DETEKSI KARBOHIDRAT PRODUK SUSU DENGAN KROMATOGRAFI CAIR BERTEKANAN TINGGI (TESIS)

DETEKSI KARBOHIDRAT PRODUK SUSU DENGAN KROMATOGRAFI CAIR BERTEKANAN TINGGI

AHMAD NI’MATULLAH ALBAARRI

11010/II-5/403/98

INTISARI

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh faktor-faktor dalam instrument kromatografi cair bertekanan tinggi (HPLC), yang meliputi jenis kolom, suhu kolom, laju alir, jenis eluen, dan jenis detektor, terhadap hasil analisis komposisi karbohidrat (glukosa, galaktosa, laktosa) yakult, yogurt, dan kefir. Sampel diambil dari yakult, yogurt, kefir kemudian dilakukan preparasi sampel untuk analisis HPLC. Preparasi sampel dilakukan menurut metode Boehringer Mannheim. Data yang diambil meliputi data berbagai jenis karbohidrat (glukosa, galaktosa, laktosa) hasil analisis HPLC pada tiga macam kolom, yaitu kolom Aminex HPX-87H, kolom CLC ODS, kolom Microporosyl Carbohydrates, masing-masing dilakukan pada temperatur kolom 25°C dan 40°C, laju alir 0,6 ml/menit dan 1 ml/ menit, eluen Acetonitril dan Methanol, dan detektor UV dan RI. Data dianalisis dengan metode Completely Randomized Design pola faktorial 2x3. Hasil analisis statistik menunjukkan tidak ada perbedaan yang signifikan pada hasil analisis karbohidrat yakult, yogurt, dan kefir sebagai akibat perbedaan jenis kolom, suhu kolom, laju alir, dan jenis detektor.

Kata kunci : Kromatografi Cair, Karbohidrat, Produk Susu.

HIGH PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY DETERMINATION ON MILK PRODUCT CARBOHYDRATES

AHMAD NI’MATULLAH ALBAARRI

11010/II-5/403/98

ABSTRACT

This research was conducted to analyse High Performance Liquid Chromatography (HPLC) factors effect i.e. kinds of column, column temperatures, flow rates, eluents, and detectors on yakult, yogurt, kefir carbohidrates (glucose, galactose, lactose). There were three tipes of column i.e. Aminex HPX-87H column, CLC ODS column, and Microporosyl Carbohydrates column; two different kinds of column temperature i.e. 25°C and 40°C; two kinds of different flow rate i.e. 0,6 ml/minute and 1 ml/minute; two tipes of eluent i.e. Acetonitrile and Methanol; and two tipes of detector i.e Ultra Violet and Refractive Index. Sample were prepared as Boehringer Mannheim method for carbohydrate analysis. The collected data were analysed by Completely Randomized Design factorial variance 2x3 form. The result indicated that carbohydrates composition on yakult, yogurt, kefir were no influenced by different kinds of column, column temperatures, flow rates, eluents, and detectors.

Keyword: Liquid Chromatography, carbohydrate, milk product.

Diambil dari Tesis S2
Program Studi Ilmu Peternakan
Universitas Gadjah Mada
Agustus 2000

Analisis Perbedaan Kolom pada Deteksi Karbohidrat Susu Fermentasi dengan Metode HPLC

Journal of Indonesia Tropical Animal Production Volume 28 No 1 March 2003

Analisis Perbedaan Kolom pada Deteksi Karbohidrat Susu Fermentasi dengan Metode HPLC

(Analysis of Column Deferences in Determination of Fermented Milk Carbohydrates by HPLC)

A.N. Al-Baarri, dan T.W. Murti.

Animal Science Diponegoro University, Semarang

Animal Science Gadjah Mada University, Jogjakarta

Abstract

This research was conducted to analyse the effect of different types of column in High Performance Liquid Chromatography (HPLC) method on determination of carbohidrates composition of fermented milk i.e. glucose, galactose, lactose. This research used three milk products : yakult, yogurt, kefir, and three tipes of column i.e. “Aminex HPX-87H” column, CLC ODS column, and Microporosyl Carbohydrates column. Yakult was produce by inoculation of Lactobacillus casei in skim milk. Yogurt was produce by fermentation of Streptococcus thermophillus and Lactobacillus bulgaricus in skim milk, and kefir was produce by Streptococcus thermophillus, Lactobacillus bulgaricus and yeast inoculation in skim milk. All of samples were incubated for 6 hours. Samples was prepared as Mannheim method for carbohydrate analysis. Data were analysed by completely randomized design factorial with a 3x3 factorial. The result indicated that determination of carbohydrates composition on yakult, yogurt, kefir were not influenced by different kinds of column but the highest carbohydrates level was reached by “Aminex HPX-87H” column.

Keyword: Chromatography, Carbohydrates, Fermented Milk

PENDAHULUAN

Penggunaan HPLC dapat digunakan untuk menganalisa berbagai macam kandungan yang komplek dalam suatu bahan menurut jenis kolom yang digunakan. Senyawa komplek, misalnya karbohidrat, yang masuk kedalam HPLC, terlebih dahulu akan masuk kedalam kolom yang merupakan bagian utama HPLC. Di dalam kolom, senyawa komplek tersebut akan dipisah-pisah menurut ikatan kimianya terutama rantai karbonnya. Senyawa yang mempunyai rantai karbon panjang, akan terdeteksi paling akhir. Didalam kolom, senyawa komplek tersebut dipanaskan menurut ketentuan penggunaan kolom (Biorad, 1998)

Pemilihan kolom merupakan langkah yang pertama dan utama untuk penggunaan kromatografi. Ketepatan dalam pemilihan kolom sangat berpengaruh terhadap performan kromatogram (Supelco, 1992). Jenis kolom yang dapat digunakan untuk menganalisis komposisi karbohidrat di dalam susu, diantaranya adalah ““Aminex HPX-87H””, “Waters Microporosyl Carbohidrate”, dan “CLC ODS”. Jenis kolom yang dipakai harus sesuai dengan kondisi optimal dan juga sesuai dengan tujuan analisis.(Biorad, 1998).

Sebelum sampel diinjeksikan kedalam perangkat HPLC, terlebih dahulu dilakukan penyaringan dengan menggunakan “filter milipore” dengan diameter 0,45 mm. Namun untuk tujuan tertentu, misalnya untuk sterilisasi dari bakteri, mungkin saja dilakukan penyaringan dengan menggunakan “filter milipore” dengan diameter 0,22 mm. Penyimpanan sampel untuk jangka waktu yang lama, sebaiknya menggunakan milipore dengan diameter 0,22 mm agar kontaminasi bakteri dapat diminimalisir (Mannheim, 1997).

Perlakuan lain pada sampel adalah dengan menggetarkan sampel pada “ultrasonic beam” agar terbebas dari gelembung udara. Selanjutnya setelah melakukan tahap ini, dilakukan pengeluaran gas (“degas”) dengan menarik gelembung udara dari dalam media dengan menggunakan peralatan pompa vakum (Mannheim, 1997)

Kemampuan kolom Aminex dalam mendeteksi karbohidrat susu maupun susu fermentasi, adalah baik. Hal ini sesuai dengan yang dilaksanakan Toba et al. (1982), yang menggunakan kolom jenis “Aminex HPX” untuk mendeteksi karbohidrat dalam yogurt. Karbohidrat yang terdeteksi pada kromatogram adalah sukrosa, laktosa, glukosa, galaktosa dan fruktosa.

Pirisino (1983) juga melakukan analisis deteksi karbohidrat pada susu dengan kolom “Aminex HPX-87C”. Jenis karbohidrat yang terdeteksi adalah laktosa, glukosa, dan galaktosa.

Kolom “Water Microporosyl Carbohydrate” dan kolom “CLC ODS”, dapat mendeteksi karbohidrat susu fermentasi namun tidak dapat memisahkan karbohidrat disakarida yang terdeteksi. Namun puncak grafik yang bersatu ini masih dapat dipisahkan dengan perhitungan khusus. Analisis kromatografi tersebut dijalankan dengan menggunakan eluen Asetonitril, H₂O dan SAM (Silica Amine Modifier) II dengan perbandingan berturut-turut 75 : 25 ; 0,1 persen w/v. (Mannheim, 1987)

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan yang dihasilkan pada analisis karbohidrat tiga jenis susu fermentasi yaitu yakult, yogurt, kefir dengan menggunakan metode HPLC dengan jenis kolom yang berbeda-beda.

MATERI DAN METODE

Materi

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah susu segar, starter yakult, yogurt, kefir, serta bahan untuk preparasi sampel yaitu TCA, NaOH, Aquades, Aquabides. Alat yang digunakan untuk penelitian meliputi perangkat HPLC, waterbath, lemari es, filter milipore 0,45 mm.

Khusus untuk kromatografi, dugunakan alat-alat yaitu “syringe injector”, “column oven”, “Communication Bus Module”, “Load Chromatograph” (LC), “Refractive Index Detector”, Pencetak data.

Fase bergerak kolom Aminex adalah H₂SO₄ 0,005 M, sedangkan untuk kolom “Water Microporosyl Carbohydrate” dan kolom “CLC ODS”, digunakan methanol 70% sebagai fase geraknnya.

Metode

Cara kerja penelitian ini dibagi dalam tiga tahap, yaitu:

Tahap I. Tahap ini adalah tahap pembuatan sampel dengan cara menginokulasi susu skim dengan berbagai macam baktreri. Yakult dibuat dengan cara menginokulasikan bakteri Lactobacillus casei ke dalam susu skim. Yogurt dibuat dengan menginokulasi bakteri Streptococcus thermophillus dan Lactobacillus bulgaricus ke dalam susu skim kemudian kefir dibuat dengan cara menginokulasi bakteri Streptococcus thermophillus, Lactobacillus bulgaricus dan yeast. Setelah proses inokulasi selesai, susu kemudian diinkubasi di dalam inkubator selama 6 jam pada suhu 39°C.

Tahap II. Tahap ini dimulai dengan mempersiapkan sampel yang akan diuji. Yakult, yogurt, dan kefir dipreparasikan agar bisa diinjeksikan ke dalam perangkat HPLC. Langkah kerja preparasi sampel dapat dilihat pada gambar 1.

Sampel dimasukkan ke dalam venojek yang terlebih dahulu telah disterilkan. Kemudian ditutup rapat-rapat dan langsung dianalisis dengan menggunakan HPLC.

Tahap III. Tahap ini adalah penginjeksian sampel ke dalam perangkat HPLC. Sampel diuji dengan HPLC dengan menggunakan 3 jenis kolom yang berbeda, yaitu kolom ““Aminex HPX-87H””, kolom “Waters Microporosyl Carbohydrate”, kolom “CLC ODS”.

Semua data yang didapat kemudian dianalisis secara kuantitatif dengan membandingkan hasil kromatogram dari 3 jenis kolom yang berbeda dengan menggunakan uji “Completly Randomized Design” pola faktorial 3 x 3.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Data analisis karbohidrat yakult dengan menggunakan kolom ““Aminex HPX-87H””, kolom “Waters Microporosyl Carbohydrate”, kolom “CLC ODS” dapat dilihat pada Tabel 1. Data pada Tabel 1 menunjukkan adanya perbedaan yang tidak nyata pada komposisi laktosa, glukosa dan galaktosa dengan menggunakan 3 jenis kolom yang berbeda. Walaupun data pada Tabel 1 menunjukkan adanya perbedaan yang tidak nyata, namun data yang tertinggi dicapai pada kolom dengan jenis “Aminex HPX-87H”. Hal ini menunjukkan bahwa kolom jenis “Aminex HPX-87H” adalah jenis kolom yang mampu mendeteksi kadar karbohidrat dengan lebih peka dibanding dengan jenis kolom lainnya (Tabel 1).

Penggunaan kolom Aminex untuk penentuan kadar karbohidrat adalah sangat tepat. Hal ini dikarenakan bahwa kolom Aminex merupakan kolom yang mampu mendeteksi dengan lebih peka dan mampu mendeteksi laktosa, glukosa, dan galaktosa secara terpisah (Biorad, 1998)

Analisis karbohidrat dengan menggunakan perangkat kromatografi yang menggunakan jenis kolom berlainan, dapat menunjukkan hasil yang berbeda-beda. Hal ini dapat terjadi sebagai akibat adanya perbedaan kemampuan pemisahan antar masing-masing jenis kolom (Supelco, 1991). Selanjutnya dijelaskan pula bahwa penentuan suatu senyawa akan terdeteksi dengan lebih baik jika menggunakan kolom yang sesuai. Ketiga kolom yang digunakan pada penelitian telah sesuai dengan tujuan pembuatan kolom yaitu diantaranya untuk mendeteksi adanya karbohidrat.

Secara umum, pada Tabel 2 dan Tabel 3 dapat dilihat adanya perbedaan yang tidak nyata pada hasil analisis dengan menggunakan jenis kolom yang berbeda. Perbedaan yang tidak nyata tersebut, dapat terjadi sebagai akibat adanya perbedaan daya pisah masing-masing kolom yang digunakan (Supelco, 1991).

Kolom “Aminex HPX-87H” dalam mendeteksi karbohidrat, hasil analisis selalu mempunyai nilai yang sedikit lebih besar daripada kolom lainnya, walaupun secara statistik, perbedaan hasil tersebut tidak nyata. Hal ini dapat digunakan sebagai bukti bahwa kolom “Aminex HPX-87H” ternyata lebih peka dalam menganalisis senyawa karbohidrat.

Pendapat tersebut diperkuat dengan pendapat Murti (2000), bahwa ternyata deteksi susu fermentasi bifidus dengan menggunakan kolom “Aminex HPX-87H”, mampu mendeteksi dengan peka, terbukti dengan banyaknya puncak grafik yang terdeteksi.

Variabel-variabel lain dalam perangkat kromatografi selain macam kolom, juga dapat berpengaruh pada hasil analisis. Variabel lain tersebut dapat berupa macam fase gerak, suhu kolom, macam fase diam (Biorad, 1998).

KESIMPULAN

Ketiga jenis kolom yang dipakai dalam penelitian, yaitu kolom “Aminex HPX-87H” 4,2 mm x 72 cm, kolom “Waters Microporosyl Carbohydrate”, kolom “CLC ODS”, mampu mendeteksi karbohidrat yakult, yogurt, dan kefir dengan baik. Perbedaan jenis kolom yang dipakai pada penelitian ternyata tidak memberikan pengaruh yang besar pada hasil analisis. Kolom “Aminex HPX-87H” mampu mendeteksi karbohidrat pada ketiga jenis susu fermentasi sedikit lebih peka dibandingkan kolom lainnya.

DAFTAR PUSTAKA

Biorad. 1998. Guide to Aminex HPLC Columns for Food and Beverage, Biotechnology, and Bio-Organic Analysis.

Hadiwiyoto. 1992. Teknik Uji Mutu Susu dan Hasil Olahannya. Liberty. Yogyakarta.

Johnsons, E.L. dan Stevenson. 1991. Dasar Kromatografi Cair. Penerbit ITB. Bandung.

Mannheim, Boehringer. 1987. Methods of Biochemical Analysis and Food Analysis using Test Combination. Boehringer Mannheim GmbH Biochemica. Jerman

Murti, T.W. 2000. Biochemical Changes of Carbohydrates, organic acids, and volaile key compounds of Bifidus Milk. Journal of EAAP 51^th Annual meeting Denhaag.

Pirisino, J.F. 1983. High Performance Liquid Chromatographic Determination of Lactose, Glucose, and Galactose in Lactose-Reduced Milk. J. Food Sci. 48:742-743.

Plaga, A., J. Stumpfel and H.P. Fiedler. 1989. Determination of Carbohydrates in Fermentation Processes by Hih Performance Liquid Chromatography. Appl. Microbiol. Biotechnol. 32:45-49.

Satrohamidjojo, Hardjono. 1991. Kromatografi. Penerbit Liberty. Yogyakarta.

Sudarmadji, S., B. Haryono, dan Suhardji. 1989. Analisa Bahan Makanan dan Pertanian. Liberty. Yogyakarta.

Supelco. 1991. Capillary Selection Guide. Supelco Inc. Perancis.

Toba, T., K.Arihara, dan S.Adachi. 1980. Quantitative Changes in Sugar, Especially Oligosaccharides, During Fermentation and Storage of Yogurt. J. Dairy Sci. 66:17-19.

Toba, T., K.Arihara dan S.Adachi. 1982. Quantitative Changes in Oligosaccarides during Fermentation and Storage of Yogurt Inoculated Simultaneusly with Starter Culture and b-Galactosidase Preparation. J. Dairy Sci. 1240-1245.

Timbang 2 gram susu

Masukkan ke dalam labu ukur 100 ml

Dilusikan dengan 20 ml aquabides + 1 ml TCA 3M

Diamkan selama 10 menit

Netralisiskan dengan 1 M NaOH

Tambahakan aquabides samapi 100 ml

Filter dengan kertas Whatman No. 1

Filter dengan syringe 0,45 mm

Larutan hasil saringan yang jernih untuk diuji dengan menggunakan HPLC

Gambar 1. Langkah kerja persiapan sampel untuk dianalisis dengan menggunakan HPLC (Mannheim, 1987).

Tabel 1. Analisis karbohidrat yakult dengan menggunakan kolom “CLC ODS”, kolom “Waters Microporosyl Carbohydrate”, dan kolom “Aminex HPX 87H”.

Macam kolom	Komposisi Yakult
	Laktosa	Glukosa	Galaktosa
Waters Microporo-	4,18	0,32	0,06
syl Carbohidrate	4,10	0,28	0,04
	4,09	0,30	0,05
Rata-rata	4,12a	0,30b	0,05c
CLC ODS	3,99	0,29	0,02
	4,00	0,28	0,04
	4,00	0,28	0,05
Rata-rata	4,00a	0,28b	0,04c
Aminex HPX 87H	4,25	0,42	0,07
	4,19	0,39	0,05
	4,19	0,38	0,06
Rata-rata	4,21a	0,40b	0,06c

^abcSuperskrip yang berbeda menunjukkan adanya perbedaan.

Tabel 2. Analisis karbohidrat yogurt dengan menggunakan kolom “CLC ODS”, kolom “Waters Microporosyl Carbohydrate”, dan kolom “Aminex HPX 87H”.

Macam kolom	Komposisi yogurt
	Laktosa	Glukosa	Galaktosa
Waters Microporo-	3,68	0,34	0,02
syl Carbohidrate	3,70	0,30	0,03
	4,01	0,31	0,03
Rata-rata	3,79a	0,32b	0,03c
CLC ODS	3,59	0,33	0,01
	3,51	0,29	0,02
	3,51	0,29	0,02
Rata-rata	3,54a	0,30b	0,02c
Aminex HPX 87H	3,90	0,39	0,03
	4,00	0,39	0,05
	4,00	0,39	0,05
Rata-rata	3,97a	0,39b	0,05c

^abcSuperskrip yang berbeda menunjukkan adanya perbedaan.

Tabel 3. Analisis karbohidrat Kefir dengan menggunakan kolom “CLC ODS”, kolom “Waters Microporosyl Carbohydrate”, dan kolom “Aminex HPX 87H”.

Macam kolom	Komposisi Kefir
	Laktosa	Glukosa	Galaktosa
Waters Microporo-	3,88	0,44	0,10
syl Carbohidrate	3,79	0,39	0,09
	4,00	0,31	0,11
Rata-rata	4,55a	0,38b	0,10c
CLC ODS	3,99	0,33	0,09
	4,01	0,28	0,12
	4,01	0,29	0,12
Rata-rata	4,00a	0,30b	0,11c
Aminex HPX 87H	4,00	0,39	0,11
	4,00	0,39	0,09
	4,09	0,38	0,09
Rata-rata	4,03a	0,39b	0,10c

^abcSuperskrip yang berbeda menunjukkan adanya perbedaan.

ANALISA pH, KEASAMAN, DAN KADAR LAKTOSA PADA YAKULT, YOGURT, KEFIR

Proceeding Simposium Nasional Hasil-hasil Penelitian
di Unika Soegijapranata, Semarang 22 Maret 2003
ISBN: 979-8366-53-0

AN Albaarri, Staf pengajar Program Studi Teknologi Hasil Ternak Universitas Diponegoro
Tri Djoko W. Murti, Staf pengajar Fakultas Peternakan Universitas Gadjah Mada
B.2.7.52
ANALISA pH, KEASAMAN, DAN KADAR LAKTOSA
PADA YAKULT, YOGURT, KEFIR

A N Albaarri
Tridjoko W Murti


ABSTRAKSI
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pH, keasaman, dan kadar laktosa pada tiga jenis susu fermentasi
yang berada di pasaran (yakult, yogurt, kefir). Jenis susu fermentasi ini digolongkan menurut macam bakteri
yang diinokulasikannya. Yakult terbuat dari susu yang diinokulasi Lactobacillus casei strain sirota. Yogurt
terbuat dari fortifikasi Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophillus di dalam susu, dan kefir terbuat
dari inokulasi Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophillus, dan Yeast dalam susu. Yakult, yogurt, dan
kefir dianalisis pH dan keasamannnya. Sample juga dianalisis kadar karbohidratnya yaitu laktosa. Analisis pH
dengan menggunakan pH meter digital. Keasaman susu fermentasi dianalisis dengan memakai metode titrasi
dengan NaOH 0,1N. Yakult, yogurt, dan kefir dianalisis kadar laktosanya dengan menggunakan Kromatografi
Cair Performan Tinggi (HPLC). Tipe kolom yang digunakan untuk analisis HPLC adalah jenis Aminex HPX-
87H. Sampel dipreparasikan terlebih dahulu sesuai metode Boehringer Mannheim untuk analisis laktosa. Data
dianalisis dengan metode Rancangan Acak Lengkap 2 x 3. Kesimpulan yang diperoleh bahwa pH, keasaman dan
kadar laktosa sangat bervariasi tergantung fortifikasinya oleh bakteri. Kefir mempunyai pH yang paling rendah,
dan keasaman yang tertinggi, serta mempunyai kadar laktosa paling rendah.
Kata kunci: Susu fermentasi, pH, keasaman, laktosa

1. PENDAHULUAN
Berbagai macam cara untuk mengolah susu agar menjadi lebih lama disimpan dan lebih
menguntungkan bagi yang mengkonsumsinya. Cara untuk mengolah susu menjadi produk
olahan antara lain berupa susu fermentasi.
Proses fermentasi susu antara lain bertujuan untuk membuat produk baru dengan cita
rasa yang berbeda dengan bahan aslinya, menghilangkan citarasa yang tidak diinginkan, dan
memberi nilai tambah (Harper et.al., 1976).
Keragaman citarasa pada susu fermentasi adalah sebagai akibat berubahnya komposisi
kimia yang ada di dalam susu. Perubahan komposisi kimia susu, terjadi akibat fortifikasi oleh
bakteri. Perubahan karbohidrat adalah salah satu perubahan yang penting peranannya dalam
di dalam susu fermentasi. Perubahan karbohidrat menimbulkan berbagai macam perubahan
komposisi senyawa lain di dalam susu fermentasi.
Fortifikasi oleh bakteri asam laktat pada susu dapat menghasilkan produk susu fermentasi
seperti yakult, yogurt, dan kefir. Produk susu fermentasi tersebut, dibedakan berdasarkan jenis
bakteri asam laktatnya.
Bakteri asam laktat akan menghidrolisis laktosa yang ada di dalam susu menjadi berbagai
macam senyawa karbohidrat yang lebih sederhana misalnya glukosa dan galaktosa. Penelitian
ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan komposisi kimia pH, kadar keasaman, dan kadar
laktosa pada tiga jenis susu fermentasi yang banyak dijumpai di pasaran yaitu yakult, yogurt,
kefir.
1.1. Yakult
Susu fermentasi jenis ini berasal dari Jepang dan ditemukan oleh Dr. Shirota sejak tahun
1930. Yakult merupakan produk susu fermentasi dengan menggunakan starter tunggal yaitu
Lactobacillus casei. Kecepatan pertumbuhan bakteri ini berkisar 50Dornic atau 0,5% asam
laktat setelah 48 jam. Lactobacillus casei berbentuk batang tunggal dan termasuk golongan
bakteri heterofermentatif, fakultatif, mesofilik, dan berukuran lebih kecil dari pada
Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophillus, dan Lactobacillus helveticus.
Lactobacillus casei akan merubah ribosa menjadi asam laktat dan asam asetat, perubahan
ribosa diinduksi oleh faseketolase (Kurman, 1992)
Pembuatan yakult menurut Kurman (1992) adalah dengan cara susu disterilisasi terlebih
dahulu pada suhu 140C selama 3 sampai 4 detik, kemudian ditanamkan Lactobacillus casei
(Strain shirota) diinkubasi pada suhu 37C selama empat hari. Nilai gizi yakult yaitu protein
1,2%, lemak 0,1%, mineral 0,3%, karbohidrat 16,5%, air 81,9%, dan nilai kalori tiap 100 g.
Menurut Margawani (1995), Lactobacilllus casei adalah galur unggul yang mudah dan
cocok untuk dikembangbiakkan dalam minuman dasar susu. Selain bakteri ini mampu
bertahan dari pengaruh asam lambung, juga mampu bertahan dalam cairan empedu sehingga
mampu bertahan hidup hingga usus halus. Peranan lain terhadap kesehatan manusia adalah
untuk memperbaiki penyerapan kalsium pada usus, melancarkan buang air besar, penyerapan
bahan karsinogenik, membunuh bakteri patogen dan bersifat anti tumor Dijelaskan pula oleh
Hull et. al. (1992) bahwa bersama dengan Bifidobacterium sp, dapat memberi efek
menguntungkan pada induk semang dengan meningkatkan keseimbangan mikroorganisme
dalam saluran pencernaan.
1.2. Yogurt
Yogurt adalah salah satu hasil fermentasi dari berbagai macam susu. Menurut Tamime et.
al. (1979), yogurt merupakan jenis susu fermentasi sebagai makanan tradisional dan penyegar
yang berasal dari daerah Balkan dan Timur Tengah. Asal kata yogurt adalah dari Turki dan
untuk setiap negara mempunyai sebutan yang berbeda-beda. Meskipun masih terdapat
banyaknya pendapat dari para ahli tentang definisi yogurt, Tamime et. al. (1979)
mendefinisikan sebagai hasil fermentasi susu dengan starter campuran yang hanya terdiri dari
Streptococcus thermophillus dan Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus.
Menurut Hui (1993), yogurt didefinisikan sebagai produk fermentasi semi padat yang
dibuat dari susu yang bercampur dengan aktifitas simbiosis bakteri Streptococcus
thermophillus dan Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus.
1.3. Kefir
Kefir adalah produk susu fermentasi dengan menggunakan Lactobacillus lactis,
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, dan yeast. Kefir adalah susu fermentasi yang
telah mengalami fermentasi asam dan alkoholik. Tahap akhir pembuatannya dilakukan dalam
kemasan tertutup untuk tujuan produksi karbonat. Organisme yang memfermentasi adalah
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Lactococcus lactis subsp. lactis biovar
diacetylactis, Streptococcus thermophillus dan Yeast (Soeparno, 1992).
2. MATERI DAN METODE
2.1. Materi
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah tiga jenis susu fermentasi yang
banyak dijumpai di pasaran yaitu yakult, yogurt, dan kefir, saat satu bulan sebelum
kadaluwarsa
Khusus untuk kromatografi, dugunakan alat-alat yaitu syringe injektor, column oven,
Communication Bus Module, Load Chromatograph (LC), Refractive Index Detector,
Pencetak data (Printer).
2.2. Metode
Cara kerja penelitian ini dibagi dalam tiga tahap, yaitu:
Tahap I
Dimulai dengan mempersiapkan sampel yang akan diuji. Sampel yang akan diuji
tersebut adalah yakult, yogurt, dan kefir.
Tahap II
Langkah selanjutnya adalah mempersiapkan sampel supaya dapat diuji dengan HPLC,
adalah mempersiapkan sampel sesuai dengan preparasi dengan metode Boehringer Mannheim
untuk analisis karbohidrat dengan HPLC.
Timbang 2 gram sampel
Masukkan ke dalam labu ukur 100 ml
Dilusikan dengan 20 ml aquabides + i ml TCA 3M
Diamkan selama 10 menit
Netralisiskan dengan 1 M NaOH
Tambahakan aquabides sampai 100 ml
Filter dengan kertas Whatman No. 1
Filter dengan syringe 0,2 m
Larutan hasil saringan yang jernih untuk diuji dengan menggunakan HPLC
Tahap III
Prinsip langkah ketiga ini adalah membandingkan hasil analisis yang didapat. Semua
hasil yang didapat kemudian akan dianalisis secara kuantitatif dengan cara
membandingkannya untuk kemudian ditarik suatu kesimpulan. Uji statistik yang digunakan
untuk menganalisis perbedaan hasil, digunakan uji statistik Completly Randomized Design.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. pH Susu Fermentasi
Tabel 1. Data pH Susu Fermentasi
Macam susu fermentasi
Yakult Yogurt Kefir
PH 6,0 4,8 4,7
5,9 4,9 4,8
6,8 4,8 4,6
Rata-rata 5,9a 4,8b 4,7b
abSuperskrip yang berbeda menunjukkan adanya perbedaan.
Data tabel 1 menunjukkan adanya variasi perbedaan pH pada yakult, yogurt, dan kefir.
pH yakult jika dibandingkan dengan pH yogurt dan kefir, menunjukkan adanya perbedaan
yang besar (P<0,01). Hal ini dapat dijelaskan bahwa yakult terbuat dari susu yang
difermentasikan hanya oleh satu macam bakteri, yaitu Lactobacillus casei. Sedangkan yogurt
dan kefir terbuat dari dua macam atau lebih bakteri asam laktat. Simbiosis antar bakteri dapat
mempercepat proses fermentasi. Hal ini sesuai dengan pendapat Kosikowski (1977), bahwa
produk fermentasi dipengaruhi oleh kemampuan starter dalam membentuk asam laktat yang
ditentukan oleh jumlah dan jenis starter yang digunakan. Ditambahkan pula bahwa untuk
simbiosis bakteri Streptococcus thermophillus dan Lactobacillus delbrueckii subsp.
bulgaricus akan menghasilkan pH yang lebih rendah dan keasaman setara asam laktat yang
lebih tinggi daripada cultur tunggal.
Porter (1975), menyatakan bahwa penggumpalan pada susu fermentasi dapat terjadi
akibat tercapainya titik isoelektrik pada pH 4,6; saat casein berubah strukturnya menjadi gel.
Pendapat ini mendukung adanya kenyataan bahwa tekstur susu fermentasi yogurt dan kefir
adalah menggumpal, karena mendekati titik isoelektrik. Yakult tidak mengalami
penggumpalan karena belum mencapai titik isoelektrik.
Secara umum, pH susu fermentasi pada penelitian adalah berkisar 4,7 hingga 5,9. Data
yang didapat, sesuai dengan pendapat Toba et. al., (1982) bahwa susu yang tercemari
Lactobacillus bulgaricus dari berbagai strain dapat menghasilkan pH berkisar 3,73 sampai
5,10. Susu yang tersemari Streptococcus thermophillus pada inkubasi 8 jam akan
menghasilkan pH berkisar 4,86 sampai 5,10 .
3.2. Kadar Keasaman Susu Fermentasi
Kadar keasaman dari berbagai macam produk susu fermentasi bervariasi dari 0,41%
hingga 0,56%. Hal ini dapat terjadi karena adanya perbedaan bakteri asam laktat yang
digunakan. Kenyataan ini sesuai dengan pendapat Hui (1993), keasaman hasil titrasi pada
yogurt tidak boleh lebih dari 0,9%. Tinggi rendahnya kadar asam laktat setiap penelitian
adalah berbeda-beda. Lampert (1975) menyatakan bahwa kecepatan terbentuknya asam laktat
tergantung pada jumlah dan macam bakteri yang mencamari susu. Hal ini sesuai dengan
pendapat Kosikowski (1977) bahwa tinggi rendahnya kadar asam laktat dipengaruhi oleh
kemampuan starter dalam membentuk asam laktat yang ditentukan oleh jumlah dan jenis
starter yang digunakan. rasio bakteri Streptococcus thermophillus dan Lactobacillus
delbrueckii subsp. bulgaricus juga akan mempengaruhi kadar asam laktat (Tamime et.al.,
1979).
Tabel 2. Data Kadar Keasaman Susu Fermentasi
Macam susu fermentasi
Yakult Yogurt Kefir
Kadar keasaman (%) 0,39 0,88 0,96
0,43 0,89 0,97
0,42 0,87 0,96
Rata-rata 0.41a 0,87b 0,96b
abSuperskrip yang berbeda menunjukkan adanya perbedaan.
Kadar keasaman yogurt dan kefir lebih rendah daripada kadar keasaman yakult. Hal ini
karena Simbiosis bakteri Streptococcus thermophillus dan Lactobacillus delbrueckii subsp.
bulgaricus akan menghasilkan kadar keasaman yang lebih tinggi daripada cultur tunggal
(Toba et. al., 1982).
Semakin banyak dan semakin mampu bakteri yang mencemari susu untuk memproduksi
asam laktat, semakin tinggi asam laktat yang terbentuk pada susu fermentasi. Keasaman
yogurt hasil penelitian Kehagias et al, (1984), dapat mencapai 1,16%. Toba et al (1982)
menambahkan bahwa keasaman susu yang difermentasi dengan bakteri asam laktat dapat
meningkat hingga 1,26%. Perbedaan hasil titrasi keasaman pada masing-masing penelitian
antara lain tergantung pada suhu inkubasi, lama inkubasi, dan jumlah starter yang diinokulasi.
Menurut Kosikowski (1977), keasaman produk fermentasi dipengaruhi oleh kemampuan
starter dalam membentuk asam laktat yang ditentukan oleh jumlah dan jenis starter yang
digunakan.
3.3. Kadar Laktosa
Tabel 3. Data Karbohidrat Susu Fermentasi
Kadar Laktosa (%)
Jenis susu fermentasi Yakult Yogurt Kefir
4,25 4,00 3,90
4,19 4,00 4,00
4,19 4,09 4,00
Rata-rata 4,21a 4,03b 3,97c
abcdefSuperskrip yang berbeda menunjukkan adanya perbedaan.
Konsentrasi laktosa dalam susu fermentasi menurun seiring dengan lamanya inkubasi
karena adanya hidrolisis laktosa oleh -D-galactosidase (lactase) yang kemudian diubah
menjadi glukosa dan galaktosa (Jennes et.al., 1969).
Masing-masing produk susu fermentasi mempunyai kadar laktosa yang berbeda. Kadar
laktosa yang paling rendah dicapai oleh kefir, yaitu 3,97%. Secara umum, ketiga macam susu
fermentasi yang diteliti, menunjukkan adanya penurunan dari kadar laktosa awal. Buckle et
al. (1978) menyatakan bahwa kadar laktosa untuk semua jenis sapi perah, dalam kisaran
4,8%.
Tamime et. al. (1979) menyatakan bahwa konsentrasi laktosa menurun karena adanya
hidrolisis laktosa oleh -D-galactosidase (lactase) dan diubah menjadi glukosa dan galaktosa.
Menurut Davies et. al. (1985) dan Jennes (1985), karbohidrat yang dominan dalam susu
adalah disakarida laktosa yang tersusun dari satu molekul glukosa dan satu molekul galaktosa
digabungkan dalam suatu ikatan 1 - 4 karbon pada -galaktosida. Fungsi biologis utama
laktosa dalam susu adalah regulasi kandungan osmotik. Kandungan laktosa susu berkisar
4,5% - 5,2% (Eckles et. al., 1951).
Kadar laktosa yakult, yogurt, dan kefir menurun masing-masing 12,3%, 16,0%, 17,3%
dari kadar laktosa awal. Kadar laktosa yang didapat dari penelitian adalah berbeda-beda
antara yakult, yogurt, dan kefir. Menurut Kosikowski (1977), hasil yang berbeda-beda ini
tergantung pada suhu inkubasi, lama inkubasi, dan jumlah starter yang diinokulasi. Perubahan
komposisi kimia (termasuk laktosa) didalam susu fermentasi dipengaruhi oleh kemampuan
starter dalam membentuk asam laktat yang ditentukan oleh jumlah dan jenis starter yang
digunakan. Semakin banyak jumlah bakteri yang diinokulasi ke dalam susu segar, semakin
besar pula perubahan kimia yang terjadi di dalamnya.
Variasi hasil penelitian ini juga terjadi pada para peneliti pendahulu. Toba et. al., (1982),
meneliti kadar laktosa pada yogurt menurun sebanyak 12,1% hingga sebesar 4,22% setelah 10
jam inkubasi pada suhu 41C ditambahkan pula bahwa kadar laktosa di dalam penelitian
lainnya yaitu dapat menurun sebanyak 19,2% ke 3,88% setelah 3 jam inkubasi. Goodenough
et. al., (1976) juga melaporkan bahwa laktosa menurun 25,8% hingga mencapai kadar laktosa
setelah 16 jam inkubasi sebesar 3,56%.
Variasi penurunan laktosa pada yakult dan kefir belum banyak diketahui, namun hal
tersebut dapat dijelaskan melalui perbedaan starter yang digunakan. Semakin banyak variasi
starter, semakin meningkat pula aktifitas di dalam susu fermentasi. Hal ini akan
mengakibatkan perubahan komposisi kimia yang semakin bervariasi.
4. PENUTUP
4.1. Kesimpulan
Ketiga macam susu fermentasi, yaitu yakult, yogurt, dan kefir memiliki karakteristik
yang berbeda dalam hal pH dan keasaman serta mempunyai kadar karbohidrat yang berlainan.
Yogurt dan kefir mempunyai pH yang lebih rendah daripada yakult, dan mempunyai kadar
keasaman yang lebih tinggi. Kandungan laktosa terendah terdapat pada kefir. Hal ini karena
komposisi bakteri yang komplek dibandingkan dengan komposisi bakteri susu fermentasi
yang lain.
DAFTAR PUSTAKA
Adnan, M., 1984, Kimia dan teknologi Pengolahan Air Susu, Andi Ofset, Yogyakarta
Bavilacqua, A.E. and A.N.Califano, 1989, Determination of Organic Acid in Dairy Product
by High Performance Liquid Chromatography, J. Food Sci. 54:1077-1079
Breheni, S., Dec 1975, Effect of Temperature on the Growth and Acid Production of Lactic
Acid Bacteria, J. Dairy Tech. 145-148
Buckle, K.A., R.A.Edward, G.H.Fleet and M.Wotton, 1987, Food Science, Australia Vicc.
Cauncelors Comitte
Christopherson, A.T. and E.A.Zottola, 1989, Growth and Activity of Mesophilic Lactic Acid
Streptococci in Ultrafiltered Skim and in Reconstituen Nonfat Dry Milk of
Differing Total Solid Contents, Department of Food and Nutrition University of
Minnesota
Davendra, C., 1980, Milk Production Goat Compared to Buffallo and Cattle in Humid
Tropics, J. Dairy Sci. 63:1755-1767
Davide, C.L., 1977, Laboratory Guide in Dairy Chemistry Practicals. 2nd Ed. Dairy Farming
and Research University of Phillipines, Los Banos, Phillipine
Davies, D.T., C.Holt and W.W.Christie., 1983, Biochemistry of Lactation, T.B. Mepham, ed
Elsevier, Amsterdam
Driessen, F.M., 1982, L. Bacillus in Yogurt Stimulated by CO2 Produced by S Thermophilus,
Neth. Milk Dairy. 36:135-145
Eckles, C.R., W.B.Combs and H.Macy, 1951, Milk and Milk Products, Mc Graw Hill Book
Co. Inc. New York
Euber, J.R. and J.R.Brunner, 1979, Determination of Lactose in Milk Products by High
Performance Liquid Chromatography, J. Dairy Sci. 62:685-690
Goodenough, E.R. and D.H.Kleyn. 1975. Qualitative and Quantitative Changes in
Carbohydrates During the Manufacture of Yogurt. J. Dairy Sci. 59:240-245
Hadiwiyoto, S., 1982, Teknik Uji Mutu Susu dan Hasil Olahannya, Liberty,Yogyakarta
Hamann, W.T. and E.H.Marth, 1984, Survival of Streptococcus Thermophilus and
Lactobacillus bulgaricus in Commercial Yogurt, J. Food Protection. 47:781-786
Harper, W. J. dan C. W. Hall, 1976, Dairy Technology and Engineerin,. The AVI Publication.
Co. Inc. Westport
Harvey, J., 1988, A High Performance Liquid Chromatography Method for Lactose
Determination in Milk, J. Dairy Tech. May:19-20
Hui, Y.H., 1993, Dairy Science : Principles and Properties. Vol. 1. VCH Publ. Inc. USA
Hull, R R., P. L. Conway, dan A. J. Evans, 1992, Probiotic Foods. A New Opportunity, J.
Food Aust. 44:112-113
Jennes, R. and S.Patton, 1969, Principles of Dairy Chemistr, Willey Eastern Publ. Ltd. New
York
Kneifel, W., 1992, Aroma Profil and Sensory Properties of Yogurt and Yogurt Related
Product, Screening of Commercially Available Starter Cultures,
Milchwissenschaft 47(6):364-365
Kosikowski, 1977, Cheese and Ferment Milk Products. 4th ed. Edward Brothers Inc. New
York. USA
Kroger, M., J. A. Kurmann and J. L. Rasic, 1989, Fermented Milk Past, Present, and Future,
J. Food Technol. 42(1):92-99
Kurmann, J. A., 1992, Encyclopedia of Fermented Fresh Milk Products : An International
Inventory of Fermented milk, Cream, Buttermilk, Whey and Related Products. An
AVI Book. USA
Lampert, L.M., 1970, Modern Dairy Product 1, Chemical Publishing Company Inc. New
York. USA
Manheim., 1984, Food Analysis, Boehringer Manheim GMBH. Biochemica. Germany
Margawani, K. R., 1995, Lactobacillus casei Galur Shirota (Bakteri Yakult), Peranannya
dalam Kesehatan Manusia. Bul. Tek. Dan Industri Pangan. Vol. VI. No. 2
Marsili, R.T., H.Ostapenko, R.E.Simmons and E.Z.Green, 1981, High Performance Liquid
Chromatography Determination of Organic Acid in Dairy Products. J. Food Sci.
46:56-57
Martley, F.G., 1983, Temperature Sensitivities of Thermophilic Starter Strains. J. Dairy Sci.
and Technol. 18:191-196
Murti, T.W., 1993, Growth, Sensory and Biochemical Effect of Fermented Soymilk Using
Lactic Acid Bacteria and Bifidobacteria, as Compared to Those of Fermented
Cowmilk. Thesis S-3. Universite De Caen. Perancis
Murti, T.W., 2000, Biochemical Changes of Carbohydrates, organic acids, and volaile key
compounds of Bifidus Milk. EAAP 51th Annual meeting Denhaag
Pirisino, J.F., 1983, High Performance Liquid Chromatographic Determination of Lactose,
Glucose, and Galactose in Lactose-Reduced Milk. J. Food Sci. 48:742-743
Plaga,A., J.Stumpfel and H.P.Fiedler., 1989, Determination of Carbohydrates in Fermentation
Processes by High Performance Liquid Chromatography. Appl. Microbiol.
Biotechnol. 32:45-49
Porter, V.W.G., 1975, Milk and Dairy Food. Oxford University Press. London
Rajagopal, S.N., and W.E.Sandine, 1989, Assosiative Growth and Proteolysis of
Streptococcus Thermophilus and Lactobacillus bulgaricus in Skim Milk. Tech.
Paper Number 8710, Oregon Agricultural Experiment Station
Rystad, G and R.K.Abrahamsen, 1987, Formation of Volatile Aroma Compounds and
Carbondioxide in Yogurt Starter Grown in Cow’s Milk and Goat’s Milk. J.Dairy
Res. 54:257-266
Singh, J. and Y.Kaul, 1982, Activity of Yogurt Starter in Different Types of Milk.
Milchwissenschaft 37:731-732
Soeparno, 1992, Nutrisi dan Mikrobiologi Susu. Diktat. Fakultas Peternakan UGM.
Yogyakarta
Soedarmadji, S., R. Kasmiji, Sarjono, D. Wibowo, S. Margono dan E.S. Rahayu, 1989,
Microbiologi Pangan. PAU Pangan dan Gizi UGM. Yogyakarta
Tamime, A.Y. and H.C.Deeth, 1980, Yogurt: Technology and Biochemistry. J. Food Protect.
43:939-977
Toba, T., Y. Tomita, T Itoh, S. Adachi, 1980, -Galactosiddases of Lactic Acid Bacteria:
Characterization by Oligosaccharides Formed During Hydrolysis of Lactose. J.
Dairy Sci. 64:105-201
Toba, T., K.Arihara, and S.Adachi., 1982, Quantitative Changes in Sugar, Especially
Oligosaccharides, During Fermentation and Storage of Yogurt. J. Dairy Sci.
66:17-19
Valverde, C.V., 1984, Determination of Soluble Carbohydrates in Yogurts by High
Performance Chromatography. J. Dairy Sci. 67:759-763
Whittier and B.H.Webb., 1970, By Product from Milk. The AVI Publ. Co. Inc. Westport.
Connecticut
Winarno, F.G., 1991, Kimia Pangan dan Gizi. PT.Gramedia. Jakarta
Wolf, W.J., 1972, What is Soy Protein. J.Food Technol. (May):44-54