EDUFORTECH 2 (1) 2017 1-6

## EDUFORTECH
http://ejournal.upi.edu/index.php/edufortech/index

## PENENTUAN UMUR SIMPAN YOGHURT SINBIOTIK DENGAN PENAMBAHAN TEPUNG GEMBOLO MODIFIKASI FISIK
Determination of Synbiotic Yoghurt Shelf Life with Addition of Modified Gembolo Flour
Rizqi Z. Ihsan, Dewi Cakrawati*, Mustika N. Handayani., Sri Handayani,
1,3 Program Studi Pendidikan Teknologi Agroindustri, Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan *Korespondensi: dewicakrawati@upi.edu

## ABSTRAK
Penelitian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  umur  simpan  yoghurt  sinbiotik  pada  beberapa  suhu dengan  penambahan  tepung  gembili  modifikasi  fisik.  Bakteri  yang  digunakan  untuk  pembuatan yoghurt terdiri dari Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium longun, Streptococcus themophillus. Metode penelitian yang digunakan menggunakan metode Accelerated shelf life test (ASLT) dengan karakteristik  yang  diamati  yaitu  pH,  nilai  Total  Asam  Tertitrasi  (TAT)  dengan  metode  titrasi  ,  dan Total bakteri asam laktat dengan metode TPC. Tingkat penambahan tepung gembili modifikasi fisik sebanyak 2%. Umur simpan yogurt dapat ditentukan dari faktor kritis kerusakan yang paling cepat dengan persamaan Arrhenius y = -3504,1x + 9,1043 dan nilai R 2 = 0,5125. Yogurt sinbiotik yang disimpan pada suhu ruang umur simpannya adalah 9,5 hari. Pada penyimpanan suhu 4°C, umur simpannya  adalah  23,2  hari.  Pada  suhu  penyimpanan  40°C,  umur  simpannya  adalah  5,4  hari. Penambahan    tepung  umbi  gembili  pada  yogurt  sinbiotik  berpengaruh  terhadap  viabilitas  BAL dalam yogurt tersebut terutama setelah dikonsumsi dimana viabilitas  BAL  yogurtsinbiotik  selama penyimpanan    mengalami  penurunan,  tetapi    jumlahnya    masih  berada  pada  kisaran 10 ! CFU/ml pada hari  terakhir  penyimpanan
Kata kunci: Yoghurt, ASLT, gembolo

## ABSTRACT
The study aim was to determine the shelf life of yogurt sinbiotik at several temperatures with the addition of Dioscorea esculenta modified flour. Lactic Acid Bacteria used for yoghurt making consist of  Lactobacillus  acidophilus,  Bifidobacterium  longun,  Streptococcus  themophillus.  The  method used  Accelerated  shelf  life  test  (ASLT)  with  the  characteristics  observed  namely  pH,  total  acid value using titration method, and total lactic acid bacteria with TPC method. The concentration level of modified flour of Dioscorea esculenta was  2%. The shelf life of yogurt can be determined from the critical factor based on most rapid damage to the Arrhenius equation y = -3504,1x + 9.1043 and R2  =  0.5125.  Yogurt  sinbiotik  stored  at  room  temperature  shelf  life  is  9.5  days.  At  4  °  C  storage temperature,  shelf  life  is  23.2  days.  At  40  °  C  storage  temperature,  shelf  life  is  5.4  days.  The addition of Dioscorea esculenta tuber starch in yogurt sinbiotik affect viability of LAB in the yogurt, since viability of lactic acid bacteria  during storage has decreased, but the numbers are still within the range of CFU / ml on the final day of storage
Keywords : yoghurt, gembolo, ASLT

## PENDAHULUAN
Salah  satu  minuman  fungsional  yang  terkenal  adalah  yoghurt,  yang  merupakan  hasil fermentasi  susu  menggunakan  bakteri  asam  laktat  (Robinson  dan  Tamime,  2006).  Penggunaan bakteri  asam  laktat  pada  yoghurt  seperti Lactobacillus  bulgaricus serta Streptococcus thermophillus memberikan manfaat bagi tubuh yaitu dapat menekan keberadaan mikroorganisme merugikan  di  usus  besar  sehingga  saluran  cerna  menjadi  lebih  sehat.  Bakteri  asam  laktat karenanya  dapat  dikatakan  bakteri  probiotik,  yaitu  bakteri  yang  menguntungkan  bagi  tubuh manusia (Roberfroid, 2000).
Keberadaan probiotik dalam usus besar manusia ditunjang oleh adanya prebiotik sebagai sumber  energi  bagi  mikroorganisme  probiotik.  Prebiotik  adalah  karbohidrat  yang  tahan  terhadap enzim  pencernaan  manusia  sehingga  tersedia  di  usus  besar  sebagai  sumber  energi  bagi  bakteri probiotik  (O’Hara  et  al,  2007).  Prebiotik  dapat  berupa  oligosakarida,  seperti  inulin  dan fruktooligosakarida,  juga  dapat  berupa  pati  resisten  yang  terdapat  secara  alami  pada  bahan pangan maupun hasil modifikasi pati (Roberfroid, 2000). Kombinasi antara probiotik dan prebiotik disebut  sinbiotik  (O’Hara,  et  al,  2007).  Salah  satu  komoditas  hasil  pertanian  yang  mengandung prebiotik adalah umbi gembili.
Gembili  merupakan  salah  satu  umbi-umbian  minor  di  Indonesia.  Keberadaan  gembili semakin  jarang  karena  kurang  dimanfaatkan  oleh  masyarakat.  Gembolo  ( Dioscorea  sp ) merupakan  satu  di  antara  berbagai  jenis  tanaman  yang  berpotensi  untuk  dikembangkan  sebagai sumber  pangan  pokok  alternatif,  karena  bagian  umbi  dari  tanaman  ini  memiliki  kandungan karbohidrat yang tinggi. Berbagai hasil penelitian memperlihatkan bahwa umbi gembili dapat diolah dengan  cara  direbus,  atau  dijadikan  tepung  dan  pati  umbi  gembili.  Penambahan  tepung  gembili pada  produk  yoghurt  diharapkan  dapat  meningkatkan  nilai  manfaat  yoghurt  seabagai  minuman probiotik  sekaligus  prebiotik  karena  menyediakan  serat  pangan  serta  diharapkan  dapat mempertahankan viabilitas bakteri asam laktat.
Produk  pangan,  seperti  yoghurt  memiliki  masa  simpan  tertentu  dan  kualitasnya  akan menurun selama penyimpanan sehingga agar yoghurt memiliki manfaat maksimal saat dikonsumsi maka  penentuan  umur  simpan  yoghurt  perlu  dilakukan.  Metode  yang  dapat  dilakukan  untuk menentukan  umur  simpan  adalah  Accelerated  Shelf  Life  Test  (ASLT)  yang  didasarkan  pada pendekatan arhenius selama 14 hari dengan berdasarkan karakteristik penting dari yoghurt seperti pH, Total asam tertitrasi dan total bakteri asam laktat.

## METODE
Bahan  baku  yang  digunakan  untuk  pembuatan  kultur  starter  dan   untuk  produksi yogurt sinbiotik  adalah  adalah  kultur  starter  cair (Steptococcus  thermophilus, Bifidobacterium longum, dan  Lactobacillus acidophilus), susu  sapi  segar dan tepung umbi gembili.  Sedangkan, bahan  yang  digunakan  untuk  analisis  antara  lain  indikator PP,  NaOH  0,1  N, aquades, media MRS, NaCl, KHP dan alkohol.
Alat yang digunakan dalam produksi sampai penyimpanan yogurt sinbiotik antara lain labu erlenmeyer, kapas, aluminium foil, autoklaf, pembakar bunsen, korek api, inkubator, jam, kompor gas, takaran,  panci,  pengaduk,  termometer,  kemasan,  dan  chiller.  Sedangkan  peralatan  yang digunakan  untuk  analisis  antara  lain    labu  erlenmeyer,  buret,  pipet  Mohr,    gelas  ukur,  autoklaf, clean bench , pembakar bunsen, korek api, alkohol, inkubator, dan sendok. Tahapan Penelitian
1.  Pembuatan Yogurt Sinbiotik
Proses  pembuatan    yogurt    sinbiotik    dimulai    dengan  pasterisasi  susu  pada    suhu    65°C sambil  selama  15  menit. Susu kemudian  didinginkan  hingga  suhunya  mencapai  sekitar 40°C.  Selanjutnya  mencampurkan  susu  tersebut  dengan    2%    tepung  umbi  gembolo  lalu dillakukan  homogenisasi  dan  ditambahkan  kultur  bakteri  asam  laktat    yang  telah  diaktifkan dengan  aquades  dalam  perbandingan  1/10  gr/ml  sebanyak    4%    (v/v).  Selanjutnya,  produk larutan  tersebut  diinkubasi  pada  suhu  45°C  selama  5  jam  dalam  keadaan  tertutup  rapat.
Yogurt  sinbiotik  kemudian  dikemas  ke  dalam  jenis  kemasan  jar berbahan kaca dengan volume  130  ml  yang  telah  disterilkan  dengan  air  panas.  Pengemasan  dilakukan  secara manual.  Yogurt  sinbiotik  yang  telah  dikemas  tersebut  kemudian  disimpan  pada  perlakuan suhu chiller 2-4°C, suhu ruang (±25 ᵒ C), dan suhu inkubator 40 ᵒ C.
2.  Penyimpanan yoghurt selama 14 hari pada beberapa suhu Yoghurt selanjutnya disimpan selama 14 hari pada 3 suhu berbeda yaitu suhu ruang (25oC), suhu  4oC  dan  40oC.  Karakteristik  yoghurt  meliputi  pH,  total  asam  tertitrasi  dan  total  bakteri asam laktat diamati setiap 2 hari sekali. Analisa total asam dilakukan dengan metode titrasi, sedangkan total bakteri asam laktat dlakukan dengan metode Total Plate Count.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Nilai  keasaman  yoghurt  berada  pada  rentang  3,2  sampai  4,29.  Nilai  keasaman  yoghurt berubah selama penyimpanan. Nilai keasaman terendah terjadi pada yoghurt yang disimpan pada suhu 40oC. Hal ini karena semakin  tinggi  suhu  maka  akan  semakin  memicu terjadinya  reaksi kimia  yang  mengakibatkan  penurunan  pH  produk. Rahman dkk,  (1992)  menyatakan bahwa yogurtyang  disimpan  pada  suhu  dingin  dapat  mencegah  pembentukan  asam  yang  berkelanjutan dan  menghambat  aktivitas  kultur  laktat.  Nilai  pH  yoghurt  selama  penyimpanan  disajikan  pada Gambar 1.

## Gambar.1. Grafik nilai pH selama penyimpanan
Penurunan    nilai    pH    disebabkan    oleh    terbentuknya    asam  laktat  sebagai  aktivitas mikroorganisme  pada  awal  penyimpanan.  Sedangkan  peningkatan  nilai  pH  disebabkan  oleh asamlaktat yang dihasilkan semakin sedikit, karena sebagian besar bakteri asam laktat mengalami kematian  akibat  sumber  gula  yang  semakin  berkurang  danlingkungan  yang  asam.Winarno  dan Fernandez    (2007)    menyatakan    bahwa    bakteri  asam  laktat,  pada  umumnya  menghasilkan sejumlah  besar  asam  laktat  dari  fermentasi  substrat    energi    karbohidrat.    Asam    laktat    yang dihasilkan    dari    metabolisme    karbohidrat    akan    dapat  menurunkan    nilai    pH    lingkungan pertumbuhannya    dan    menimbulkan    rasa    asam.  Semakin    lama    waktu    penyimpanan,    total asam  laktat  pada  yogurt  akan mengalami  peningkatan  dan  pertumbuhan  bakteri  asam  laktat biasanya  menjadi  terhambat  karena tingginya keasaman  yogurt.
Nilai total asam tertitrasi pada yoghurt dianggap sebagai nilai asam laktat yang terbentuk akibat fermentasi laktosa oleh bakteri asam laktat. Asam laktat yang terbentuk akan menurunkan pH yoghurt menyebabkan terbentuknya gel akibat koagulasi protein susu dan menimbulkan aroma khas pada  yogurt (Robinson dan Tamime, 2006).  Zare (2011) menyatakan penambahan prebiotik dari  polong-polongan  meningkatkan  produksi  asam  selama  fermentasi.    Nilai  total  asam  tertirasi akan  berbanding  terbalik  nilai  pH.  Dalam  14    hari  penyimpanan,  nilai    TAT    yogurt  sinbiotik mencapai  batas  maksimal  standar  SNI  yogurt  untuk  TAT  yaitu  2%.  Hal  ini  terjadi  karena  suhu
0 1 2 3 4 5 H-­‐2 H-­‐4 H-­‐6 H-­‐8 H-­‐10    H-­‐12    H-­‐14 N ilai pH Lama   penyimpanan   (Hari) 4° 25° 40°
ruang  (±25°C)  dan  inkubator  (±40°C)  mendekati  suhu  optimal  bagi  pertumbuhan  mikroba  dalam susu.
Menurut Winarno (2007), Lactobacillus  bulgaricus tumbuh  optimal  pada  suhu  45-47°C, Streptococcus    thermophilus pada  suhu  37-42°C, Bifidobacterium    longum pada  suhu  37-41°C, dan Lactobacillus  acidophilus pada  suhu    35-38°C.    Dengan    penyimpanan    pada    suhu    ruang yang    paling    mendekati    suhu    optimum  pertumbuhannya,    maka    aktivitas    kultur    campuran Steptococcus  thermophilus,  Lactobacillus bulgaricus, Bifidobacterium  longum dan Lactobacillus acidophilus tidak terhambat sehingga jumlah asam laktat  yang dihasilkan juga  meningkat  dengan cepat  sampai beberapa  waktu tertentu. Semakin tinggi suhu penyimpanan nilai TAT juga semakin cepat peningkatannya. Hal ini terjadi karena pada penyimpanan suhu 40  yang paling mendekati suhu optimal pertumbuhan, bakteri asam laktat dapat beraktivitas mengubah laktosa menjadi asam laktat dengan baik sehingga total asam laktat meningkat dengan cepat dan nilai TAT juga  cepat peningkatannya.    Sedangkan    semakin    rendah    suhu    penyimpanan,    aktivitas    bakteri    untuk mengubah  laktosa  menjadi  asam  laktat  terhambat  sehingga  peningkatan  total  asam  laktat berjalan lambat dan nilai TAT juga lambat peningkatannya.
Total asam akan meningkat selama penyimpanan (Utami, 1995). Peningkatan total asam terjadi sebagai  akibat  aktivitas  bakteri  yang  memecah  laktosa  yang  ada  dalam  susu  menjadi asam-asam organik,  terutama asam laktat.
Gambar 2. Grafik total perubahan Total Asam Tertitrasi (TAT) selama penyimpanan
Peningkatan  pertumbuhan  bakteri  asam  laktat,  ditandai  dengan penurunan pH yang semakin  asam.  Penambahan  probiotik  dari  umbi  gembili  menunjang    pertumbuhan  bakteri  asam laktat semakin banyak.
Menurut    Jay  (2012),    semakin    lama    waktu    fermentasi    maka    jumlah    bakteri    asam laktat    makin    meningkat.    Meningkatnya    jumlah    bakteri    asam  laktat  selama  fermentasi disebabkan  kondisi  substrat  masih  memungkinkan  untuk  berlangsungnya  metabolisme  bakteri asam  laktat.  Lama    waktu  penyimpanan  memberikan    pengaruh    terhadap  pertumbuhan  bakteri asam  laktat.  Pertumbuhan  bakteri  asam  laktat  selama  penyimpanan,    yang    dinyatakan    dalam satuan koloni/g meningkat  pada  hari ke- 2 hingga hari ke- 4 seperti pada tabel 7. Pertumbuhan tertinggi,  pada  hari ke- 4 yaitu (34 x 10 ! ) koloni/g pada suhu4 , (70 x 10 ! ) koloni/g pada suhu 25
, dan (4 x 10 ! ) pada koloni/gsuhu 40 .
Menurut  Zare  (2011),  penentuan  parameter  kritis  pendugaan  umur  simpan  ialah  dengan melihat  parameter  yang  mempunyai  R 2 terbesar.Kemudian,    dari  persamaan    tersebut    akan diperoleh    nilai    k    pada    masing-masing    suhu  penyimpanan  yang  akan  digunakan  untuk menghitung umur simpan produk. Nilai  k  yang  diperoleh  kemudian  dimasukkan  dalam  rumus untuk menghitung umur simpan produk berdasarkan orde reaksinya.
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 H-­‐2       H-­‐4    H-­‐6    H-­‐8    H-­‐10    H-­‐12    H-­‐14 To ta l   As am T er 5t ra si (T AT ) Lama   penyimpanan   (hari) 4° 25° 40°
Gambar 3. Hubungan lama penyimpanan dengan perubahan total bakteri asam laktat
Tabel 1. Persamaan Arrhenius dan nilai koefisien korelasi (R 2 ) dan nilai energi aktivasi setiap parameter
Parameter mutu Persamaan Arhennius 𝐑 𝟐 Orde reaksi Total Mikroba - - - pH y = 761,55x - 5,2945 0,3288 0 Total  Asam  Tertitrasi (TAT) y = -3504,1x + 9,1043 0,5125 0
Berdasarkan  hasil  yang  didapatkan  pada  Tabel  1,  persamaan  yang digunakan  untuk menduga  umur  simpan  yogurtsinbiotik  yaitu  y = -3504,1x + 9,1043 dengan  koefisien korelasi ( R ! ) TAT sebesar 0,5125.  Persamaan  reaksi  ini  yang  akan  digunakan  untuk mendapatkan nilai k dari masing-masing suhu penyimpanan.
Titik    kritis    pendugaan    umur    simpan    minuman    sari    tebu    ditentukan  dengan    cara mengkorelasikan  antara  hasil  pengujian  objektif  dengan subjektif. Parameter yang digunakan sebagai  data  objektif  berdasarkan  hasil  perhitungan  sebelumnya    adalah  parameter  peningkatan Total  Asam  Tertitrasi  (TAT).  Titik  kritis  pada  parameter    peningkatan  Total  Asam  Tertitrasi ditentukan  pada hari ke- 14.  Nilai  titik  kritis  ini digunakan  sebagai  nilai  mutu  akhir  (At)  untuk menduga    umur    simpan  produk.    Pada    Tabel    8    dapat    dilihat    bahwa    pada    parameter  Total Asam Tertitrasi (TAT),  nilai  titik kritis  ditentukan  sebesar 2,053 %.
Pendugaan  umur  simpan  yogurtsinbiotikdihitung  menggunakan  persamaan    regresi    linier dari  parameter  kritis  terpilih.  Hasil  perhitungan sebelumnya  telah  didapatkan  parameter  kritis berupa    nilai    Total  Asam  Tertitrasi  (TAT)    pada    orde  reaksi    nol    dengan    persamaan    regresi linier: y = -3504,1x + 9,1043. Persamaan  ini  kemudian  digunakan  untuk  mendapat  nilai  k  pada masing-masing  suhu  penyimpanan,  sehingga  diperoleh  umur  simpan  minuman  sari  tebu    seperti yang    dijelaskan    pada    Tabel    9.    Umur    simpan    pada  reaksi    orde  satu  dihitung  dengan persamaan.
Umur simpan = !" !"! !"!# ! !" !"! !"#$#% !"#$ !"#$#%&'('# !"#$" !"! !

## Tabel 2. Pendugaan umur simpan yogurt sinbiotik
Suhu Nilai K Umur Simpan ℃ ˚K Hari Minggu 4 277 0,0288 23,17 3,31 25 298 0,0703 9,49 1,36 40 313 0,1236 5,40
0,77
0 20 40 60 80 H-­‐2 H-­‐4 H-­‐6 H-­‐8 H-­‐10    H-­‐12    H-­‐14 ko lo ni /g Lama   penyimpanan   (hari) 4° 25° 40°
Berdasarkan    hasil    perhitungan    umur    simpan    produk,    didapatkan  bahwa    yogurt sinbiotik  akan  memiliki  umur  simpan  selama 9,5 hari apabila disimpan pada suhu ruang (25 ) dan akan memiliki umur simpan  yang lebih lama lagi apabila disimpan pada suhu refrigerator (4 ) yaitu  selama  23,17  hari  atau  3,31  minggu.  Berdasarkan    hasil    penelitian  Elizabeth    (2003), viabilitas    BAL    awal    (sebelum    penyimpanan)    dalam    produk    yogurtsinbiotik  adalah    sekitar 10 ! CFU/ml.    Dalam    penelitian    ini,    viabilitas    BAL    yogurtsinbiotik    selama  penyimpanan mengalami  penurunan,  tetapi    jumlahnya    masih  berada  pada  kisaran 10 ! CFU/ml    pada  hari terakhir    penyimpanan.    Dengan    demikian,    penambahan    tepung  umbi  gembili  pada    yogurt sinbiotik berpengaruh terhadap viabilitas BAL dalam yogurt tersebut terutama setelah dikonsumsi.

## KESIMPULAN
Umur  simpan  yogurt  dapat  ditentukan  dari  faktor  kritis  kerusakan  yang  paling  cepat  dengan persamaan Arrhenius y = -3504,1x + 9,1043 dan nilai R 2 = 0,5125. Yogurtsinbiotik yang disimpan pada suhu ruang umur simpannya adalah 9,5 hari. Pada penyimpanan suhu 4°C, umur simpannya adalah 23,2 hari. Pada suhu penyimpanan 40°C, umur simpannya adalah 5,4 hari.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penelitian ini dibiayai melalui Dana DIPA (Bantuan Operasional Perguruan Tinggi Negeri-BOPTN) Universitas Pendidikantahun Anggaran 2014  dengan SK Rektor 3414/UN40/LT/2014 Tanggal 23 April 2014

## DAFTAR PUSTAKA
Elisabeth,  D.  A.  A.  (2003). Pembuatan    YogurtSinbiotik    dengan    Menggunakan  Kultur  Campuran Streptococcus  thermophilus,  Lactobacillus  casei  strain  shirota  dan  Bifidobacterium breve. [Skripsi]. ITP FATETA. IPB. Bogor. Hutkins, RW. 2006. Microbiology and Technology of Fermented Foods. Blackwell Publishing, Iowa, USA
Jay, J. M. (2012). Modern food microbiology . Springer Science & Business Media.
O’Hara,  AM.  J  Keohane,  F  Shanahan.  2007.  Probiotics,  Prebiotics  and  Inflammatory  Bowel Disease. In Maria Saarela (ed). Functional Dairy Products. [p 90-117]. Woodgead Publishing Company, Boca Raton, USA.
Rahman,  Fardiaz.,  Rahayu,  Suliantari.  dan  Nurwitri,  C.  C.(1992). Teknologi  Fermentasi  Susu. Pusat Antar Universitas. Institut Pertanian Bogor. Bogor
Roberfroid, MB. 2008. Prebiotics : Concept, Definition, Criteria, Methodologies and Product. In GR Gibson and MB Roberfroid (eds). Handbook of Prebiotics. CRC Press, Boca Raton, USA. Robinson,  RK.,  JA  Lucey.  AY  Tamime.  2006.  Manufacture  of  Yoghurt.  In  Tamime  A.  (Ed) Fermented Milk [P.53-71] . Blackwell Science, LTD., Oxford.
Utami,  N.  (1995). Pengaruh  Penambahan  Kultur  Yogurt  pada  Media  Susu  Murni  dan  Susu  Skim Cair terhadap Karakteristik dan Daya Simpan Yogurt. [Skripsi]. Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Winarno, F. G. dan Fernandez, I. E. (2007). Susu dan Produk Fermentasinya. Mbrio Press. Bogor. Zare,  F.,  Orsat,  V.,  Champagne,  C.,  Simpson,  B.  K.,  &  Boye,  J.  I.  (2012).  Microbial  and  physical properties  of  probiotic  fermented  milk  supplemented  with  lentil  flour. Journal  of  Food Research , 1 (1), 94.