Pengaruh Variasi Substrat Terhadap Jumlah Sel Lactococcus lactis dan Streptococcus thermophilus, % Asam Laktat,pH, Serta Kandungan Protein Dan Lemak Dalam Produksi Keju Kelompok 2 : Pradana Gilang (10407003) Heidy Dwiyanti Utami (10407007) Meillya Fitriaty (10407012) Ivanna (10407015) Desy Suryani Huriyah (10407024) Bastian Saputra (10407029) Waode Nurzara (10407030)

PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG Faktor penting dalam produksi keju adalah jenis susu yang digunakan. Keju = makanan penunjang kesehatan. Harga keju mahal Alternatif substrat untuk produksi keju

TUJUAN Mengetahui pengaruh susu kambing dan susu kacang kedelai sebagai substrat dalam pembuatan keju dengan menggunakan parameter jumlah sel, pH, % asam laktat, kandungan protein dan lemak, serta hasil uji organoleptik. Menghasilkan keju soft cheese dengan variasi substrat yang berbeda-beda.

TINJAUAN PUSTAKA

Keju Terbuat dari dadih yang terkoagulasi dengan penambahan rennin, asam laktat, enzim yang cocok atau dengan penambahan mikroba, yang dipidsahkan dadihnya lalu diperam (Marchesseau et all, 1997). Memiliki kandungan gizi tinggi dan bermanfaat bagi kesehatan karena mengandung bakteri asam laktat untuk menjaga keseimbangan mikroflora saluran pencernaan (Heller, 2001).

Bakteri Asam Laktat Sebagai Kultur Starter Gram positif, tidak memiliki enzim katalase, tidak membentuk spora, tidak punya sitokrom, aerotoleran, anaerobik hingga mikroaerofilik, membutuhkan nutrisi yang kompleks seperti asam amino dan tiamin (B1, B6, B12 dan biotin) untuk pertumbuhannya (Surono, 2004), kokus dengan diameter 1 μm dan panjang 2-3 μm (Madigan, 2009). GRAS (Generally Reconized As Safe) (Surono, 2004). Hasil fermentasi secara heterofermentatif baik untuk kesehatan saluran pencernaan karena kondisi asam yang disebabkan oleh asam laktat dan asetat mampu menghambat pertumbuhan bakteri patogen (Surono, 2004).

Genera bakteri asam laktat : (Madigan, 2009)

Lactococcus lactis bakteri gram positif ,suhu optimal 30oC, kokus (biasanya diplokokus). Koloni berbentuk rantai pendek, anaerob fakultatif, berbau (Black, 1999). pertumbuhannya sangat cepat pada medium susu dan mampu menghidrolisis kasein susu dengan enzim proteinase ekstraseluler dan mengkonversi laktosa secara homofermentatif menjadi asam laktat. memiliki mekanisme pertahanan terhadap stres lingkungan (Anderson dan Rodstrom, 2003). Lactococcus lactis

Streptococcus thermophilus bakteri gram positif, berbentuk kokus dan membentuk pola rantai, tumbuh optimum pada suhu 40oC, dapat tumbuh hingga suhu 52oC, bersifat fakultatif anaerob, berbau (Heller, 2001). memiliki aktivitas peptidase yang kuat untuk menghasilkan asam amino (Chaves et all, 2002). banyak dijumpai dalam saluran pencernaan dan metabolismenya hanya menggunakan glukosa dan laktosa (Chaves et all, 2002) Streptococcus thermophilus

Laktosa glukosa + galaktosa. di dalam susu, laktosa hanya terdapat sekitar 4,8%-5,2%. substrat untuk fermentasi oleh bakteri asam laktat menghasilkan asam laktat pada berbagai produk fermentasi susu. dihidrolisis oleh enzim laktase (β-D galaktosidase) yang terdapat intraseluler pada bakteri (Moat dan Foster, 1995; Hill, 2006). Struktur laktosa

3 proses metabolisme yang penting dalam fermentasi keju: Glikolisis = fermentasi laktosa oleh bakteri asam laktat yang digunakan untuk menghasilkan asam laktat, asam asetat, CO2, dan diasetil Proteolisis = proses penguraian protein (kasein) menjadi peptida selanjutnya menjadi asam amino yang merupakan prekursor aroma Lipolisis = proses penguraian lemak menjadi asam lemak bebas dalam keju yang berperan dalam pembentukan aroma keju. Kurva tumbuh Lactococcus lactis dan Streptococcus thermophilus dalam keju susu sapi (Audet, 1988)

Susu Kambing dan Susu Kedelai (Basya, 2002)

Medium YGLPB Medium MST Yeast Glucose Lactose Peptone Broth Komposisi : Peptone 10 g Lab Lemco (Oxoid) 8 g Yeast extract 3 g Glucose 5 g Lactose 5 g KH2PO4 2.5 g K2HPO4 2.5 g MgSO4.7H2O 0.2 g MnSO4.4H2O 0.05 g Distilled water 1000 ml pH 6.8 Sterilize at 115°C for 20 min. (sumber : www.sci.muni.cz ) Medium MST Medium Streptococcus thermophilus Komposisi :

METODOLOGI PENELITIAN

Keju Susu Kedelai 1. Pembuatan susu

2. Inokulasi, Inkubasi dan Pemeraman Susu kedelai Diinokulasikan kultur Lactococcus lactis 10 jam Streptococcus thermophilus 12 jam Diinkubasi Selama 7 hari Dipisahkan dadih dan whey-nya Diberi garam 10% berat dadih Dilakukan pengukuran pH, dan jumlah sel dengan TPC untuk T0 Diperam selama 6 minggu

Keju Susu Kambing 3 4 1 2 Susu Kambing Diinokulasikan kultur Lactococcus lactis 10 jam Streptococcus thermophilus 12 jam Diinkubasi hingga dadih memadat Dipisahkan dadih dan whey-nya 3 4 1 2

Diberi garam 10% berat dadih Dilakukan pengukuran pH, dan jumlah sel dengan TPC untuk T0 Diperam selama 7 minggu (T0 – T6)

JADWAL KERJA

HASIL PENGAMATAN

TOTAL PLATE COUNT (TPC) a. Keju susu kedelai

Streptococcus thermophilus Hasil Pewarnaan gram : Lactococcus lactis Streptococcus thermophilus

b. Keju susu kambing waktu inkubasi MST YGLPB (minggu) pengenceran 10-1 10-2 10-3 TBUD 1 10-4 2 10-6 10-7 10-8 3 10-9 10-10 203 4 10-12 10-13 10-14 210 79 45 5 10-15 10-16 10-17 87 137 66 6 10-20 10-21 10-22 32 54

Streptococcus thermophilus Hasil Pewarnaan gram : Streptococcus thermophilus Lactococcus lactis

% ASAM LAKTAT dan pH Waktu Inkubasi % asam laktat pH (minggu) susu kambing susu kedelai -   6,6 6,7 1 0,09 5,2 5,5 2 0,072 0,054 4,9 4,8 3 0,117 4,4 4,6 4 0,144 0,162 4,7 5 0,216 0,24 4,5 6 0,22

UJI ORGANOLEPTIK

KANDUNGAN PROTEIN DAN LEMAK

PEMBAHASAN

TOTAL PLATE COUNT (TPC) Secara umum, terjadi peningkatan jumlah sel setiap minggunya. Jumlah sel antara Lactococcus lactis dan Streptococcus thermophilus tidak jauh berbeda. Pada keju susu kedelai, sejak minggu ke-5 Lactococcus lactis dan Streptococcus thermophilus mulai memasuki fase stasioner, sedangkan pada keju susu kambing belum. Setelah dilakukan pewarnaan gram, didapatkan bakteri gram dari sampel keju adalah bakteri gram positif (sesuai dengan karakteristik Lactococcus lactis dan Streptococcus thermophilus)

Jumlah mikroba pada proses pembuatan keju dipengaruhi oleh penambahan kadar garam. jumlah bakteri Lactococcus lactis dan Streptococcus thermophilus yang banyak pada setiap minggu ditunjang oleh panambahan kadar garam yang optimum. terjadi kesalahan pada tahap awal pembuatan keju dimana OD inokulum tidak diukur terlebih dahulu sebelum dimasukan ke dalam susu kambing dan susu kedelai. Mungkin, karena itulah jumlah sel pada keju yang dihasilkan sangat tinggi (mungkin OD inokulum awal sangat tinggi).

pH dan % Asam Laktat Secara umum, % asam laktat meningkat, dan pH menurun. Ada beberapa titik (misalnya : pada minggu ke-3 keju susu kedelai) dimana % asam laktat dan pH menurun. Hal ini menunjukan bahwa diproduksi asam lain (tidak hanya asam laktat) pada fermentasi keju. Menurut Hugenholtz, 1993, dalam proses fermentasi keju, bakteri asam laktat akan memproduksi asetaldehid yang menyebabkan aroma keju.

Penurunan pH menyebabkan penggumpalan susu menjadi dadih Penurunan pH menyebabkan penggumpalan susu menjadi dadih. Pada minggu ke-3 kecepatan penurunan pH mulai berkurang, hal ini menunjukkan mulai terjadinya proses koagulasi susu dan penurunan produksi asam oleh kultur starter karena proses proteolisis mulai berlangsung (Gomes & Malcata, 1998). Semakin rendah pH akan menghasilkan tekstur dadih yang rapih dan mudah hancur. Dadih yang terbentuk pada susu kambing (pH 4.6) memiliki tekstur rapuh dan mudah hancur, namun pada susu kedelai (pH 4.4) memiliki tekstur dadih yang kental

Kadar asam laktat yang dihasilkan susu kedelai lebih tinggi dibandingkan susu kambing, hal ini menunjukkan proses fermentasi laktosa menjadi asam laktat (homofermentatif) pada susu kedelai berlangsung lebih baik dibandingkan pada susu kambing.

UJI ORGANOLEPTIK Keju susu kambing lebih disukai daripada keju susu kedelai. Menurut panelis, rasa keju susu kambing lebih mendekati rasa keju yang sebenarnya bila dibandingkan dengan keju susu kedelai.. Pada keju susu kambing, kultur bakteri starter yang digunakan menggunakan laktosa sebagai sumber gula dan protein susu sedangkan untuk keju susu kedelai, kultur bakteri starter menggunakan gula pada kedelai sebagai pengganti laktosa dan protein yang terdapat pada susu kedelai yang berperan seperti protein pada susu kambing. Dadih yang dihasilkan oleh susu kedelai menghasilkan berbagai asam amino yang digunakan oleh kultur untuk menghasilkan cita rasa. (Ahmad, et.al, 2008).

sebagian besar panelis menyatakan keju susu kambing memiliki aroma cukup baik dan banyak yang menyukainya, bila dibandingkan dengan keju susu kedelai. Perbedaan aroma yang dihasilkan terjadi karena perbedaan substrat yang digunakan. Pada keju susu kedelai, senyawa yang lebih banyak dihasilkan adalah asam, alkohol, ester, aldehid, keton dan senyawa yang mengandung sulfur (Ahmad, et.al, 2008). Aroma pada keju susu kambing dihasilkan oleh senyawa peptida dan asam lemak yang dihasilkan. (Salles, et.al, 2002)

keju kambing memiliki tekstur lebih padat dibandingkan keju kedelai yang memiliki tekstur seperti krim. tekstur keju susu kedelai lebih banyak disukai bila dibandingkan dengan keju susu kambing. Warna keju susu kedelai berwarna kekuningan seperti keju cheddar (keju yang terdapat di pasaran), walaupun bentuk akhirnya seperti keju krim. Sedangkan untuk keju susu kambing memiliki warna agak putih seperti serbuk.

Pada saat penambahan renet, dadih susu kambing langsung terpisah dan membentuk tekstur bubuk. Sedangkan pada keju susu kedelai, walaupun telah dilakukan penambahan renet, dadih terbentuk 1 minggu kemudian. Hal ini disebabkan karena substrat rennin adalah kasein, sedangkan susu kedelai tidak mengandung kasein (Van Dijk, 1982). Maka, dapat dikatakan bahwa tidak perlu penambahan renet untuk pembuatan keju susu kedelai. Keju susu kedelai Keju susu kambing

KANDUNGAN LEMAK DAN PROTEIN Pengukuran kadar lemak dan protein menggunakan Food Analyser Series 3000. Kandungan protein dan lemak dalam keju susu kambing lebih tinggi daripada keju susu kedelai. Food Analyser Series 3000

Terjadi peningkatan kandungan protein dan lemak yang cukup signifikan setelah susu difermentasi. Susu kambing mengalami kenaikan 15.69% kadar protein dan 19.78% kadar lemak. Susu kedelai mengalami kenaikan 9.03% kadar protein dan 1.07% kadar lemak. FERMENTASI MENINGKATKAN NUTRISI Menurut CODEX STAN 208-1999, % lemak minimal untuk soft cheese adalah 40%. Jadi, produk keju susu kambing ataupun susu kedelai kami masih belum dapat mengikuti standar CODEX.

KESIMPULAN

Variasi substrat berpengaruh pada keju yang dihasilkan, terutama dari segi cita rasa. Jumlah akhir sel Lactococcus lactis pada keju susu kambing adalah 3.2 x 1021CFU dan Streptococcus thermophilus 5.4 x 1021 CFU, sedangkan jumlah Lactococcus lactis pada keju susu kedelai adalah 3 x 1022CFU dan Streptococcus thermophilus 1.02 x 1021 CFU. pH akhir keju susu kedelai adalah 4.4 dan keju susu kambing adalah 4.6. Kadar asam laktat keju susu kambing adalah 0.22% dan keju susu kedelai adalah 0.24%. Kandungan protein dan lemak pada keju susu kambing lebih tinggi daripada keju susu kedelai. Secara keseluruhan, keju susu kambing lebih disukai daripada keju susu kedelai.

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad, Naveed, Li Li, Xiao-Quan Yang, Zheng-Xiang Ning, dan Muhammad Atif Randhawa. 2008. Improvements in the Flavour of Soy Cheese. Food Technol. Biotechnol. 46 (3) : 252–261. Anderson V, Rodstrom P. 2003. Physiological Function of The Maltose Operon Regulator, MalR in Lactococcus lactis. Biomed Central Microbiology. 2, 28-35. Audet P, et.all. 1988. Sugar Utilization and Acid Production by Free and Entrapped Cells of Streptococcus salivarius subsp. thermophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, and Lactococcus lactis subsp. Lactis in a Whey Permeate Medium. Appl Environ Microbiol 55 (1), 6p. Black BG. 1999. Microbiology Principles and Exploration. Prentice Hall, New Jersey. Bruinenberg PG, Vos Peter, deVos W. 1992. Proteinase Overproduction in Lactococcus lactis Strains: Regulation and Effect on Growth and Acidification in Milk. www.aem.asm.org. American Society for Microbiology : [7 April 2010] Charalambous G. 1978. Flavor of Foods and Beverages. Academic Press. New York. Chaves M, Fernandez ZLS, Learyer L, Mierau M, Kleerebezem M, Hugebholtz J. 2002. Metabolic Engineering of Acetaldehyde Production by Streptococcus thermophillus. Applied and Environmental Microbiology. 68, 5656-5662. deMan, J. M. 1989. Kimia makanan. Diterjemahkan oleh Padmawinata, Penerbit ITB Bandung. Doelle HW. 1994. Microbial Proccess Development. World Scientific Publishing Co. Ptc. Ltd., Singapore. Eckerman S. 2006. Speciality Cheese Culture Selection. CHR. Hansen INC. Milwaukee. Fardiaz S. 1998. Fisiologi Fermentasi. Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi IPB, Bogor. Gomes AMP, Malcata, F X . 1998. Development of Probiotic Cheese Manufactured from Goat Milk: Response Surface Analysis via Technological Manipulation. Journal of Dairy Science Vol. 81, No. 6, 1998 Gumbira SE. 1987. Bioindustri Penerapan Teknologi Fermentasi. Penerbit PT Mediayatama Perkasa, Jakarta. Heller J. 2001. Probiotic Bacteria in Fermented Food : Product Characteristic and Starter Organism. American Journal Clinical Nutrition. 73, 374-379. Higgins. 2006. Cheese. National Dairy Council, Rosemont. Hill AR. 2006. Cheese Technology. Academic Press, Canada. Hugenholtz J. 1993. Citrate Metabolism in Lactic Acid Bacteria. FEMS Microbiology Review. 12, 165-168. Judo RM, Said G, Hartoto L. 1989. Biokonversi. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi. Pusat Antar Universitas Bioteknologi IPB, Bogor. Letort C, NardiM, Garault P, Monnet V, Juillard V. 2002. Casein Utilization by Streptococcus thermophilus Results in a Diauxic Growth in Milk. www.aem.asm.org. American Society for Microbiology : [7 April 2010]

Madigan TM, Martinko JM. 2006. Biology of Microorganisms, 11th edition Madigan TM, Martinko JM. 2006. Biology of Microorganisms, 11th edition. Prentice Hall, International, Inc, London. Marchesseau S, Gastaldi E, Lagaude A, Cuq JL. 1997. Influence of pH on Protein Interaction and Microstructure of Process Cheese. J Dairy Science. 80, 1483-1389. Moat AG, Foster JW. 1995. Microbial Physiology. John Wiley and Sons, Inc. Publication, New York. Neidhardt FC, John LI, Schaeechter M. 1990. Physiolofy of the Bacterial Cell A Molecular Approach. Sinauer Associates, Inc. Publishers, Sunderland. Park YW. 2001. Proteolisis and Lipolysis of Goat Milk Cheese. J. Dairy Science. 84, 84-92. Salles, C., N. Sommerer, C. Septier S. Issanchou, C. Chabanet, A. Garem, dan J.-L. Le Quere. 2002. Goat Cheese Flavor: Sensory Evaluation of Branched-Chain Fatty Acids and Small Peptides. Journal of Fodd Science 67 (2) : 835-841. Singh TK, Drake M, Cadwallader. 2003. Flavor of Cheddar Cheese, Chemical and Sensory Perspective. Comprehensive reviews in Food Science and Food Safety. 2, 139-162. Soomro AH, Masud T, Anwar K. 2002. Role of Lactic Acid Bacteria in Food Preservation and Human Health. Pakistan Journal of Nutrition. 1, 20-24. Steven WP. 2000. Lactose Intolerance : The Norm Among the Worlds Peoples. American Journal of Pharmaceutical Education. 64. Surono I. 2004. Probiotik Susu Fermentasi dan Kesehatan. PT Tri Cipta Karya, Jakarta. Tavaria F, Dahl S, Carballo FJ, Malcata FX. 2002. Amino Acid Catabolism and Generation of Volatile By Lactic Acid Bacteria. Dairy Science. 82, 2462-2470. Van Dijk. 1982. Syntesis of Curd. Doctoral Thesis of Needherlands Institut Voor Zuivelonderzoek (NIZO). Melkunie. Wiking. 2005. Milk Fat Globule Stability Lipolysis with Special Reference to Autonatic Milking. Doctoral Thesis Upsala University, Upsala. Witwer, RS. 1999. Food Technology. National Dairy Council. 53, 50. Yvon M, Thirouin S, Rijnen, Dider L, Fomentier R, Gripon JC. 1997. An Aminotransferase from Lactococcus lactis Initiates Conversion of Amino Acids to Cheese Flavor Coumpounds. Apllied and Environmental Microbiology. 63, 414-419.

TERIMA KASIH