Soal:
1. Pada pembuatan yoghurt jelaskan mekanisme bakteri pembuat yoghurt memfermentasi susu?
2. Dalam proses pasteurisasi terjadi denaturasi whey, jelaskan mekanisme terjadinya denaturasi whey?berikan alasan dan manfaatnya?
3. Beberapa merek susu fermentasi yang beredar di Indonesia, setelah melalui pengujian laboratorium ada yang terbukti mengandung alkohol. Dari hasil penelitian yang dilakukan pihak LP POM MUI, produk tersebut memang mengandung alcohol. Bagaimanakah mekanismenya sehingga susu fermentasi tersebut bisa mengandung alkohol? Beberapa merek susu fermentasi yang beredar di Indonesia, setelah melalui pengujian laboratorium ada yang terbukti mengandung alkohol. Dari hasil penelitian yang dilakukan pihak LP POM MUI, produk tersebut memang mengandung alcohol. Bagaimanakah mekanismenya sehingga susu fermentasi tersebut bisa mengandung alkohol?
4. Dengan memperhatikan aktivitas yeast yang sangat reaktif dan beragam terhadap bahan makanan kususnya produk olahan susu, maka dapat dikatakan yeast, mempunyai potensi yang besar selain sebagai agen fermentasi, dapat memberi perubahan yang sangat signifikan baik dalam rasa, aroma maupun tekstur dari pangan tersebut. Jelaskan pengaruh dan manfaat yeast pada beberapa produk olahan susu diantaranya:
a. Susu segar
b. Yogurt
c. Kefyr
d. Koumiss
e. Keju
Jawaban :
1. Yoghurt berasal susu yang kemudian ditambahkan dengan bakteri yang akan membentuk asam laktat. Bakteri yang biasa digunakan dalam proses pembuatan yogurt adalah bakteri Bifidobacterium sp., Lactobacillus sp. atau bakteri Streptococcus thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus.
Lactobacillus bulgaricus melakukan fermentasi susu sehingga membentuk Yoghurt. Bakteri ini sering disebut sebagai bakteri asam laktat karena mengubah glukosa dalam susu menjadi asam laktat melalui proses fermentasi homolactic. Dalam proses fermentasi tersebut bakteri ini juga merombak laktosa dalam susu menjadi gula yang lebih sederhana(glukosa). Setelah itu dalam proses ini 85-90% dari gula dimanfaatkan akan diubah menjadi asam laktat. Bakteri ini menghasilkan ATP dengan melalui proses fosforilasi nonoksidatif. Selain itu dalam yoghurt terdapat pengaroma yang berasal dari Asetaldehid yang dihasilkan Lactobacillus bulgaricus.
Yoghurt atau yogurt adalah dary product yang dihasilkan melalui fermentasi bakteri pada susu. Pembuatan yoghurt merupakan proses fermentasi dari gula susu (laktosa) menjadi asam laktat yang menyebabkan tekstur yoghurt menjadi kental.
Yoghurt dibuat dengan menambahkan bakteri yang menguntungkan ke dalam susu yang tidak dipasteurisasi (untuk mengatur keseimbangan antara bakteri dan enzim dari susu) pada suhu dan kondisi lingkungan yang dikontrol. Bakteri akan mengolah gula susu alami menjadi asam laktat. Hal itu akan meningkatkan keasaman sehingga menyebabkan protein susu menyusut menjadi masa yang padat atau kental. Peningkatan keasaman (pH 4-5) juga mencegah proliferasi (perbanyakan sel) dari bakteri patogen lainnya. Umumnya kultur yoghurt melibatkan dua atau lebih bakteri yang berbeda untuk proses fermentasi, biasanya yaitu Streptococcus salivarius dan thermophilus dan genus Lactobacillus, seperti L.acidophilus, bulgaricus, casei dan bifidus. Kerja bakteri asam laktat memfermentasikan susu ternyata meningkatkan kandungan gizi yoghurt. Khususnya vitamin B-kompleks, di antaranya vitamin B1 (tiamin), vitamin B2 (riboflavin), vitamin B3 (niasin), vitamin B6 (piridoksin), asam folat, asam pantotenat, dan biotin.
2. Denaturasi dapat diartikan suatu proses terpecahnya ikatan hidrogen, ikatan garam atau bila susunan ruang atau rantai polipetida suatu molekul protein berubah. Dengan perkataan lain denaturasi adalah terjadi kerusakan struktur sekunder, tertier dan kuartener, tetapi struktur primer (ikatan peptida) masih utuh.
Susu biasanya dipasteurisasi pada suhu 120oC selama 15 detik. Dengan adanya sedikit perubahan pada protein susu (seperti denaturasi dan pengendapan jarang terjadi) ketika susu dipasteurisasi pada kondisi tersebut, tidak diperlukan perlakuan khusus.
Biasanya, ketika susu dipanaskan di atas 40oC, timbul lapisan membran putih di permukaan susu. Hl ini disebut efek Ramsdan. Ketika susu dipanaskan, air menguap pada permukaan susu menyebabkan pengendapan protein susu yang tidak dapat balik. Hal ini juga disebabkan oleh lemak susu yang menempel pada pengendapan protein. Membran ini tampaknya terdiri dari 70% lemak dan 20-25% protein (terutama laktalbumin dari protein whey). Membran ini kaya akan rasa dan kandungan gizinya karena mengandung lemak dan protein.
Protein susu terdiri dari dua protein utama: casein (~ 80%) dan protein whey. Kasein sangat stabil pada pemanasan, sementara protein whey tidak stabil dengan adanya panas. Karenanya, protein whey lah yang terdenaturasi ketika susu dipanaskan selama pasteurisasi. Protein whey terkoagulasi oleh panas dan membentuk partikel-partikel kecil. Karena jumlah partikel-partikel kecil ini sangat sedikit, pengendapan jarang terjadi.
Peristiwa denaturasi protein whey mempengaruhi warna putih susu.Susu menjadi lebih putih setelah dipasteurisasi. Peningkatan warna putih pada susu ini disebabkan adanya perubahan indeks bias yang disebabkan oleh denaturasi protein whey.
3. Sebenarnya pada awalnya susu fermentasi tidak mengandung alkohol. Bakteri yang ditambahkan hanya menghasilkan asam laktat dan asam-asam lain yang memiliki rasa dan aroma khas. Jenis ini biasanya disebut sebagai yoghurt. Bakteri yang ditambahkan pada pembuatan yoghurt adalah Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus. Kedua bakteri tersebut secara sinergis menguraikan protein dan laktosa susu menjadi asam amino, asam formiat dan asam laktat yang menghasilkan rasa dan aroma khusus. Selain itu penguraian komponen gizi tersebut juga mampu meningkatkan nilai gizi susu, karena lebih mudah dicerna dan diserap tubuh.
Seiring dengan keinginan manusia yang terus berkembang, akhirnya mereka mencoba dan mengembangkan bakteri-bakteri yang lain untuk menghasilkan rasa yang lain pula. Dari situ akhirnya ditemukan susu fermentasi yang mengandung alkohol, sehingga menghasilkan rasa yang lebih disukai, meskipun tidak halal.
Beberapa susu fermentasi yang mengandung alkohol antara lain adalah kefir dan koumiss. Kefir merupakan susu fermentasi yang mengandung alkohol 0,5% – 1%. Bakteri yang menyebabkan terbentuknya alkohol adalah Sacharomycfes kefir dan Torula kefir. Pada koumiss, kandungan alkoholnya justru lebih tinggi lagi. Produk ini mengandung alkohol sebesar 1% – 2,5%. Mikroba yang ditambahkan dan menyebabkan timbulnya alkohol adalah Torulla colmic.
Adanya yeast juga bisa mengkontaminasi susu dalam proses pasteurisasi sehingga mengandung alcohol. Yeast adalah salah satu mikroorganisme yang termasuk dalam golongan fungi yang dibedakan bentuknya dari mould (kapang) karena berbentuk uniseluler. Reproduksi vegetatif pada khamir terutama dengan cara pertunasan. Yeast dapat dibedakan atas dua kelompok berdasarkan sifat metabolismenya yaitu bersifat fermentatif dan oksidatif. Jenis fermentatif dapat melakukan fermentasi alkohol yaitu memecah gula (glukosa) menjadi alkohol dan gas contohnya pada produk roti. Sedangkan oksidatif (respirasi) maka akan menghasilkan carbon dioksida dan air. Keduanya bagi yeast adalah dipergunakan untuk energy walaupun energi yang dihasilkan melalui respirasi lebih tinggi dari yang melalui fermentasi
4. A. Susu segar
Yeast terdapat dalam susu segar dan pasteurisasi pada populasi yang rendah, umumnya < 103 sel/ml. Kelompok yeast pada temperatur dingin dalam susu sangat sedikit pertumbuhannya sebab bakteri psychrothropic lebih cepat tumbuh secara berlebihan disini. Akan tetapi bila bakteri dalam susu segar tidak ada maka kompetisi tidak terjadi sehingga yeastakan tumbuh subur dalam susu tersebut. Jadi beberapa spesies seperti: Candida, Kluyveromyces marxianus, Cryptococcus flavus, Saccharomyces cerevisiae dapat bertumbuh hingga 108–109 sel/ml setelah diinokulasi dalam susu yang streril.
B. Yogurt
Produk yogurt menjadi semakin populer saat kini dimana yogurt ditambah dengan berbagai komponen seperti: gula, buah, flavor dan beberapa bahan pada formula aslinya. Dalam yogurt starter yang dipakai adalah kebanyakan adalah Lactic Acid Bacteria (LAB). Minuman ini telah dikenal sejak lam adalah minuman susu fermentasi berasa asam, menyehatkan dan berasa segar. Minuman ini sekarang sudah populer di Indonesia dan biasanya harganya relatif mahal dibanding dengan susu murni, karena bisa sebagai minuman kesehatan. Di dalam yogurt bisa terdapat yeast yang sering terdapat didalamnya. Kebanyakan dibawa oleh bahan-bahan tambahan terutama buah-buahan (strawberry, anggur dan sebagainya) sehingga yogurt tersebut harus diperhatikan temperatur penyimpanannya agar populasi yeast tetap dan tidak berkembang lagi. Ditambah lagi bila starter kultur LAB yang dipakai untuk menfermentasi yogurt maka dapat merupakan sumber kontaminasi yeast yang lain. Pertumbuhan dari spesies yeast menjadi sangat menonjol dalam yogurt terutama kaitannya dengan kemampuan pertumbuhnya dalam bahan tersebut:
1. Pada temperatur rendah (50C-100C) yaitu temperature Penyimpanan
2. Mempunyai enzim lipolitik dan proteolitik yang menghidrolisa lemak dan protein
3. Menfermentasi laktosa atau sukrosa, dimana sebagai karbohidrat utama, baik terdapatnya dalam susu secara alam ataupun sebagai penambahan citarasa.
4. Pemakaian asam laktat dan asam sitrat yang merupakan asam organik utama pada yogurt.
C. Kefyr
Minuman susu berkhasiat dan menyehatkan kefyr adalah minuman tradisional yang berasal dari penduduk pegunungan Kaukasus, daerah Balkan terutama Turki. Setelah perang Dunia II minuman ini menyebar hingga ke Amerika Serikat, Jerman dan Jepang serta Rusia Barat. Minuman ini dipercayai sejak lama dapat menyembuhkan beberapa penyakit kanker, kolesterol, membantu penderita lactose intolerance dan memperlancar ke belakang. Jenis minuman susu ini berasa asam, sedikit alkoholik dan carbonat yang segar. Bibit kefyr terdiri atas granula seperi “popcorn” mulai sebesar biji gandum hingga kenari. Butir-butir bibit kefyr terdiri atas kumpulan mikroorganisme yang dikelilingi matriks berbentuk lendir yang terdiri atas glukosa polisakarida yang disebut kefyran dimana bibit ini adalah campuran bakteri dan yeast. Jenis Saccharomyces fragilis dan S. lactis dapat melakukan fermentasi terhadap laktosa dalam fermentasi susu. Oleh sebab itu penting peranannya dalam produk susu asam yang berkhasiat misalnya dalam butir-butir kefyr yang terdiri bakteri asam laktat dan Candida kefyr, pembentuk etanol dan karbondioksida dari laktosa disini juga ditemukan Torulopsis holmii dan Saccharomyces delbrueckii.
D. Koumiss
Di negara Eropah Timur (Mongolia dan Russia) selain susu sapi, yak, kambing maka susu kuda juga dikonsumsi sebagai minuman segar yang biasa dikonsumsi di daerah tersebut. Selain itu juga terdapat susu kuda yang di fermentasi disebut: Koumiss. Susu kuda fermentasi ini di proses dengan mempergunakan jasa starter campuran antara bakteri dengan yeast jenis Kluyveromyces lactis atau Kluy. fragilis. Ada juga yang mempergunakan dengan campuran yeast yang lain yaitu Torula spp. Minuman susu kuda ini mempunyai komposisi asam amino yang sama dengan susu manusia sehingga susu kuda fermentasi dipercayai sejak lama dapat menyembuhkan tuberkulosis dan radang hati (hepatitis). Minuman ini mempunyai ketahanan simpan cukup lama 4 minggu pada temperatur 40C. Penelitian yang dilakukan pada susu kuda yang beredar di wilayah Bandung menunjukan adanya jenis-jenis yeast antara lain Hansenula subpelliculosa, Candida tropicalis dan Pichia etchelsii 104 – 106 cfu/ml. Dimana yeast ini bukan sebagai starter tetapi sebagai penduduk normal atau kontaminan yang tentunya bekerja sama dengan bakteri sehingga mengakibatkan susu kuda rasanya asam, segar sedikit sepat mempunyai kandungan vitamin C, lyzozyme, asam lemak esensial (terutama linoleic dan linolenic) dan laktosa yang tinggi serta asam-asam organik dan mineral yang rendah. Minuman ini dipercayai sebagai minuman kesehatan dan menyembuhkan beberapa penyakit. Sangat baik dikonsumsi untuk orang-orang tua, bayi dan konsumen yang dalam penyembuhan penyakit (convalescent).
E. Keju
Beberapa literatur mengatakan terdapat populasi yeast pada produk eceran keju lunak, semi lunak, semi keras dan keju keras. Seringkali dilaporkan jumlah populasi yeast diantara kisaran 105– 106 sel/g pada beberapa jenis keju dan kadang bisa sebesar 107–108 sel/g. Pada pembuatan keju terdapat tiga level utama yang berpengaruh:
1. Pembentukan curd hasil fermentasi LAB (Lactic acid bacteria) dan penambahan enzim proteolitik.
2. Proses lanjutan dari curd dengan pemanasan, penambahan garam dan pada beberapa jenis dinokulasi lagi dengan bakteri spesifik atau mould.
3. Masa pematangan curd dengan menyimpan pada temperatur rendah.
Yeast tumbuh sebagai kontaminasi alam didalam curd selama pada tingkat pematangan. Pada tingkat awal produksi, yeast tersebut pertumbuhannya tidak signifikan. Tetapi pada proses selanjutnya pertumbuhan yeast terlihat signifikan dan sesuai dengan sifat dari yeast tersebut. Terlihat jelas bahwa misalnya yang oksidatif kebanyakan tumbuh dekat dengan permukaan keju sedangkan yang semi anaerobik tumbuhnya mendekati bagian tengah keju.
Selama proses pematangan terjadi pertumbuhan dengan pengaruh lingkungan yang terjadi seperti: pH rendah, kelembaban yang rendah, konsentrasi garam yang meningkat
dan temperatur yang dingin. Kondisi ini sangat baik dan selektif bagi pertumbuhan yeast. Signifikansi pertumbuhan yeast ini tergantung juga pada jenis keju, dalam beberapa jenis sangat terlihat memberikan kontribusi yang jelas pada flavor dan teksturnya. Spesies yang dominan pada keju lunak adalah: D. hansenii, Kluy. Marxianus, C. famata, C. lipolytica, Pichia membranafaciens, P. fermentans dan spesies Candida yang lain. Sedangkan pada Australian cheddar cheeses sering kali ditemukan Pichia membranaefaciens, P. fermentans, Candida famata, Debaryomyces hansenii, Kluy. marxianus, Candida lypolitica dan C. catenulata. Yeast juga mempunyai hubungan yang spesial serta berperan serta dalam proses pemeraman jenis-jenis keju semi lunak yang mempergunakan bakteri dan mould sebagai starternya contoh: Roqueford, Danish Blue, Gorgonzola dan Stilton (Blue-veined), Danablu, Camembert serta Brie. Pada sampel produk ecerannya terdapat yeast populasi yang tinggi, pada setiap sampel bisa terdapat hingga 106 sel/g. Pada “curd” yang diinokulasi dengan mould jenis Penicillium roquefortii atau P. camembertii sesaat sebelum pematangan terjadi. Pertumbuhan dari mould ini diikuti oleh pertumbuhan besar2an yeast–flora yang secara alamiah terjadi selama pematangan hingga populasi maksimum sebesar 108 sel/g. Populasinya bercampur antara yang spesiesnya bersifat oksidatif maupun yang fermentatif baik yang berada di dalam maupun yang di permukaan curd. Percepatan pertumbuhan sangat bervariasi tergantung: lokasinya, kandungan garam dan jenis dari keju itu sendiri, hal ini sangat berpengaruh pada profil pertumbuhan yeast tersebut.
