Kombucha Teh

SKRIPSI

PENGEMBANGAN PRODUK KOMBUCHA PROBIOTIK BERBAHAN BAKU TEH HITAM (Camellia sinensis)

Oleh

SANJUNG TRIA ANUGRAH F24101050

2005 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

Sanjung Tria Anugrah. F241010150. Pengembangan Produk Kombucha Probiotik Berbahan Baku Teh Hitam (Camellia sinensis). Di bawah bimbingan Betty Sri Laksmi Jenie. 2005. RINGKASAN Kesadaran masyarakat terhadap kesehatan termasuk dalam hal konsumsi makanan maupun minuman yang semakin meningkat membuat konsumen tidak hanya mempertimbangkan aspek selera dan pemenuhan gizi saja, tetapi juga mempertimbangkan aspek fungsional makanan bagi kesehatan. Salah satu produk yang dapat memberikan manfaat bagi kesehatan adalah minuman probiotik. Salah satu minuman yang sudah sangat dikenal di Indonesia, bahkan di dunia dan sudah diketahui manfaatnya adalah teh. Produk teh lain yang sebenarnya sudah lama dikenal adalah minuman fermentasi teh baik teh hitam atau teh hijau yang disebut kombucha. Kombucha mempunyai rasa manis keasamasaman dan mengandung sedikit alkohol. Untuk manusia minuman ini telah terbukti dapat meningkatkan stamina tubuh, menurunkan berat badan, menormalkan fungsi organ-organ tubuh, mengobati asam urat, mencegah kanker dan meningkatkan kekebalan tubuh. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan produk minuman probiotik baru yaitu kombucha yang bersifat probiotik sehingga aspek fungsionalnya bagi kesehatan meningkat dengan mutu yang baik ditinjau dari rasa dan aroma yang dapat diterima oleh konsumen serta mempunyai umur simpan yang cukup. Penelitian ini dilakukan dalam tiga tahap yang meliputi (1) pembuatan kombucha probiotik, (2) aktivitas antibakteri kombucha probiotik terhadap bakteri patogen (Challenge Test), dan (3) studi penyimpanan. Kultur bakteri asam laktat (BAL) yang digunakan adalah L. plantarum pi28a (5%) dalam bentuk kultur starter yang menggunakan susu skim (10%) dan glukosa (3%). Konsentrasi teh mempengaruhi pertumbuhan BAL baik dalam teh manis, teh manis yang ditambah starter kombu secara bersamaan maupun kombucha. Konsentrasi teh yang diteliti (12 g dan 9 g dalam 1 L air) menghasilkan jumlah BAL yang berbeda pada semua jenis perlakuan teh, dimana teh dengan konsentrasi 9 g dalam 1 L air menghasilkan viabilitas BAL yang lebih baik yaitu dari 104-105 CFU/ml menjadi 106 CFU/ml. Inokulasi BAL yang dilakukan dalam dua cara (dengan penambahan susu skim dan tanpa susu skim) juga memberikan viabilitas yang berbeda. Penambahan susu skim (10%) pada kultur starter dapat meningkatkan jumlah BAL menjadi 107-108 CFU/ml dalam teh manis maupun kombucha. Proses sterilisasi juga mempengaruhi pertumbuhan BAL dalam produk. Pada kombucha yang mengalami sterilisasi viabilitas BAL rendah (106 CFU/ml), sedangkan kombucha dan teh manis tidak steril menunjukkan viabilitas yang baik (107-108 CFU/ml). Dengan demikian kombucha tidak steril dipilih untuk diteliti lebih lanjut. Kombucha probiotik dapat menghambat pertumbuhan bakteri patogen. Jumlah E. coli dan S. aureus awal adalah 104 CFU/ml kemudian setelah inkubasi selama 24 jam menurun sebesar 4 unit log, sedangkan jumlah S. aureus menurun sebesar 3 unit log.

Hasil uji statistik menunjukkan bahwa penambahan BAL berpengaruh nyata terhadap pH kombucha, namun tidak memberikan pengaruh nyata terhadap total asam tertitrasi (TAT), kadar gula, aroma dan rasa. Aroma kombucha probiotik lebih disukai daripada kombucha kontrol, sedangkan perbedaan rasa antara kedua jenis kombucha tersebut tidak nyata. Dengan demikian produk kombucha probiotik secara umum dapat diterima. Selama penyimpanan 4 minggu pada suhu lemari es (3-5oC), kombucha probiotik tidak menunjukkan pengaruh nyata terhadap viabilitas BAL, TAT, kadar gula, aroma dan rasa dibandingkan dengan kombucha kontrol. Jumlah BAL L. plantarum pi28a dalam kombucha probiotik selama 4 minggu mengalami penurunan kurang dari satu unit log yaitu dari 7.8 x 107 CFU/ml menjadi 2.6 x 107 CFU/ml. Nilai pH cenderung menurun, nilai TAT meningkat namun tidak nyata, sedangkan kadar gula nilainya cenderung stabil (8.5-8.6oBrix).

PENGEMBANGAN PRODUK KOMBUCHA PROBIOTIK BERBAHAN BAKU TEH HITAM (Camellia sinensis)

SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor

Oleh SANJUNG TRIA ANUGRAH F24101050

2005 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

PENGEMBANGAN PRODUK KOMBUCHA PROBIOTIK BERBAHAN BAKU TEH HITAM (Camellia sinensis)

SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor

Oleh SANJUNG TRIA ANUGRAH F24101050

Dilahirkan pada tanggal 5 Januari 1984 di Bogor Tanggal lulus : 24 Oktober 2005 Menyetujui, Bogor, November 2005

Prof. Dr. Ir. Betty Sri Laksmi Jenie, MS Dosen Pembimbing Mengetahui, Ketua Departemen ITP

Dr. Ir. Dahrul Syah, MSc Ketua Departemen ITP

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 5 Januari 1984, merupakan anak ke-3 dari 3 bersaudara dari pasangan Endin Alamsyah, Amd dan Nunung Kurniasari. Penulis menyelesaikan pendidikan Taman Kanak-kanak di TK Bustanul Athfal Aisyiah Leuwiliang pada tahun 1989. Sekolah Dasar di SDN I Leuwiliang diselesaikan pada tahun 1995 dan Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama di SLTPN I Leuwiliang diselesaikan pada tahun 1998. Selanjutnya pada tahun 2001 penulis telah menyelesaikan Sekolah Menengah Umum di SMUN 5 Bogor. Pada tahun yang sama penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI (Undangan Seleksi Masuk IPB) di Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian. Selama masa perkuliahan, penulis aktif mengikuti berbagai kegiatan kemahasiswaan yaitu sebagai pengurus HIMITEPA IPB periode 2002-2003, panitia Lomba Cepat Tepat Ilmu pangan (LCTIP) XI Tingkat Nasional, National Students Paper Competition (NSPC) I dan II, BAUR (acara keakraban mahasiswa baru ITP), serta sebagai asisten praktikum mata kuliah Kimia Dasar I dan II, Prinsip Sanitasi Pangan dan Teknologi Pengolahan Pangan Hewani. Penulis juga memperoleh beasiswa penelitian dari Bogor International Club. Pada bulan Oktober 2005, penulis telah menyelesaikan skripsi sebagai tugas akhir yang berjudul Pengembangan Produk Kombucha Probiotik Berbahan Baku Teh Hitam (Camellia sinensis), dibawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Betty Sri Laksmi Jenie, MS.

KATA PENGANTAR

Alhamdulillaahirabbil ‘aalamiin, segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas segala karunia dan hidayahNya yang telah diberikan kepada penulis selama masa penelitian hingga penyelesaian penulisan skripsi ini. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada pihakpihak yang telah banyak membantu penulis, yaitu : Prof. Dr. Ir. Betty Sri Laksmi Jenie, MS selaku Dosen Pembimbing , atas segala bimbingan dan arahannya selama masa studi hingga penyelesaian skripsi ini. Dr. Ir. Yadi Haryadi, MSc dan Ir. Endang Prangdimurti, MSi selaku Dosen Penguji sidang skripsi, atas segala masukan dan nasehat perbaikan skripsi. Seluruh staf pengajar Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Institut Pertanian Bogor, atas ilmu dan bimbingannya selama masa studi. Seluruh laboran : Pak Koko, Pak Rojak, Pak Sidik, Pak Mulyono, Pak Wahid, Pak Yahya, Pak Gatot, Bu Rubiyah, Pak Solihin, Pak Sobirin, Teh Ida dan Mbak Sri atas bantuan dan kerja samanya. Keluargaku tersayang : Mama, Apa, Rindu, Teni, A’Dadan, A’Koko, Rindank dan Mutiara atas segala kasih sayang, doa, pengertian dan dorongannya baik material maupun spiritual. Bogor International Club atas bantuan dana penelitian yang diberikan. Sahabat-sahabat terbaikku : Martantri, Ari, Vica, Via dan Maya atas segala kenangan indah dan unik yang tak terlupakan. Semoga persahabatan ini tetap terjalin...amiin. Manong dan Pitoy atas segala bantuan, dukungan, traktiran, keceriaan, kritikan dan nasehatnya. Kelompok B-4 : Daniel, Rahmat dan Udin atas segala kerja keras selama praktikum dan kuliah. Mimi dan Ivan teman satu bimbingan, atas semangat, solidaritas dan waktunya selama ini. Pejuang-pejuang tangguh Lab Mikro (Putri, Umi, Christina, Vivin, Boss, Sigit, Bule, Aya, Amanda, Novi, Bro) atas kebersamaannya dalam suka dan suka selama penelitian. Okta, Tamie, Indri yang selalu berbagi inspirasi

dan hal-hal berharga lainnya. Nia, Sidharta, Nandang, Jalu, Intan, Sidiq, Derry, Astri, Izal, Ulik, Dedy, Ribka, golongan B dan teman-teman TPG’38 lainnya atas segala kerja sama, kebersamaan dan solidaritasnya selama 4 tahun ini. TPG’37 (Kak Renny, Esti, Renita, Nuni, Erna, Sabeth, Tria, Linggam, Triyani, Kang Ua) untuk koleksi bahan kuliah dan sumber pengalaman yang berharga. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu...semoga mendapat balasan yang lebih baik dari Allah SWT.

Semoga

skripsi

ini

dapat bermanfaat bagi

semua

pihak

yang

membutuhkan. Amiin.

Bogor, November 2005

Penulis

ii

DAFTAR ISI

Hal KATA PENGANTAR.................................................................................

i

DAFTAR ISI...............................................................................................

iii

DAFTAR TABEL.......................................................................................

v

DAFTAR GAMBAR..................................................................................

vi

DAFTAR LAMPIRAN...............................................................................

vii

I. PENDAHULUAN.................................................................................

1

A. LATAR BELAKANG......................................................................

1

B. TUJUAN...........................................................................................

2

II. TINJAUAN PUSTAKA.........................................................................

3

A. TEH.................................................................................................

3

B. KOMBUCHA.................................................................................

5

C. PEMBUATAN KOMBUCHA........................................................

7

D. BAKTERI ASAM LAKTAT..........................................................

9

1. Sifat Bakteri Asam Laktat.......................................................

9

2. Bakteri Asam Laktat sebagai Probiotik...................................

11

3. Aktivitas Antibakteri dari Bakteri Asam Laktat.....................

13

4. Perkembangan Produk Pangan sebagai Carrier Food Probiotik..................................................................................

14

E. SIFAT BAKTERI PATOGEN........................................................

16

1. Escherichia coli.......................................................................

16

2. Staphylococcus aureus............................................................

16

III. METODOLOGI PENELITIAN............................................................

18

A. BAHAN DAN ALAT.....................................................................

18

B. METODE PENELITIAN................................................................

18

1. Pembuatan Kombucha Probiotik.........................................

18

a. Persiapan Kultur BAL................................................

18

b. Pembuatan Kombucha Probiotik................................

19

2. Aktivitas Antibakteri Kombucha Probiotik Terhadap

Bakteri 20

Patogen (Challenge Test).......................................

iii

3. Studi Penyimpanan Kombucha Probiotik...........................

20

C. METODE ANALISIS.....................................................................

22

1. Analisis Mikrobiologi..........................................................

22

2. Analisis Kimia.....................................................................

23

3. Analisis Uji Organoleptik....................................................

24

4. Analisis Statistika................................................................

25

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN.............................................................

26

A. PEMBUATAN KOMBUCHA PROBIOTIK.................................

26

1. Pengaruh Konsentrasi Teh Hitam........................................

26

2. Pengaruh Susu Skim............................................................

27

3. Pengaruh Sterilisasi.............................................................

29

B. UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI DARI BAKTERI ASAM LAKTAT..........................................................................................

30

C. UJI PENYIMPANAN KOMBUCHA PROBIOTIK.......................

36

1. Viabilitas BAL.....................................................................

37

2. Nilai pH................................................................................

39

3. Nilai TAT (Total Asam Tertitrasi).......................................

41

4. Kadar Gula...........................................................................

42

5. Sifat Organoleptik Kombucha Probiotik.............................

43

a. Aroma.............................................................................

44

b. Rasa.................................................................................

45

V. KESIMPULAN DAN SARAN...............................................................

48

A. KESIMPULAN..................................................................................

48

B. SARAN..............................................................................................

49

DAFTAR PUSTAKA..................................................................................

50

LAMPIRAN.................................................................................................

56

iv

DAFTAR TABEL

Hal Tabel 1.

Komposisi kimia daun teh segar dan teh hitam....................

4

Tabel 2.

Kandungan zat nutrisi kombucha.........................................

6

Tabel 3.

Pengaruh konsentrasi teh terhadap pertumbuhan

Tabel 4.

BAL…...................................................................................

26

Pengaruh sterilisasi terhadap pertumbuhan BAL..................

29

v

DAFTAR GAMBAR

Hal Gambar 1.

Starter Kombu.......................................................................

8

Gambar 2.

Pembuatan kombucha probiotik…………………….……..

21

Gambar 3.

Pengaruh susu skim dalam teh manis dan kombucha terhadap pertumbuhan BAL……………………..................

28

Gambar 4.

Kombucha probiotik dan kombucha kontrol.........................

29

Gambar 5.

Pengaruh jenis teh dan sterilisasi terhadap pertumbuhan E. coli....................................................................................

Gambar 6.

31

Pengaruh jenis teh dan sterilisasi terhadap pertumbuhan BAL pada uji aktivitas antibakteri dengan E. coli................

31

Gambar 7.

Jumlah E. coli dalam tiga jenis teh kontrol (tanpa BAL).....

32

Gambar 8.

Pengaruh jenis teh dan sterilisasi terhadap pertumbuhan S. aureus................................................................................

Gambar 9.

32

Pengaruh jenis teh dan sterilisasi terhadap pertumbuhan BAL pada uji

aktivitas antibakteri dengan S. aureus........

33

Gambar 10. Jumlah S. aureus dalam tiga jenis teh kontrol (tanpa BAL).....................................................................................

33

Gambar 11. Pengemasan kombucha kontrol dan kombucha probiotik....

37

Gambar 12. Jumlah BAL (log CFU/ml) kombucha probiotik selama penyimpanan dingin (3-5oC).................................................

38

Gambar 13. Nilai pH kombucha probiotik dan kontrol selama penyimpanan dingin (3-5oC).................................................

39

Gambar 14. Nilai TAT (%) kombucha probiotik dan kontrol selama penyimpanan dingin (3-5oC).................................................

41

o

Gambar 15. Kadar gula ( Brix) kombucha probiotik dan kontrol selama penyimpanan dingin (3-5oC).................................................

42

Gambar 16. Pengaruh penyimpanan dingin terhadap penerimaan aroma kombucha probiotik dan kontrol...........................................

44

Gambar 17. Pengaruh penyimpanan dingin terhadap penerimaan rasa kombucha probiotik dan kontrol...........................................

46

vi

DAFTAR LAMPIRAN

Hal Lampiran 1.

Jumlah BAL pada berbagai jenis teh...…………………...

57

Lampiran 2a.

Jumlah E. coli pada uji antibakteri …………....................

58

Lampiran 2b.

Jumlah BAL pada uji antibakteri dengan E. coli...............

59

Lampiran 3a.

Jumlah S. aureus pada uji antibakteri.................................

60

Lampiran 3b.

Jumlah BAL pada uji antibakteri dengan S. aureus...........

61

Lampiran 4a.

Jumlah E. coli pada uji antibakteri (kontrol)......................

62

Lampiran 4b.

Jumlah S. aureus pada uji antibakteri (kontrol)..................

63

Lampiran 5.

Jumlah BAL kombucha probiotik pada penyimpanan dingin (3-5oC).....................................................................

Lampiran 6a.

Nilai pH kombucha probiotik dan kontrol pada penyimpanan dingin (3-5oC)...............................................

Lampiran 6b.

65

o

Kadar gula ( Brix) kombucha probiotik dan kontrol pada penyimpanan dingin (3-5oC)...............................................

Lampiran 8b.

65

Hasil uji statistik nilai TAT kombucha probiotik dan kontrol selama penyimpanan dingin (3-5oC)......................

Lampiran 8a.

65

Nilai TAT kombucha probiotik dan kontrol pada penyimpanan dingin (3-5oC)...............................................

Lampiran 7b.

65

Hasil uji statistik nilai pH kombucha probiotik dan kontrol selama penyimpanan dingin (3-5oC)......................

Lampiran 7a.

64

66

Hasil uji statistik kadar gula (oBrix) kombucha probiotik dan kontrol selama penyimpanan dingin (3-5oC)...............

66

Lampiran 9.

Uji konsumen.....................................................................

66

Lampiran 10.

Nilai rata-rata skor kesukaan panelis terhadap kombucha probiotik dan kontrol selama penyimpanan dingin (3-5oC).................................................................................

Lampiran 11a.

Hasil uji statistik (Uji T) terhadap aroma kombucha probiotik selama penyimpanan dingin (3-5oC)...................

Lampiran 11b.

67

67

Hasil uji statistik (Uji T) terhadap aroma kombucha kontrol selama penyimpanan dingin (3-5oC)......................

67

vii

Lampiran 12a.

Hasil uji statistik (Uji T) terhadap rasa kombucha probiotik selama penyimpanan dingin (3-5oC)...................

Lampiran 12b.

68

Hasil uji statistik (Uji T) terhadap rasa kombucha kontrol selama penyimpanan dingin (3-5oC)……………………...

68

Lampiran 13.

Form kuisioner uji konsumen.............................................

70

Lampiran 14.

Form kuisioner uji hedonik.................................................

71

viii

I. PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG Seiring dengan perkembangan zaman, kesadaran masyarakat terhadap kesehatan semakin meningkat termasuk dalam hal konsumsi makanan maupun minuman. Saat ini konsumen tidak hanya mempertimbangkan aspek selera dan pemenuhan gizi saja, tetapi juga mempertimbangkan aspek fungsional makanan bagi kesehatan. Salah satu produk yang dapat memberikan manfaat bagi kesehatan adalah minuman probiotik. Probiotik adalah mikroorganisme yang secara aktif meningkatkan kesehatan dengan cara memperbaiki keseimbangan mikroflora usus jika dikonsumsi dalam keadaan hidup dengan jumlah yang memadai. Probiotik secara langsung mampu membantu mikroflora yang berada di saluran pencernaan guna menghambat bakteri patogen yang dapat mengganggu saluran pencernaan. Manfaat probiotik bagi tubuh diantaranya dapat mencegah diare, meningkatkan daya tahan tubuh, mengurangi racun dalam tubuh, menormalkan pergerakan usus, mencegah konstipasi, meningkatkan daya cerna dan menurunkan kolesterol darah (Shortt, 1999). Di negara maju, probiotik sudah diminati konsumen lebih dari 10 tahun lalu. Pola hidup modern dan bergesernya pola makan seyogyanya diimbangi dengan konsumsi beragam makanan fungsional, yang menyehatkan. Berbagai jenis pangan fungsional probiotik yang selanjutnya berkembang adalah dalam bentuk minuman berbasis susu dan susu fermentasi. Saat ini, pengembangan produk probiotik adalah mencari carrier food yang cocok selain produk susu. Beberapa penelitian yang telah dilakukan yaitu menggunakan es krim, selai, velva sebagai carrier food. Salah satu minuman yang sudah sangat dikenal di Indonesia, bahkan di dunia dan sudah diketahui manfaatnya adalah teh. Menurut Biro Pusat Statistik (2005), produksi teh Indonesia pada tahun 2001 adalah sebesar 129.260 ton. Selain sebagai minuman yang menyegarkan, teh telah lama diyakini memiliki khasiat bagi kesehatan tubuh. Teh merupakan salah satu bahan penyegar yang

populer penggunaannya di Indonesia selain kopi dan coklat, hal ini disebabkan rasa dan aroma yang khas pada air seduhan teh. Alasan utama penggunaan teh sebagai bahan minuman segar adalah karena adanya kandungan alkaloid kafein yang mempunyai efek rangsangan terhadap manusia (Coopley dan Van Arsdel, 1964). Manfaat teh bagi kesehatan antara lain mencegah kanker, mengurangi stres, dan menurunkan tekanan darah tinggi. Pada umumnya teh dikonsumsi sebagai minuman biasa yang diseduh dengan air masak, dicampur gula, susu atau air jeruk. Produk teh lain yang sebenarnya sudah lama dikenal adalah minuman teh baik teh hitam atau teh hijau hasil proses fermentasi yang disebut kombucha. Kombucha mempunyai rasa manis keasam-asaman dan mengandung sedikit alkohol. Minuman ini mengandung berbagai jenis asam organik seperti asam glukuronat, asam glukonat, asam asetat, asam folat, selain itu juga mengandung asam amino, vitamin, antibiotik dan zat lainnya. Untuk manusia minuman ini telah terbukti dapat meningkatkan stamina tubuh, menurunkan berat badan, menormalkan fungsi organ-organ tubuh, mengobati asam urat, mencegah kanker dan meningkatkan kekebalan tubuh (Frank, 1995). Pada penelitian ini dikembangkan produk kombucha probiotik dengan menggunakan teh hitam, karena teh hitam merupakan bahan yang relatif murah, cukup banyak tersedia, dan memiliki citarasa, warna dan aroma yang banyak digemari. Aplikasi penambahan bakteri asam laktat berpotensi probiotik pada kombucha akan meningkatkan aspek fungsional kombucha menjadi minuman probiotik.

B. TUJUAN

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan produk minuman probiotik baru yaitu kombucha yang bersifat probiotik sehingga aspek fungsionalnya bagi kesehatan meningkat dengan mutu yang baik ditinjau dari rasa dan aroma yang dapat diterima oleh konsumen serta mempunyai umur simpan yang cukup.

2

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. TEH Tanaman teh (Camellia sinensis) termasuk dalam genus Camellia famili Theaceae. Tanaman teh tumbuh di daerah tropis dan subtropis dengan curah hujan sepanjang tahun tidak kurang dari 1500 mm. Tanaman ini memerlukan kelembaban yang tinggi dan temperatur udara antara 13-29.3oC (Sutejo, 1972). Selain sebagai minuman yang menyegarkan, teh telah lama diyakini memiliki khasiat bagi kesehatan tubuh. Manfaat teh bagi kesehatan antara lain mencegah kanker, mengurangi stres, dan menurunkan tekanan darah tinggi. Secara umum berdasarkan cara atau proses pengolahannya, teh dapat diklasifikasikan menjadi 3 jenis, yaitu teh hijau, teh oolong, dan teh hitam. Teh hijau dibuat dengan cara menginaktivasi enzim oksidase atau fenolase yang ada dalam pucuk daun teh segar, dengan cara pemanasan atau penguapan menggunakan uap panas, sehingga oksidasi enzimatik terhadap katekin dapat dicegah. Teh hitam dibuat dengan cara memanfaatkan terjadinya oksidasi enzimatik terhadap kandungan katekin teh. Sementara, teh oolong dihasilkan melalui proses pemanasan yang dilakukan segera setelah proses rolling atau penggulungan daun, dengan tujuan untuk menghentikan proses fermentasi, yang memiliki karakteristik khusus dibandingkan teh hitam dan teh hijau (Hartoyo, 2003). Pintauro (1977) mengungkapkan yang dimaksud dengan teh hitam adalah teh yang dibuat dari daun muda pohon teh setelah mengalami pelayuan, penggulungan, fermentasi dan pengeringan. Minuman yang dibuat dari teh hitam disebut teh seduhan. Teh hitam juga tersedia dalam berbagai bentuk, yaitu rajangan, teh celup atau teh instan dimana masing-masing bentuk memberikan warna, rasa dan aroma yang berbeda. Komposisi kimia teh terdiri dari kafein, tanin, protein, gula dan minyak atsiri yang terbentuk setelah fermentasi dan menghasilkan aroma (Johnson dan Peterson, 1974). Menurut Potter (1973), daun teh mengandung 3 komponen

penting yang mempengaruhi mutu minuman yaitu kafein yang memberikan efek stimulan, tanin dan senyawa turunannya yang membentuk warna, strength dan rasa sepat, serta minyak atsiri yang menghasilkan flavor dan aroma. Komposisi kimia daun teh segar dan teh hitam dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Komposisi Kimia Daun Teh Segar dan Teh Hitam Komponen

Jumlah (% berat kering) Daun teh segar

Teh hitam

Selulosa dan serat kasar

34.00

34.00

Protein

17.00

16.00

Klorofil dan pigmen lain

1.50

1.00

Pati

0.50

0.25

Tanin

25.00

13.00

Tanin teroksidasi

0.00

4.00

Kafein

4.00

4.00

Asam Amino

8.00

9.00

Gum dan Gula

3.00

4.00

Mineral

4.00

4.00

Total abu

5.50

5.50

Bahan Essensial

0.00

trace

Sumber : Harler (1964)

Senyawa-senyawa dalam teh dan manfaatnya bagi kesehatan antara lain katekin mengurangi munculnya kanker dan tumor, menurunkan kadar kolesterol darah, tekanan darah tinggi dan kadar gula dalam darah, membunuh bakteri dan virus influenza, dan melawan bakteri penyebab plak. Kafein memiliki aktivitas antioksidan dan mengurangi kelelahan, efek deuretiknya

4

sedang. Vitamin C membantu mengurangi stress, melawan influenza dan sebagai antioksidan. Polifenol memiliki efek astringent, membunuh bakteri disentri, difteri dan kolera. Flavanoid menguatkan pembuluh darah, mencegah holitosis (Hartoyo, 2003). Salah satu komponen teh yang berperan aktif dalam menghambat mikroba adalah senyawa tanin atau katekin (epikatekin, galokatekin, epigalokatekin dan epigalokatekin galat). Senyawa ini dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme termasuk bakteri patogen dan penyebab kanker. Bahkan, komponen volatil dari teh hijau dapat melawan beberapa jenis bakteri, kapang, virus dan parasit. Prinsip kerja katekin ini adalah dengan cara bereaksi dengan protein pada dinding sel maupun membran sel dari mikroorganisme tersebut. Sehingga terjadi perubahan mekanisme permeabilitas dari dinding sel bakteri. Persenyawaan fenolat dapat bersifat bakterisidal atau bakteriostatik tergantung pada konsentrasi yang digunakan. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa katekin teh hijau secara kuat dapat menghambat pertumbuhan Vibrio cholerae 01, Staphylococcus aureus, S. epidermidis, Escherichia coli, Vibrio parahaemoliticus,

V.

minicus,

Campylobacter

jejuni,

Plesiomonas

shigelloides, Clostridium perfringens, dan Streptococcus mutans; virus seperti Influenza A dan B, Polio tipe 3, Herpes simplex dan Vaccinia ( Juneja et al., 2000).

B. KOMBUCHA Kombucha berasal dari kata kombu dan cha. Kombu berasal dari nama seorang tabib dari Korea dan cha berarti teh. Kombucha merupakan kumpulan dari khamir dan bakteri yang ditumbuhkan pada media air teh hijau atau teh hitam yang manis (Frank, 1995). Kombucha merupakan teh fermentasi tradisional dengan rasa sedikit asam dan manis, serta bersifat menguntungkan bagi kesehatan. Teh ini banyak dikonsumsi oleh masyarakat di seluruh belahan dunia, dan pada waktu lampau digunakan di Cina, Rusia dan Jerman (Steinkrauss, 1996). Frank (1995)

5

menambahkan bahwa kombucha siap diminum setelah pHnya berkisar antara 2.5-3.5 dengan lama fermentasi 8-12 hari. Hasil fermentasi kombucha berupa suspensi yang dapat menghasilkan asam organik seperti asam glukuronat, asam asetat, asam laktat, asam folat, selain itu menghasilkan asam amino, vitamin, zat antibiotik, enzim dan produk lainnya (Frank (1995) dan Ramli et al. (2002). Menurut Ramli et al (2002), asam glukuronat merupakan produk yang terpenting dalam kombucha karena berfungsi untuk mendetoksifikasi racun. Pemanfaatan kombucha sebagai minuman untuk pencegahan dan penyembuhan berbagai macam penyakit sebenarnya sudah lama dilakukan oleh kalangan rumah tangga di beberapa negara Asia. Minuman ini untuk manusia telah terbukti dapat meningkatkan stamina tubuh, meningkatkan kerja usus halus, menurunkan berat badan, menurunkan kolesterol, menormalkan fungsi organ-organ tubuh, mengobati asam urat, mencegah kanker dan meningkatkan kekebalan tubuh (Alick dan Barthomelow, 2002; Harriman 1995; Williams, 2000). Sebagai minuman, hingga saat ini kombucha belum pernah menimbulkan efek fatal bagi yang mengkonsumsinya.

Tabel 2. Kandungan Zat Nutrisi Kombucha Zat nutrisi

Komposisi (per 100 ml suspensi Kombucha)

Gula

6.667 g

Vitamin C

0.096 mg

Niasin

0.535 mg

Asam folat

0.233 mg

Riboflavin

0.966 mg

Sumber : Novar (1996)

6

C. PEMBUATAN KOMBUCHA Pembuatan kombucha dilakukan berdasarkan prosedur dari Naland (2004). Pertama kali direbus 1 L air hingga mendidih, lalu tambahkan 4 bungkus teh celup atau 4-8 sendok teh (12 g) teh hitam rajangan. Teh dibiarkan mengembang selama 15 menit, kemudian disaring. Selanjutnya ditambahkan 70-100g gula pasir dan didinginkan sampai suhunya mencapai 20-25oC. Setelah dingin, larutan teh dimasukkan ke dalam wadah kaca bersamaan dengan starter kombu. Wadah kemudian ditutup dengan kain bersih lalu difermentasi selama 7-10 hari pada suhu 23-27oC. Jika larutan teh sudah mencapai tingkat keasaman yang benar (pH 2.53.5), starter kombu diangkat dan larutan teh siap untuk dikonsumsi. Selain seduhan teh hitam, terdapat dua komponen penting dalam proses pembuatan kombucha yaitu starter kombu dan sukrosa (gula pasir). Di Indonesia, starter kombu lebih sering disebut jamur dipo, sedangkan di negara lain dikenal dengan nama lain seperti cajnyj kvas, heldenpilz, mandarin tea mushroom, fungus japonicum, tea kwass, olinka, mogu, kargasok tea, zauberpilze, olga spring dan jamur super (Naland, 2004). Starter kombu adalah organisme berbentuk lembaran gel berwarna putih dengan ketebalan antara 0.3-1.2 cm dan terbungkus selaput liat. Penampakan starter kombu dapat dilihat pada Gambar 1. Starter ini merupakan koloni dari khamir dengan beberapa bakteri. Dalam istilah asing, jamur kombu biasa dikenal dengan nama SCOBY (Symbiotic Coloni of Bacteria and Yeast). Menurut Williams (2000), khamir yang terdapat dalam kombucha adalah Candida albicans, Saccharomyces dan Pichia fermentants, sedangkan bakterinya adalah Acetobacter xylinum, A. ketogenum, dan Bacterium gluconicum.

7

Gambar 1. Starter Kombu (Frank, 1995) Menurut Frank (1995) dan Ramli et al. (2002) kumpulan khamir dan bakteri tersebut akan membentuk lembaran menyerupai kulit yang disebut zooglea. Zooglea ini merupakan gumpalan selulosa seperti nata yang dapat terbentuk di dasar atau di permukaan larutan teh hasil fermentasi dan secara cepat memperbanyak diri. Zooglea ini tidak pernah dimakan melainkan bagian cairannya yang diminum. Starter kombu hidup di lingkungan nutrisi larutan teh manis yang akan tumbuh secara terus-menerus hingga membentuk susunan yang berlapis. Koloni pertama akan tumbuh di lapisan paling atas dan pertumbuhannya akan memenuhi lapisan tersebut, kemudian disusul oleh pertumbuhan berikutnya yang semakin lama semakin tebal dengan bentuk yang mengikuti wadah (Naland, 2004). Komponen penting kedua dalam pembuatan kombucha adalah sukrosa. Sukrosa merupakan senyawa kimia yang termasuk karbohidrat, memiliki rasa manis, berwarna putih, bersifat anhidrous dan larut dalam air. Sukrosa adalah disakarida yang mempunyai peran penting dalam pengolahan makanan dan banyak terdapat pada tebu, bit, siwalan, dan kelapa kopyor. Sukrosa merupakan gula yang murah dan diproduksi dalam jumlah besar. Secara komersial gula pasir dibuat melalui proses penyulingan dan kristalisasi (Nicol, 1982). Winarno (1992) menjelaskan bahwa sukrosa merupakan disakarida yang terdiri dari monosakarida glukosa dan fruktosa. Industri pangan umumnya menggunakan sukrosa dalam bentuk kristal halus atau kasar dalam jumlah yang banyak dipergunakan dalam bentuk cairan sukrosa (sirup). Pada pembuatan sirup, sukrosa dilarutkan dalam air dan

8

dipanaskan, sebagian sukrosa akan terurai menjadi glukosa dan fruktosa, yang disebut gula invert. Sukrosa yang digunakan pada kombucha tidak berfungsi sebagai pemanis melainkan sebagai sumber energi bagi khamir dan bakteri untuk tetap bertahan hidup melalui proses fermentasi dan respirasi (Hoffman, 1999). Dijelaskan pula bahwa khamir dan bakteri kombucha mendapatkan energi dengan memecah ikatan-ikatan gula menjadi ATP. Selama proses fermentasi, gula akan terurai menjadi gas, asam organik dan komponen lainnya.

D. BAKTERI ASAM LAKTAT 1. Sifat Bakteri Asam Laktat Bakteri asam laktat (BAL) adalah bakteri yang memproduksi asam laktat, termasuk golongan bakteri Gram positif, tidak membentuk spora, sel berbentuk batang atau bulat, baik tunggal, berpasangan atau berantai, kadang-kadang berbentuk tetrad (Stammer, 1976). Bakteri asam laktat telah lama digunakan dalam proses pengolahan pangan baik dalam pengolahan makanan atau minuman juga digunakan untuk pengawetan pangan. Umumnya bakteri ini tergolong aman (generally recognized as safe, GRAS). Menurut Yuguchi et al. (1992), bakteri asam laktat sebagai salah satu

mikroflora

normal

manusia

yang

mempunyai

peran

yang

menguntungkan bagi kesehatan manusia yaitu untuk mencegah infeksi usus yang diakibatkan oleh bakteri enterik patogen dan infeksi pada saluran urogenital, mencegah lactose-intolerance dan pertumbuhan bakteri indigenus pada saluran usus, untuk mengurangi penyakit kanker/tumor usus, kolesterol serum dan penyakit jantung, serta untuk menstimulasi sistem imun dan gerakan usus. Pengklasifikasian bakteri asam laktat berdasarkan beberapa dasar morfologinya, fermentasi glukosa, perbedaan tumbuh pada suhu-suhu tertentu, konfigurasi produksi asam laktat, kemampuan untuk tumbuh pada

9

konsentrasi garam tinggi, dan kemampuan toleransinya terhadap asam dan basa. Menurut Fardiaz (1992), pengklasifikasian yang tidak kalah penting adalah perbedaannya dalam memfermentasi glukosa dibagi menjadi dua kelompok, yaitu homofermentatif dan heterofermentatif. Produk akhir dari proses homofermentatif sebagian besar berupa asam laktat sedangkan produk akhir dari proses heterofermentatif adalah asam laktat, etanol, asam asetat, dan CO2. Stammer (1976) menyatakan bahwa BAL tidak motil atau sedikit motil, bersifat mikroaerofilik sampai anaerob, bersifat kemoorganotropik dan kompleks, serta bersifat mesofilik atau menyukai suhu 10-40oC. BAL termasuk golongan osmotoleran yang mempunyai aw minimal 0.95 untuk pertumbuhannya tetapi beberapa mampu bertahan pada aw 0.93. Salah satu jenis BAL probiotik yang akan digunakan pada penelitian ini adalah Lactobacillus plantarum. L. plantarum menurut Gilliland (1986) tergolong bakteri Gram positif, nonmotil batang, biasanya berukuran 0.6-0.8 μm x 1.2-6.0 μm, berantai tunggal atau pendek. L. plantarum merupakan 1 dari 27 spesies yang termasuk dalam genus Lactobacillus dalam famili Lactobacillaceae. Bakteri ini bersifat katalase negatif, tidak berspora (asporogenous), secara khas tidak mereduksi nitrat menjadi nitrit, tidak memproduksi NH3 dari arginin, fakultatif anaerob dan optimum tumbuh pada suhu 30-35oC tetapi tidak tumbuh pada suhu 7oC atau 45oC. Fermentasi glukosa oleh bakteri ini menghasilkan produk DL-asam laktat tanpa gas. Macam-macam karbohidrat yang difermentasi meliputi fruktosa, glukosa, galaktosa, sukrosa, maltosa, laktosa, dekstrin, sorbitol, mannitol, dan gliserol (Gilliland, 1986). Protein antagonistik (bakteriosin) yang diproduksi adalah laktolin (Hoover, 1993), plantarin S dan T (Diaz et al. 1993) serta plantarisin A dan B (Ray dan Daeschel, 1994). Makanan tradisional seperti pikel, yang merupakan sejenis makanan padat yang diawetkan dengan menggunakan asam banyak mengandung bakteri asam laktat seperti Lactobacillus plantarum, Lactobacillus brevis dan Pediococcus cerevisiae. Asam yang dihasilkan pada pikel berasal dari proses fermentasi cairan buah atau sayuran itu

10

sendiri atau dapat pula ditambahkan cuka makan (Frazier dan Westhoff, 1978). Bakteri asam laktat yang merupakan isolat dari pikel adalah Lactobacillus plantarum pi28a. Pada uji in vitro, bakteri ini memiliki ketahanan yang baik untuk tumbuh pada suasana asam (pH rendah) dengan selisih log jumlah antara koloni pada pH rendah dibandingkan kontrol, tidak sampai 1 siklus log/ml, dimana penurunannya hanya sebesar 0.41 unit log/ml. Bakteri ini juga memiliki ketahanan yang cukup baik terhadap garam empedu, pada penambahan oxgal sebesar 1% bakteri ini memiliki selisih log sebesar 1.59 log/ml, sedangkan pada oxgal 5% selisih log sebesar 1.61 log/m. Bakteri asam laktat lain yang berpotensi sebagai probiotik adalah L. coryneformis yang juga telah dilakukan uji in vitro. Bakteri ini tahan pada pH rendah dengan selisih log sebesar 0.62 log/ml, pada media yang ditambah oxgal 1% bakteri ini memiliki selisih log sebesar 2.05 log/ml dan 2.16 log/ml pada oxgal 5%. Kedua jenis bakteri ini dapat melakukan aktivitas asimilasi kolesterol sebesar 14.1 μg/ml untuk L. plantarum pi28a dan 28.7 μg/ml untuk L. coryneformis. L. plantarum pi28a dan L. coryneformis juga menunjukkan aktivitas penghambatan yang baik terhadap ketiga bakteri patogen yaitu Bacillus cereus, Staphylococcus aureus dan Escherichia coli (Kusumawati, 2002).

2. Bakteri Asam Laktat Sebagai Probiotik Bakteri

asam

laktat

terdiri

dari

kelompok

Lactobacillus,

Leuconostoc, Lactococcus, Streptococcus dan Pediococcus. Tidak semua bakteri asam laktat bersifat probiotik dan hanya jenis BAL tertentu yang dapat menempati saluran pencernaan. Definisi probiotik adalah makanan suplemen berupa mikroba hidup yang

memiliki

keuntungan

kepada

manusia

khususnya

dalam

keseimbangan mikroflora usus (Shortt, 1999; Fuller, 1999). Untuk itu probiotik secara langsung mampu untuk membantu mikroflora yang berada di saluran pencernaan guna menghambat bakteri patogen yang dapat mengganggu saluran pencernaan.

11

Probiotik yang sudah dikenal secara umum berasal dari dua genera yaitu Lactobacillus dan Bifidobacteria. Kedua jenis bakteri ini tahan terhadap asam di usus, sehingga dapat tumbuh dan mengeluarkan bahanbahan yang mendukung kesehatan. Bakteri asam laktat dan Bifidobacteria secara alami terdapat dalam saluran pencernaan manusia dan hewan, dan dalam makanan fermentasi seperti yakult, yogurt, keju, berbagai produk salami, pikel buah dan sayuran. Tidak semua bakteri laktat bersifat probiotik, dan hanya jenis bakteri laktat tertentu menempati saluran pencernaan. Sifat-sifat yang dimiliki oleh probiotik adalah aman untuk manusia, mampu melewati usus dalam keadaan hidup dan bermanfaat bagi kesehatan antara lain mencegah diare, meningkatkan daya tahan tubuh dan mengurangi racun dalam usus (Fuller, 1999). Selain itu menurut Nakazawa et al. (1992), probiotik mampu menormalkan pergerakan usus, sehingga dapat mencegah konstipasi, meningkatkan perumbuhan dan daya cerna, dan menurunkan kolesterol darah. Tzanetaki dan Tzanetakis (1999) di dalam Robinson et al. (1999) mengungkapkan bahwa kriteria probiotik antara lain adalah tahan terhadap asam lambung, tahan terhadap garam, mempunyai sifat penempelan pada sel usus manusia, dan berkolonisasi dalam saluran usus manusia. Selain itu, bakteri probiotik harus bersifat antagonis terhadap bakteri patogen dan karsinogenik, memproduksi senyawa antibakteri, tumbuh baik secara in vitro, aman dalam makanan dan pada penggunaan klinis, serta telah divalidasi dan secara klinis didokumentasi efeknya terhadap kesehatan. Bakteri probiotik yang sudah melalui uji klinis, di antaranya adalah Lactobacillus casei subsp. casei Shirota strain yang terdapat dalam yakult, Bifidobacterium dan Lactobacillus acidophilus. Bakteri yogurt, yaitu Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus tidak termasuk bakteri probiotik, meskipun enzim yang dihasilkan mengatasi intolerasi laktosa, namun tidak dapat melalui berbagai rintangan dalam saluran pencernaan untuk tetap hidup di usus. Yogurt biasanya ditambah

12

Lactobacillus acidophilus, agar mempunyai efek fungsional bagi kesehatan. Populasi bakteri dalam ekosistem saluran pencernaan orang sehat yang mengkonsumsi diet berimbang umumnya stabil. Perubahan pola hidup, pola makan dan kondisi sakit mengubah stabilitas ekosistem tersebut. Berangkat dari fenomena ini, dapat dilakukan manajemen mikroflora usus, yaitu proporsi bakteri "baik" ditingkatkan, dan bakteri "jahat" ditekan jumlahnya. Caranya, dengan mengkonsumsi bakteri probiotik, dan menyediakan nutrisi sesuai untuk bakteri probiotik agar dalam usus berkembang lebih pesat.

3. Aktivitas Antibakteri dari Bakteri Asam Laktat Penghambatan pertumbuhan bakteri perusak dan patogen pada bahan pangan merupakan salah satu peranan penting BAL dalam industri. Penghambatan tersebut dipengaruhi oleh kemampuan BAL dalam memproduksi asam laktat, bakteriosin dan hidrogen peroksida (Jay, 2000). Asam laktat yang diproduksi oleh BAL menyebabkan penurunan pH sehingga kondisi lingkungan menjadi asam. Kondisi ini

akan

membuat bakteri patogen dan perusak tidak dapat bertahan hidup. Selama inkubasi, produksi asam laktat dari spesies Lactobacillus meningkat. Produksi asam laktat maksimum berkisar 1.13-1.45 g/l. Lactobacillus plantarum mempunyai zone penghambatan terbesar terhadap semua bakteri patogen. Efek penghambatan terbesar dari L. plantarum adalah terhadap Staphylococcus aureus (4.0 mm) diikuti Escherichia coli (3.8 mm) dan Salmonella typhimurium (2.3 mm) (Jenie dan Rini, 1995). Efek bakterisidal dari hidrogen peroksida dipengaruhi oleh suhu, pH, konsentrasi, jumlah mikroba dan spesies bakteri. Bakteri Gram negatif umumnya lebih mudah diserang oleh hidrogen peroksida dibandingkan dengan bakteri Gram positif (Branen dan Davidson, 1983). Produksi hidrogen peroksida maksimum rata-rata terjadi setelah dua hari inkubasi yaitu berkisar antara 12.23-44.95 g/ml dan terus mengalami penurunan

13

sampai hari keenam, hal ini disebabkan sifat hidrogen peroksida yang sangat tidak stabil. Lactobacillus plantarum yang merupakan kultur BAL yang paling potensial dalam menekan bakteri patogen, ternyata menghasilkan hidrogen peroksida (H2O2) dalam jumlah lebih tinggi dibanding kultur lain keculai L. casei subsp rhamnosus. Semua spesies Lactobacillus kecuali L. helveticus bersifat menghambat pertumbuhan semua bakteri patogen yang diuji (Jenie dan Rini, 1995). Hidrogen peroksida sebanyak 6 g/ml bersifat bakteriostatik terhadap S. aureus dan sebanyak 25-35 g/ml bakterisidal terhadap bakteri lain (Dahiya dan Speck, 1968). Selain

asam

laktat

dan

hidrogen

peroksida,

BAL

juga

memproduksi bakteriosin. Bakteriosin dapat didefinisikan sebagai protein atau

kompleks

protein

(agregat

protein,

protein

lipokarbohidrat,

glikoprotein dan lain-lain) yang aktif secara hayati memperagakan sifat bakterisidal eksklusif terhadap bakteri Gram-positif dan terutama terhadap spesies yang berkerabat dekat (De Vuyst dan Vandamme, 1994). Berbagai jenis BAL menghasilkan jenis bakteriosin yang berbedabeda, antara lain, Laktolin yang merupakan protein antimikroba pertama yang dapat dideteksi dari L. plantarum, memiliki aktivitas terbaik pada pH rendah (pH 5.0). Jenis lain adalah Laktasin F yang mempunyai aktivitas antimikroba yang stabil terhadap panas (121oC, 15 menit) (Salminen dan von Wright, 1998). Selain itu L. plantarum juga menghasilkan Plantarisin A yang tahan pada suhu tinggi (100oC, 30 menit), aktif pada pH 4.0-6.5 (Daeschel et al., 1990). Menurut Kusumawati (2002), L. plantarum pi28a memiliki ketahanan yang baik untuk tumbuh pada pH rendah dan garam empedu serta mempunyai aktivitas penghambatan terhadap E. coli, Bacillus cereus, dan Staphylococcus aureus.

4. Perkembangan Produk Pangan sebagai Carrier Food Probiotik Penelitian tentang produk probiotik telah banyak dilakukan. Pramudiyastuti (2003) melaporkan tentang umur simpan yogurt probiotik

14

bubuk yang dikemas dengan HDPE (High Density Poly Ethylene) dan alumunium foil berlapis LDPE (Low Density Poly Ethylene). Adijuwana (2004), Devi (2004), Setyoningrum (2004) dan Hartati et al. (2003) mengembangkan minuman probiotik yang berbahan dasar nabati dengan memanfaatkan kultur BAL probiotik asal makanan tradisional Indonesia. Pengembangan yogurt probiotik dengan menggunakan isolat BAL asal manusia dilakukan oleh Dewi dan Nugraheny (2004). Niswandini (2004) melakukan diversifikasi es krim susu kambing dengan penambahan yogurt probiotik. Hartati et al. (2003) mengembangkan sari buah pepaya nenas sebagai produk probiotik dengan mensuplementasikan L. plantarum Mut7 FNCC 250 (diisolasi dari makanan tradisional ”gatot”). Selama 3 bulan penyimpanan pada suhu 4oC, viabilitas BAL relatif stabil yaitu 109 CFU/ml, diikuti dengan turunnya pH produk yaitu dari 4.45 menjadi 3.22. Adijuwana (2004) melaporkan suatu minuman probiotik memiliki viabilitas awal sebesar 4.3 x 108 CFU/ml. Selama penyimpanan sampai 6 minggu, total BAL tidak mengalami penurunan yang berarti, jumlahnya masih tetap tinggi yaitu 2.2 x 108 CFU/ml. Setelah 8 minggu, total BAL mengalami penurunan sekitar 1 unit log/ml menjadi 7.8 x 107 CFU/ml. Minuman probiotik ini memiliki pH awal 3.7, setelah penyimpanan selama 8 minggu pada suhu 3-5oC pHnya turun menjadi 3.46. Dahlan (2005) mengembangkan selai nenas probiotik menggunakan BAL hasil isolasi dari pikel L. plantarum pi28a. Selama penyimpanan selama 3 minggu selai nenas probiotik mengalami penurunan pH dari 3.85 menjadi 3.75. Nilai total padatan terlarut (% sukrosa) selai nenas probiotik cenderung stabil dan hanya mengalami penurunan pada minggu keempat (59oBrix menjadi 58.7oBrix). Chahya (2005) mempelajari viabilitas BAL dan mutu velva nenas probiotik selama penyimpanan beku. Pada awal penyimpanan, jumlah BAL velva nenas sebesar 1.1 x 107 CFU/g dan setelah 4 minggu viabilitas BAL masih cukup stabil, yaitu 1.0 x 107 CFU/g. Perubahan pH velva nenas probiotik terjadi selama penyimpanan, nilai pH awal sebesar 4.37

15

kemudian pada minggu ketiga turun menjadi 3.96 dan pada minggu keempat naik menjadi 4.27. Fajriutami (2005) menggunakan makanan tradisional madumongso sebagai carrier food probiotik. Jumlah BAL pada awal penyimpanan sebesar 3.0 x 107 CFU/g, kemudian turun menjadi 3.0 x 106 CFU/g setelah 4 minggu. Produk ini dapat menurunkan jumlah E. coli sekitar 1 unit log CFU/g.

E. SIFAT BAKTERI PATOGEN 1. Escherichia coli E. coli termasuk famili Enterobacteriaceae, berbentuk batang, bersifat Gram negatif, memiliki flagela dan anaerobik fakultatif. Pada kondisi aerobik, bakteri ini mengoksidasi asam amino, sedangkan jika tidak terdapat oksigen, metabolisme menjadi bersifat fermentatif, dan energi diproduksi dengan cara memecah gula menjadi asam organik. Bakteri ini tidak dapat menggunakan sitrat sebagai sumber karbon, memberikan reaksi positif terhadap metil merah dan reaksi negatif pada Voges-Proskauer. E. coli merupakan mikroorganisme normal pada saluran pencernaan manusia, oleh karena itu bakteri ini sering digunakan sebagai indikator kontaminasi fekal. E. coli termasuk dalam mikroorganisme yang dapat hidup pada pH netral (neutrofilik), dengan pH optimum 6.0-8.0. Makanan yang sering terkontaminasi oleh E. coli adalah semua bahan pangan mentah, atau bahan pangan setengah matang yang tidak diolah dengan suhu tinggi (>70oC) (Robinson et al., 2000).

2. Staphylococcus aureus Staphylococcus merupakan bakteri berbentuk bulat yang terdapat dalam bentuk tunggal, berpasangan, tetrad atau berkelompok seperti buah anggur. Beberapa spesies memproduksi pigmen berwarna kuning sampai oranye, misalnya Staphylococcus aureus. Bakteri ini membutuhkan nitrogen organik (asam amino) untuk pertumbuhannya, dan bersifat

16

anaerobik fakultatif. Kebanyakan galur S. aureus bersifat patogen dan memproduksi enterotoksin yang tahan panas, dimana ketahanan panasnya melebihi sel vegetatifnya (Fardiaz, 1992). S. aureus bersifat anaerobik fakultatif, Gram positif, tidak membentuk spora dan bersifat katalase positif. S. aureus dapat tumbuh pada pH sekitar 4.0-9.8, namun pertumbuhannya optimum pada pH 6.07.0 (Jay, 2000). Bakteri ini dapat tumbuh pada suhu sekitar 7-48oC, dengan suhu optimum 35-40oC serta dapat memfermentasi dan mengoksidasi glukosa. S. aureus juga merupakan mikroflora normal yang terdapat pada kulit, rambut dan tangan manusia. Spesies ini dapat menghasilkan sejumlah senyawa ekstraselular seperti toksin-toksin perusak

membran,

toksin

epidermolitik,

enterotoksin

stapilokoki,

eksotoksin pirogenik dan beberapa enzim seperti koagulase dan thermostable nuclease (TNase). Bahan pangan yang sering terkontaminasi oleh bakteri ini cukup banyak, terutama bahan pangan dengan kandungan protein tinggi seperti daging, susu, ikan dan telur (Robinson et al., 2000).

17

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. BAHAN DAN ALAT Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan kombucha adalah starter kombu yang diperoleh dari praktisi pembuatan kombucha di daerah Cipinang Muara (Jakarta Timur), teh hitam rajangan cap Botol yang dibuat menjadi seduhan teh, air dan gula pasir (sukrosa) cap Gulaku. Dalam penelitian ini digunakan dua jenis bakteri asam laktat berpotensi probiotik yaitu Lactobacillus plantarum pi28a hasil isolasi dari pikel dan Lactobacillus coryneformis hasil isolasi dari tempoyak yang diperoleh dari Laboratorium Mikrobiologi Pangan, Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, IPB (koleksi pribadi Prof. Dr. Ir. Betty Sri Laksmi Jenie, MS). Media pertumbuhan dan pengujian BAL adalah MRS (de Mann Rogosa Sharp) Agar dan Broth yang ditambah CaCO3. Medium EMBA (Eosine Methylene Blue Agar) untuk analisa bakteri koliform dan VJA (Vogel Johnson Agar) untuk analisa stafilokoki. Bahan-bahan lainnya yaitu susu skim, glukosa, alkohol, akuades, spiritus, NaCl, dan NaOH. Alat-alat yang digunakan adalah lemari es, oven, autoklaf, inkubator, neraca analitik, mikroskop, hot plate, pHmeter, vortex, toples kaca, alat-alat gelas, cawan petri, kain kasa, bunsen, sendok, dan ose.

B. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap yaitu (1) Pembuatan kombucha probiotik, (2) Aktivitas antibakteri kombucha probiotik terhadap bakteri patogen (Challenge Test), dan (3) Studi penyimpanan.

1. Pembuatan Kombucha Probiotik a. Persiapan Kultur BAL Sebelum tahap pembuatan kombucha terlebih dahulu dilakukan persiapan kultur BAL. Pertama kali dilakukan pengamatan di bawah

mikroskop untuk memastikan kultur yang digunakan adalah BAL dengan menggunakan metode pewarnaan Gram. Kultur yang telah diawetkan dalam bentuk

manik-manik

dimasukkan ke dalam tabung reaksi berisi 7 ml MRSB sebanyak 3-5 buah manik-manik. Selanjutnya dari kultur induk ini diambil sebanyak 5 ml dan dimasukkan kembali ke dalam MRSB 7 ml, lalu diinkubasi pada suhu 37oC selama 2 hari. Setelah 2 hari, dari kultur tersebut dipipet sebanyak 5 % ke dalam campuran susu skim 10 % dan glukosa 3 %, kultur ini dinamakan kultur kerja. Setelah 2 hari inkubasi, kultur kerja ini telah siap diinokulasikan ke dalam produk.

b. Pembuatan kombucha probiotik Pada tahap ini dipelajari beberapa faktor yang berperan seperti pengaruh konsentrasi teh hitam, susu skim dan proses sterilisasi. Hal ini dilakukan agar dihasilkan kombucha dengan rasa, aroma dan pertumbuhan BAL yang maksimal. Modifikasi konsentrasi teh hitam yang digunakan adalah 12 g teh hitam dan 9 g teh hitam dalam 1 liter air mendidih. Pembuatan kombucha dilakukan sesuai prosedur dari Naland (2004). Pertama kali direbus 1 L air hingga mendidih, lalu ditambahkan 4 bungkus teh celup atau 4-8 sendok teh teh hitam rajangan. Teh dibiarkan mengembang

selama

15

menit,

kemudian

disaring.

Selanjutnya

ditambahkan 70-100 g gula pasir dan didinginkan sampai suhunya mencapai 20-25oC. Setelah dingin, larutan teh dimasukkan ke dalam wadah kaca bersamaan dengan 1 lembar starter kombu. Wadah kemudian ditutup dengan kain bersih lalu difermentasi selama 7-10 hari pada suhu 23-27oC. Jika larutan teh sudah mencapai tingkat keasaman yang benar (pH 2.5-3.5), starter kombu diangkat dan larutan kombucha siap untuk dikonsumsi. Kombucha yang dihasilkan kemudian diinokulasi dengan kedua jenis BAL yang berbeda. Konsentrasi kultur starter yang diinokulasikan ke dalam produk adalah sebesar 10 %. Terdapat dua jenis kultur BAL yang

19

diinokulasikan yaitu L. plantarum pi28a dan L. coryneformis dengan dua jenis cara penambahan (dengan susu skim dan tanpa susu skim). Komposisi media terdiri dari susu skim 10%, glukosa 3% dan kultur BAL (stok) 5%. Selanjutnya diinkubasi selama 2 hari dan jumlah BAL dihitung dengan menggunakan metode penaburan, pengukuran juga dilakukan terhadap nilai pH, total asam tertitrasi (TAT), kadar gula (oBrix) dan organoleptik. Proses formulasi pembuatan Kombucha probiotik dapat dilihat pada Gambar 2.

2. Aktivitas Antibakteri Kombucha Probiotik Terhadap Bakteri Patogen (Challenge Test) Kombucha yang telah ditambahkan kultur starter BAL (108 CFU/ml) diuji aktivitasnya terhadap bakteri uji Escherichia coli dan Staphylococcus aureus (konsentrasi 105 – 106 CFU/ml) selama 24 jam pada suhu 37oC. Selanjutnya jumlah BAL dan bakteri uji dihitung menggunakan metode SPC (Standard Plate Count). Kombucha dengan jenis BAL yang mampu mereduksi jumlah bakteri uji terbanyak, dipilih untuk digunakan pada penelitian tahap selanjutnya. Sebagai kontrol digunakan kombucha tanpa penambahan BAL.

3. Studi Penyimpanan Kombucha Probiotik Kombucha dengan BAL terpilih dan kombucha tanpa BAL (sebagai kontrol) disimpan pada suhu lemari es (3-5oC) selama 1 bulan. Setiap satu minggu (0, 1, 2, 3, 4 minggu) dilakukan analisis kombucha meliputi jumlah BAL, organoleptik (rasa dan aroma), nilai pH, TAT, dan kadar gula (oBrix).

20

Air

Dipanaskan hingga mendidih ↓ Ditambahkan teh hitam (12 g dan 9 g dalam 1 L air) ↓ Didiamkan sekitar 10 menit ↓ Disaring ↓ Ditambahkan sukrosa (10%) sambil diaduk ↓ Didinginkan sampai 20-25oC ↓ Dimasukkan ke dalam wadah kaca ↓ Dimasukkan 1 lembar starter kombu ↓ Ditutup wadah dengan kain bersih dan diikat ↓ Difermentasi (23-27oC, 7 hari) ↓ Diangkat starter kombu

Kombucha kKkkkkkkkk

Penambahan BAL 10% (2 jenis BAL; kultur dengan susu skim dan tanpa susu skim) Kombucha dengan jenis BAL terpilih Analisis : Jumlah BAL, pH, TAT, kadar gula dan organoleptik Gambar 2. Pembuatan Kombucha Probiotik

21

C. METODE ANALISIS

1. Analisis Mikrobiologi a. Total Bakteri Asam Laktat (Fardiaz, 1989) Kombucha probiotik dipipet sebanyak 10 ml dan dimasukkan ke dalam larutan pengencer NaCl 0.85% sebanyak 90 ml. Kemudian dihomogenkan menggunakan vorteks, sehingga didapat pengenceran 10-1. Selanjutnya pengenceran dibuat sampai 10-7 menggunakan larutan pengencer 9 ml. Pemupukan dilakukan pada pengenceran 10-4 sampai 10-8 dengan menggunakan media MRSA yang ditambah CaCO3 1% dalam cawan petri. Cawan petri selanjutnya diinkubasi pada suhu 37oC dengan posisi cawan terbalik. Pemupukan dilakukan duplo pada setiap pengenceran. Perhitungan koloni yang tumbuh dilakukan setelah 48 jam berdasarkan metode ISO (Harrigan, 1998) dan dinyatakan dalam CFU/ml. ∑c

N=

(n1 + 0.1n2) x d N : Jumlah mikroba (CFU/ml) ∑ c: Jumlah koloni dari semua cawan (15 – 300 koloni) n1 : Jumlah cawan pada pengenceran pertama (15 – 300 koloni) n2 : Jumlah cawan pada pengenceran ke dua (15 – 300 koloni) d : Pengenceran terendah dimana bakteri ditemukan

b. Total E. coli (Fardiaz, 1989) Untuk menganalisis jumlah E. coli pada kombucha, sebanyak 1 ml contoh dari pengenceran 10-1 sampai 10-6 dipupuk (duplo) secara aseptik ke dalam cawan steril, lalu dituangi media EMBA. Agar dibiarkan membeku, lalu inkubasi pada suhu 37oC selama 2 hari dengan posisi cawan terbalik. Pada EMBA koloni E. coli berwarna gelap dengan sinar hijau metalik (keemasan). Perhitungan koloni yang tumbuh dilakukan setelah 48 jam berdasarkan Metode ISO (Harrigan, 1998) seperti yang telah dijelaskan sebelumnya.

22

c. Total S. aureus (Fardiaz, 1989) Untuk menganalisis jumlah S. aureus pada kombucha, sebanyak 1 ml contoh dari pengenceran 10-1 sampai 10-6 dipupuk (duplo) secara aseptik ke dalam cawan steril, lalu dituangi media VJA. Agar dibiarkan membeku, lalu inkubasi pada suhu 37oC selama 2 hari dengan posisi cawan terbalik. Pada VJA koloni stapilokoki berwarna hitam pekat. Perhitungan koloni yang tumbuh dilakukan setelah 48 jam berdasarkan Metode ISO (Harrigan, 1998) seperti yang telah dijelaskan sebelumnya.

2. Analisis Kimia a. Analisis Kadar Gula (Spectronic) Kadar gula produk kombucha probiotik diukur dengan menggunakan Spectronic. Alat dibersihkan terlebih dahulu dengan alkohol 70 %, lalu tempatkan sedikit sampel diatas prisma kemudian dilihat batas antara daerah terang dan gelap. Selanjutnya dibaca skala yang tertera pada alat.

b. Nilai pH (AOAC, 1994) Contoh sebanyak 50 ml, kemudian dihomogenkan, dibiarkan sekitar 15 menit baru diukur pHnya dengan pHmeter yang telah dikalibrasi dengan buffer pH 4.0 dan pH 7.0. Tahap-tahap penetapan pH secara umum adalah (1) suhu sampel diukur, pengatur suhu pH sampel pada suhu terukur diset, (2) kemudian pHmeter dinyalakan sampai stabil, (3) probe elektrode dibilas dengan akuades dan dikeringkan dengan kertas tisu, (4) elektrode dicelupkan pada larutan sampel, diset pengukuran pH dan (5) elektrode dicelupkan beberapa saat sampai diperoleh pembacaan yang stabil. Nilai pH diukur sebanyak 3 kali ulangan.

23

c. Total Asam Tertitrasi (Apriyantono et al., 1989) Standarisasi NaOH Sebanyak 0.1 g asam oksalat ((COOH)2.2H2O) (BM=126) ditimbang lalu dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 ml, kemudian dilarutkan dengan 25 ml akuades dan diteteskan dengan 2-3 tetes indikator fenolftalein lalu dititrasi dengan larutan NaOH hingga terbentuk warna merah muda yang bertahan selama 15 detik. Normalitas NaOH dihitung dengan rumus:

Normalitas NaOH =

gram asam oksalat x 2 0.126 x ml NaOH

Persiapan Sampel Sampel kombucha sebanyak 10 ml dilarutkan menjadi 250 ml dalam labu takar kemudian diambil 50 ml lalu ditambah 2-3 tetes indikator fenolftalein. Selanjutnya dititrasi dengan larutan NaOH 0.1 M sampai terjadi perubahan warna menjadi merah muda. Total asam tertitrasi (TAT) dinyatakan dalam persen

asam laktat. Total asam

tertitrasi dihitung dengan rumus: TAT (% asam laktat) = V x M x P x BM x 100% B Dimana

TAT

: Total Asam Tertitrasi (% asam laktat)

V

: Jumlah larutan NaOH untuk titrasi (ml)

M

: Molaritas NaOH

P

: Jumlah pengenceran

BM

: Berat molekul asam laktat (90 g/mol)

B

: Berat contoh (mg)

3. Analisis Uji Organoleptik (Soekarto, 1995)

Untuk menentukan parameter yang akan digunakan pada uji hedonik, terlebih dahulu dilakukan uji konsumen. Uji konsumen ini

24

menggunakan 10 orang panelis yang mencicipi kombucha probiotik dan kombucha kontrol, setelah itu para panelis akan mengurutkan parameter rasa, warna, aroma dan penampakan berdasarkan tingkat kepentingan. Uji hedonik atau uji kesukaan merupakan salah satu jenis uji penerimaan. Dalam uji ini penelis diminta untuk mengungkapkan tanggapan pribadinya tentang kesukaan atau sebaliknya (ketidaksukaan), disamping

itu

mereka

juga

mengemukakan

tingkat

kesukaan

/ketidaksukaan. Tingkat tingkat kesukaan ini disebut sebagai skala hedonik, misalnya sangat suka, suka, agak suka, netral, agak tidak suka, tidak suka, dan sangat tidak suka (Meilgaard et al., 1999). Panelis yang digunakan untuk pengujian organoleptik adalah panelis semi terlatih (mahasiswa Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fateta, IPB) sebanyak 30 orang selama 4 minggu berturut-turut, pengujian dilakukan terhadap karakteristik rasa dan aroma. Skala hedonik yang digunakan yaitu pada kisaran 1-7, yaitu 1= sangat suka, 2= suka, 3=agak suka, 4=netral, 5=agak tidak suka, 6=tidak suka, 7=sangat tidak suka.

4. Analisis Statistik (Santoso, 2001)

Data Nilai pH, TAT, organoleptik (rasa dan aroma) kombucha probiotik selama penyimpanan, akan diolah secara statistik menggunakan software SPSS (Statistical Product & Service Solutions) versi 11.0 dengan

metode uji T (paired sample T Test) dengan tingkat kepercayaan 95%.

25

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. PEMBUATAN KOMBUCHA PROBIOTIK

1. Pengaruh Konsentrasi Teh Hitam

Pada tahap ini dilakukan pembuatan kombucha dengan dua jenis konsentrasi teh hitam yaitu 9 g/L dan 12 g/L. Perubahan konsentrasi tersebut sangat mempengaruhi rasa, aroma dan viabilitas BAL. Data pengaruh konsentrasi teh terhadap pertumbuhan BAL setelah inkubasi 2 hari disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3. Pengaruh Konsentrasi Teh terhadap Pertumbuhan BAL Jenis teh

Teh manis

Kombucha

Jenis BAL

L. plantarum pi28a

Jumlah BAL (CFU/ml) 12 g teh 9 g teh hitam/liter hitam/liter 6.3 x 105 1.3 x 107

L. coryneformis

5.6 x 105

8.6 x 106

L. plantarum pi28a

2.1 x 104

8.6 x 106

L. coryneformis

2.1 x 104

2.5 x 106

Teh manis +

L. plantarum pi28a

< 104

< 105

starter kombu

L. coryneformis

< 104

< 105

Konsentrasi BAL yang ditambahkan ke dalam kombucha ditentukan dengan melihat pertumbuhan BAL yang paling baik. Pertama kali dicoba penambahan kultur BAL (L. plantarum pi28a dan L. coryneformis) masing-masing sebesar 5% dalam bentuk kultur stok (MRSB) ke dalam kombucha, teh manis yang ditambah starter kombu dan teh manis. Hasil inokulasi dan inkubasi selama 2 hari, ternyata pertumbuhan BAL dalam ketiga jenis teh (konsentrasi teh 12 g dalam 1 L air) tersebut kurang baik yaitu hanya sekitar 104-105 CFU/ml. Hal ini mungkin disebabkan karena tidak adanya sumber gula selain sukrosa untuk mendukung pertumbuhan BAL tersebut. Selain itu, juga disebabkan oleh komponen anti bakteri

yang

terdapat pada teh (tanin) yang dapat menghambat pertumbuhan

BAL, dimana jumlah tanin akan meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi teh hitam yang ditambahkan. Berdasarkan uji organoleptik rasa dari kombucha yang dihasilkan pahit dan beraroma kurang segar. Berdasarkan hal tersebut dicoba untuk mengurangi konsentrasi teh hitam menjadi 9 g dalam 1 L air mendidih selama 10 menit. Setelah perubahan tersebut, terjadi peningkatan pertumbuhan BAL mencapai 106107 CFU/ml dalam kombucha dan teh manis biasa, sedangkan pada teh manis yang ditambah starter kombu (bersamaan) jumlah BAL sangat sedikit (< 105 CFU/ml). Senyawa tanin dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme termasuk bakteri patogen dan penyebab kanker. Bahkan, komponen volatil dari teh hijau dapat melawan beberapa jenis bakteri, kapang, virus dan parasit. Prinsip kerja katekin ini adalah dengan cara bereaksi dengan protein pada dinding sel maupun membran sel dari mikroorganisme tersebut. Bila protein terdenaturasi, dinding sel dan membran sel akan rusak sehingga sel bakteri akan mengalami lisis. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa katekin teh hijau secara kuat dapat menghambat pertumbuhan Vibrio cholerae 01, Staphylococcus aureus, S. epidermidis, Escherichia coli, Vibrio parahaemoliticus, V. minicus, Campylobacter jejuni,

Plesiomonas

shigelloides,

Clostridium

perfringens,

dan

Streptococcus mutans; virus seperti Influenza A dan B, Polio tipe 3, Herpes simplex dan Vaccinia ( Juneja et al., 2000).

2. Pengaruh Susu Skim

Perlakuan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh susu skim terhadap pertumbuhan BAL pada ketiga jenis teh. Penambahan susu skim pada beberapa medium dimaksudkan untuk menstimulasi pertumbuhan BAL. Susu skim diperoleh melalui proses pemisahan antara lemak susu dan protein berdasarkan berat jenisnya Susu skim mengandung laktosa sebesar 74% yang berfungsi sebagai salah satu nutrisi BAL. Penambahan susu skim dapat mencukupi kebutuhan BAL. BAL dapat tumbuh baik

27

dalam makanan yang mengandung karbohidrat, asam amino, vitamin dan mineral. Karbohidrat termasuk laktosa dan asam amino diperlukan BAL sebagai sumber karbon dan energi (Salminen dan von Wright, 1998). Viabilitas BAL pada ketiga jenis teh tidak terlalu baik karena jumlahnya tidak memenuhi syarat sebagai probiotik (< 106-108 CFU ml). Berdasarkan hal tersebut, maka dilakukan usaha untuk meningkatkan jumlah BAL yaitu dengan menumbuhkan BAL pada susu skim terlebih dahulu. Komposisi media terdiri dari susu skim 10%, glukosa 3% dan kultur BAL (stok) 5%. Jenis teh yang digunakan untuk ditambah dengan kultur skim adalah teh manis dan kombucha (steril dan tidak steril). Untuk jenis teh manis yang ditambah starter kombu secara bersamaan tidak digunakan karena viabilitas BAL yang kurang baik dan rasa yang dihasilkan tidak dapat diterima (sangat asam). Data lengkap formulasi teh menggunakan kultur starter dapat dilihat pada Lampiran 1.

Jumlah BAL (log CFU/ml)

10 9 8

7.93 7.11

7.08

7

7.32 6.84

6.68

6.00

6

tanpa susu skim dengan susu skim

5 4 3 2 1 0 A

B

C

D

Jenis teh

Keterangan : (A) Teh manis + L. plantarum pi28a (B) Teh manis + L. coryneformis (C) Kombucha tidak steril + L. plantarum pi28a (D) Kombucha steril + L. plantarum pi28a Gambar 3. Pengaruh susu skim dalam teh manis dan kombucha terhadap pertumbuhan BAL

28

Jumlah awal BAL pada kultur starter sebesar 108 CFU/ml, namun setelah diinokulasikan sebesar 10% ke dalam teh jumlahnya menurun menjadi sekitar 106-107 CFU/ml karena terjadi pengenceran. Pada Gambar 3, terlihat bahwa produk yang ditambah kultur skim memiliki jumlah BAL yang lebih tinggi dibandingkan dengan produk tanpa kultur skim. Selain itu, terlihat pertumbuhan L. plantarum pi28a lebih baik dibandingkan L. coryneformis, sehingga kultur L. plantarum pi28a yang ditumbuhkan pada

media kultur skim dipilih untuk digunakan pada tahap selanjutnya. Gambar 4 menunjukkan penampakan kombucha probiotik (yang ditambahkan BAL) dan kombucha kontrol (tanpa BAL).

A

B

Gambar 4. Kombucha probiotik (A) dan kombucha kontrol (B)

3. Pengaruh Sterilisasi

Perlakuan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh proses sterilisasi terhadap pertumbuhan BAL pada ketiga jenis teh.

Tabel 4. Pengaruh sterilisasi terhadap pertumbuhan BAL Perlakuan

Jumlah BAL (CFU/ml)

Kombucha steril

1.4 x 107

Kombucha tidak steril

3.8 x 108

Menurut Fardiaz (1992), sterilisasi adalah suatu proses untuk membunuh semua jasad renik yang ada, sehingga jika ditumbuhkan dalam

29

suatu medium tidak ada lagi jasad renik yang dapat berkembang biak. Sterilisasi yang dilakukan adalah pemanasan dengan tekanan, yaitu pada suhu 121oC, tekanan 15 psi selama 15 menit. Tabel 4 menunjukkan perbedaan jumlah BAL antara kombucha tidak steril dan kombucha steril. Pertumbuhan BAL pada kombucha tidak steril lebih baik yang ditunjukkan dengan jumlah BAL sebesar 3.8 x 108 CFU/ml, sedangkan kombucha steril memiliki jumlah BAL yang lebih rendah yaitu sebesar 1.4 x 107 CFU/ml. Hal ini terjadi karena dalam kombucha tidak steril zat nutrisi sebagai hasil metabolit dari starter kombu masih dalam keadaan yang bagus. Sedangkan pada kombucha steril terjadi proses pemanasan (sterilisasi) yang dapat merusak berbagai zat nutrisi pada kombucha yang dibutuhkan oleh BAL. Menurut Fardiaz (1992), pemanasan basah dapat menyebabkan denaturasi protein, kerusakan vitamin,termasuk enzim-enzim dalam sel. Menurut Todar (2004), Lactobacillus membutuhkan nutrisi untuk pertumbuhan berupa purin, pirimidin, vitamin dan beberapa asam amino. Beberapa vitamin yang dibutuhkan untuk pertumbuhan Lactobacillus adalah vitamin B1 (tiamin), B6 (piridoksin), B9 (asam folat), B12 (sianokobalamin) dan asam nikotinat.

B. UJI AKTIVITAS ANTI BAKTERI DARI BAKTERI ASAM LAKTAT

Sudah sejak lama diketahui bahwa BAL dapat berperan menjaga keamanan pangan suatu produk karena kemampuannya dalam menghambat bakteri patogen. Pada penelitian ini dilakukan pengujian aktivitas antibakteri kombucha probiotik terhadap dua jenis bakteri patogen, yaitu E. coli dan S. aureus. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan kombucha

probiotik dalam mereduksi bakteri patogen tersebut.

30

6

Jumlah E. coli (log CFU/ml)

5

4,61

4,28

4,04

4

sebelum inkubasi

3

setelah inkubasi

2 1

0

0

0

0 A

B

C

Jenis teh

Keterangan : (A) Teh manis + L.plantarum pi28a (B) Kombucha steril + L. plantarum pi28a (C) Kombucha tidak steril + L. plantarum pi28a Gambar 5. Pengaruh jenis teh dan sterilisasi terhadap pertumbuhan E. coli

Jumlah BAL (log CFU/ml)

12 9,70

10

7,92 8,15

7,58

8

7,15

7,62 sebelum inkubasi setelah inkubasi

6 4 2 0 A

B

C

Jenis teh

Keterangan : (A) Teh manis + L.plantarum pi28a (B) Kombucha steril + L. plantarum pi28a (C) Kombucha tidak steril + L. plantarum pi28a Gambar 6. Pengaruh jenis teh dan sterilisasi terhadap pertumbuhan BAL pada uji aktivitas antibakteri dengan E. coli

31

Ju m lah E. col i (lo g CFU/m l)

6 5

4.28

4.04

4.18

sebelum inkubasi setelah inkubasi

4 3 2 1

0

0

0

0 A

B

C

Jenis teh

Keterangan : (A) Teh manis (B) Kombucha steril (C) Kombucha tidak steril Gambar 7. Jumlah E. coli dalam tiga jenis teh kontrol (tanpa BAL)

Jumlah S.aureus (log CFU/ml)

5

4,34

4,08

4,04

4 3 1,74

2

1,54

1,63

sebelum inkubasi setelah inkubasi

1 0 A

B

C

Jenis teh

Keterangan : (A) Teh manis + L.plantarum pi28a (B) Kombucha steril + L. plantarum pi28a (C) Kombucha tidak steril + L. plantarum pi28a

Gambar 8. Pengaruh jenis teh dan sterilisasi terhadap pertumbuhan S. aureus

32

Jumlah BAL (log CFU/ml)

10 8,20 7,94

8,18

8,04 7,08

8

7,04

6

sebelum inkubasi setelah inkubasi

4 2 0 A

B

C

Jenis teh

Keterangan : (A) Teh manis + L.plantarum pi28a (B) Kombucha steril + L. plantarum pi28a (C) Kombucha tidak steril + L. plantarum pi28a Gambar 9. Pengaruh jenis teh dan sterilisasi terhadap pertumbuhan BAL pada uji aktivitas antibakteri dengan S. aureus

6

(log CFU/ml)

Jumlah S.aureus

5

4.23

4.04

4.14

4

sebelum inkubasi setelah inkubasi

3 2 1 0

0

0

0 A

B

C

Jenis teh

Keterangan : (A) Teh manis (B) Kombucha steril (C) Kombucha tidak steril

Gambar 10. Jumlah S. aureus dalam tiga jenis teh kontrol (tanpa BAL)

33

Seperti terlihat pada Gambar 5, jumlah E. coli pada jam ke-0 adalah sebesar 1.1 - 4.0 x 104 CFU/ml dan setelah inkubasi (24 jam) jumlahnya turun sangat signifikan menjadi < 101 (tidak ada pertumbuhan sama sekali pada semua pemupukan). Sementara jumlah BAL (Gambar 6) dalam teh manis mengalami peningkatan hampir 1 unit log (dari 8.4 x 107 CFU/ml menjadi 1.4 x 108 CFU/ml) dan kombucha tidak steril mengalami peningkatan hampir 2 unit log (dari 4.2 x 107 CFU/ml menjadi 5.0 x 109 CFU/ml) dari jumlah awal sebelum inkubasi. Untuk kombucha steril jumlah BAL mengalami penurunan yang tidak terlalu signifikan, yaitu kurang dari 1 unit log (dari 3.8 x 107 CFU/ml menjadi 1.4 x 107 CFU/ml). Data selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 2a dan 2b. Jadi pertumbuhan BAL yang terbaik adalah dalam kombucha tidak steril, karena dalam kombucha ini zat nutrisi sebagai hasil metabolit dari starter kombu masih dalam keadaan yang bagus. Sedangkan pada kombucha steril terjadi proses pemanasan (sterilisasi) yang dapat merusak berbagai zat nutrisi pada kombucha yang dibutuhkan oleh BAL. Menurut Todar (2004), Lactobacillus membutuhkan nutrisi untuk pertumbuhan berupa purin, pirimidin, vitamin dan beberapa asam amino. Beberapa vitamin yang dibutuhkan untuk pertumbuhan Lactobacillus adalah vitamin B1 (tiamin), B6 (piridoksin), B9 (asam folat), B12 (sianokobalamin) dan asam nikotinat. Pada Gambar 8 terlihat bahwa jumlah S. aureus pada semua jenis teh sebelum inkubasi adalah sebesar 104 CFU/ml dan setelah inkubasi mengalami penurunan jumlah sebesar + 3 unit log menjadi 101 CFU/ml. Jumlah BAL sebelum dan setelah inkubasi mengalami penurunan sekitar hampir 1 unit log (dari 108 CFU/ml menjadi 107 CFU/ml) pada semua jenis teh (Gambar 9). Data selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 3a dan 3b. Candrasari (1993) melaporkan bahwa L. casei galur shirota mampu menurunkan jumlah E. coli sebesar + 2 unit log/ml selama 1 hari dan + 6 unit log/ml selama 4 hari. Galur lain yaitu L. casei subsp rhamnosus mampu menurunkan jumlah E. coli sebesar + 1 unit log/ml selama 1 hari dan + 4 unit log/ml selama 4 hari. Selain itu juga dilaporkan penurunan jumlah S. aureus pada yakult kedelai rhamnosus sebesar + 2 unit log (dari 1.3 x 106 CFU/ml menjadi 3.0 x 104 CFU/ml).

34

Lactobacillus plantarum mempunyai zona penghambatan terbesar

terhadap beberapa bakteri patogen. Efek penghambatan terbesar dari L. plantarum adalah terhadap Staphylococcus aureus (4.0 mm) diikuti Escherichia coli (3.8 mm) dan Salmonella typhimurium (2.3 mm) (Jenie dan

Rini, 1995). Tirtasujana (1998) melaporkan bahwa inokulasi L. bulgaricus dan S. thermophilus sebanyak 10% mampu menurunkan jumlah E. coli sebesar 3.2

unit log/ml setelah waktu kontak 2 jam. Hasil uji pada kombucha kontrol (tanpa BAL) pada Gambar 7 dan 10 menunjukkan bahwa pertumbuhan E. coli dan S. aureus dapat dihambat sampai dengan jumlah yang sangat rendah (< 101 CFU/ml) bahkan tidak hidup sama sekali. Hal ini memperlihatkan bahwa dalam menghambat pertumbuhan E. coli dan S. aureus kombucha kontrol lebih baik dari kombucha probiotik. Larutan kombucha dapat menghambat pertumbuhan mikroba patogen baik dengan atau tanpa penambahan BAL karena pHnya yang sangat rendah yaitu sekitar 2.53.5. Nilai pH yang rendah ini disebabkan oleh pembentukan asam asetat oleh Acetobacter xylinum yang terdapat pada starter kombu maupun akibat

pembentukan asam laktat oleh BAL. Menurut Salminen dan von Wright (1998), asam-asam lemah memiliki aktivitas antimikroba yang lebih kuat pada pH rendah dibandingkan pada pH netral. Asam asetat lebih efektif dalam menghambat pertumbuhan mikroba dibandingkan dengan asam laktat. Asam asetat adalah inhibitor yang sangat kuat dan memiliki aktivitas penghambatan yang luas, yaitu dapat menghambat kapang, khamir maupun bakteri. Hal ini dapat dijelaskan dari nilai pKa asam asetat yang lebih besar (4.75) dari pKa asam laktat (3.08). Sebagai contoh, pada pH 4, hanya 11 % dari asam laktat yang tidak terdisosiasi, sedangkan 85 % asam asetat tidak terdisosiasi. Molekul yang tidak terdisosiasi dari suatu asam lemah bersifat racun bagi mikroba, meskipun asam yang terdisosiasi juga dilaporkan dapat menghambat pertumbuhan mikroba. Nilai pH yang rendah akan mengakibatkan molekul-molekul asam yang tidak terdisosiasi berpenetrasi ke dalam sel kemudian mengionisasi dan

35

mengubah pH internal sel. Pada pH rendah, membran sel menjadi jenuh dengan ion H+ sehingga membatasi penerimaan kation (Banwart, 1989). Pembentukan asam yang cepat dalam jumlah tinggi oleh aktivitas starter L. plantarum baik dalam bentuk tunggal maupun campuran dengan BAL lain,

telah diketahui dapat menyebabkan bakteri perusak dan bakteri patogen terhambat pertumbuhannya atau bahkan tidak dapat hidup. Selain itu L. plantarum merupakan penghasil hidrogen peroksida tertinggi diantara kultur

BAL lainnya pada medium pepton 1% (Lih, 1995). Selain karena pH yang rendah, pertumbuhan bakteri patogen

juga

dihambat oleh senyawa anti bakteri yang dihasilkan oleh BAL. Menurut Dahiya dan Speck (1968) yang dikutip Jenie (1995), hidrogen peroksida sebanyak 6 g/ml sudah bersifat bakteriostatik terhadap S. aureus dan sebanyak 25-35 g/ml bersifat bakterisidal terhadap bakteri lain. Efek bakterisidal dari hidrogen peroksida tidak hanya disebabkan oleh efek mengoksidasi yang kuat terhadap sel-sel bakteri, tetapi juga karena terjadinya dekstruksi struktur molekul dasar asam nukleat dan protein sel (Dahl et al., 1989). Berbagai jenis BAL menghasilkan jenis bakteriosin yang berbeda-beda, antara lain, Laktolin yang merupakan protein antimikroba pertama yang dapat dideteksi dari L. plantarum, memiliki aktivitas terbaik pada pH rendah (pH 5.0) (Salminen dan von Wright, 1998). Selain itu L. plantarum juga menghasilkan Plantaricin A yang tahan pada suhu tinggi (100oC, 30 menit), aktif pada pH 4.0-6.5 (Daeschel et al., 1990). Jenis lain adalah Laktasin F yang mempunyai aktivitas antimikroba yang stabil terhadap panas (121oC, 15 menit).

C. UJI PENYIMPANAN KOMBUCHA PROBIOTIK

Uji penyimpanan untuk mempelajari mutu dan viabilitas BAL dalam kombucha probiotik selama penyimpanan merupakan tahapan akhir dari penelitian ini. Formula terpilih yang digunakan adalah kombucha tidak steril yang ditambah kultur L. plantarum pi28a sebanyak 10%. Penyimpanan

36

produk pada tahap ini dibuat dengan dua perlakuan yaitu kombucha tanpa BAL sebagai kontrol dan kombucha dengan penambahan BAL (probiotik). Pengemasan menggunakan botol-botol gelas yang sudah steril dengan volume 300 ml. Alasan penggunaan kemasan ini adalah bahwa sebagai bahan kemas, gelas mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan seperti inert (tidak bereaksi), kuat, tahan terhadap kerusakan, sangat baik sebagai barrier terhadap benda padat, cair dan gas (Syarief et al., 1989). Gambar 11 menunjukkan pengemasan produk kombucha. Produk kombucha disimpan pada suhu dingin (3-5oC) selama 4 minggu. Penyimpanan pada suhu dingin ini didasarkan pada viabilitas BAL dalam produk tersebut harus dapat dipertahankan. BAL tumbuh baik pada kisaran suhu 10-40oC dan pH 3.0-8.0, sedangkan pada suhu dibawah 10oC pertumbuhannya diperlambat. Menurut Fardiaz (1992) pendinginan dapat memperpanjang umur simpan suatu makanan, karena selama pendinginan pertumbuhan dapat dicegah atau diperlambat.

A

B

Gambar 11. Pengemasan kombucha kontrol (A) dan kombucha probiotik (B)

1. Viabilitas BAL

Suatu produk pangan probiotik harus dapat memenuhi syarat terpenting, yaitu mampu mempertahankan jumlah BAL probiotik tetap

37

tinggi (106-108 CFU/ml) sampai produk tersebut dikonsumsi. Viabilitas BAL selama penyimpanan dapat dilihat pada Gambar 12, sedangkan data selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 5.

Jumlah BAL (log CFU/ml)

9 8,5 8

7,89 7,69

7,59

7,51

7,5

7,41

7 6,5 0

1

2

3

4

Waktu penyimpanan (minggu)

Gambar 12. Jumlah BAL (log CFU/ml) kombucha probiotik selama penyimpanan dingin (3-5oC) Jumlah BAL pada kultur starter adalah sebesar 2.4 x 109 CFU/ml yang kemudian dimasukkan ke dalam kombucha tidak steril sebanyak 10%. Pada awal penyimpanan (minggu ke-0) jumlah BAL adalah sebesar 7.8 x 107 CFU/ml (7.89 log CFU/ml), kemudian selama 4 minggu penyimpanan jumlahnya turun menjadi 2.6 x 107 CFU/ml (7.41 log CFU/ml). Penurunan ini tidak signifikan (0.05). Nilai kadar gula kombucha probiotik yang lebih besar (8.6-8.7

o

Brix) dari kontrol

disebabkan oleh adanya kandungan susu skim dan glukosa dari kultur starter yang ditambahkan.

43

5. Sifat Organoleptik Kombucha Probiotik

Hasil uji konsumen menunjukkan bahwa parameter aroma dan rasa merupakan parameter terpenting yang harus terdapat pada produk kombucha tersebut. Data selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 9. Uji hedonik atau uji kesukaan merupakan salah satu jenis uji penerimaan. Dalam uji ini penelis diminta untuk mengungkapkan tanggapan pribadinya tentang kesukaan atau sebaliknya (ketidaksukaan), disamping

itu

mereka

juga

mengemukakan

tingkat

kesukaan

/ketidaksukaan. Tingkat tingkat kesukaan ini disebut sebagai skala hedonik, misalnya amat sangat suka, sangat suka, suka, agak suka, netral, agak tidak suka, tidak suka, sangat tidak suka dan amat sangat tidak suka (Meilgaard et al., 1999). Uji hedonik yang dilakukan menggunakan 30 orang panelis semi terlatih. Uji ini dilakukan setiap minggu selama 4 minggu berturut-turut.

a. Aroma

Aroma adalah bau yang ditimbulkan oleh rangsangan kimia yang tercium syaraf-syaraf penghidu. Keterangan melalui jenis bau yang keluar dari makanan dapat diperoleh melalui epitel olfaktori. Pada umumnya bau yang diterima oleh hidung dan otak lebih banyak merupakan berbagai ramuan atau campuran empat bau utama yaitu harum, asam, tengik dan hangus (Winarno, 1992).

44

6 5.23 5.2

Rata-rata skor

5 4

5.3 4.97

5.17

5.33 5.37 4.93

4.4 3.97

Kombucha kontrol

3

Kombucha probiotik

2 1 0 0

1

2

3

4

Waktu penyimpanan (minggu)

Gambar 16. Pengaruh penyimpanan dingin terhadap penerimaan aroma kombucha probiotik dan kontrol

Gambar 16 menunjukkan bahwa skor yang diberikan oleh panelis untuk kombucha probiotik selama penyimpanan adalah sebesar 4.4-5.37 (agak suka), sedangkan untuk kombucha kontrol adalah 3.97 (netral) 5.33 (agak suka). Berdasarkan hal tersebut, dapat dikatakan bahwa aroma kombucha probiotik sedikit lebih disukai dibandingkan kontrol. Panelis dapat mengidentifikasi adanya aroma asam cuka, cuka apel, alkohol dan aroma teh itu sendiri. Kombucha beraroma asam kuat karena komponen asam asetat, asam format dan asam organik lain yang terbentuk, selain itu alkohol yang terbentuk (+ 0.5-1.0 %) selama fermentasi juga memberikan efek aroma yang menyegarkan. Hasil uji statistik menunjukkan bahwa selama penyimpanan, aroma antara kombucha probiotik dan kontrol tidak berbeda nyata dengan nilai signifikansi p