BIOTEKNOLOGI - PERANAN BAKTERI PADA PEMBUATAN YOGHURT

Mikroorganisme atau mikroba adalah organisme yang berukuran sangat kecil sehingga untuk mengamatinya diperlukan alat bantuan. Mikroorganisme disebut juga organisme mikroskopik. Mikroorganisme dapat menjadi bahan pangan ataupun mengubah bahan pangan menjadi bentuk lain. Proses yang dibantu oleh mikroorganisme misalnya melalui fermentasi, seperti yoghurt dan beberapa makanan lain. Yoghurt adalah salah satu produk susu terkoagulasi (mengental), diperoleh dari fermentasi asam laktat melalui aktifitas bakteri Lactobacillus bulgaricus dimana mikroorganisme ini dalam produk akhir harus hidup aktif dan berlimpah. Lactobacillus bulgaricus adalah salah satu jenis mikroorganisme yang  termasuk dalam golongan asam laktat. 

Perhatikan proses pembuatan dan bakteri yang berperan dalam pembuatan yoghurt yang juga disajikan soal dan pembahasan dalam video berikut ini

Bakteri asam laktat sebagai mikro-organisme yang berperan besar dalam kehidupan manusia memiliki tiga keunggulan di antaranya:

1.     Bakteri asam laktat memiliki efisiensi yang tinggi karena mampu beradaptasi dengan berbagai kondisi lingkungan.

2.    Bakteri asam laktat keberadaannya sangat melimpah, karena mampu diperoleh dari berbagai sumber yang ada di muka bumi, seperti makanan, minuman, sayur, maupunbuah.

3. Ketersediaan yang sangat mencukupi dan pengolahaannya yang mudah, membuat bakteri asam laktat memiliki potensi besar untuk dikembangkan baik dalam industrikecil, menengah maupun besar

Bakteri inilah yang berperan penting dalam proses pembutan yoghurt dibantu dengan bakteri Streptoccus thermophillus.

Prinsip pembuatan yoghurt adalah fermentasi susu dengan cara penambahan bakteri-bakteri Laktobacillus bulgaris dan Streptoccus thermophillus. Dengan fermentasi ini maka rasa yoghurt akan menjadi asam, karena adanya perubahan laktosa menjadi asam laktat oleh bakteri-bakteri tersebut. Apabila tidak diinginkan rasa yang tidak terlalu asam, tambahkan zat pemanis (gula, sirup) maupun berbagai flavour buatan dari buah-buahan strawberry, nenas, mangga, jambu, dan sebagainya.

Minuman lactobacillus yang banyak dijual di pasaran dan yoghurt ternyata punya perbedaan. Menurut Carmen, dalam proses pembuatannya, minuman lactobacillus hanya menggunakan satu bakteri yaitu Lactobacillus bulgaricus. Sedangkan prinsip pembuatan yoghurt adalah fermentasi susu dengan menggunakan bakteri Lactobacillus bulgaricus danStreptococcus thermophilus. Kedua macam bakteri tersebut akan menguraikan laktosa (gula susu) menjadi asam laktat dan berbagai komponen aroma dan citarasa. Lactobacillus bulgaricus lebih berperan pada pembentukan aroma, sedangkan Streptococcus thermophilus lebih berperan pada pembentukan cita rasa yoghurt.

Proses fermentasi yoghurt berlangsung melalui penguraian protein susu. Sel-sel bakteri menggunakan laktosa dari susu untuk mendapatkan karbon dan energi dan memecah laktosa tersebut menjadi gula sederhana yaitu glukosa dan galaktosa dengan bantuan enzim β-galaktosidase. Proses fermentasi akhirnya akan mengubah glukosa menjadi produk akhir asam laktat.

Laktosa → Glukosa+Galaktosa →Asam piruvat → Asam laktat+CO2+H2O

Adanya asam laktat memberikan rasa asam pada yoghurt. Hasil fermentasi susu ini merubah tekstur susu menjadi kental. Hal ini dikarenakan protein susu terkoagulasi pada suasana asam, sehingga terbentuk gumpalan. Proses ini memakan waktu 1-3 hari yang merupakan waktu tumbuh kedua bakteri, dan bekerja menjadi 2 fasa, kental dan bening encer dan rasanya asam. Tahap pembuatan yoghurt secara singkat adalah sebagai berikut (Septia, 2010):

1.     Susu segar dipanaskan sampai suhu 90 °C dan selalu diaduk supaya proteinnya tidak mengalami koagulasi. Pada suhu tersebut dipertahankan selama 1 jam. Apabila dilakukan pasteurisasi maka suhu pemanasannya adalah 70 – 75 °C dan pemanasan dilakukan sebanyak dua kali.

2.    Setelah dipanaskan, selanjutnya dilakukan pendinginan sampai suhunya 37- 45 °C. Pendinginan tersebut dilakukan dalam wadah tertutup.

3. Setelah suhu mencapai 37-45 °C maka dilakukan inokulasi/ penambahan bakteri ke dalam susu tersebut sejumlah 50 – 60 ml/liter susu. Penambahan bakteri dilakukan dengan teknik aseptic (di dekat api).

4.  Setelah ditambah bakteri, selanjutnya diperam pada ruangan hangat (30-40 °C), dalam keadaan tertutup rapat selama 3 hari.

Tahap selanjutnya adalah filtrasi. Hal ini dilakukan untuk memisahkan bagian yang padat / gel dengan bagian yang cair. Pada waktu pemisahan ini diusahakan dilakukan di dekat api sehingga bagian yang cair (sebagai stater berikutnya) terhindar dari kontaminasi. Bagian yang padat inilah yang siap dikonsumsi (yoghurt). Bagian yang cair berisi bakteri Lactobacillus bulgaricus yang dapat digunakan untuk menginokulasi susu yang segar.

Supaya yoghurt lebih lezat rasanya dapat ditambah dengan potongan buah-buahan yang segar, cocktail, nata de coco atau dibekukan menjadi es, dapat pula dicampur dengan berbagai buah-buahan untuk dibuat juice (minuman segar).

Sebagian besar senyawa alam terdegradasi oleh beberapa jenis mikroba dan bahkan banyak senyawa buatan manusia juga diserang oleh bakteri. Terjadi dalam lingkungan tanpa oksigen (atau kondisi untuk reaksi redoks yang cocok), degradasi ini mengakibatkan terjadinya fermentasi. Meskipun banyak metode yang menggunakan bakteri untuk melakukan fermentasi terhadap senyawa organik, tetapi pada dasarnya yang terjadi pada semua fermentasi adalah NAD+ hampir selalu direduksi menjadi NADH.

Metabolisme yang melibatkan oksidasi substrat, elektron dari molekul organik akan paling sering diberikan ke NAD. (Hal ini berlaku baik dalam fermentasi dan respirasi). Oksidasi gliseraldehida-3-fosfat untuk 1,3 bisphosphoglycerate. Elektron akan dihapus dari karbon dilambangkan dengan warna merah dan disumbangkan ke NAD +.

Fermentasi menghasilkan banyak NADH. Akumulasi NADH menyebabkan masalah pad areaksi anaerob. NADH yang terlalu banyak akan mencegah oksidasi lebih lanjut dari substrat karena kurangnya + NAD untuk menerima elektron. Dalam jalur fermentasi banyak, langkah-langkah setelah produksi energi dilakukan sebagian untuk menyingkirkan NADH tersebut. Piruvat sebagai perantara penting Banyak reaksi yang pada akhirnya menghasilkan piruvat. Piruvat adalah perantara yang berharga karena dapat digunakan untuk sintesis sel dan enzim yang berbeda dapat bertindak di atasnya. Ini memberikan fleksibilitas mikroba.

Energi berasal dari Substrat-Tingkat Fosforilasi (SLP) Substrat diubah menjadi senyawa terfosforilasi dan dalam reaksi selanjutnya fosfat energi tinggi ditransfer ke ATP. Fermentasi dapat melibatkan setiap molekul yang dapat mengalami oksidasi. Substrat umum termasuk gula (seperti glukosa) dan asam amino. Produk khas tergantung pada substrat tetapi bisa termasuk asam-asam organik (asam laktat, asam asetat), alkohol (etanol, metanol, butanol), keton (aseton) dan gas (H₂ dan CO₂).

Secara umum ada dua jenis yoghurt yang bisa dibuat yaitu setengah padat dan cair. Yoghurt setengah padat bentuknya seperti tahu dan tidak diaduk. Untuk pembuatan yoghurt setengah padat ini dibutuhkan susu yang kental, yang kandungan padatannya banyak, biasanya dengan menambahkan sejumlah susu skim padat ke dalam susu murni atau dengan membiarkan sebagian air dari susu menguap saat dipanaskan. Sedangkan yoghurt cair, bentuknya encer dan dapat diminum karena kandungan padatan susunya lebih rendah. Malah yoghurt cair ini dapat lebih encer dibandingkan susu murni. Setelah diketemukannya jenis bakteri Lactobacillus bulgaricus  yang sifat-sifatnya dapat bermanfaat bagi manusia dan dapat dibuat menjadi yoghurt, maka berkembanglah industri pembuatan yoghurt. Yoghurt hadir dalam berbagai macam bentuk dan kemasan. Saat ini banyak yang memodifikasi yoghurt dengan menambahkan berbagai macam rasa buah sehingga yoghurt lebih nikmat.

Dengan demikian, maka Yogurt dibuat dengan bantuan dua jenis bakteri menguntungkan, satu dari keluarga lactobacillus yang berbentuk batang (Lactobacillus bulgaricus) dan lainnya dari keluarga streptococcus yang berbentuk bulat (Streptococcus thermophilus). 

Kedua bakteri yogurt ini merupakan bakteri penghasil asam laktat yang penting peranannya dalam pengaturan mikroflora usus. Saat bertumbuh di usus, Lactobacillus bulgaricus dan S. thermophilus mampu menciptakan keadaan asam yang menghambat bakteri lain. Bakteri penyebab penyakit yang umumnya tak tahan asam tak mampu bertahan di lingkungan bakteri yogurt. Sementara bakteri lain yang memang seharusnya melimpah dirangsang untuk bertumbuh. Sehingga mikroflora dalam usus didorong mendekati keadaan seimbang yang normal. Banyak penelitian menunjukkan bahwa bakteri dalam yogurt dan susu fermentasi ulain memberi ekstra manfaat bagi tubuh. Bakteri yogurt membutuhkan kondisi pertumbuhan yang cocok terutama suhu yang tepat. Umumnya bakteri tumbuh baik pada keadaan hangat. Bakteri yogurt S. thermophilus dan L. bulgaricus paling cepat tumbuh di sekitar suhu 40– 44°C (bergantung pada galurnya). Jika suhu terlalu rendah bakteri akan berkembang biak lambat atau tidak sama sekali. Sementara jika suhu terlampau panas bakteri bisa rusak dan mati. Bahaya lain, yaitu merajalelanya mikroba lain yang kondisi optimumnya di suhu lebih tinggi atau rendah. Karena lebih cepat berkembang biak di suhu tersebut, jumlah mikroba penyusup tadi dapat menyusul bahkan menyisihkan bakteri yogurt semula. (Widodo,2002)