Post on 17-Sep-2018
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Kerangka Pemikiran
Probiotik merupakan mikroorganisme hidup yang sangat penting untuk kesehatan
dan memiliki hubungan yang simbiotik dengan manusia. Bakteri probiotik dalam usus akan
membantu memecah makanan, menghasilkan vitamin dan mencegah pertumbuhan bakteri
patogen penyebab penyakit. Spektrum penggunaan probiotik yang begitu luas mendorong
untuk dilakukan penggalian galur potensial yang berasal dari sumber daya lokal. Salah satu
potensi yang dikaji bersumber dari keyakinan masyarakat Ponorogo akan manfaat minuman
tuak mengkudu bagi kesehatan. Kajian diawali dengan melakukan survey terhadap 10 orang
penjaja jamu gendong yang secara rutin menjual tuak mengkudu atau dikenal dengan nama
badeg pace. Pada umumnya tuak mengkudu dibuat dengan pengepresan mengkudu matang.
Hasil cairan ekstrak ditambah gula aren yang selanjutnya didiamkan selama satu malam
untuk mendapatkan aroma kas dan rasa yang sangat masam. Proses terjadinya fermentasi
spontan ini menguntungkan bakteri asam laktat yang mampu tumbuh pada lingkungan yang
relatif asam. Menurunnya pH selama proses fermentasi spontan akan menyeleksi secara
alamiah bakteri-bakteri lain yang tidak mampu tumbuh pada lingkungan pH rendah. Untuk
mengetahui lebih spesifik bakteri yang tumbuh pada tuak mengkudu perlu dilakukan isolasi
dilanjutkan pengujian katalase negatif dan pewarnaan gram positif terhadap kemungkinan
yang tumbuh berupa bakteri asam laktat jenis Lactobacillus sp. Dari data yang diperoleh
dapat digunakan sebagai informasi awal untuk pengujian in-vitro sebagai kondidat
probiotik. Pengujian in-vitro meliputi pengujian kemampuan hidup pada pH rendah dan
pengujian antagonistik terhadap bakteri patogen serta pengujian kemampuan tumbuh pada
media yang mengandung garam empedu. Setelah diperoleh isolat yang potensial sebagai
kondidat probiotik, maka perlu dilakukan identifikasi mikroba. Identifikasi ini bertujuan
untuk mengetahui spesies isolat yang diperoleh dan mempelajari sifat-sifat mikroba serta
merunut hubungan genetik terdekat. Identifikasi dapat dilakukan secara molekuler dengan
menggunakan PCR yang diperkirakan akan berada pada daerah 16S rRNA yang umum
untuk mengidentifikasi bakteri. Metode ini memiliki akurasi yang lebih baik dibandingkan
dengan metode morfokologi dan identifikasi secara biokimia. Hasil identifikasi secara
molekuler dapat membantu mempermudah menyelesaikan permasalahan perancangan
teknologi proses produksi probiotik penghasil omega-6 dan penurun kolesterol.
Perancangan proses dikembangkan dengan tahapan : 1) melakukan analisis peluang
dan permasalahan, 2) melakukan kreasi proses atau sintesis proses dan 3) pengembangan
proses produksi probiotik, serta 4) analisis kelayakan finansial.
Analisis peluang dan permasalahan dilakukan dengan cara menganalisis peluang
pasar produksi probiotik, pemilihan proses produksi dan permasalahan penggunaan bahan
baku. Berbagai jenis probiotik komersial yang saat ini banyak beredar di pasaran selalu
dikaitkan dengan hasil metabolisme yang berupa kandungan lemak rendah yang tercantum
dalam label produk. Penelitian ini diharapkan mampu mengungkap hal yang baru dimana
bakteri yang ditemukan dapat menghasilkan omega-6 konsentrasi tinggi berupa asam
linoleat yang memiliki fungsi untuk menurunkan kolesterol. Apabila manusia sering
mengkonsumsi lemak dengan kandungan asam lemak jenuh yang tinggi, maka dapat
menyebabkan kadar kolesterol darah mengalami peningkatan, sedangkan semakin tinggi
kandungan asam lemak tak jenuh berarti kualitas minyak tersebut semakin baik karena
omega-6 (asam linoleat) ternyata mampu mereduksi kolesterol.
Kreasi proses dilakukan melalui percobaan skala laboratorium dengan menggunakan
substrat standar glukosa, sehingga didapatkan rangkaian proses yang secara teknis paling
sesuai. Dari data penelitian fermentasi skala laboratorium dengan media standar dapat
digunakan sebagai data untuk pengembangan proses pada skala pilot plant 75 L dan analisa
finansial terhadap rancangan yang dikembangkan. Desain produk dalam bentuk krem yang
diharapkan mempunyai fungsi yang lebih luas perlu dibuat dalam formulasi media yang
mampu menghasilkan viabilitas sel yang tinggi, sedangkan untuk melihat fungsi sebagai
probiotik maka perlu dilakukan karakteristik produk dengan melakukan pengujian lanjutan
secara in-vivo menggunakan hewan percobaan. Pengujian secara in-vivo diharapkan mampu
menggali potensi kondidat probiotik sebagai penurunan kolesterol.
Integrasi proses dilakukan bertujuan untuk mengintegrasikan seluruh tahapan proses
produksi probiotik sehingga dihasilkan flowsheet yang utuh. Dengan bantuan perangkat
lunak Hysis 3.2 dapat disimulasi diagram alir proses produksi probiotik yang utuh, sehingga
diperoleh gambaran lengkap proses produksi probiotik dalam bentuk Process Engineering
Flow Diagram (PEFD). Perancangan proses produksi dengan menyusun PEFD dilakukan
dalam rangka aplikasi teknologi produksi probiotik penghasil omega-6 dan penurun
kolesterol dengan menggunakan data-data fermentasi skala pilot plan 75 liter diperkirakan
mampu memberikan keuntungan yang maksimal sehingga sangat menarik bagi pelaku
bisnis untuk membangun industri probiotik penghasil omega-6 dan penurun kolesterol.
27
3.2. Bahan dan Alat
Kultur bakteri yang digunakan Lactobacillus sp. isolat dari tuak mengkudu dan buah
mengkudu matang asal Ponorogo, Jawa Timur, Lactobacillus bulgaricus (FNCC41, UGM),
bakteri patogen Escherichia coli ATCC 25922 dan Staphylococcus aureus ATCC 25923.
Bahan kimia yang digunakan adalah MRS (De Mann, Rogosa Oxoid CM 0361),
TSB (Tryptone Soya Broth) Oxoid CM 0129, CMC (Himedia), Cat gram (Merck), Mueller
Hinton Agar (Oxoid CM 0337), unsalted Butter (Orchid), bile salt (Oxoid), Icing Sugar,
NaOH 0,2 N, Selenium tablet, H2SO4 pekat, HCl 0,05 N, asam borat, CaCO3 (Merck), HCl
dan indikator BTB dan phenoptalein 1%, akuades, alkohol 70%, kapas, dan alumunium foil.
Susu jagung, susu sapi, laktosa monohidrat
Hewan uji sebanyak 30 ekor tikus putih galur Wistar jantan dalam 6 kelompok.
Bobot badan rata-rata 200-250 g dengan konsumsi pakan 5 g/100 g BB (Fox, J. G. et al.,
1984), pakan standar tikus, pakan kolesterol, propil tiourasil, reagent KIT kolesterol total,
trigliserida, HDL Kolesterol, EDTA, CMC Na, kertas saring dan aquades.
Alat yang digunakan meliputi alat pengepres, blender, kain saring, kertas saring,
botol steril, erlenmeyer, labu ukur, tabung reaksi, tabung destruksi, gelas ukur, tabung
Eppendorf, cawan petri, pipet ukur, pipet tetes, mikropipet, jarum ose, dugrasky, bunsen,
inkubator, laminar air flow, autoklaf, lemari pendingin, vortex, colony counter,
haemocytometer, mikroskop, pH meter, spektrofotometer UV, hot plate stirer, destilator
Kjeldahl, buret, statif, timbangan analitik, kandang tikus; autoklaf, oven, dan sentrifus sonde
lambung.
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Balai Pengkajian Bioteknologi, BPPT,
Kawasan Puspiptek, Tangerang pada bulan Desember 2006 – Desember 2011.
28
3.3. Tahapan Penelitian
Garis besar tahapan penelitian perancangan proses produksi probiotik dari isolat
baru Lactobacillus sp. penghasil omega-6 (ω-6) dan penurun kolesterol seperti pada
diagram alir Gambar 5.
KREASI PROSES
Pengumpulan Data base untuk Kreasi Proses
Melakukan Percobaan Percobaan dilakukan pada skala laboratorium
sebagai penegasan hasil kreasi awal. Percobaan dengan substrat standar (glukosa)
Sintesis Proses Melakukan sintesis dari data-data hasil percobaan
skala laboratorium. Konfirmasi dengan hasil penelitian lain.
Apakah ada keuntungan kasar?
Tidak
Tolak
Ya
AN
AL
ISIS
PE
LU
AN
G D
AN
PE
RM
ASA
LA
HA
N
Analisis Peluang (Penelusuran data sekunder untuk mengkaji peluang pasar & kebijakan yang mendukung)
Analisis Permasalahan Penelusuran data sekunder untuk
pemilihan proses produksi. Kajian potensi penggunaan bahan
baku yang efisien dan efektif. Kajian pemanfaatan isolat lokal
yang potensial.
Lanjutan
29
30
Gambar 5. Perancangan proses produksi probiotik penghasil omega-6 (ω-6) dan penurun kolesterol.
Tidak
Ya Rancangan Lanjutan
Ya
Lanjutan
PEN
GE
MB
AN
GA
N P
RO
SES
Pembuatan Diagram Alir
dan Integrasi Proses (Process Engineering Flow Diagram)
Pengujian Fermentasi Batch Skala Pilot Plant
Substrat terbaik Glukosa percobaan skala laboratorium Substrat Komplek
Karakterisasi Produk (Uji In-vivo)
Desain & Formulasi Produk
Konsentrasi Sel Konsentrasi Sel + Kaldu
Apakah Proses Menjanjikan?
Tidak
Tolak
KE
LA
YA
KA
N
PER
AN
CA
NG
AN
PR
OSE
S
Perhitungan Neraca Massa Disain Peralatan
Terpenuhi
Penentuan Kapasitas Produksi
Perhitungan : • Biaya investasi • Biaya modal kerja • IRR, NPV, Net B/C, PBP • Cash flow
Kelayakan Finansial Proses
Pembuatan Detail Diagram Alir (Proses fermentasi & formulasi)
3.3.1. Penelitian Tahap 1: Analisis Peluang dan Permasalahan. Analisis Peluang
Analisis peluang dilakukan dengan mengumpulkan data sekunder. Potensi pasar
dikaji dari data sekunder atau data statistik perdagangan jumlah probiotik yang beredar di
pasaran, sedangkan peluang pengembangan industri probiotik dikaji dari kebijakan
pemerintah yang mendukung.
Analisis Permasalahan
Pengembangan industri probiotik penghasil omega-6 dan penurun kolesterol
dilakukan dengan memanfaatkan isolat lokal dan bahan baku alternatif non laktosa. Solusi
dari permasalahan tersebut dilakukan dengan mengisolasi bakteri asam laktat dari badeg
pace dan buah mengkudu matang untuk memperoleh isolat lokal Lactobacillus sp. yang
potensial sebagai probiotik. Isolat yang diperoleh selanjutnya dilakukan pengujian secara in-
vitro dan identifikasi secara molekuler. Secara garis besar cara kerja isolasi, uji in-vitro dan
identifikasi molekuler sebagai berikut :
Isolasi Lactobacillus sp.
Metode isolasi yang digunakan mengacu pada metode yang digunakan oleh Mincer
et al., (2005). Isolasi dilakukan dari badeg pace dan buah mengkudu matang dengan
menggunakan metode pengenceran dilanjutkan dengan plating secara pour plate
menggunakan media MRS agar pada pH 6,2 yang ditambah CaCO3. Inkubasi media
dilakukan pada suhu 37oC selama 48 jam. Isolat Lactobacillus sp. adalah isolat yang
membentuk koloni dengan zona jernih, sel berbentuk batang, uji katalase negatif dan hasil
pewarnaan gram positif. Isolat yang diperoleh selanjutnya dilakukan uji in-vitro, sedangkan
isolat belum digunakan disimpan dalam campuran gliserol 20 % dan susu skim 10 % pada
suhu –20 oC.
31
Uji in-vitro uji ketahanan Lactobacillus sp. pada pH rendah.
Metode dikembangkan dari modifikasi Zavaglia et al., (1998). Satu ose isolat
Lactobacillus sp. diinokulasikan ke dalam 5 ml media MRS broth, inkubasi pada suhu 37 oC
selama 24 jam. Kemudian 1 % inokulum dimasukkan ke dalam 5 ml MRS cair yang diatur
pHnya dengan variasi pH 3,5; pH 3,0; pH 2,5; dan pH 2,0. Pengaturan pH digunakan HCl.
Inkubasi dilakukan pada suhu 37 oC selama 24 jam. Penghitungan jumlah bakteri dalam
inokulum pada awal dan akhir inkubasi dilakukan dengan metode plating menggunakan
media MRS agar.
Uji in-vitro kemampuan tumbuh Lactobacillus sp. pada garam empedu.
Metode dikembangkan dari modifikasi Zavaglia et al., (1998). Satu ose isolat
Lactobacillus sp. diinokulasikan ke dalam 5 ml media MRS broth, inkubasi pada suhu 37 oC
selama 24 jam. Kemudian 1 % inokulum dimasukkan ke dalam media MRS cair dengan
penambahan garam empedu dengan variasi konsentrasi 0,5 %; 1,0 %; 5,0 %; dan 10,0 %.
Setelah diinkubasi selama 1 hari pada suhu 37 oC dilakukan pengukuran Optical Density
(OD) pada panjang gelombang 660 nm.
Uji in-vitro seleksi Lactobacillus sp. yang bersifat antimikroba.
Uji antimikroba dilakukan dengan metoda difusi sumur. Satu ose isolat
Lactobacillus sp. diinokulasikan ke dalam 5 ml media MRS broth, inkubasi pada suhu 37 oC
selama 48 jam. Satu ose bakteri penguji Escherichia coli ATCC 25922 dan Staphylococcus
aureus ATCC 25923 masing-masing diinokulasikan ke dalam 5 ml media Tryptone Soya
Broth, inkubasi pada suhu 29 oC selama 24 jam. Sebanyak 0,1 % inokulum bakteri penguji
dimasukkan ke dalam medium Mueller Hinton agar steril suhu 45 oC, kemudian dituang ke
dalam cawan petri steril dan dibiarkan sampai padat. Kemudian dibuat lubang-lubang sumur
(diameter 8 mm), lalu ke dalam masing-masing lubang dimasukkan 0,05 ml inokulum
Lactobacillus sp., diinkubasi pada suhu 37oC selama 2 hari. Kemudian diukur area bening
(zone panghambatan) yang terjadi.
32
Identifikasi molekuler Lactobacillus sp.
Tahapan kerja identifikasi molekuler Lactobacillus sp. secara umum dimulai dari
ekstraksi genom DNA, kemudian amplifikasi PCR. Setelah itu, identifikasi molekuler
dilanjutkan dengan elektroforesis produk PCR dan purifikasi gel produk PCR. Setelah
purifikasi gel produk PCR, diteruskan dengan amplifikasi PCR cycle sekuensing dan
selanjutnya sekuensing dan yang terakhir adalah tahapan analisis blast. Cara kerja
identifikasi molekuler secara lengkap disajikan pada Lampiran 1.
3.3.2. Penelitian Tahap 2 : Kreasi Proses
Pengumpulan data sekunder Pengumpulan data sekunder dilakukan melalui penelusuran publikasi untuk
mendapatkan data proses hasil dari penelitian yang telah dilakukan. Data-data hasil
penelusuran pustaka seperti konsentrasi substrat, suhu fermentasi, kecepatan pengadukan,
dan galur untuk fermentasi selanjutnya digunakan sebagai referensi didalam melakukan
kreasi proses pada percobaan skala laboratorium 250 ml.
Percobaan proses fermentasi galur Lactobacillus sp. pada skala laboratorium 250 ml.
Proses fermentasi menggunakan isolat Lactobacillus sp. yang diperoleh dilakukan
dengan tahapan peremajaan isolat (Fardiaz, 1989), pembuatan starter Lactobacillus sp.
(modifikasi Sulandari dkk., (2001) dan proses fermentasinya. Prosedur peremajaan isolat
dan pembuatan starter Lactobacillus sp. disajikan pada Lampiran 4.
Proses fermentasi dilakukan pada skala laboratorium 250 ml dengan menggunakan
substrat glukosa sebagai sumber karbon terdiri atas tiga taraf konsentrasi (20 g/l, 30 g/l, 40
g/l). Komposisi media fermentasi dengan kandungan unsur mikro diantaranya : 5 g/l
Sodium asetat, 2 g/l Amonium asetat, 2 g/l Na2HPO4, 1 g/l Tween 80, 0,1 g/l
MgSO4.7H2O dan 0,05 g/l MnSO4.5H, selanjutnya media ditambah air hingga 1.000 ml
untuk setiap volume satu liter. Setelah dilakukan inokulasi maka kemudian diinkubasi
selama 48 jam pada suhu 370C. Selama fermentasi dihitung jumlah sel bakteri dan
penimbangan bobot sel kering, kadar asam laktat, gula reduksi, protein dan asam linoleat
pada jam ke-0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 42, 45, dan jam ke 48.
33
Prosedur kerja yang digunakan untuk pengukuran kadar asam linoleat seperti pada
Lampiran 2, sedangkan prosedur kerja pengukuran gula reduksi (Miller, 1959) dan asam
laktat seperti pada Lampiran 3.
Prosedur kerja pengukuran kadar protein metode Kjelhdal (Sudarmadji et al., 1996)
yang selanjutnya dikonversi menjadi kadar nitrogen, perhitungan jumlah sel bakteri secara
SPC (Fardiaz, 1989) yang dikonversi menjadi bobot sel (g/l) dan pengukuran kadar asam
laktat (AOAC, 1970) serta pengukuran pH (Fardiaz, 1989) seperti pada Lampiran 5.
Sintesis proses fermentasi galur Lactobacillus sp. pada skala laboratorium 250 ml.
Sintesis proses dilakukan dengan cara mengkonfirmasi hasil penelitian yang pernah
dilakukan oleh peneliti lain yang mempunyai kemiripan. Hasil dari sintesis proses
diharapkan dapat menentukan proses fermentasi yang terbaik dari hasil percobaan skala
laboratorium 250 ml.
3.3.3. Penelitian Tahap 3 : Pengembangan Proses
Pembuatan diagram alir dan integrasi proses
Pembuatan diagram alir disusun berdasarkan hasil tahapan proses dari percobaan
skala laboratorium 250 ml untuk kemudian dilakukan integrasi proses dari tahapan awal
hingga akhir. Hasil dari integrasi proses yang merupakan hasil percobaan terbaik
selanjutnya di uji pada skala pilot plant 75 L.
Pengujian proses fermentasi curah dengan substrat glukosa skala pilot plant 75 L.
Proses fermentasi menggunakan isolat Lactobacillus sp. yang diperoleh dilakukan
dengan tahapan peremajaan isolat (Fardiaz, 1989), pembuatan starter Lactobacillus sp.
(modifikasi Sulandari dkk., (2001) dan proses fermentasinya. Prosedur peremajaan isolat
dan pembuatan starter Lactobacillus sp. disajikan pada Lampiran 4.
Proses fermentasi dilakukan pada skala pilot plant 75 L dengan menggunakan
substrat glukosa sebagai sumber karbon. Konsentrasi dipilih dari hasil percobaan skala
laboratorium 250 ml yaitu 20 g/l, 30 g/l, 40 g/l. Komposisi media fermentasi dengan
kandungan unsur mikro diantaranya : 5 g/l Sodium asetat, 2 g/l Amonium asetat, 2 g/l
Na2HPO4, 1 g/l Tween 80, 0,1 g/l MgSO4.7H2O dan 0,05 g/l MnSO4.5H, selanjutnya
34
media ditambah air hingga 1.000 ml untuk setiap volume satu liter. Setelah dilakukan
inokulasi maka kemudian diinkubasi selama 48 jam pada suhu 370C. Selama fermentasi
dihitung jumlah sel bakteri dan penimbangan bobot sel kering, kadar asam laktat, gula
reduksi, protein dan asam linoleat pada jam ke-0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30, 33, 36,
39, 42, 45, dan jam ke 48.
Pengujian proses fermentasi curah dengan media ekstrak jagung pada skala pilot
plant 75 L.
Proses fermentasi menggunakan isolat Lactobacillus sp. yang diperoleh dilakukan
dengan tahapan peremajaan isolat (Fardiaz, 1989), pembuatan starter Lactobacillus sp.
(modifikasi Sulandari dkk., (2001) dan proses fermentasinya. Prosedur peremajaan isolat
dan pembuatan starter Lactobacillus sp. disajikan pada Lampiran 4.
Pada proses fermentasi diperlukan ekstrak jagung dan ekstrak mengkudu serta susu
segar. Susu segar dipasteurisasi pada suhu 121ºC selama 5 menit dan suhu diturunkan
sampai mencapai 37 – 40ºC yang merupakan suhu optimum untuk pertumbuhan starter.
Kemudian campuran ekstrak jagung dan ekstrak mengkudu, lalu diinokulasi dengan starter
5% dari volume media dan diinkubasi pada suhu 37 ºC selama 48 jam. Selama inkubasi
dihitung jumlah sel bakteri/ bobot sel kering, kadar asam laktat, gula reduksi, protein dan
asam linoleat pada jam ke-0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 42, 45, dan jam
ke 48.
Pada percobaan dengan menggunakan medium kompleks perbandingan ekstrak
jagung dengan ekstrak mengkudu 8 : 2 sebagai medium. Selanjutnya medium ditambahkan
susu murni dengan perbandingan 8 : 2. Komposisi media dengan kandungan unsur mikro
diantaranya : 5 g/l Sodium asetat, 2 g/l Amonium asetat, 2 g/l Na2HPO4, 1 g/l Tween 80,
0,1 g/l MgSO4.7H2O dan 0,05 g/l MnSO4.5H, selanjutnya media ditambah air hingga
1.000 ml untuk setiap volume satu liter.
Dari hasil perhitungan sel bakteri asam laktat, kadar asam laktat, gula reduksi,
protein dan asam linoleat, selanjutnya ditentukan periode yang paling baik untuk
dilanjutkan pada proses pembuatan formulasi krem. Data-data yang diamati selama
fermentasi adalah menghitung jumlah sel Lactobacillus sp. dengan cara standar plate count
(SPC), mengukur pH, kadar asam laktat, kadar asam linoleat, gula reduksi, kadar nitrogen
dari media kultivasi selama inkubasi 48 jam dengan suhu 370C.
Prosedur kerja yang digunakan untuk pengukuran kadar asam linoleat seperti pada
Lampiran 2, sedangkan prosedur kerja pengukuran gula reduksi (Miller, 1959) dan asam
35
laktat seperti pada Lampiran 3. Prosedur kerja pengukuran kadar protein metode Kjelhdal
(Sudarmadji et al., 1996) yang selanjutnya dikonversi menjadi kadar nitrogen, perhitungan
jumlah sel bakteri secara SPC (Fardiaz, 1989) yang dikonversi menjadi bobot sel (g/l) dan
pengukuran kadar total asam (AOAC, 1970) serta pengukuran pH (Fardiaz, 1989) seperti
pada Lampiran 5.
Desain dan formulasi produk probiotik krem
Desain dan formulasi produk probiotik krim dilakukan dengan tahapan pembuatan
krim probiotik (modifikasi Susilorini, 2006) Prosedur kerja desain dan formulasi produk
probiotik krem disajikan pada Lampiran 6.
Karakterisasi produk dengan pengujian in-vivo Lactobacillus sp.
Uji aktifitas asimilasi kolesterol
Pengujian asimilasi kolesterol dengan metode yang digunakan oleh Usman dan
Hasono (1999). Adapun prosedur kerja secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 7.
Pengujian in-vivo Lactobacillus sp. terhadap penurunan kolesterol
Tahap adaptasi
Tikus jantan putih galur Wistar yang digunakan sebanyak 20 ekor masing-masing
ditempatkan pada kandang. Untuk menghindari agar tikus tidak stres maka selama 7 hari
tikus hanya diberikan pakan standar dan air minum secara ad libitum. Diharapkan setelah 7
hari tikus jantan putih galur Wistar telah menyesuaikan kondisi fisiologis, nutrisi dan
lingkungan maka selanjutnya tikus diberikan perlakuan sesuai rancangan.
Tahap perlakuan pengujian penurun kolesterol
Pada tahap perlakuan pengujian penurun kolesterol sebanyak 30 ekor tikus
dikelompokkan menjadi 6 kelompok perlakuan seperti pada Lampiran 8. Pakan standar,
pakan kolesterol, larutan PTU dan sampel probiotik diberikan setiap hari secara oral selama
masa perlakuan. Penimbangan sisa-sisa pakan dilakukan setiap hari, sedangkan
pengambilan darah tikus dan penimbangan bobot badan dilakukan setiap 7 hari selama 35
36
hari perlakuan. Prosedur penyiapan asupan konsentrat sel probiotik dan kaldu fermentasi
seperti yang ditunjukkan pada Lampiran 8.
Pengamatan terhadap hasil pengujian in vivo Lactobacillus sp. untuk penurunan
kolesterol dilakukan terhadap kadar kolesterol total, trigliserida, HDL dan LDL. Dilakukan
juga analisa proksimat penentuan kadar lemak dalam feses tikus Winstar yang digunakan.
Prosedur pengujian tersebut disajikan pada Lampiran 9.
3.3.4. Penelitian Tahap 4 : Kelayakan finansial perancangan teknologi proses
produksi probiotik basis data hasil percobaan skala pilot plant
Pada tahap perancangan proses produksi probiotik menggunakan data fermentasi
Lactobacillus sp. pada skala 75 L dengan membandingkan substrat standar (Glukosa) dan
substrat kompleks (ekstrak jagung). Penentuan medium fermentasi terbaik dihitung secara
garis besar berdasarkan keuntungan yang diperoleh. Dengan data skala pilot 75 liter yang
diperkirakan memberikan keuntungan selanjutnya dilakukan analisis kelayakan finansial
secara detail berdasarkan :
data bahan baku media fermentasi skala 75 L,
data kinetika biokonversi untuk menghitung neraca masa,.
data penggunaan peralatan alur proses (PEFD). dan
data tenaga kerja.
Kajian terhadap kelayakan finansial meliputi NPV, IRR, Net B/C ratio, PBP dan BEP.
Analisis sensitivitas dilakukan dengan asumsi terjadi (1) kenaikan harga bahan baku yaitu
jagung dan mengkudu; (2) penurunan kapasitas proses produksi akibat keterbatasan
ketersediaan bahan baku berupa mengkudu, jagung dan susu; dan (3) penurunan harga
produk probiotik yang dapat disebabkan semakin banyaknya produk sejenis dengan harga
yang lebih murah.
37