Penentuan Proporsi Enkapsulan Kombinasi dan Biomassa Bakteri Dalam Pembuatan Starter Mikroenkapsulasi

Penentuan Proporsi Enkapsulan Kombinasi dan Biomassa Bakteri Dalam Pembuatan Starter Mikroenkapsulasi

 

Oleh: Endang Setyawati SW – BBPP BATU
 

Abstrak

Pengaruh konsentrasi larutan enkapsulan kombinasi 10% (rasio maltodekstrin: sodium kaseinat = 75 : 25) dan biomassa sel bakteri (diinkubasi 420C, lama inkubasi 8 jam untuk S. thermophilus dan 18 jam untuk Lb .bulgaricus) dengan tiga konsentrasi (109, 1010 dan 1011) terhadap kemampuan matrik larutan enkapsulan dalam melindungi sel bakteri. Kemampuan perlindungan matrik dipelajari berkaitan dengan viabilitas dan aktivitas kedua bakteri. Kultivasi S. thermophilus dan Lb. bulgaricus dilakukan dengan media ST dan MRS. Kemampuan matrik yang dihasilkan dari larutan enkapsulan dengan konsentrasi sel 1010 dalam melindungi sel adalah yang terbaik, hal ini terbukti dari penurunan jumlah sel kedua bakteri setelah proses pengeringan adalah yang terkecil. Aktivitas kedua sel bakteri mikroenkapsulasi merubah pH media ST untuk S. thermophilus dan MRS untuk Lb.bulgaricus seiring dengan berjalannya waktu fermentasi. Waktu yang dibutuhkan sel mikroenkapsulasi untuk menurunkan pH awal dari media ST (dari pH 6,8  menjadi pH 5) dan MRS (dari pH 5,7  menjadi pH 5)  lebih panjang berturut-turut 7 dan 8 jam dibanding sel bebas 5 jam. Panjangnya waktu fermentasi
    
Kata Kunci: Enkapsulan kombinasi, viabilitas, aktivitas bakteri
 
Streptococcus thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus merupakan bakteri asam laktat (BAL) termopilik yang digunakan dalam industri produk fermentasi khususnya yoghurt. Kultur starter untuk pembuatan yoghurt tersedia dalam bentuk starter cair (liquid starter), kering beku (freeze-dried) dan starter beku (frozen starter). Di tingkat industri kecil di Indonesia biasanya starter yoghurt diperoleh dalam bentuk kultur starter cair dalam medium susu, karena tidak tersedianya starter kering maupun beku. Penanganan kultur cair disamping memerlukan banyak tenaga dan biaya, kemungkinan terjadi kontaminasi tinggi atau bahkan terjadi mutasi mikroorganisme sehingga menyebabkan perubahan-perubahan karakter kultur starter dan keadaan seperti ini menimbulkan ketidakseragaman kualitas produk yang dihasilkan.
Pengawetan starter bertujuan mempertahankan viabilitas dan sifat-sifat utama bakteri seperti aktivitas membentuk asam, memproduksi aroma, membentuk tekstur dan sifat sebagai probiotik (Fonseca et al., 2003).  
Spray drying (pengeringan semprot) merupakan salah satu metode pengawetan yang digunakan dalam penyediaan kultur kering disamping pengeringan beku karena prosesnya lebih sederhana dan kecepatan pengeringan tinggi, sehingga biaya operasional lebih rendah. Produksi kultur starter dengan pengeringan semprot belum banyak dikembangkan secara komersial karena rendahnya viabilitas dibanding dengan pengeringan beku, hal ini berkaitan dengan kerusakan komponen-komponen sel akibat pengaruh pemanasan merupakan penyebab utama hilangnya aktivitas bakteri (Desmond et al., 2002).
Ketidak aktifan bakteri akibat panas tergantung dari parameter lingkungan seperti media pertumbuhan (Annous et al.,1999), suhu inkubasi (Broadbent & Lin, 1999), fase pertumbuhan (Rees et al., 1995) dan pH (Russell et al., 1995). Untuk meningkatkan ketahanan bakteri terhadap stres panas pada saat pengeringan sebelumnya dilakukan adaptasi dengan cara menumbuhkan sel pada suhu tinggi sebelum pemanasan disamping menentukan waktu inkubasinya, sehingga asam lemak membran berubah kearah rasio yang tahan terhadap pemanasan. Hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa untuk mendapatkan viabilitas bakteri yang tinggi setelah proses pengeringan maka S. thermophilus dapat ditumbuhkan pada suhu 42oC selama 8 jam sedangkan L. bulgaricus setelah 18 jam (Setyawati, 2010).
Disamping perlakuan terhadap bakteri, metode mendapatkan kultur kering dengan viabilitas sel tinggi adalah mikroenkapsulasi yang merupakan teknologi penyalutan materi inti dengan enkapsulan untuk menghasilkan produk mikrokapsul berbentuk padat, kering dan terlindungi dari kerusakan serta dapat disimpan lama (Mardliyati dkk. 2001; Thies, 2001).
Keuntungan melakukan mikroenkapsulasi adalah mengurangi reaktivitas materi inti terhadap lingkungan seperti sinar, oksigen dan air; mengurangi penguapan atau kecepatan transfer materi inti keluar dan memudahkan penanganan materi inti, oleh karenanya mikrokapsul yang digunakan harus memiliki permeabilitas yang rendah baik terhadap oksigen maupun uap air (Bhandari dan D’Arcy, 1996; Thies, 2001).  
Enkapsulan seharusnya memiliki sifat-sifat seperti viskositasnya rendah; mampu menyebar atau mengemulsikan materi inti dan menstabilkan emulsi; tidak reaktif dengan materi inti selama prosesing dan selama penyimpanan; mampu menahan inti dalam strukturnya selama prosesing atau penyimpanan; terlepas secara sempurna pada pelarut atau material lain yang digunakan dalam proses enkapsulasi; mampu melindungi inti dari kondisi lingkungan; mampu bertahan pada suhu tinggi pada proses pengeringan. Hampir semua enkapsulan tidak mempunyai semua sifat seperti tersebut diatas, maka pada prakteknya digunakan kombinasi dengan material penyalut lainnya dan atau menambahkan modifier (Thies, 2001; Anonymousd, 2005).  
        Penggunaan enkapsulan kombinasi yang terdiri dari dua bahan atau lebih bertujuan untuk memperbaiki sifat-sifat enkapsulasi sesuai dengan yang diharapkan. Hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa larutan enkapsulan kombinasi konsentrasi 10%, yang tersusun dari maltodekstrin dan sodium kaseinat dengan perbandingan 75%:25% dengan suhu outlet 60oC merupakan kombinasi terbaik ditinjau dari parameter Aw: 0,28 ; kadar air 5,61% ; kelarutan 98,10% dengan permukaan mikrokapsul tidak pecah / retak-retak (Setyawati, 2010). Tujuan penelitian ini adalah mengkaji pengaruh peningkatan proporsi antara enkapsulan kombinasi dan biomassa sel bakteri terhadap viabilitas starter yoghurt setelah proses mikroenkapsulasi.

MATERI DAN METODE

Enkapsulan. Enkapsulan yang digunakan merupakan kombinasi maltodekstrin dan sodium kaseinat hasil terbaik dari penelitian tahap I.
Bakteri. Bakteri yang digunakan adalah Streptococcus thermophilus (FNCC 040) dan Lactobacillus bulgaricus (FNCC 041), yang sudah diadaptasikan atau hasil terbaik dari penelitian tahap II.
Media, Media pertumbuhan dan pengujian kedua isolat bakteri yang digunakan: Media MRS cair pH media 5,7; Media MRS padat; Media ST, pH media diatur 6,8 ± 0,1. Media ST padat ; Media VRBA (Violet Red Bile Agar) dari Merck, medium selektif untuk   jumlah presumsif koliform. Dicairkan dengan aquades sesuai label. Media BGLBB (Brilliant Green Lactose Bile Broth) dari Merck untuk konfirmasi koliform yang dicairkan dengan aquades sesuai label. Malt Extract Agar dari Merck medium untuk mengkultur yeast dan mold.
Bahan kimia. Bahan kimia yang digunakan meliputi: untuk identifikasi bakteri dengan pewarnaan Gram yaitu: Gentian Violet, Iodin, Safranin, Alkohol dan spiritus bakar, diperoleh dari CV. Panadia Corp. Malang. Analisa Asam Lemak bakteri meliputi Na-fosfat monobasis p.a, Na-fosfat dibasis p.a., metanol p.a., sodium hidroksida p.a., aquades deionisasi, yang diperoleh dari Laboratorium Biotek PS Biotek UGM; asam khlorida p.a., heksan p.a., metil t-butil eter p.a., yang diperoleh dari Laboratorium Kimia Organik Fakultas MIPA UGM; alkohol dan spiritus bakar yang diperoleh dari CV Panadia Corp. Malang.
Peralatan. Peralatan yang digunakan meliputi Autoclave (Hirayama), Bunsen, Sentrifus (Heraeus), Inkubator (Memmert), Pengaduk magnetik, Mikropipet (Socorex), Mikroskop (Olympus), gelas obyek, Öse, Oven (Heraeus), Petri dish, Vortex (Maxi Mix Plus), Pipet, Laminar Flow (Gelman Sciences PTY.LTD), Quebec Colony Counter, Refrigerator, Timbangan Analitik (Mettler).
Preparasi sampel dan pengeringan. Tiga konsentrasi sel bakteri disiapkan dengan mencampur biomassa sel (hasil terbaik dari tahap I) kedalam larutan enkapsulan kombinasi steril (hasil terbaik dari tahap II), sehingga diperoleh konsentrasi sel dari larutan enkapsulan: 109, 1010 dan 1011 cfu/cc. Selanjutnya dikering semprot menggunakan suhu outlet 600C dan suhu inlet 1000C.
Perhitungan sel viabel. Dilakukan saat sebelum (dengan rekalkulasi untuk penyesuaian dari ml ke gram) dan saat setelah spray drying (Mosilhey, 2003). Metode rekalkulasi dilakukan untuk menyamakan jumlah sel viabel sebelum spray drying (cfu/ml) menjadi bentuk serbuk setelah spray drying (cfu/g).
Contoh rekalkulasi yang dilakukan :
Larutan mikroenkapsulasi konsentrasi 10% dengan kandungan bakteri 6,4 x 109 cfu/ml, maka:
Konsentrasi larutan 10% artinya dalam 100 ml larutan mengandung 10 gram enkapsulan kombinasi, jadi:
1 ml larutan mikroenkapsulasi mengandung 10/100 = 0,1g enkapsulan kombinasi dengan kandungan bakteri 6,4 x 109 cfu,
Sehingga 1 g mikrokapsul mengandung: 6,4×109/0,1= 6,4×1010 cfu.
Rancangan Penelitian. Penelitian disusun dalam Rancangan Acak Kelompok dengan 3 konsentrasi sel bakteri dan masing-masing perlakuan diulang 3 kali.
Prosedur Pengambilan dan Pengumpulan Data
Parameter yang diamati meliputi : viabilitas dengan metode plating (Chen et al., 2004 dalam Su et al., 2007), kemurnian dan aktivitas (Harrigan, 1998).
Analisis Data
Data yang diperoleh dianalisis menggunakan analisis ragam, apabila hasil analisis berbeda nyata, dilanjutkan dengan uji pembandingan berganda.

HASIL

Viabilitas Sel Setelah Proses Pengeringan
Pengaruh konsentrasi sel bakteri yang terkandung dalam larutan enkapsulan terhadap jumlah bakteri setelah proses pengeringan ditentukan dengan mengukur viabilitas bakteri sebelum dan setelah proses pengeringan. Larutan enkapsulan (maltodekstrin: sodium kaseinat=3:1) konsentrasi 10%, dicampur biomassa bakteri (hasil diinkubasi 420C dengan lama inkubasi 8 jam untuk S. thermophilus dan 18 jam untuk Lb .bulgaricus) sehingga diperoleh konsentrasi sel 109, 1010 dan 1011. Selanjutnya campuran tersebut dilakukan pengeringan dengan spray-drier menggunakan suhu outlet 600C dan suhu inlet 1000C dan mikrokapsul yang dihasilkan dengan proses pengeringan tersebut seperti disajikan pada Gambar 1 berikut ini.

 

Gambar 1. Bakteri mikroenkapsulasi dengan konsentrasi enkapsulan 10%

 

Hasil pengamatan viabilitas pada kedua bakteri menunjukkan jumlah sel sebelum dilakukan pengeringan dengan metode spray terjadi penurunan antara 0,5  sampai 2 log cycle seperti yang disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Viabilitas sel bakteri sebelum dan setelah spray drying serta log penurunan jumlah sel

 

 

Larutan enkapsulan dengan kandungan sel yang berbeda 109, 1010 dan 1011  cfu/ml menunjukkan rerata jumlah sel S. thermophilus sebelum pengeringan berturut-turut 4,46 x 1010 ; 1,49 x 1011 dan 1,4 x 1012 cfu/g dan setelah pengeringan menjadi, 1,84 x 1010; 7,63 x 1010 dan 3,91 x 1011 cfu/g. Pada Lb. bulgaricus larutan enkapsulan dengan kandungan sel 109, 1010 dan 1011  cfu/ml menunjukkan rerata jumlah sel sebelum pengeringan berturut-turut 5,19 x 1010; 6,0 x 1011 dan 2,01 x 1012 cfu/g dan setelah pengeringan menjadi 5,02 x 109; 5,51 x 1010  dan 7,19 x 1010 cfu/g.
Apabila dihitung dalam log dan dirata-ratakan, maka rerata log jumlah sel S. thermophilus dari konsentrasi sel yang berbeda 109, 1010 dan 1011 sebelum pengeringan berturut-turut 10,61 ; 11,16 ; 12,13 log cfu/g dan setelah pengeringan menjadi 10,26 ; 10,87 dan 11,57 log cfu/g, dan apabila digambarkan dalam bentuk diagram, seperti pada Gambar 2. 

 

Gambar 2. Hubungan konsentrasi sel terhadap log jumlah sel S.thermophilus sebelum dan sesudah spray drying

 

Sedang rerata log jumlah sel Lb. bulgaricus dari konsentrasi sel yang berbeda 109, 1010 dan 1011 sebelum pengeringan berturut-turut 10,70 ; 11,76 ; 12,19 log cfu/g dan setelah pengeringan menjadi 9,68 ; 10,72 dan 10,83 log cfu/g dan disajikan seperti Gambar 3.

 

 

Gambar 3. Hubungan konsentrasi sel terhadap log jumlah sel Lb. bulgaricus sebelum dan sesudah spray-drying

 

Besarnya log penurunan jumlah sel S. thermophilus dari berbagai konsentrasi (109, 1010 dan 1011 ) hasilnya berturut-turut adalah 0,34 ; 0,29 dan 0,56 log cfu/g,  sedangkan untuk Lb .bulgaricus berturut-turut 1,02 ; 1,04 dan 1,36 log cfu/g. Apabila penurunan jumlah sel akibat pengeringan tersebut dinyatakan dalam bentuk prosentase, maka untuk S. thermophilus hasilnya berturut-turut 55%; 48,8% dan 72,4%, dan Lb bulgaricus hasilnya berturut-turut 90%, 90,3% dan 96,4%. Hubungan konsentrasi sel terhadap log penurunan jumlah sel dituangkan dalam bentuk grafik  seperti disajikan pada Gambar 4.

 

 

Gambar 4. Hubungan konsentrasi sel terhadap log penurunan jumlah sel S. thermophilus  dan  L. bulgaricus  setelah proses pengeringan

 

Hasil analisis ragam menunjukkan pada kedua bakteri, penurunan log jumlah sel setelah proses pengeringan dari larutan enkapsulan dengan konsentrasi sel 109 tidak berbeda nyata dengan yang diperoleh dari konsentrasi 1010, tetapi berbeda nyata (p ≤ 0,01) dengan yang diperoleh dari konsentrasi 1011. Kedua bakteri juga menunjukkan penurunan jumlah sel terbesar terjadi pada konsentrasi sel yang tinggi (1011). Sel-sel bakteri partikelnya sangat kecil, tetapi pada permukaan sel bakteri terdapat protein, peptidoglikan dan asam teikoat, sehingga diduga sel bakteri memiliki sifat yang memungkinkan untuk berinteraksi dengan komponen lain dalam hal ini enkapsulan kombinasi melalui interaksi hidropobik, elektrostatik maupun van der Waals. Sedangkan tingginya kematian atau rendahnya viabilitas bakteri pada larutan enkapsulan dengan konsentrasi sel yang tinggi diduga bakteri tidak tersalut dengan sempurna atau sel-sel bakteri hanya terlapisi dengan lapisan enkapsulan yang tipis, sehingga tidak terlindungi dengan baik. Sebagaimana yang dilaporkan oleh Hogan et al., (2001) pada enkapsulasi minyak kedelai yaitu terjadi penurunan yang signifikan terhadap efisiensi mikroenkapsulasi dengan meningkatnya rasio inti dan penyalut.
Penurunan jumlah sel terbesar akibat pemanasan terjadi pada Lb. bulgaricus dibanding S. thermophilus, dan fenomena ini diduga karena sel bentuk batang luas permukaan sel lebih besar dibanding coccus, sehingga semakin luas permukaan sel maka semakin besar kerusakan yang terjadi pada membran sel. Fonseca et al., (2000) melaporkan bahwa enterococci yang berbentuk seperti bola kecil lebih resisten terhadap pembekuan atau pengeringan beku daripada lactobacillus yang berbentuk batang.
Ketiga konsentrasi (sel) mengalami penurunan jumlah sel setelah proses pengeringan, tetapi jumlah sel dari hasil pengeringan masih memenuhi syarat jumlah bakteri sebagai starter 100 x 106cfu/ml  (Tamime dan Robinson 1989), sedangkan dilihat dari segi efektifitas penggunaan biomassa maka penggunaan larutan konsentrasi 1010 adalah paling efektif karena penurunan jumlah sel relatif paling kecil. Pengamatan struktur luar S. thermophilus dan Lb. bulgaricus mikroenkapsulasi  menggunakan SEM seperti disajikan pada Gambar 5 dan 6.

 

 

Gambar 5. S.thermophilus mikroenkapsulasi yang diamati dengan SEM perbesaran 1500 x

 

 

Gambar 6.  Lb. bulgaricus mikroenkapsulasi yang diamati dengan SEM perbesaran 1500 x

 

Berdasarkan pengamatan mikrokapsul menggunakan SEM menunjukkan mikrokapsul yang dihasilkan strukturnya irregular, dengan ukuran partikel antara 2 – 7 µm. Permukaan mikrokapsul ditemukan lekukan-lekukan (dents), dan tidak dijumpai retakan atau pecah-pecah, hal ini sebagai indikasi sifat perlindungan yang baik dari matriks mikrokapsul terhadap inti terutama yang sensitif  antara lain terhadap oksigen.

Kemurnian Starter Kering Mikroenkapsulasi
Kemurnian dari starter kering mikroenkapsulasi dibuktikan dengan menginokulasi starter kering pada media STA (untuk streptococcus) dan media MRSA (untuk lactobacillus), media VRBA dan BGLBB (untuk jumlah presumtif dan konfirmasi koliform) dan media Malt Extract Agar yang diasamkan dengan asam laktat (untuk yeast dan mold). Hasil uji menyatakan bahwa bakteri yang digunakan adalah coccus untuk streptococcus (Gambar 7) dan batang untuk lactobacillus (Gambar 8), Gram positif (+), katalase negatif (–) dan tumbuh pada media ST untuk streptococcus dan MRS untuk lactobacillus. Hasil pembacaan jumlah sel S. thermophilus dan Lb. bulgaricus  seperti  disajikan pada Tabel 2.

 

 

Gambar 7. S. thermophilus dengan pewarnaan Gram,   diamati dengan mikroskop,  perbesaran 1000 x

 

 

Gambar 8. Lb. bulgaricus dengan pewarnaan Gram,  diamati dengan mikroskop perbesaran 1000 x

 

Gambar 7 adalah S. thermophilus mikroenkapsulasi yang disubkultur pada media cair dan diinkubasi suhu 370C berbentuk diplococci dan rantai pendek dan Gambar 8 Lb. bulgaricus berbentuk batang tunggal dan rantai pendek. Morfologi bakteri dipengaruhi oleh media dan suhu pertumbuhan. Menurut Rasic dan Kurman (1978) suhu pertumbuhan yang lebih tinggi (450C) bakteri cenderung membentuk rantai lebih panjang dibanding suhu yang lebih rendah (300C).
Kedua bakteri mengambil warna violet, hal ini menunjukkan kedua bakteri adalah Gram positif. Bakteri Gram positif memiliki dinding sel tebal terbuat dari peptidoglikan (50-90% dari dinding sel). Dalam pewarnaan Gram, kristal violet (CV) terdisosiasi dalam larutan menjadi ion CV+ dan klorida (Cl-).These ions penetrate through the cell wall and cell membrane of both Gram-positive and Gram-negative cells. Ion ini menembus dinding dan membran sel. The CV + ion interacts with negatively charged components of bacterial cells and stains the cells purple.Ion CV+ berinteraksi dengan komponen sel- sel bakteri yang bermuatan negatif menjadikan sel-sel berwarna violet.
Pada tahapan penambahan yodium maka yIodine (I – or I 3 – ) interacts with CV + and forms large complexes of crystal violet and iodine (CV–I) within the inner and outer layers of the cell.odium (I-) berinteraksi dengan CV+ dan membentuk kristal kompleks dengan yodium (CV-I) di dalam lapisan luar dan dalam sel. Iodine is often referred to as a mordant , but is a trapping agent that prevents the removal of the CV-I complex and therefore color from the cell. [ 7 ]PWhen a decolorizer such as alcohol or acetone is added, it interacts with the lipids of the cell membrane.PePenambahan alkohol menyebabkan sel Gram positif mengalami dehidrasi dan kompleks CV-I terjebak dalam sel Gram positif karena peptidoglikan yang berlapis-lapis, sehingga sel Gram-positif tetap berwarna violet.

Tabel 2. Kemurnian starter kering mikroenkapsulasi

 

 

Kedua bakteri S.thermophilus dan Lb.bulgaricus mikroenkapsulasi setelah masing-masing ditumbuhkan pada media padat dan ditetesi dengan hidrogen peroksida menunjukkan tidak terjadi gelembung-gelembung (Gambar 9a), hal ini membuktikan bahwa kedua bakteri tidak memiliki enzim katalase. Enzim katalase berperan menguraikan H2O2 menjadi air dan oksigen, yang ditunjukkan dengan timbulnya gelembung-gelembung dipermukaan biakan seperti pada Gambar 9b.

 Gambar 9a. Tidak terjadi  pemecahan H2O2

 

 Gambar 9b. Terjadi pemecahan H2O2 menjadi   H2 O  +  O2

Jumlah sel dari hasil pengeringan kedua bakteri masih memenuhi syarat   sebagai starter yoghurt walaupun pada starter kering mempunyai kecenderungan lag fasenya lebih panjang dibanding starter cair, sehingga dalam aplikasinya diperlukan tahapan subkultur untuk mengaktifkan starter bakteri. Pada starter kering yang dihasilkan tidak ditemukan koliform. Koliform merupakan indikator higiene yang jelek dari proses produksi walaupun keasaman yang tinggi dapat menekan pertumbuhan koliform, demikian juga kandungan yeast atau mold masih dibawah ketentuan yaitu kurang dari 10 koloni. Menurut Tamime dan Robinson (1989) apabila jumlah yeast atau mold lebih besar dari 10 akan menyebabkan kerusakan selama masa penyimpanan starter kering, sedang untuk koliform < 1 termasuk katagori kualitas yang starter yang memuaskan.

Aktivitas (pH) Starter Kering Mikroenkapsulasi
Kedua starter/sel kering mikroenkapsulasi dan sel bebas atau non mikroenkapsulasi (kandungan sel sekitar 108-109 cfu/ml) diinkubasi pada media ST (pH: 6,8) untuk S. thermophilus dan media MRS (pH: 5,6) untuk Lb. bulgaricus. Aktivitas sel kering mikroenkapsulasi dan sel bebas dievaluasi dengan mengamati perubahan pH. Sedangkan untuk membuktikan bahwa bakteri melakukan proses metabolisme karbohidrat yang hasil akhirnya asam laktat, dilakukan pengujian secara kualitatif terhadap nilai keasaman dari media pertumbuhan yang terjadi selama inkubasi 24 jam pada suhu 420C. Hasil pengamatan seperti yang disajikan pada Gambar 10 yang menunjukkan bahwa aktivitas sel bebas dan sel mikroenkapsulasi merubah pH media ST dan MRS cair seiring dengan berjalannya waktu fermentasi. Kedua bakteri mempunyai kemampuan memfermentasi laktosa susu menjadi asam laktat sehingga meningkatkan keasaman dan menurunkan pH dari media fermentasi. Hal ini menyatakan bahwa sel bakteri tetap viabel dalam mikrokapsul, walaupun waktu yang dibutuhkan sel mikroenkapsulasi untuk mencapai pH yang sama lebih lama dari sel bebas. Waktu yang dibutuhkan S. thermophilus untuk menurunkan pH awal dari media ST cair pH 6,8 menjadi pH 5,0 sekitar 5 jam dan sel mikroenkapsulasi 7 jam; sedangkan Lb. bulgaricus untuk menurunkan pH awal dari media MRS cair 5,7 menjadi pH 5,0 sekitar 5 jam sedang sel mikroenkapsulasi 8 jam. Hal ini diduga sel mikroenkapsulasi disamping membutuhkan waktu untuk melepas penyalut (mikrokapsul), sehingga memperlambat proses pengambilan nutrisi juga memerlukan waktu untuk memperbaiki kerusakan sel yang terjadi selama proses produksi dan penyimpanan. Pola yang sama juga dilaporkan oleh Mosilhey (2003) pada L.acidophilus mikroenkapsulasi yang diinokulasikan pada media MRS cair dan mencapai pH 5,0 setelah inkubasi berjalan 9 jam, dan 6 jam oleh sel bebas.

 

Gambar 10. Grafik perubahan pH dari media ST cair yang diinokulasi S. thermophilus bebas & mikroenkapsulasi (St & StM) dan MRS cair diinokulasi Lb. bulgaricus bebas & mikroenkapsulasi (Lb & LbM)

Hasil penelitian menunjukkan bahwa mikrokapsul yang dihasilkan dari larutan enkapsulan dengan konsentrasi sel 1010 cfu/ml memberikan perlindungan terbaik terhadap kedua sel bakteri terbukti setelah proses pengeringan penurunan viabilitasnya paling rendah. Identifikasi kemurnian sel mikroenkapsulasi setelah pengeringan menunjukkan bahwa masing-masing serbuk mikroenkapsulasi hanya mengandung S. thermophilus dan Lb. bulgaricus, disamping itu masing-masing sel mikroenkapsulasi tetap viabel dan aktif walaupun aktivitasnya lebih rendah dibanding sel bebas. Dengan demikian untuk aplikasi selanjutnya perlu dilakukan sub kultur untuk meningkatkan aktivitasnya.  
Kesimpulan

Kemampuan matrik yang dihasilkan dari larutan enkapsulan dengan konsentrasi sel 1010 dalam melindungi sel adalah yang terbaik terbukti dari penurunan jumlah sel kedua bakteri S. thermophilus dan Lb.bulgaricus setelah proses pengeringan adalah yang terkecil (serbuk mikrokapsul mengandung > 1010 cfu/g). Hal ini kemungkinan didasarkan pada interaksi langsung maltodekstrin dengan membran bakteri dan sodium kaseinat serta efek perlindungan dari sodium kaseinat melalui gugus-gugus fungsinya.

Daftar Pustaka
Ananta, E., 2005. Impact of Environmental Factors on Viability and Stability and High Pressure Pretreatment on Stress Tolerance of Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC 53103) During Spray Drying. Berlin University, Berlin.
Anonymous. 2005. Microencapsulation. Return to Spray Drying Introduction. Microencapsulation.htm.
Fonseca F., C. Beal and G. Corrieu 2000. Method of quantifying the loss of acidification activity of lactic acid starters during freezing and frozen storage. J. of Dairy Research, 67: 83–90.
Harrigan, W.F. 1998. Laboratory Methods in Food Microbiology. Academic Press Limited, London.
Hogan, S.A., B.F. McNamee, E. D. O’Riordan and M. O’Sullivan. 2001. Emulsification and microencapsulation properties of sodium caseinate / carbohydrate blends. Int. Dairy J.,  11 ( 3): 137-144.
Mosilhey, S.H. 2003. Influence of Different Capsule Materials on the Physiological Properties of Microencapsulated Lactobacillus acidophilus. Abstract Dissertation. Institut für Lebensmitteltechn. Bonn.
Rasic, J.Lj. and J.A. Kurmann. 1978. Yoghurt. Scientific Ground, Technology, Manufacture and Preparations. Tech. Dairy Pub. House, Copenhagen
Su, L.C., C.W. Lin and M.J. Chen. 2007. Development of an Oriental- style dairy product coagulated by microcapsules containing probiotics and filtrates from fermented rice. International J. of Dairy Technology, 60 .1.
Tamime, A.Y.and R.K. Robinson. 1989. Yoghurt Science and Technology. Pergamon Press. Ltd. Oxford

 

 

 

 

000-017   000-080   000-089   000-104   000-105   000-106   070-461   100-101   100-105  , 100-105  , 101   101-400   102-400   1V0-601   1Y0-201   1Z0-051   1Z0-060   1Z0-061   1Z0-144   1z0-434   1Z0-803   1Z0-804   1z0-808   200-101   200-120   200-125  , 200-125  , 200-310   200-355   210-060   210-065   210-260   220-801   220-802   220-901   220-902   2V0-620   2V0-621   2V0-621D   300-070   300-075   300-101   300-115   300-135   3002   300-206   300-208   300-209   300-320   350-001   350-018   350-029   350-030   350-050   350-060   350-080   352-001   400-051   400-101   400-201   500-260   640-692   640-911   640-916   642-732   642-999   700-501   70-177   70-178   70-243   70-246   70-270   70-346   70-347   70-410   70-411   70-412   70-413   70-417   70-461   70-462   70-463   70-480   70-483   70-486   70-487   70-488   70-532   70-533   70-534   70-980   74-678   810-403   9A0-385   9L0-012   9L0-066   ADM-201   AWS-SYSOPS   C_TFIN52_66   c2010-652   c2010-657   CAP   CAS-002   CCA-500   CISM   CISSP   CRISC   EX200   EX300   HP0-S42   ICBB   ICGB   ITILFND   JK0-022   JN0-102   JN0-360   LX0-103   LX0-104   M70-101   MB2-704   MB2-707   MB5-705   MB6-703   N10-006   NS0-157   NSE4   OG0-091   OG0-093   PEGACPBA71V1   PMP   PR000041   SSCP   SY0-401   VCP550   M70-101   LX0-104   EX300   70-411   640-911   CAS-002   350-001   JN0-102   9A0-385   70-462   70-178   CISM   3002   220-902   SSCP   c2010-657   300-206   70-246   AWS-SYSOPS   70-534   640-916   ADM-201   LX0-103   74-678   210-065   300-115   642-732   1Z0-060   352-001   1Z0-061   EX300   HP0-S42   ICBB   ICGB   ITILFND   JK0-022   JN0-102   JN0-360   LX0-103   LX0-104   M70-101   MB2-704   MB2-707   MB5-705   MB6-703   N10-006   NS0-157   NSE4   OG0-091   OG0-093