Perpustakaan Digital ITB

Probiotik merupakan mikroorganisme hidup yang dapat memberikan efek kesehatan jika dikonsumsi dalam jumlah tepat. Tantangan dalam pengembangan produk probiotik adalah mempertahankan viabilitas probiotik agar dapat berkolonisasi di usus dan memberikan dampak kesehatannya. Untuk mempertahankan viabilitas probiotik, maka dalam penelitian ini probiotik digabungkan dengan sari buah terung belanda sebagai media pembawanya. Sari buah terung belanda mengandung prebiotik alami yang diduga dapat meningkatkan viabilitas probiotik. Tujuan dari penelitian ini adalah mengkaji buah terung belanda sebagai sumber probiotik dan sumber prebiotik yang dapat dikembangkan sebagai produk sinbiotik. Untuk mendapatkan produk sinbiotik yang memiliki efek terhadap kesehatan maka dilakukan 3 tahap penelitian. Tahap pertama adalah isolasi Lactobacillus dari buah terung belanda (plant origin) yang dilanjutkan dengan proses identifikasi dan karakterisasi bakteri terpilih. Tahap kedua adalah pengembangan produk sinbiotik berupa minuman fermentasi sari buah terung belanda (FCTB) dan serbuk probiotik sari buah terung belanda (SPTB). Pengembangan produk diawali dengan determinasi dan analisis buah terung belanda yang akan digunakan, kemudian penentuan bakteri yang digunakan berdasarkan kemampuan tumbuh pada sari buah terung belanda. Pada pengembangan produk FCTB ditentukan komposisi bahan baku, lama fermentasi dan jumlah inokulum yang digunakan. Pada pengembangan produk SPTB ditentukan jenis enkapsulan yang tepat untuk proses spray drying. Tahap ketiga adalah analisis produk sinbiotik, meliputi karakteristik fisik, kimia dan mikrobiologi dari produk. Kemudian viabilitas probiotik selama pemrosesan, penyimpanan dan dalam simulasi sitem pencernaan dianalisis. Selain itu diuji pula aktivitas antimikroba produk beserta analisis komponen bioaktif produk dan aktivitas antioksidannya. Pada penelitian ini berhasil diisolasi Lactobacillus zeae dari buah terung belanda. L. zeae memenuhi persyaratan sebagai probiotik karena aman (hasil negatif untuk uji hemolisis dan sensitif terhadap antibiotik), menunjukkan aktivitas antimikroba yang tinggi terhadap Escherichia coli (diameter zona hambat 8,2±0,18 mm) dan memiliki ketahanan yang tinggi terhadap lisozim, asam dan garam empedu dengan % survival berturut turut 92,62±3,34, 89,88±2,23 dan 96,76±2,12 %. Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus yang digunakan sebagai pembanding juga memenuhi persyaratan sebagai probiotik. Buah terung belanda yang digunakan dalam penelitian ini adalah terung belanda varietas merah-ungu dengan nama latin Solanum betaceum Cav. atau Cyphomandra betacea sesuai hasil determinasi tanaman buah terung belanda. Buah terung belanda mengandung komponen yang diperlukan untuk pertumbuhan mikroba, terutama komponen gula sebagai sumber karbonnya. Buah terung belanda mengandung kadar gula pereduksi sebesar 2,07±0,01%, kadar protein 1,75±0,01% dan kadar serat kasar 0,94±0,04%. Selain itu, berdasarkan hasil analisis Fourier Transform Infra Red (FTIR) terhadap sari buah terung belanda ditemukan komponen pektin yang dapat berperan sebagai prebiotik. Pada pengembangan produk sinbiotik digunakan L. plantarum karena memiliki profil pertumbuhan yang lebih baik dalam sari buah terung belanda dibandingkan dengan L. zeae dan L. acidophilus serta lebih tahan pada kondisi asam. Pada Produk FCTB teramati adanya perubahan sifat fisik dan kimia pada sari buah terung belanda selama fermentasi. Warna sari buah mulai berubah pada jam ke-96 fermentasi. Viskositas sari buah meningkat pada jam ke24 fermentasi. Total fenolik meningkat pada jam ke-96. Sedangkan total antosianin menurun mulai jam ke-24 fermentasi. Sedangkan aktivitas antioksidan terus menurun selama fermentasi. Lama fermentasi yang disarankan untuk meminimalkan perubahan sifat fisik dan kimia pada sari buah terung belanda adalah 24 jam, dengan jumlah inokulum awal 106 -107 sel/mL dan dengan penambahan sukrosa 2% (9-10 ºBrix). Selama penyimpanan 4 minggu pada suhu dingin (4ºC), jumlah probiotik dalam FCTB terus mengalami penurunan sebesar 1 log10 setiap minggunya, namun jumlah probiotik masih memenuhi persyaratan dengan jumlah 3,3×106 sel/mL. Probiotik dalam produk FCTB masih memiliki viabilitas yang baik pada kondisi simulasi sistem pencernaan dengan % survival terhadap lisozim, asam dan garam empedu berturut-turut 96,50±0,07, 93,35±1,82 dan 94,21±0,37%. Probiotik dalam produk FCTB masih menunjukkan aktivitas antimikroba terhadap Bacillus subtilis, Salmonella enterica sv. Typhi dan Staphylococcus aureus. Berdasarkan hasil analisis efisiensi enkapsulasi serta analisis sifat fisik dan kimia serbuk, jenis enkapsulan yang disarankan untuk pengembangan produk SPTB adalah campuran maltodekstrin dan inulin. Efisiensi enkapsulasi menggunakan campuran maltodekstrin dan inulin sebesar 76,18±0,24%. Kadar air SPTB sebesar 3,67±0,24% masih memenuhi persyaratan. Nilai kelarutan dan higroskopisitas SPTB berturut-turut 74,33±3,68 dan 12±0,82%. Sedangkan untuk flowability dan derajat penggumpalannya belum memenuhi persyaratan, dengan nilai 96,96±0,96% untuk derajat penggumpalan, 30,99±0,97% untuk nilai carr’s index dan 1,45±0,02 untuk nilai hausner ratio. Sedangkan warna produk SPTB dengan enkapsulan maltodekstrin menunjukkan nilai 50,98±0,63 (L*), 18,43±0,25 (a*) dan 2,38±0,15 (b*) pada kisaran warna merah kekuningan. Probiotik dalam produk SPTB selama penyimpanan 4 minggu pada suhu 25ºC mengalami penurunan total sebesar 1 log10. Jumlah probiotik pada akhir masa penyimpanan masih memenuhi persyaratan yaitu sebesar 5,3 x 106 sel/gram. Probiotik dalam produk SPTB masih memiliki viabilitas yang baik pada kondisi simulasi sistem pencernaan dengan % survival terhadap lisozim, asam dan garam empedu berturut-turut 96,1±0,43, 94,94±0,64 dan 93,11±0,30%. Probiotik dalam produk SPTB masih menunjukkan aktivitas antimikroba terhadap B. subtilis, S. enterica sv. Typhi, E. coli, S. aureus dan Candida albicans. Kebaruan dari penelitian ini adalah ditemukannya L. zeae pada buah terung belanda. Probiotik yang dapat digunakan untuk pengembangan produk sinbiotik berbasis nabati tidak selalu human origin dan tidak selalu autochthonous bacteria. L. plantarum menunjukkan hasil yang lebih baik dari aspek pertumbuhan dalam sari buah terung belanda. Sari buah terung belanda dapat digunakan sebagai matriks pembawa probiotik, baik dalam bentuk minuman fermentasi maupun serbuk probiotik non-fermentasi metode spray drying. Probiotik dalam kedua produk memiliki viabilitas yang baik dalam simulasi sistem pencernaan dan masih menunjukkan aktivitas antimikroba. Penelitian ini memberikan sumbangan terhadap pengembangan produk non-dairy probiotic sebagai alternatif pangan fungsional untuk vegetarian dan penderita lactoce intolerant.