karena
kenaikan konsentrasi asam pada proses
inkubasi mikroba pada pembuatan yoghurt
untuk variabel susu kedelai dan susu bubuk.
Sedangkan pada tepung beras dan terigu
masih belum berubah karena waktu t2 belum
cukup untuk menurunkan pH. Penurunan pH
yang terjadi selama proses penyimpanan
dalam percobaan ini karena adanya
pemecahan laktosa oleh B-galaktosidase
menjadi asam laktat sehingga meningkatkan
kadar asam seiring dengan lamanya waktu
penyimpanan. Selama penyimpanan
Lactobacillus memanfaatkan sumber nutrisi
awal yaitu laktosa (glukosa dan galaktosa)
yang berasal dari susu.
Pengaruh substrat terhadap pH Pengaruh substrat terhadap pH dapat
kita lihat pada grafik 4.2 dengan mengambil
sampel substrat susu kedelai, tepung beras,
tepung terigu dan susu bubuk dengan dengan
starter biokult, dimana sampel susu kedelai
dan susu bubuk mengalami penurunan pH,
karena kandungan karbohidrat pada substrat
yang lebih sederhana yaitu laktosa yang
merupakan disakarida (glukosa dan
galaktosa) daripada tepung terigu dan beras
yang memiliki kandungan karbohidrat
kompleks berupa pati. Dimana proses
hidrolisa pati membutuhkan waktu yang
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
t0 t1 t2
pH
waktu
Grafik pH vs Waktu
Susu Kedelai biokult Susu kedelai Plain Yoghurt Tepung beras biokult
Tepung beras Plain Yoghurt Tepung terigu Biokult Tepung terigu Plain Yoghurt
Susu bubuk biokult Susu bubuk Plain Yoghurt
lebih lama daripada hidrolisa laktosa
sehingga belum bisa menurunkan pH.
Pengaruh starter terhadap pH Pengaruh starter terhadap pH dapat
kita lihat juga pada grafik 4.2 dengan
mengambil sampel substrat tepung beras
akan tetapi dengan starter berbeda yaitu
biokult (S.thermophilus, L.bulgaricus,
L.achidophilus dan Bifidobacterium) dan
plain yoghurt (S.thermophilus dan
L.bulgaricus), dimana pH dari keduanya
belum berubah. Artinya dalam waktu t2
pengaruh dari masing-masing starter belum
optimal dengan asumsi jumlah masing-
masing bakteri sama, dikarenakan pada t2
nutrisi yang akan dikonsumsi BAL dari
masing-masing starter masih dalam proses
hidrolisa pati menjadi glukosa, sehingga
belum menurunkan pH substrat tersebut.
(Anis, 2001).
Pengukuran Densitas
Setelah melakukan percobaan
pembuatan Yoghurt dengan berbagai
variabel bahan dan starter didapatkan
perubahan densitas setiap harinya sebagai
berikut :
Grafik. 3 Pengukuran Densitas
Pengaruh waktu terhadap densitas Pengaruh waktu terhadap densitas
dapat kita lihat pada grafik 4.3 dimana selama
t0 sampai t2 semua variabel mengalami
kenaikan densitas yaitu dengan kenaikan
densitas sebanyak 0.016gr/ml (I), 0.018gr/ml
(III), 0.02gr/ml (IV), 0.014gr/ml (V),
0.008gr/ml (VI), 0.014gr/ml (VII),
0.008gr/ml (VIII).Kenaikan densitas
disebabkan oleh aktivitas Lactobacillus yang
menghasilkan asam laktat dan menyebabkan
pH medium menjadi turun. Penurunan pH
menyebabkan penggumpalan protein susu
terutama kasein sehingga membentuk
gel.Proses penggumpalan kasein terjadi bila
telah tercapai titik isoelektrik pada protein,
dimana muatan pada permukaan protein
sama dengan nol. Protein pada susu
mengandung muatan negative sedangkan
molekul asam laktat bermuatan positif
akibatnya apabila terjadi persinggungan
antara kedua bahan tersebut maka akan
terjadi proses netralisasi yang menyebabkan
protein mengendap. Sehingga, viskositas
meningkat yang diikuti dengan kenaikan
densitas. Jadi kenaikan densitas sebanding
1.021.031.041.051.061.071.081.09
1.11.111.12
t0 t1 t2
Den
sita
s (g
r/m
l)
waktu
Grafik Densitas vs Waktu
Susu Kedelai biokult Susu kedelai Plain Yoghurt Tepung beras biokult
Tepung beras Plain Yoghurt Tepung terigu Biokult Tepung terigu Plain Yoghurt
Susu bubuk biokult Susu bubuk Plain Yoghurt
dengan lamanya waktu inkubasi pada
yoghurt.
Pada grafik 4.3 dapat kita lihat
terdapat penurunan densitas pada variabel
susu kedelai plain yoghurt pada t0 sampai t2
yaitu dari t1 1.078 gr/ml ke 1.068 gr/ml hal
ini disebabkan karena koagulasi protein susu
berhenti disebabkan oleh pengotor yang
membuat yoghurt rusak, selain itu juga
karena bakteri telah memasuki fase death
phase yang artinya aktivitas bakteri menjadi
sangat jauh berkurang. Kerusakan dapat
diakibatkan oleh mikroba lainnya seperti
tumbuhnya miselium dan spora, bisa juga
karena adanya bau yang menyimpang,
pemeriksaan lebih lanjut dapat dilakukan
secara mikroskopis untuk mengetahui
kerusakannya (Sugiarto, 1997).
Pengaruh substrat terhadap densitas Kemudian pengaruh substrat terhadap
densitas dapat kita lihat pada grafik 4.3
dengan mengambil sampel substrat susu
kedelai, tepung beras, tepung terigu dan susu
bubuk dengan dengan starter biokult,
mengalami kenaikan densitas, yaitu sebesar
0.016gr/ml (I), 0.018gr/ml (III), 0.014gr/ml
(V) dan 0.014gr/ml (VII). Dimana kenaikan
densitas masing-masing bahan baku
(substrat) dipengaruhi oleh kandungan
karbohidrat didalamnya. Susu kedelai
sebanyak 5% karbohidrat tiap 100 gram susu
kedelai, tepung beras sebanyak 80 %
karbohidrat tiap 100 gram, tepung terigu 77,3
% karbohidrat tiap 100 gram dan susu bubuk
sebanyak 65% karbohidrat tiap 100 gram.
Jadi semakin banyak kandungan karbohidrat
dalam substrat akan meningkatkan densitas
dari yoghurt selama waktu inkubasi.
Pengaruh starter terhadap densitas Di semua substrat, densitas yoghurt
dengan starter biokult mengalami kenaikan
densitas lebih banyak dari yoghurt dengan
starter plain yoghurt.Yaitu dengan kenaikan
densitas sebanyak 0.016gr/ml (I), 0.018gr/ml
(III), 0.02gr/ml (IV), 0.014gr/ml (V),
0.008gr/ml (VI), 0.014gr/ml (VII),
0.008gr/ml (VIII). Hal ini disebabkan dengan
asumsi jumlah masing-masing bakteri sama,
maka pada starter biokult yang terdapat 4
BAL (Bakteri Asam Laktat) yaitu
S.thermophilus, L.bulgaricus, L.achidophilus
dan Bifidobacterium akan mengkonsumsi
glukosa pada starter biokult lebih banyak
daripada starter plain yoghurt yang hanya 2
BAL, yaitu S.thermophilus dan L.bulgaricus.
( Sirait, Celly H.,1984)
KESIMPULAN
Bahan baku yang menghasilkan
yoghurt dengan kualitas baik ialah susu
bubuk dan susu kedelai dengan starter yang
paling baik ialah biokult karena terdapat 4
jenis BAL dengan asumsi masing-masing
bakteri jumlahnya sama Kadar glukosa (%S)
setiap variabel mengalami penurunan selama
fermentasi karena bakteri asam laktat
memecah glukosa menjadi asam laktat..
Densitas pada semua variabel relative
mengalami kenaikan selama fermentasi
karena terjadi koagulasi kasein sehingga
viskositas meningkat. Namun pada variabel
susu kedelai dengan starter plain yoghurt
terjadi penurunan densitas akibat kontaminan
mikroba yang menghentikan proses
fermentasi. pH setiap variabel selama
fermentasi menurun karena laktosa dijadikan
sumber energy oleh bakteri asam laktat,
menghasilkan asam laktat yang membuat
suasana asam.
DAFTAR PUSTAKA
Anis S, Dyah.2010.Karakteristik Sosis
Probiotik Daging Sapi Mengunakan
lactobacillus casei dab
Bificlobacterium bifidum pada lama
penyimpanan yang bebeda. Fakultas
Peternakan Universitas Diponegoro,
Kampus Tembalang.
anonym, 2010. yoghurt. available on internet.
http:// usu. repository/yoghurt.
diakses pada tanggal 26 Maret pukul
06.00
Anonym. 2012. Yoghurt. available on internet
http://id.digilib.unimus.ac.id/jtptuni
mus-gdl-danialnur diakses pada
tanggal 26 maret 2014 pukul 06.30
pm
Lokakarya Fungsional Non Peneliti.
Balai Penelitian Ternak. Bogor
Muawanah, Anna.2001. Pengaruh Lama
Inkubasi dan Variasi Jenis Starter
Terhadap Kadar Gula, Asam Laktat,
Total Asam dan pH Yoghurt Susu
Kedelai . FSTUIN Syarif
Hidayatullah.Jakarta.
Semadi, Nyoman A. 2012. Pemilihan dan
Penanganan Starter Yoghurt
Ditingkat Industri. Faculty of
Agricultural Technology, Udayana
University Kampus Bukit Jimbaran.
Bali.
Sirait, Celly H.1984. Proses pengolahan
Susu Menjadi Yoghurt. Balai
penelitian Ternak. Bogor.
Sugiarto. 1997. Proses Pembuatan dan
Penyimpanan Yoghurt yang Baik.
Vitalaya, Vicha et. all. 2012 Kesesuaian
Standar Mutu Bio Kul Yoghurt Strawberry berdasarkan SNI
2981_2009 dan Codex Stan 243 2003. Jurusan Teknologi Hasil
Pertanian Fakultas Teknologi
Pertanian Universitas Brawijaya.
Malang