...

REDUKSI BAKTERI DAN BIRU METILEN, SERTA

by user

on
Category: Documents
13

views

Report

Comments

Transcript

REDUKSI BAKTERI DAN BIRU METILEN, SERTA
Animal Agriculture Journal 2(3): 123-131, Oktober 2013
On Line at : http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/aaj
REDUKSI BAKTERI DAN BIRU METILEN, SERTA PERUBAHAN
INTENSITAS PENCOKLATAN DAN pH SUSU AKIBAT PEMANASAN
PADA SUHU 80°C DALAM PERIODE YANG BERVARIASI
(Reduction in Bacterial Counts and Methylene Blue, Change in Browning
Intensity and pH of Milk Heated at 80°C for Various Periods)
T. Susilawati, S. B. M. Abduh, dan S. Mulyani
Fakultas Peternakan dan Pertanian Universitas Diponegoro Semarang
ABSTRAK
Serangkain percobaan pemanasan dengan suhu 80 °C dan periode yang
bervariasi telah dilakukan pada sampel susu sapi untuk menganalisa reduksi
bakteri, reduksi biru metilen, perubahan intensitas pencoklatan, dan perubahan
pHnya. Pemanasan sampel dilakukan dalam botol 100 ml yang dibenamkan dalam
penangas air. Pada setiap kombinasi suhu dan periode pemanasan, dilakukan 3
ulangan percobaan. Total bakteri dihitung secara cawan cuang, reduksi biru
metilen diamati pada beberapa volume 10, 20, 30, 40, 50 dan 250 µL dalam 10,25
mL campuran dengan susu, intensitas pencoklatan diamati secara spektrofotometri
dengan panjang gelombang 420 nm dan pH ditera dengan elektroda. Pengolahan
data menggunakan analisa regresi dan deskriptif. Percobaan menghasilkan nilai D
sebesar 5.789,26 detik, periode reduksi biru metilen 10 µL (R2=0,910) memenuhi
persamaan y = -0,031x + 476,9, konstanta laju perubahan intensitas pencoklatan
(k) sebesar 015, dan pH susu dalam rentang normal: 6,77 hingga 6,76.
Kata kunci: pemanasan susu; total bakteri; biru metilen; pencoklatan
ABSTRACT
A set of heating experiments was carried out at 80 °C for various periods on
milk samples to analyze their reduction in bacterial counts and methylene blue, as
well as change in the browning intensity and pH. The samples were heated in 100
mL glass bottles immersed in water bath. Three replications were carried out on
each period treatment. Bacterial counts were enumerated by pour plate method,
reduction of methylene blue were evaluated on 10, 20, 30, 40, 50 dan 250 µL in
10.25 mL mix with milk samples, browning intensities were analyzed by mean of
spectrophotometry at 420 nm and pH values were monitored by an electrode.Data
processing used regretion analysis and descriptive.Experiments resulted in a D
value of 5,789.26 s, reduction period of 10 µL methylen blue (R2=0.910)
confirmed a formula y = -0.031x + 476.9, browning rate constant (k) of 015, and
normal range of pH values: 6.77-6.76.
Keywords: milk; heating; bacterial counts; methylene blue; browning
Animal Agriculture Journal 2(3): 123-131, Oktober 2013
PENDAHULUAN
Susu merupakan bahan makanan yang bergizi tinggi karena mengandung zatzat makanan yang lengkap dan seimbang seperti protein, lemak, karbohidrat,
mineral dan vitamin yang sangat dibutuhkan oleh manusia. Kandungan nilai gizi
yang tinggi menyebabkan susu menjadi media yang sangat disukai oleh
mikroorganisme untuk tumbuh dan berkembang sehingga bila tidak ditangani
secara benar dalam waktu yang sangat singkat susu menjadi tidak layak untuk
dikonsumsi.
Susu mempunyai sifat mudah rusak sehingga penanganan susu harus tepat
dan cepat. Penanganan susu dapat dilakukan dengan cara pemanasan untuk
memperpanjang masa simpan dan tidak mengurangi komponen-komponen susu.
Proses pemanasan susu pada suhu dan periode waktu tertentu dengan tujuan
membunuh kuman atau bakteri patogen.
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kematian bakteri susu dan resiko
kerusakan fisik-kimiawi akibat pemanasan pada suhu 80°C dengan periode yang
bervariasi. Serta mengkaji lebih dalam hubungan antara total bakteri dan reduksi
biru metilen sebagai dasar untuk meningkatkan efisiensi penggunaan Methylene
Blue Reductase Test (MBRT). Adapun aspek fisik-kimiawi yang diamati adalah
perubahan intensitas pencoklatan yang mencerminkan kerusakan susu akibat
pemanasan. Manfaat dari penelitian ini adalah memperoleh informasi obyektif
tentang kualitas bakteriologi susu segar yang diperoleh dari peternakan rakyat
sebagai dasar penerapan metode pemanasan yang optimal.
MATERI DAN METODE
Penelitian ini dilaksanakan pada tanggal 11 April sampai 28 Juni 2013 di
Laboratorium Rekayasa Pangan dan Hasil Pertanian Fakultas Peternakan dan
Pertanian Universitas Diponegoro Semarang. Bahan yang digunakan adalah susu
sapi segar dari Kelompok Tani Ternak (KTT) Rejeki Lumintu Gunung Pati,
aquades steril, fosfat buffer, biru metilen, alkohol 70 %, dan Nutrient Agar (NA).
Alat yang digunakan adalah timbangan elektrik, kertas timbang, pemanas dan
magnetic stirer, autoklaf, pH meter, spectrometer, botol kaca, thermometer, gelas
124
Animal Agriculture Journal 2(3): 123-131, Oktober 2013
ukur, stopwatch, cawan petri, label, tisu, oven, kertas, water bath, microtube,
pipet, inkubator, stopwatch, tabung reaksi, dan laptop.
Metode yang dilakukan dalam penelitian ini adalah menyiapkan alat dan
bahan. Mensterilkan botol 100 ml untuk wadah pemanasan sampel dengan
merebus botol 100 ml dalam uap air (mengukus) sampai suhu 100C selama 30
menit. Mensterilkan cawan untuk wadah menumbuhkan bakteri dengan merebus
cawan pada suhu 100oC selama 10 menit, kemudian mengeringkan dan
membungkus cawan dengan kertas, selanjutnya melakukan pengovenan cawan
pada suhu 170oC selama 1 jam. Kemudian memanaskan susu dalam botol 100 ml
pada suhu 80C dalam periode yang bervariasi dengan waterbath penangas air,
pemanasan dilakukan 3 kali ulangan dalam 3 botol, kemudian menyisipkan
thermometer dan memantau suhu susu dalam sebuah botol, kemudian
mendinginkan susu pada 3 botol tersebut menggunakan air es sampai suhu 10C,
dan sebuah botol lain tidak di panaskan untuk dijadikan kontrol, selanjutnya
melakukan uji kualitas susu yang meliputi reduksi total bakteri, reduksi biru
metilen, perubahan intensitas pencoklatan, dan perubahan pH.
Uji Reduksi Total Bakteri Susu
Pengujian reduksi total bakteri susu dengan cara mengkulturkan sampel susu
sebelum dan sesudah pemanasan pada media NA (Nutrient Agar), menimbang
11.5 gram media NA dan melarutkan dalam 500 ml aquades, memanaskan media
NA dengan penangas stirer hingga mendidih, kemudian mensterilkan media NA,
cawan petri dan microtube dalam autoklaf selama 60 menit pada suhu 121C.
Selanjutnya mengambil sampel sebanyak 1 ml, melarutkan dan menghomogenkan
sampel dalam 9 ml aquades, sehingga memperoleh pengenceran 10-0. Mengambil
sampel sebanyak 1 ml dari pengenceran 10-0 ke dalam 9 ml aquades untuk
mendapatkan pengenceran 10 -1. Mengambil dengan pipet sampel sebanyak 1 ml
dari pengenceran 10-1 ke dalam 9 ml aquades untuk mendapatkan pengenceran 10 2
dan seterusnya hingga pengenceran 10-5. Selanjutnya menuangkan 10 ml media
NA ke dalam cawan sampai media NA memadat, kemudian mengambil ke tiga
sampel dengan pipet sebanyak 0,1 ml di atas media (spread plate). Kemudian
125
Animal Agriculture Journal 2(3): 123-131, Oktober 2013
menginkubasi cawan dalam inkubator selama 48 jam dan menghitung jumlah
bakteri yang tumbuh pada cawan.
Uji Reduksi Biru Metilen
Pengujian reduktase menggunakan larutan pewarna biru metilen. Pengujian
ini menggunakan konsentrasi biru metilen 10µl, 20µl, 30µl, 40µl, 50µl, dan 250µl
dalam 10,250µl campuran air susu. Memasukkan campuran susu sebelum maupun
sesudah pemanasan dengan larutan pewarna biru metilen sesuai konsentrasi dalam
tabung reaksi secara perlahan dan menghindari pembentukan gelembung udara.
menutup tabung reaksi dan mencampurkan larutan sampai memperoleh warna
yang merata dengan cara membolak-balik tabung, kemudian menginkubasi tabung
reaksi dalam penangas air suhu 37°C. Selanjutnya mengamati perubahan warna
yang terjadi setiap setengah jam dan mencatat berapa lama waktu yang
dibutuhkan untuk terjadinya perubahan warna.
Uji Perubahan Intensitas Pencoklatan Susu
Pengujian intensitas pencoklatan susu menggunakan spektrofotometer dengan
panjang gelombang 420 nm. Sebelumnya, membuat larutan fosfat buffer 7,4 yaitu
dengan menimbang sodium dihidrogen phospat (pH 4) sebanyak 7,8 gram yang
dilarutkan ke dalam aquades sebanyak 500 ml. Kemudian menimbang 17,907
gram sodium hidrogen phospat (pH ± 9) yang dilarutkan ke dalam aquades
sebanyak 500 ml, mengambil larutan sodium dihidrogen phospat sebanyak 100
ml, menambahkan dan mengaduk larutan sodium hidrogen phospat sedikit demi
sedikit hingga menunjukkan nilai pH 7,4. Selanjutnya mengambil sampel susu
sebelum dan sesudah pemanasan masing-masing sebanyak 30 µl dan
menambahkan larutan fosfat buffer sebanyak 2970 µl ke dalam tube. Kemudian
memasukkan sampel ke dalam spektrofotometer dan hasilnya akan terlihat.
Uji Perubahan pH Susu
Pengujian pH susu dilakukan dengan menggunakan pH meter. Prosedurnya
yaitu menyalakan dan mencuci pH meter dengan aquades, kemudian pH meter
126
Animal Agriculture Journal 2(3): 123-131, Oktober 2013
dilap menggunakan kertas hisap, pengukuran pH dilakukan dengan memasukkan
elektroda ke dalam susu sebelum dan sesudah pemanasan, kemudian membaca
nilai pH yang tertera, setelah selesai menggunakan pH meter kemudian
membersihkan elektroda seperti pada awal pengukuran pH.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Reduksi Total Bakteri Susu Akibat Pemanasan pada Suhu 80 0C dalam
Periode yang Bervariasi
Berdasarkan perhitungan reduksi total bakteri susu, diperoleh hasil bahwa
semakin lama periode pemanasan maka semakin besar pula penurunan total
bakteri. Total bakteri sebelum pemanasan sebanyak 11022 CFU/ml. Setelah
pemanasan pada suhu 80 oC terjadi penurunan bakteri tertinggi sebanyak
3566CFU/ml pada periode pemanasan 2100 detik. Pemanasan susu dapat
menurunkan total bakteri yang memenuhi dan sudah mencapai standart untuk
pemanasan dalam waterbath. BSN (2009) berpendapat bahwa batas maksimum
cemaran mikroba dalam susu segar dan susu pasteurisasi, untuk total bakteri pada
susu segar 1 x 106 koloni/ml dan untuk susu pasteurisasi 5 x 104 koloni/ml. Proses
pasteurisasi susu ditujukan untuk membunuh bakteri pathogen dalam susu, dengan
cara merusak dinding sel bakteri, merusak membran sitoplasma bakteri dan
menghambat kerja enzim yang dapat mengganggu metabolisme sel bakteri
(Forsythe dan Hayes, 1998).
Semakin lama periode pemanasan maka semakin besar pula penurunan total
bakteri pada susu. Demikian karena banyak spesies yang beragam dan memiliki
ketahanan panas yang berbeda. Fardiaz (1992) berpendapat bahwa pencemaran
bakteri setelah pemanasan dapat terjadi karena adanya bakteri yang tahan panas
atau terjadi kontaminasi bakteri setelah proses pemanasan, misalnya peralatan
yang digunakan. Pemanasan susu adalah upaya memperpanjang masa simpan
pangan dengan menggunakan panas untuk membunuh semua mikroorganisme
pathogen dan mengurangi mikroorganisme perusak yang terdapat dalam susu
(Gaman dan Sherrington, 1994). Pemanasan susu pada suhu 80 oC dalam periode
127
Animal Agriculture Journal 2(3): 123-131, Oktober 2013
bervariasi sudah efektif karena dapat menurunkan total bakteri yang memenuhi
dan sesuai dengan standart.
Kurva diatas menunjukkan kematian atau berkurangnya total bakteri yang
bertahan akibat pemanasan. Diperoleh hasil bahwa penurunan total bakteri belum
mencapai 1 siklus logaritma atau penurunan sebesar 90%, sehingga diperoleh
Nilai D sebesar 5789 detik. Menurut Heldman dan Singh (2001), nilai D adalah
waktu yang diperlukan untuk mereduksi bakteri sebesar satu siklus log pada suhu
tertentu. Data logaritmik perubahan bakteri digunakan untuk menghitung nilai D.
Perhitungan nilai D menggunakan microsoft excel, dengan cara menghitung ratarata log bakteri yang bertahan dan periode pemanasan sehingga diperoleh nilai
kemiringan, selanjutnya menghitung absolut dikalikan 1 dibagi dengan nilai
kemiringan, sehingga diperoleh nilai D. Nilai D yang diperoleh besar karena
pemanasan yang sesuai membutuhkan periode yang lama, bakteri awal tinggi, dan
sistem pemanasan menggunakan bath pasteurisasi.
Reduksi Biru Metilen Susu Akibat Pemanasan pada Suhu 800C dalam
Periode yang Bervariasi
Berdasarkan pengamatan reduksi biru metilen, diperoleh hasil bahwa semakin
besar volume biru metilen campuran dengan susu maka semakin panjang waktu
yang dibutuhkan untuk mereduksi biru metilen. Dari keenam besaran volume biru
metilen yang digunakan, diperoleh nilai R² dari hasil analisa regresi, seperti yang
terlihat pada lampiran 4 sampai 9. Nilai R² = 0,910 pada volume biru metilen
10µl, R² = 0,691 pada volume biru metilen 20µl, R² = 0,396 pada volume biru
metilen 30µl, R² = 0,041 pada volume biru metilen 40µl, R² = 0,180 pada volume
biru metilen 50µl, R² = 0,000 dengan volume biru metilen 250µl. Hasil dengan
nilai R2 lebih kecil menunjukkan bahwa pola tidak sepenuhnya orde 1, tetapi
masih dalam rentang atau mengikuti karena ketahanan panas berbeda. Fardiaz
(1992) berpendapat bahwa pencemaran bakteri setelah pemanasan dapat terjadi
karena adanya bakteri yang tahan panas atau terjadi kontaminasi bakteri setelah
proses pemanasan. Reduksi biru metilen didasarkan pada kemampuan bakteri
didalam susu untuk tumbuh dan menggunakan oksigen terlarut, yang
menyebabkan penurunan kekuatan oksidasi-reduksi dari campuran tersebut,
128
Animal Agriculture Journal 2(3): 123-131, Oktober 2013
akibatnya biru metilen yang ditambahkan menjadi putih. Hadiwiyoto (1994)
berpendapat bahwa semakin besar volume biru metilen yang ditambahkan dalam
campuran susu maka senmakin panjang waktu yang dibutuhkan untuk mereduksi
biru metilen. Semakin lama hilangnya warna biru, menunjukkan jumlah bakteri
yang semakin sedikit, yang menunjukkan kualitas susu nya semakin baik. Reduksi
biru metilen yang paling baik yaitu pada volume biru metilen 10µl campuran
dengan susu, karena mempunyai nilai R2 atau koefisien korelasi besar dan
berpengaruh terhadap waktu reduksi biru metilen lebih cepat.
Perubahan Intensitas Pencoklatan Susu Akibat Pemanasan pada Suhu 800C
dalam Periode yang Bervariasi
Berdasarkan pengamatan perubahan intensitas pencoklatan susu, diperoleh
hasil bahwa semakin besar perubahan intensitas pencoklatan dipengaruhi oleh
suhu dan periode pemanasan yang tinggi. Perubahan intensitas pencoklatan susu
sebelum pemanasan sebesar 61%, dan setelah pemanasan perubahan intensitas
pencoklatan tertinggi sebesar 105%. Nilai koefisien korelasi (R 2) dari analisa
regresi sebesar 0,639. Pemanasan susu pada suhu dan periode pemanasan yang
bervariasi berpengaruh terhadap perubahan intensitas pencoklatan. Warna susu
yang normal adalah putih sedikit kekuningan. Menurut Legowo dkk (2009) bahwa
warna kekuningan merupakan cerminan warna karoten dalam susu. Muchtadi
(2010) berpendapat bahwa warna coklat merupakan hasil akhir dari reaksi
aldehid-aldehid aktif terpolimerisasi dengan gugus amino membentuk senyawa
coklat yang disebut melanoidin. Reaksi pencoklatan atau reaksi maillard terjadi
karena adanya reaksi antara gula pereduksi dengan gugus amin bebas dari asam
amino atau protein.
Perubahan pH Susu Akibat Pemanasan pada Suhu 80 0C dalam Periode yang
Bervariasi
Berdasarkan pengamatan perubahan pH susu, diperoleh hasil bahwa nilai pH
susu normal. Nilai pH susu sebelum pemanasan sebesar 6,77 dan setelah
pemanasan pada periode 2100 detik sebesar 6,76. Menurut Murti (2010) susu
banyak disukai oleh mahluk hidup, termasuk bakteri karena selain komposisi
129
Animal Agriculture Journal 2(3): 123-131, Oktober 2013
gizinya yang lengkap, pH susu juga mendekati pH normal, yaitu 6,6 sampai 6,8
dan kadar air yang tinggi, yaitu 87 sampai 88%. Menurut Adnan (1984)
penurunan pH diakibatkan oleh aktivitas bakteri yang disebabkan karena aktivitas
fosfat buffer, sitrat dan protein atau pengasaman susu karena aktivitas bakteri
menyebabkan mengendapnya kasein dalam protein setelah proses pemanasan.
Perubahan pH sebagian besar disebabkan oleh asam yang dihasilkan dari aktivitas
bakteri yang merusak nilai protein yang terkandung dalam susu. Ditambahkan
oleh Widodo (2003) bahwa perubahan laktosa menjadi asam laktat akan disertai
dengan terbebasnya ion hydrogen yang akan meningkatkan dan menurunkan pH.
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa suhu dan periode pemanasan susu tidak
berpengaruh terhadap perubahan pH, penurunan pH tergolong normal atau tidak
terjadi penurunan yang berbeda jauh.
SIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa penurunan total
bakteri susu dipengaruhi oleh pemanasan, penurunan bakteri belum mencapai 1
siklus logaritma yaitu sebesar 5789,26 detik. Reduksi biru metilen ditunjukkan
oleh koefisien regresi lebih besar pada volume 10µl biru metilen dalam waktu
pengamatan yang lebih pendek. Perubahan intensitas pencoklatan dipengaruhi
oleh perlakuan suhu dan periode pemanasan. Perubahan nilai pH susu normal atau
tidak diperoleh penurunan pH yang berbeda jauh, perubahan nilai pH tidak
dipengaruhi oleh pemananasan.
Dalam penelitian diharapkan pada parameter reduksi biru metilen, untuk
mengetahui kualitas susu yang baik, dapat menggunakan konsentrasi biru metilen
dengan nilai koefisien terbesar pada volume biru metilen 10µl dan waktu reduksi
yang lebih pendek.
DAFTAR PUSTAKA
Adnan, M. 1984. Kimia dan Teknologi pengolahan Air Susu.Andi Offset.
Yogyakarta.
130
Animal Agriculture Journal 2(3): 123-131, Oktober 2013
Badan Standarisasi Nasional. 1998. Standar Nasional Indonesia No. 01 –
3141:2000. Susu Segar. Badan Standarisasi Nasional. Jakarta.
Fardiaz, S. 1992. Petunjuk Laboratorium Mikrobiologi Pengolahan Pangan.
Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jendral Pendidikan
Tinggi Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi. Institut Pertanian Bogor.
Forsythe, S. J. dan P. R., Hayes. 1998. Food Hygienes Microbiology and HACCP.
Aspen Publishers, Gaithersburg. Maryland.
Gaman, P. M. dan K. B. Sherrington. 1994. Ilmu Pangan: Pengantar Ilmu Pangan,
Nutrisi dan Mikrobiologi. Edisi Kedua. Gadjah Mada University Press,
Yogyakarta.
Hadiwiyoto, S. 1994. Teori dan Prosedur Pengujian Mutu Susu dan Hasil
Olahaya. Edisi II. Penerbit Liberty, Yogyakarta.
Heldman,D. R and R. P. Singh. 2001. Introduction to food engineering. London:
Academic Press. Halaman 334-339.
Legowo, A. M., Kusrahayu, S. Mulyani. 2009. Ilmu danTeknologi Pengolahan
Susu. Badan Penerbit Universitas Diponegoro. Semarang.
Muchtadi, D. 2010. Teknik Evaluasi Gizi Protein. Alfabeta. Bandung.
Murti, T. W. 2010. Pasca Panendan Industri Susu. Fakultas Peternakan
Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.
Widodo. 2003. Bioteknologi Industri Susu. Lacticia Press, Yogyakarta.
131
Fly UP