Kelompok 2 : Pradana Gilang (10407003) Heidy Dwiyanti Utami (10407007)

Pengaruh Variasi Substrat Terhadap Jumlah Sel Lactococcus lactis dan

Streptococcus thermophilus, % Asam Laktat,pH, Serta Kandungan Protein

Dan Lemak Dalam Produksi KejuKelompok 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

Alternatif substrat untuk produksi keju

Harga keju mahal

Keju = makanan

penunjang kesehatan.

Faktor penting dalam

produksi keju adalah jenis susu

yang digunakan.

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).

Genus Bentuk sel FermentasiSreptococcus Kokus berantai Homofermentatif Leuconostoc Kokus berantai Heterofermentatif Pediococcus Kokus dalam empat HomofermentatifLactobacillus Batang berantai Homofermentatif

HeterofermentatifEnterococcus Kokus berantai HomofermentatifLactococcus Kokus berantai Homofermentatif

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)


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

Fermentasi Keju

• 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• 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


12 jamDiinkubasi

Selama 7 hariDipisahkan 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

Susu Kambing

Diinokulasikan kultur Lactococcus lactis 10 jam

Streptococcus thermophilus12 jam

Diinkubasi hingga dadih memadat

1 23 4

Diberi garam 10% berat dadih

Dilakukan pengukuran pH, dan jumlah sel dengan TPC untuk T0

Diperam selama 7 minggu(T0 – T6)

JADWAL KERJA2010

Minggu Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu

1 2 3 4 5 6

7 8 9 10 11 12 13

14 15 16 17 18 19 20

21 22 23 24 25 26 27

28

February

upscal e keju susu kedel ai

PEMBUATAN PROPOSAL DAN

PERSIAPANALAT & BAHANpengumpulan proposal

pelengkapan alat & bahan yang dibutuhkan

pembuatan medium yglpb + mst

meminta kultur LL dan ST

inkubasi kultur LL dan ST

aktivasi I kultur LL dan ST

aktivasi II kultur LL dan ST (gagal)

aktivasi I LL + ST dari kultur padat

aktivasi II LL + ST Inokulasi kultur ke susu kambingpenambahan renet

aktivasi II LL + ST Inokulasi ke susu kedelaipenambahan renet

pengepressan + penggaraman dadih susu kambingsampling T0 susu kambing

PEMERAMAN KEJUSUSU KAMBING & PEMBENTUKAN DADIH SUSU KEDELAI pengepressan + penggaraman dadih susu kedelaiT1 susu kambing, T0 susu kedelai

PEMERAMANKEJU SUSU KAMBING & SUSU KEDELAI

pembentukan dadih susu kambing

Sampling T2 susu kambing, T1 susu kedelai


PEMERAMANKEJU SUSU KAMBING & SUSU KEDELAIAktivasi II LL + STinokulasi kultur ke susu kedelaipenambahan renet

Aktivasi I LL + STmeminta kultur LL dan ST


PEMERAMANKEJU SUSU KAMBING & SUSU KEDELAIpengepressan + penggaraman dadih susu kedelai

keju susu kedelai upscale dikulkaskan

keju susu kedelaidikulkaskan

keju susu kambingdikulkaskan

2010


1 2 3 4 5 6

7 8 9 10 11 12 13

14 15 16 17 18 19 20

21 22 23 24 25 26 27

28 29 30 31

Maret

upscal e keju susu kedel ai

aktivasi I LL + ST dari kultur padat

aktivasi II LL + ST Inokulasi kultur ke susu kambingpenambahan renet

aktivasi II LL + ST Inokulasi ke susu kedelaipenambahan renet

pengepressan + penggaraman dadih susu kambingsampling T0 susu kambing

PEMERAMAN KEJUSUSU KAMBING & PEMBENTUKAN DADIH SUSU KEDELAI pengepressan + penggaraman dadih susu kedelaiT1 susu kambing, T0 susu kedelai


pembentukan dadih susu kambing



PEMERAMANKEJU SUSU KAMBING & SUSU KEDELAIAktivasi II LL + STinokulasi kultur ke susu kedelaipenambahan renet

Aktivasi I LL + STmeminta kultur LL dan ST


PEMERAMANKEJU SUSU KAMBING & SUSU KEDELAIpengepressan + penggaraman dadih susu kedelai

keju susu kedelai upscale dikulkaskan

keju susu kedelaidikulkaskan

keju susu kambingdikulkaskan

2010


1 2 3

4 5 6 7 8 9 10

11 12 13 14 15 16 17

18 19 20 21 22 23 24

25 26 27 28 29 30

April

Sampling T4 susu kambing dan T3 susu kedelai


PEMERAMANKEJU SUSU KAMBING & SUSU KEDELAI Sampling T5 susu kambing dan T4 susu kedelai

PEMERAMANKEJU SUSU KAMBING & SUSU KEDELAISampling T6 susu kambing dan T5 susu kedelai

Uji Organoleptik Pengembalian alat dan bahan

FERMENT STATION

Pengemasan produk

HASIL PENGAMATAN

TOTAL PLATE COUNT (TPC)

a. Keju susu kedelai

1,E-18 1,00E-19 1,00E-20


Lactococcus lactis

Hasil Pewarnaan gram :

Lactococcus lactis Streptococcus thermophilus

b. Keju susu kambing

waktu inkubasi MST YGLPB(minggu) pengenceran pengenceran

0 10-1 10-2 10-3 10-1 10-2 10-3

TBUD TBUD TBUD TBUD TBUD TBUD1 10-2 10-3 10-4 10-2 10-3 10-4



TBUD TBUD TBUD TBUD TBUD 2034 10-12 10-13 10-14 10-12 10-13 10-14

TBUD 210 79 TBUD TBUD 455 10-15 10-16 10-17 10-15 10-16 10-17

TBUD TBUD 87 TBUD 137 666 10-20 10-21 10-22 10-20 10-21 10-22

32 TBUD TBUD 54 TBUD TBUD

1,00E-20 1,00E-21 1,00E-22


Lactococcus lactis

Hasil Pewarnaan gram :

Lactococcus lactis Streptococcus thermophilus

% ASAM LAKTAT dan pH

Waktu Inkubasi % asam laktat pH(minggu) susu kambing susu kedelai susu kambing susu kedelai

0 - 6,6 6,71 - 0,09 5,2 5,52 0,072 0,054 4,9 4,83 0,054 0,117 4,4 4,64 0,144 0,162 4,6 4,75 0,216 0,24 4,5 4,46 0,22 - 4,6 -

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. 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

Food Analyser Series 3000

• Pengukuran kadar lemak dan protein

menggunakan Food Analyser Series 3000.

• Kandungan protein dan lemak dalam keju

susu kambing lebih tinggi daripada keju susu

kedelai.

• 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. 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

Kelompok 2 : Pradana Gilang (10407003) Heidy Dwiyanti Utami (10407007)

Documents

Transcript of Kelompok 2 : Pradana Gilang (10407003) Heidy Dwiyanti Utami (10407007)