JUDUL :

MENGOPTIMALKAN FERMENTASI SUSU KEDELAI DENGAN PROBIOTIK BACTERIA

TUJUAN :

Memperpendek waktu fermentasi dan menghasilkan probiotik fermentasi susu kedelai

LATAR BELAKANG :

Karena nilai nutrisi yang menguntungkan dan berkarakteristik menyehatkan, susu

kedelai telah menjadi makanan yang sangat diminati. Ini adalah sumber yang sangat kaya

manfaat protein, asam lemak tak jenuh, diet serat yang larut dan tak larut, dan isoflavon yang

menunjukan dalam diet sehari-hari sangat penting (Božanić 2006). Di negara-negara barat, susu

kedelai ditujukan untuk penduduk yang tidak dapat mencerna susu untuk sebab seperti

intoleransi laktosa, alergi terhadap protein susu, atau diet sayuran ( vegetarian). Fermentasi susu

kedelai dengan bakteri asam laktat sangat meningkatkan nilai kesehatan. Karena fungsi

antioksidan lebih besar (Wang et al. 2006), mereka dianggap menyehatkan daripada susu kedelai

murni. Tujuan dari fermentasi adalah untuk menghilangkan rasa seperti kacang yang tidak

diinginkan (Wang et al. 2002, 2003, 2006) yang sebagian besar disebabkan oleh adanyan-

heksanal dan pentanal (Scalabrini et al. 1998), dan untuk meningkatkan karakteristik gizi susu

kedelai. Fermentasi, terutama dengan Bifidobakteri, juga membuat protein lebih dicerna (Hughes

& Dallas 1991; Ishisashi Shimura & 1993) dan mengurangi isi dari kedelai yakni oligosakarida,

stacchiose, dan rafinosa, yang dapat menyebabkan masalah pencernaan (Cruz dkk. 1981). Ide

mengafiliasi susu kedelai dan probiotik bakteri yang alami dan minuman yang diperoleh bisa

menjadi makanan multifungsi yang unik. Mikroorganisme utama probiotik yang saat ini

digunakan adalah Lactobacillus dan Bifidobacterium (Tamime et al. 2005). Di studi

pendahuluan, susu kedelai yang difermentasi dengan monokultur dari strain probiotik

Lactobacil-lus acidophillus LA5, Lactobacillus casei LC1, dan Bifidobacterium animalis lactis

subsp BB12 yang dikembangkan dengan baik dalam susu kedelai saat fermentasi berlangsung

12-17 h (Božanić et al. 2008a). Dari tiga strain probiotik tersebut, Lactobacillus casei LC1

dengan penambahan glukosa (karena Lac- tobacillus casei tidak memfermentasi sukrosa yang

mendominasi gula di susu kedelai) menunjukkan pertumbuhan terbaik pada susu kedelai. Oleh

karena itu, untuk mempersingkat waktu fermentasi dalam penelitian lebih lanjut, susu kedelai

difermentasi oleh kultur BCT (Bifidobacterium spp., Lactobacillus casei, dan Streptococcus

thermophilus) dengan dan tanpa penambahan glukosa. Fermentasi susu kedelai dengan budaya

BCT lebih pendek (6-7 jam), tetapi jumlah proboitik sel yang dapat dihitung (Lactobacillus

casei dan bifido) tidak meningkat secara signifikan (rata – rata setengah dari skala logaritma) dan

tidak di atas minimum probiotik selama masa penyimpanan (Božanić et al. 2008b). Penambahan

glukosa tidak jauh mempengaruhi pertumbuhan dan kelangsungan hidup dari strain probiotik

yang digunakan dalam kasus ini. Dengan demikian tujuan penelitian ini adalah untuk

menghasilkan susu kedelai berfermentasi dengan bakteri probiotik dalam memenuhi syarat

waktu fermentasi dan dengan jumlah sel yang dapat dihitung dalam produk akhir diatas

minimum probiotik (106 Cfu / ml) yang akan stabil selama 28 hari penyimpanan dingin, yang

merupakan persyaratan untuk produk probiotik (Tamime et al. 2005). Oleh karena itu, susu

kedelai yang difermentasi menggunakan kultur ABT5 (Lactobacillus acidophillus,

Bifidobacterium spp., dan Streptococcus thermophilus) dan juga menggunakan kultur yoghurt

YCX11 dengan penambahan Bifi- dobacterium animalis subsp. lactis BB12.

BAHAN DAN METODE :

Keawetan susu kedelai yang difermentasi menggunakan dua perbedaan kultur dvs (Chr. s

Hansen, Denmark): ABT5 (Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium spp, dan. Streptococcus

thermophilus) dan kultur yoghurt YCX11 (Streptococcus thermophilus dan Lactobacillus

delbrueckii ssp. bulgaricus) dengan penambahan monokultur Bifidobacterium animalis subsp.

lactis BB12. Susu kedelai diinokulasi dengan 0,2 mg / ml kultur ABT5 di bagian pertama

percobaan, dan dengan 0,2 mg / ml YCX11 + 0,05 mg / ml Bifidobacterium animalis subsp.

lactis BB12 di bagian kedua eksperimen. Setiap inokulum disiapkan secara terpisah, dengan

melarutkan kultur (500 g) dalam 500 ml susu kedelai, dan kemudian volume susu kedelai dengan

0,2 mg / ml diinokulasikan menggunakan preparat. Sampel diperiksa setiap dua jam selama

fermentasi, dan kemudian masing-masing 7 hari selama waktu penyimpanan. Fermentasi dengan

kulur ABT5 dilakukan pada dua suhu (37 ° C dan 42 ° C) sedangkan fermentasi dengan yoghurt

kultur YCX11 dengan penambahan monokultur Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB12

dilakukan pada 42 ° C. Kedua fermentasi dilakukan sampai mencapai pH 4.6, yakni yang

mendekati titik isoelectrical protein kedelai (Vissesanguan et al 2005;. Božanić 2006). Sampel

didinginkan dan disimpan selama 28 hari dalam lemari es pada suhu 4 ° C. Selama fermentasi

dan penyimpanan, produk yang difermentasi mengalami perubahan nilai pH dan jumlah sel yang

dapat dilihat setelah diamati secara berkala. Jumlah sel yang dapat dihitung (yaitu dinyatakan

sebagai unit pembentuk koloni (CFU) / ml) ditentukan oleh metode mikrobiologi standar

menggunakan inokulasi di media nutrient agar. Untuk agar streptokokus M17 (Biolife, Milan,

Italia) yang digunakan, dan untuk agar Lactobacilli MRS (Biolife, Milan, Italia) nilai pH

disesuaikan menjadi 5,4 dengan menambahkan asam asetat glasial. Bifidobacteria ditentukan

oleh agar MRS dengan penambahan 5% dari larutan NNLP (asam nalidixic, neomisin sulfat,

lithium klorida, dan paramomyicine sulfat) mengikuti petunjuk prosedur kultur, seperti

dijelaskan sebelumnya (Božanić et al. 2002), dan diinkubasi dalam kondisi anaerob di bejana

anaerobik, menggunakan oksigen zat pengikat Anaerogen (Oxoid Terbatas, Hampshire, Inggris).

Lactobacillus acidophilus diinkubasi pada suhu 37 ° C, sementara Lactobacillus delbrueckii

subsp. bulgaricus, streptokokus, dan bifido diinkubasi pada 42 ° C selama 48 jam. Setiap

percobaan diulang lima kali. Itu Hasilnya dianalisis secara statistik dan ditampilkan sebagai

pembanding dengan standar deviasi.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam studi ini, susu kedelai yang difermentasi di dua suhu berbeda (37°C dan 42°C)

menggunakan kultur ABT5 (Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium spp, Streptococcus

thermophilus.) dan juga menggunakan kultur yoghurt dengan penambahan Bifidobacterium

animalis lactis subsp BB12. pada 42 ° C. Dalam penelitian kami sebelumnya, monokultur

Lactobacillus acidophilus LA5 dan Bifidobacterium lactis subsp. animalis BB12 menunjukkan

pertumbuhan yang baik pada susu kedelai, waktu fermentasi menjadi 12 - 17 jam (Božanić et al.

2008b). Oleh karena itu, untuk mempersingkat waktu fermentasi, susu kedelai difermentasi

dalam penelitian ini dengan kultur ABT5. Kultur ABT (Lactobacillus acidophilus, Bifidobacte-

rium spp, dan. Streptococcus thermophilus) juga dipilih untuk fermentasi susu kedelai karena

interaksi positif antara strain probiotik Bifidobacterium spp, dan. Lactobacillus acidophilus

(Tamime et al. 2005). Selain itu, Streptococcus thermophilus selalu mendominasi strain dalam

kultur campuran dan menunjukkan pertumbuhan terbesar terlepas dari substrat difermentasi,

misalnya dalam susu sapi, susu kambing (Božanić et al. 2002), atau dalam susu kedelai (Božanić

et al. 2008b). Untuk pemeriksaan pertumbuhan suhu optimal strain tertentu termasuk dalam

kultur ABT5, fermentasi dari susu kedelai dilakukan pada dua yang berbeda suhu, 37°C dan

42°C (Gambar 1). Fermentasi susu kedelai 1 jam lebih pendek pada 42 ° C (7 jam) dibandingkan

pada 37 ° C (8 jam) dan juga pH menurun lebih cepat pada 42 ° C. Dalam penelitian ini, Lac-

acidophilus tobacillus tumbuh kurang baik selama fermentasi kedua duanya (Angka 1b, c). Pada

akhir fermentasi yang dilakukan pada suhu 37°C, jumlah sel yang dapat dihitung dari

laktobasilus sedikit lebih tinggi (6,38 × 10 6 Cfu / ml) dibandingkan pada 42°C (3,27 × 10 6

Cfu / ml), namun yang jumlah sel yang dapat dihitung tidak jauh lebih tinggi dibandingkan pada

awal percobaan (~ 1.1 × 10 6 Cfu / ml) meskipun di atas minimum probiotik. Bifidobacteria

tumbuh lebih baik selama fermentasi pada 42°C dibandingkan pada 37°C, dan jumlah sel yang

dapat dihitung adalah sekitar 10 7 Cfu / ml pada akhir fermentasi. Susu kedelai merupakan

substrat yang baik untuk pertumbuhan bifidobacteria karena mengasimilasi oligosakarida baik

sebagai sumber energi akibat kehadiran β-galactosidases. Enzim mengurangi konten

oligosakarida selama fermentasi dimana isi dari monosakarida di susu kedelai meningkat (Hou et

al 2000;. Shimakawa et al 2003).. Pertumbuhan bifidobacteria tidak dibatasi baik oleh pengaruh

rendahnya konsentrasi monosakarida (misalnya arabinosa dan glukosa) atau dengan tingginya

konsentrasi oligosakarida (misalnya raffionse dan stacchiose) (Tsangalis & Shah 2004). Selama

proses fermentasi, bifidobacteria menggunakan sukrosa tetapi dalam jumlahnya juga jauh lebih

rendah stacchiose, sedangkan penggunaan fruktosa dan raffionse diabaikan (Kwon et al. 2002).

Menariknya, komposisi gula di susu kedelai adalah persis sama: rendemen adalah yang tertinggi

(41-67% dari total gula) diikuti oleh stacchiose (ca 12-35% total gula) sedangkan fruktosa dan

raffionse yang terwakili dalam jumlah terendah (ca 5-16% dari Total gula) (USDA 2006).

Gambar 1. nilai pH (a) pada 37 ° C (□) dan 42 ° C (■) dan jumlah sel yang dapat dihitung (log

cfu / ml) dari Streptococcus thermophilus (□), Lactobacillus acidophilus (■) dan Bifidobacterium

spp. (▨) selama fermentasi susu kedelai dengan kultur ABT5 pada 37 ° C (b) dan 42 ° C (c)

nilai pH dari sampel susu kedelai fermentasi adalah sangat stabil selama 28 hari penyimpanan

dingin di lemari pendingin (Gambar 2a). Untuk menjaga keyakinan produk probiotik, penting

untuk menunjukkan kelangsungan hidup yang baik dari bakteri dalam produk melalui

kelangsungan hidup produk. Streptococcuc dan bifidobacteria bertahan baik selama

penyimpanan waktu sedangkan sel yang dapat dihitung dari Lactobacillus acidophilus menurun

di bawah 10 6 Cfu / ml setelah minggu pertama penyimpanan (Angka 2b, c).

Gambar 2. nilai pH (a) pada 37 ° C (□) dan 42 ° C (■) dan jumlah sel yang dapat dihitung (log

cfu / ml) dari Streptococcus thermophilus (□), Lactobacillus acidophilus (■) dan Bifidobacterium

spp. (▨) selama 28 hari penyimpanan dingin susu kedelai difermentasi dengan kultur ABT5

pada 37°C (b) dan 42°C (c).

Gambar 3. Nilai pH (a) dan jumlah sel - sel yang layak dihitung (b) (logaritma CFU / ml) dari

Streptococcus thermophilus (□), Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (■) dan

Bifidobacterium animalis subsp. lactis Bb 12 (■) selama fermentasi susu kedelai pada suhu 42oC

dengan kultur yoghurt YCX 11 plus Bifidobacterium animalis subsp. lactis Bb 12.

Gambar 4. Nilai pH (a) dan jumlah sel - sel yang layak dihitung (b) (logaritma CFU / ml) dari

Streptococcus thermophilus (□), Lactobacillus delbrueckii subsp. buduring (■) dan

Bifidobacterium animalis subsp. lactis Bb 12 (■) 28 haripenyimpanan dingin darifermentasi susu

kedelai dengan kultur yoghurt YCX 11 plus Bifidobacterium animalis subsp. lactis Bb 12.

Berdasarkan hasil yang diperoleh dalam penelitian ini (Gambar 1 dan 2) dan juga dalam studi

awal (Božanić et al. 2008b), terlihat bahwa Lactobacillus berkembang kurang baik di susu

kedelai. Oleh karena itu, dalam fase konsekuen dari penelitian susu kedelai ini, difermentasi

menggunakan kultur yoghurt dengan penambahan dari bifidobacteria. Fermentasi dilakukan pada

suhu 42°C sejak bifidobacteria menunjukkan perumbuhan yang baik di kultur ABT5 pada suhu

tersebut. (Gambar 1b, c), dan suhu ini juga optimal untuk pertumbuhan kultur bakteri yoghurt.

Fermentasi susu kedelai menggunakan kultur yoghurt dengan penambahan bifidobacteria pada

42°C berlangsung 4 h (Gambar 3a). Dalam percobaan ini, streptococcus menunjukkan kembali

pertumbuhan terbaiknya sementara lactobacilli terendah (Gambar 3b), seperti yang diamati juga

di percobaan sebelumnya dengan kultur ABT5 (Angka 1b, c). Hasil ini sesuai dengan hasil yang

diperoleh dalam percobaan pada fermentasi susu kedelai menggunakan kultur gabungan

streptococci, lactobacilli, dan bifidobacteria. Dalam setiap percobaan, lactobacilli tumbuh buruk,

terlepas dari Lactobacillus casei (Božanić et al. 2008), Lactobacillus acidophilus (Angka 1b, c),

atau Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (Gambar 3b) yang digunakan. Jumlah sel yag

dapat dihitung dari streptococci tetap di atas 10 8 Cfu / ml pada akhir fermentasi dan selama

seluruh penyimpanan periode (Gambar 4b). Jumlah sel-sel yang layak dihitung dari

bifidobacteria meningkat selama fermentasi kira-kira setengah dari skala logaritma (Gambar 3b),

dan tetap stabil selama 28 hari penyimpanan (Gambar 4b), yang disyaratkan untuk produk

probiotik (Tamime et al 2005). Donkor et al. (2007) meneliti kemampuan organisme probiotik

yang berbeda dan Streptococcus thermophilus dan Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus

untuk memfermentasi susu kedelai. Hal ini tergantung pada masing - masing aktivitas α-

galaktosidase yang sangat berbeda, dan juga tergantung strain. Lactobacillus del- brueckii subsp.

bulgaricus memiliki rendah α-galaktosidase aktivitas, tapi itu tumbuh dengan baik dalam kultur

campuran dengan Streptococcus thermophilus. Farntworth et al. (2007) menunjukkan bahwa

kedua strain bakteri yang terkandung dalam kultur yoghurt tumbuh sangat baik di susu kedelai.

Ketika kultur yoghurt dikombinasikan dengan probiotik strain (L. rhamnosus, L. jonsoni,

Bifidobacteria sp.), Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus tumbuh sangat buruk. Berbeda

dengan penelitian-Donkor et al. (2005) adanya peningkatan bakteri probiotik dalam kedelai

yoghurt, pertumbuhan kedua bakteri strain yang terkandung dalam kultur yoghurt dibandingkan

dengan sampel kontrol yang dihasilkan oleh kultur yoghurt tunggal. Penggunaan kultur yoghurt

dalam hubungannya dengan kultur probiotik menghasilkan aktivitas proteolitik yang

menjanjikan, mungkin pertumbuhan yang cukup besar disebabkan dari probiotik yang dipilih.

Lebih penting lagi, kedelai yoghurt yang diproduksi dari strain probiotik sebagai kultur

tambahan memberi pengaruh cukup besar kepada ACE (enzim pengubah angiotensin) aktivitas

penghambatan. Enzim ini mengatur peran utama dalam regulasi tekanan darah. Pengembangan

kedelai yoghurt mengandung konsentrasi tertinggi dari pelepasan bioaktif penghambat ACE dan

layak probiotik dapat memberikan kesehatan manfaat dari senyawa fungsional yang lebih ef-

ficiently (Donkor et al. 2005) Berkaitan dengan panjangnya fermentasi (4 jam) dan jumlah sel-

sel yang layak dihitung dari probiotik bakteri Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB12 di

atas 10 7 Cfu / ml yang diperoleh dalam percobaan ini, dapat disimpulkan bahwa tujuan dari

penelitian ini adalah dicapai. Studi lanjutan harus difokuskan pada optimalisasi karakteristik

sensorik produk ini. Susu kedelai yang difermentasi memiliki tekstur halus dan konsistensinya

halus seperti krim. Susu kedelai yang difermentasi bersinar mengkilat dan bercahaya, tetapi tidak

ada berbau khas.

KESIMPULAN

Dibandingkan dengan susu kedelai, produk fermentasi yang diperoleh sedikit

menunjukan dari rasa kacang. Rasa khas susu kedelai dapat ditutupi dengan penambahan gula,

aroma, dan pasta buah. Dengan cara itu, peningkatan probiotik dan nutisi mungkin dapat

dihasilkan.