BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian KejuKeju adalah suatu produk pangan yang berasal dari penggumpalan (koagulasi) protein susu. Keju merupakan makanan yang dibuat dari dadih susu. Dadih diperoleh dengan menggumpalkan bagian kasein atau protein susunya. Penggumpalan ini terjadi akibat adanya enzim rennet (atau enzim lain yang cocok) atau dengan meningkatkan keasaman susu melalui fermentasi asam laktat atau dengan menggabungkan kedua metode tersebut. Susu yang digunakan untuk pembuatan keju adalah susu sapi walaupun susu dari hewan lainnya juga dapat digunakan. Selain kasein (protein susu), komponen susu lainnya seperti lemak, mineral-mineral dan vitamin-vitamin yang larut dalam lemak ikut terbawa dalam gumpalan partikel-partikel kasein.
Sedangkan komponen susu yang larut dalam air tertinggal pada larutan sisa hasil penggumpalan kasein yang disebut whey. Keju merupakan hasil penggumpalan susu menggunakan protease yang disebut rennet. Terjadi 2 proses dalam penggumpalan kasein oleh rennet. Pertama, modifikasi enzimatik misel kasein menghasilkan agregat misel parakasein oleh adanya rennet. Selama koagulasi oleh rennet, kappa-kasein mengalami hidrolisis
spesifik pada ikatan Phe105-Met106.
Rennet
Tahap enzimatik Kasein → Para-kasein + peptida-peptida
5
6
Gambar 2.1 Urutan asam amino κ-kasein dan pemutusan ikatan Phe105-Met106.
(Sumber : Fox, 2000)
Proses kedua, para-kasein dengan adanya ion Ca2+ akan membentuk
koagulum atau gel. Jika 97% kappa kasein telah terhidrolisis maka misel dapat
mengalami agregasi. Misel yang telah diubah oleh rennet akan bersatu
membentuk agregat membentuk struktur rantai, akhirnya overlap dan berikatan
cross-link membentuk kasein model tiga dimensi atau gel.
Ca2+ , T > 20 C
Tahap non-enzimatik Para-kasein° →Gel (koagulum)
Dewasa ini, terdapat berbagai jenis keju, tergantung dimana keju tersebut
dibuat, jenis susu yang digunakan, metode yang digunakan dan perlakuan yang
digunakan untuk proses pemeraman atau pematangannya. Cara yang umum
digunakan untuk mengklasifikasikan keju adalah berdasarkan tekstur dan proses
pemeramannya atau pematangannya.
7
Berdasarkan teksturnya, keju diklasifikasikan menjadi :
1. Keju sangat keras (kadar air ± 30%)
2. Keju keras (kadar air sekitar 30-40%)
3. Keju semi keras (kadar air 40-50%
4. Keju lunak (kadar air sekitar 50-75%)
2.1.1 Keju Cottage
Keju cottage termasuk ke dalam kelompok keju lunak tanpa pemeraman.
Awalnya keju cottage merupakan keju yang memanfaatkan asam sebagai
penggumpal kasein hingga diperoleh pH 4,6, yaitu titik isolistrik kasein.
Pengasaman dapat dilakukan dengan penambahan bakteri starter atau dengan
pengasaman langsung. Namun kini, dalam pembuatannya kadang telah ditambah
rennet yang dapat membantu dalam penggumpalan kasein juga dapat
meningkatkan kekerasan kasein yang terbentuk.
Keju cottage merupakan keju yang memiliki setting waktu pematangan
yang pendek. Sehingga proses pembentukan keju cottage hanyalah sampai tahap
pengambilan dadih yang dikeringkan dari whey. Biasanya keju cottage
dikonsumsi bersama dengan buah-buahan, sirup buah atau salad. Kandungan
nutrisi rata-rata keju cottage diantaranya yaitu total padatan 21%, lemak 2%,
protein 14%, mineral kalsium 90 mg/100g dengan pH keju sekitar 4,8 (Fox,
2000).
8
2.1.2 Spesifikasi Keju Cottage
Menurut CODEX STAN 273-1968, keju cottage merupakan keju yang
lunak, tanpa kulit, tanpa pemeraman sesuai dengan General Standard for Cheese
(CODEX STAN 283-1978) dan Standard for Unripened Cheese Including Fresh
Cheese (CODEX STAN 221-2001). Warnanya mendekati putih, terdiri dari
granula-granula dadih yang halus dengan ukuran yang relatif sama, sekitar 3–12
mm tergantung pada ukuran dadih yang diinginkan, dan dapat juga ditambah
dengan campuran cream.
Bahan baku yang digunakan bisa berupa susu sapi, susu kerbau,
campuran keduanya atau produk-produk dari kedua macam susu tersebut. Bahanbahan
yang diperbolehkan ada yaitu kultur starter atau bakteri asam laktat yang
tidak berbahaya, rennet atau enzim pengkoagulasi lain yang cocok, zat penstabil
(gelatin atau pati), sodium atau potasium klorida, air yang dapat diminum dan zat
penolong yang aman.
Komposisi dan karakteristik keju cottage yang standar dikeluarkan juga
oleh USDA yaitu USDA Specifications for Cottage Cheese and Dry Curd Cottage
Cheese. Parameter dan batasan yang disarankan terdapat pada tabel 2.1.
9
Tabel 2.1 Spesifikasi keju Cottage menurut USDA
Komposisi dan Kualitas Batas
Kadar Air
Kadar Lemak
pH
Rasa
Tekstur
Warna
Mikroba :
- koliform
- psikotropik
- jamur
Tidak lebih dari 80%
Tidak lebih dari 0.5%
Tidak lebih dari 5.2
Lembut, asin dengan aroma asam
laktat dan diasetil
Lembut, halus seperti beludru
Tidak seperti tepung, tidak
lengket dan tidak encer.
Putih krem
Tidak lebih dari 10 per gram
Tidak lebih dari 100 per gram
Tidak lebih dari 10 per gram
2.2 Bahan Penyusun Keju
2.2.1 Susu
Susu didefinisikan sebagai sekresi dari kelenjar susu binatang yang
menyusui anaknya (Buckle, 1985). Susu bernilai gizi tinggi dapat digunakan
sebagai makanan manusia segala umur, sehingga susu merupakan makanan yang
dapat dikatakan sempurna. Komponen-komponen yang dibutuhkan oleh tubuh
hampir seluruhnya terdapat di dalam susu, seperti protein, lemak, karbohidrat,
10
mineral, vitamin dan air (Hadiwiyoto, 1994). Susu dapat menghasilkan energi
terutama dari lemak dan gula (laktosa) yang dikandungnya, selain itu susu juga
mengandung asam-asam amino (berasal dari protein), vitamin-vitamin dan
beberapa mineral (Fox, 2000). Oleh karena itu, air susu dianggap sebagai bahan
makanan istimewa bagi manusia karena kelezatan dan keidealan komposisinya.
Selain air susu mengandung semua zat yang dibutuhkan oleh tubuh, semua zat
makanan yang terkandung didalam air susu dapat diserap oleh darah dan
dimanfaatkan oleh tubuh.
Tabel 2.2 Komponen kimiawi rata-rata susu sapi tiap 100 gram
Komponen Rata-rata kandungan
Air (g)
Kalori (kal)
Protein (g)
Lemak (g)
Karbohidrat (g)
Ca (mg)
Vitamin A (SI)
Vitamin B1 (mg)
Vitamin C (mg)
88
61
3,2
3,5
4,3
143
130
0,03
1
(Sumber : Poedjiadi, 2006)
Air susu yang banyak dikenal oleh masyarakat adalah susu sapi, padahal
selain sapi terdapat mamalia lain yang kandungan gizi susunya tidak kalah dengan
susu sapi, seperti kambing atau kerbau.
11
Walaupun susu banyak mengandung mikronutrien yang penting bagi
nutrisi tubuh, namun teknologi pengolahan susu lebih banyak ditentukan oleh
makronutriennya yaitu protein, lemak dan laktosa, serta beberapa mineral seperti
kalsium, fosfat dan sitrat. Sifat dari penyususn utama susu tersebut memiliki
pengaruh yang besar dalam pembuatan keju ( Fox, 2000)
2.2.1.1 Komponen Utama Penyusun Susu
2.2.1.1.1 Laktosa
Laktosa merupakan karbohidrat utama yang terdapat dalam air susu.
Susu hanya mengandung gula dalam jumlah yang sedikit, meliputi glukosa,
fruktosa, glukosamina, galaktosamin dan sebagainya. Dapat dinyatakan bahwa
laktosa adalah gula satu-satunya dalam susu semua spesies dan tidak terdapat di
tempat lain. Hampir 50 persen dari bahan padat total susu sapi kering merupakan
laktosa (deMan, 1997).
Disakarida yang terdiri dari galaktosa dan glukosa ini, tergabung oleh
ikatan β 1-4 glikosidik. Nama sistematiknya yaitu β-D-galaktopiranosil-(1-4)-α-
D-glukopiranosa (α-laktosa) atau β-D-galaktopiranosil-(1-4)- β-D-glukopiranosa
(β-laktosa).
Gambar 2.2 Struktur α-laktosa dan β-laktosa
(Sumber : Fox, 2000)
12
Kadar laktosa dalam susu berbeda-beda pada setiap mamalia. Sapi perah
memiliki kadar laktosa 4,9 %, sedangkan domba, kambing dan kerbau masingmasing
sebesar 4,7; 4,45 dan 4,50 %(Saleh, 1994).
Laktosa tidak semanis gula tebu dan mempunyai daya larut hanya sekitar
20% pada suhu kamar. Laktosa akan mengendap dari larutan sebagai kristal yang
keras seperti pasir, kristal-kristal laktosa tersebut akan sangat mengganggu dalam
proses pembuatan es krim dan susu kental. Laktosa dapat dihidrolisis dengan
enzim β-D-galaktosidase (laktase) atau dengan larutan asam kuat.
Banyak orang, terutama bangsa dengan kulit berwarna (termasuk
Indonesia) yang tidak tahan terhadap susu sapi karena kekurangan enzim laktase
yang dibentuk di dalam dinding usus dan diperlukan untuk memecah laktosa
menjadi galaktosa dan glukosa. Kekurangan ini menyebabkan ketidaktahanan
terhadap laktosa (lactose intolerance). Laktosa yang tidak dicerna tidak dapat
diserap dan tetap tinggal dalam saluran pencernaan. Hal ini mempengaruhi jenis
mikroorganisme yang tumbuh, sehingga menyebabkan gejala kembung, kejang
perut dan diare (Sunita, 2001). Menurut Khomsan (2004) dalam Siswono (2004),
rendahnya konsumsi susu di Indonesia diakibatkan karena 60% masyarakatnya
menderita alergi laktosa. Walau begitu, produk-produk susu fermentasi lebih
mudah dicerna oleh orang yang intoleran terhadap laktosa, karena laktosa
memiliki sifat mudah difermentasi menjadi asam laktat oleh bakteri asam laktat.
13
2.2.1.1.2 Protein
Protein merupakan zat makanan yang penting bagi tubuh, karena zat ini
di samping berfungsi sebagai bahan bakar dalam tubuh juga berfungsi sebagai zat
pembangun tubuh dan pengatur.
Protein susu terbagi menjadi dua kelompok utama yaitu kasein yang
dapat diendapkan oleh asam dan enzim rennin serta protein whey yang dapat
mengalami denaturasi oleh panas pada suhu sekitar 65°C. Hampir 80% total
nitrogen susu pada semua varietas sapi merupakan kasein. Walaupun kasein dan
whey keduanya adalah protein, tetapi keduanya memiliki sifat molekular dan
fisikokimia yang berbeda.
Kasein adalah protein utama susu yang jumlahnya mencapai kira-kira
80% dari total protein. Dalam bentuk murninya, kasein berwarna kuning keputihputihan
dan mempunyai struktur granular, tidak berbau dan tidak mempunyai
rasa. Kasein terdapat dalam bentuk kasein kalsium, senyawa kompleks dari
kalsium fosfat dan terdapat dalam bentuk partikel-partikel koloid yang disebut
misel. Partikel-partikel kasein dalam susu dapat dipisahkan dengan sentrifuge
kecepatan tinggi atau dengan penambahan asam. Selain itu pengendapan kasein
dapat terjadi akibat adanya alkohol atau logam tertentu. Pengendapan kasein oleh
alkohol disebabkan oleh karena alkohol bersifat sebagai agensia dehidrasi yang
dapat melepaskan air dari kasein. Pengasaman susu oleh kegiatan bakteri juga
dapat menyebabkan mengendapnya kasein.
Kasein bovine memiliki 4 tipe utama protein, yaitu αs1-, αs2-, β- dan κ-
kasein, dengan kadarnya berturut-turut sekitar 38%, 10%, 34%, dan15%.
14
Semuanya merupakan molekul kecil dengan massa molekul berkisar antara 20-25
kDa dan terfosforilasi, sedangkan komponen terkecil dari kasein adalah γ-kasein.
Persentase αs1-, αs2-, dan β-kasein adalah 85% dari total kasein, semuanya akan
mengendap jika terdapat mineral kalsium dengan konsentrasi diatas 6mM.
Diketahui bahwa konsentrasi kalsium dalam susu sapi sekitar 30 mM, walaupun
demikian kasein tidak mengendap. Hal itu dikarenakan κ- kasein mengandung
gugus fosfat yang dapat menstabilkan Ca2+ dengan membentuk struktur kuartener
misel kasein. Ada beberapa penelitian yang membahas struktur kasein
sebenarnya, salah satunya model submisel kasein.
Gambar 2.3 Struktur kasein pada model submisel
(Sumber : Walstra dalam Phadungath, 2005)
Pada pH 5,2-5,3, akan terjadi pengendapan disertai dengan melarutnya
garam-garam kalsium dan fosfor yang semula terikat pada kasein secara
berangsur-angsur. Pada titik isoelektrik pH 4,6-4,7, kasein diendapkan sehingga
bebas dari garam anorganik. Kasein yang telah diendapkan dapat dilarutkan
kembali dengan penambahan alkali sampai pH 8,5.
Submisel
Rantai peptida
Kalsium fosfat
15
Sesudah lemak dan kasein dihilangkan dari susu, air sisanya disebut
whey. Sekitar 0,5-0,7% dari bahan protein yang dapat larut tertinggal dalam whey
yaitu protein-protein laktalbumin dan laktoglobulin. Laktalbumin berjumlah
kurang lebih 10% dari bahan protein susu seluruhnya dan jumlahnya merupakan
kedua terbesar setelah kasein. Laktalbumin tidak dapat digumpalkan oleh enzim
rennet tetapi mudah sekali dikoagulasikan oleh panas meskipun prosedur-prosedur
pasteurisasi yang biasa tidak banyak merusak protein whey.
Laktoglobulin adalah jenis protein susu yang larut dalam alkohol.
Laktoglobulin dapat dipisahkan dari laktalbumin dengan menambahkan garam
berlebih. Penambahan rennet dan larutan asam tidak berpengaruh tetapi suhu yang
tinggi menyebabkan pengendapan laktoglobulin. Jika laktoglobulin terhidrolisis,
maka akan terbentuk euglobulin dan psedoglobulin.
2.2.1.1.3 Lipid
Kandungan lipid dalam susu sangat bermacam-macam dibandingkan
dengan konstituen susu yang lain. Sebagian besar merupakan trigliserida,
mencapai 98% dari total lipid dalam susu. Dua persen sisanya mencakup
digliserida, monogliserida, asam lemak, fosfolipid, sterol, dan vitamin-vitamin
larut lemak dalam jumlah yang kecil.
Lemak terdapat dalam susu membentuk jutaan bola kecil yang bergaris
tengah antara 1-20 mikron dengan garis tengah rata-rata 3 mikron. Butiran-butiran
ini mempunyai daerah permukaan yang luas dan hal tersebut menyebabkan susu
mudah menyerap flavor asing. Pada butiran tersebut terdapat lapisan pembungkus
16
yang terdiri dari protein dan fosfolipid, berfungsi mencegah butiran lain untuk
bergabung membentuk butiran yang lebih besar. Jika susu diaduk secara mekanis,
lapisan tersebut akan pecah dan butiran-butiran lemak akan bergabung massa
lemak yang terpisah dari bagian susu lainnya.
Sekurang-kurangnya, terdapat 50 jenis asam lemak ditemukan dalam
susu, baik asam lemak jenuh, tak jenuh dan tak jenuh ganda, 60-70% bersifat
jenuh, 25-30% tidak jenuh dan sekitar 4% merupakan asam lemak tak jenuh
ganda. Asam lemak yang paling banyak adalah asam miristat (C14), palmitat
(C16), dan stearat (C18). Asam lemak tak jenuh yang utama adalah oleat (C18:1),
linoleat (C18:2) dan linolenat (C18, ikatan tak jenuh ganda). Asam butirat dan
kaproat terdapat dalam jumlah yang kecil sebagai trigliserida (Buckle, 1985).
Komponen lipid mikro dari susu antara lain adalah fosfolipid, sterol,
tokoferol, (vitamin E), karoten dan vitamin A dan D. Susu kurang lebih
mengandung 0,3 % fosfolipid, terutama lesitin, sphingomielin dan sepalin. Saat
susu dipisahkan menjadi skim dan krim, 70% fosfolipid terdapat dalam krim.
Sterol utama yang terdapat dalam susu adalah kolesterol yang mencapai 0,015%.
2.2.1.1.4 Mineral
Setelah susu diabukan maka akan ada sekitar 0,7gram/100mL residu
yang dihasilkan, yang mengandung mineral-mineral dari susu dan beberapa unsur
lain. Garam-garam organik tersebut sudah berubah dari bentuk asalnya, umumnya
dalam bentuk oksida atan karbonat, sedangkan garam-garam organik hilang
selama proses pengabuan.
17
Susu mengandung berbagai macam garam mineral. Garam-garam
kalsium, kalium, fosfat dan klor adalah yang terbanyak terdapat dalam susu.
Garam natrium terdapat dalam jumlah ± 0,5 0/00, sedangkan garam mineral lainnya
seperti iod, sulfur, seng, fluorin, besi dan tembaga terdapat dalam jumlah lebih
kecil dari 0,1 ppm. Harga rata-rata kandungan mineral utama susu sapi tertera
pada tabel 2.3.
Tabel 2.3 Harga rata-rata kandungan mineral utama susu sapi (susu skim)
Komponen Kadar normal (mg/100mL)
Natrium
Kalium
Kalsium
Magnesium
Fosfor (total)
Fosfor (anorganik)
Klorida
50
145
120
13
95
75
100
(Sumber : deMan, 1997)
Kadar yang disebutkan pada tabel 2.3 merupakan harga rata-rata,
terdapat keragaman alami yang luar biasa pada kandungan mineral ini. Sejumlah
faktor mempengaruhi keragaman dalam susunan garam, sepertin pakan ternak,
musim, keturunan dan individualitas sapi, tingkat laktasi dan infeksi kantung susu.
18
2.2.2 Papain
Papain (EC 3.4.22.2) termasuk ke dalam kelompok enzim proteolitik,
yaitu enzim yang dapat menguraikan protein. Umumnya papain digunakan
sebagai pengempuk daging atau agen penjernih dalam proses produksi makanan.
Enzim ini tergolong protease sulfhidril, yang artinya mempunyai residu sulfhidril
pada sisi aktifnya. Enzim ini dihambat oleh senyawa oksidator, alkilator dan
logam berat. Secara umum yang dimaksud dengan papain adalah papain yang
telah dimurnikan maupun yang masih kasar.
Gambar 2.4 Struktur kuartener enzim papain
Papain yang dikenal sebagai protease sistein pertama kali diisolasi pada
tahun 1879 dari buah Carica papaya (Drenth et al., 1968; Kamphuis et al., 1984
dalam Polaina dan MacCabe, 2007). Getah pepaya kering mengandung campuran
paling tidak 4 protease sistein (papain, chymopapain, caricain dan glysil
endopeptidase) dan enzim lain. Metoda yang dilakukan untuk pemurnian papain
termasuk ekstraksi air dengan agen pengkhelat, pengendapan oleh garam dan
ekstraksi pelarut. Papain yang sangat murni diperoleh dengan kromatografi
afinitas. Papain terdiri dari 212 asam amino dengan 3 jembatan disulfida internal,
massa molekulnya mencapai 23.4 kDa.
19
Secara umum, papain memiliki kespesifikan yang cukup luas dan dapat
memutus bermacam-macam ikatan peptida. Aktivitas optimum papain terjadi
pada pH 5.8-7.0 dan suhu 50-57°C, jika substrat yang digunakan adalah kasein.
Papain tetap stabil setelah penyimpanan beberapa bulan pada suhu 4°C.
Penurunan aktivitas dari papain selama penyimpanan disebabkan oleh oksidasi
gugus tiol pada sisi aktif.
Papain memiliki keaktifan sintetik, maksudnya yaitu disamping
keaktifan memecah protein, papain mempunyai kemampuan membentuk protein
baru atau senyawa mirip protein yang disebut plastein dari hasil hidrolisis protein.
Yamashita et al (1972) berhasil mengisolasi suatu plastein yang dibentuk dari
hasil hidrolisis protein kedelai dengan menggunakan papain (Winarno, 1983).
2.2.3 Bakteri Asam Laktat
Dalam proses pembuatan beberapa jenis produk susu, dilakukan proses
pengasaman alami yaitu dengan penambahan kultur bakteri asam laktat. Begitu
pula yang terjadi dalam proses pembuatan keju, jenis-jenis bakteri asam laktat
tertentu ditambahkan ke dalam susu secara hati-hati sebelum penambahan rennet.
Dalam hal ini, penambahan bakteri asam laktat bertujuan untuk memproduksi
asam laktat, pada beberapa kasus dapat menghasilkan senyawa penghasil aroma
pada keju seperti asam asetat, asetaldehid dan diasetil. Produksi asam memiliki
tiga fungsi yaitu meningkatkan aktivitas rennet, memisahkan dadih dengan whey
juga mengurangi kadar air dan membantu mencegah tumbuhnya bakteri yang
20
tidak diinginkan. Kultur bakteri asam laktat sering disebut dengan bakteri starter
karena bakteri tersebut dapat memulai produksi asam.
Kultur starter dibagi menjadi kultur mesofilik (suhu optimumnya sekitar
30°C) dan kultur termofilik (suhu optimumnya sekitar 42°C). Kultur starter juga
dapat dibedakan menjadi kultur tetap dan kultur campuran. Kultur tetap
merupakan kultur murni yang telah diketahui sifat fisiologinya. Sedangkan pada
kultur campuran tidak diketahui secara pasti jumlah bakteri dari strain yang sama,
dan dapat pula terdiri dari beberapa genus bakteri asam laktat. Beberapa jenis
kultur campuran digunakan dalam pembuatan keju dengan tujuan mengubah
tekstur dari keju serta untuk mendapatkan aroma yang diinginkan. Produksi
senyawa dengan massa molekul rendah berperan dalam pengembangan aroma dan
produksi gas juga menyebabkan pembentukan lubang pada keju sehingga
menghasilkan keju dengan tekstur yang khas. Metabolisme laktosa menjadi asam
laktat pada bakteri homofermentatif dapat dilihat pada gambar 2.5 berikut.
21
Gambar 2.5 Diagram metabolisme bakteri asam laktat homofermentatif.
(Sumber : Poedjiadi, 2006; Hutkins dalam Marth dan Steele, 2001)
UDP glukosapirofosforilase
Galaktosa
Galaktosa-1-fosfat
UTP
PPi
UDP Galaktosa
UDP Glukosa
Galaktokinase
UDP
Galaktosapirofosforilase
UDP Glukosa epimerase
Glukosa-1-fosfat
Fruktosa-6-fosfat
NAD
NADH+H
Gliseraldehid-3-dehidrogenase
3-fosfogliserat
2-fosfogliserat
H2O
fosfogliseromutase
Enolase
Glukosa
Glukosa-6-fosfat
ATP
ADP
Heksokinase
Fosfoglukosa isomerase
ATP
ADP
Fosfofruktokinase
Fruktosa-1,6-difosfat
Aldolase
1,3-difosfogliserat
ADP
ATP
3-fosfogliserat kinase
Fosfoenol piruvat
Asam laktat
Asam piruvat
ADP
ATP
NAD+H
NADH
Piruvat kinase
Laktat dehidrogenase
Gliseraldehid-3-fosfat Dihidroksi aseton fosfat
PPi
22
2.2.3.1 Lactococcus lactis
Lactococcus merupakan bakteri mesofilik penghasil asam yang penting
dalam fermentasi susu. Lactococcus lactis memiliki bentuk sel cocci (bulat) yang
terdapat sebagai rantai pendek, walaupun sel tunggal atau sel berpasangan juga
kadang ditemukan. Termasuk ke dalam bakteri Gram positif, non motil dan dan
tidak membentuk spora. Bersifat homofermentatif, karena jika terdapat dalam
media susu maka 95% produk akhirnya berupa asam laktat.
Tabel 2.4 Urutan taksonomi Lactococcus lactis
Kingdom Monera
Divisi Firmicutes
Kelas Cocci
Ordo Lactobacialles
Famili Streptococcaceae
Genus Lactococcus
Spesies Lactococcus lactis
(Sumber : www.en.wikipedia.org/wiki/ Lactococcus lactis/)
Bakteri ini berperan penting dalam industri keju seperti keju Cheddar,
Colby, Cottage, cream cheese, Camembert, Roquefort dan keju Brie. Selain itu
sering dimanfaatkan dalam fermentasi sayuran seperti acar dan sauerkraut. Dapat
digunakan sebagai kultur tunggal atau campuran, biasanya dengan Lactobacillus
atau Streptococcus.
23
2.2.3.2 Leuconostoc mesenteroides
Leuconostoc mesenteroides merupakan bakteri yang tersebar luas di
alam yang memiliki peran penting dalam beberapa industri dan fermentasi
makanan. Bakteri ini mempunyai bentuk kokus, baik tunggal, berpasangan atau
dalam rantai pendek, akan tetapi morfologinya tersebut akan bervariasi sesuai
dengan kondisi pertumbuhannya. Biasa ditemukan dalam kultur mesofil.
Taksonomi Leuconostoc mesenteroides dapat dilihat pada tabel 2.5 .
Tabel 2.5 Urutan Taksonomi Leuconostoc mesenteroides
Kingdom Monera
Divisi Firmicutes
Kelas Bacilli
Ordo Lactobacialles
Famili Streptococcaceae
Genus Leuconostoc
Spesies Leuconostoc mesenteroides
(Sumber : www.en.wikipedia.org/wiki/Leuconostoc mesenteroides)
Bakteri Leuconostoc mesenteroides merupakan bakteri asam laktat
heterofermentatif yang umumnya tidak memiliki enzim-enzim utama dari alur
fruktosadifosfat, yaitu aldolase dan trifosfat isomerase. Hasil fermentasi
Leuconostoc mesenteroides yaitu asam laktat, etanol dan karbondioksida, kadang
juga menghasilkan asam asetat dalam jumlah kecil (Schlegel, 1984).
2.2.3.3 Streptococcus thermophillus
Streptococcus thermophilus memiliki bentuk kokus, berpasangan atau
membentuk rantai. Streptococcus thermophilus merupakan satu dari 39 spesies
24
dalam genus streptococcus yang paling banyak dikenali dan digunakan sebagai
kultur starter. Bakteri ini tumbuh pada suhu 45°C atau dalam konsentrasi garam
2,5% tapi tidak pada suhu 10°C dan kadar garam 4%. Taksonomi dari bakteri ini
dapat dilihat pada tabel 2.6.
Tabel 2.6 Urutan Taksonomi Streptococcus thermophilus
Kingdom Monera
Divisi Firmicutes
Kelas Cocci
Ordo Lactobacialles
Famili Streptococcaceae
Genus Streptococcus
Spesies Streptococcus thermophillus
(Sumber : www.en.wikipedia.org/wiki/ Streptococcus thermophillus )
2.3 Lemon
Jeruk lemon (Citrus limon) merupakan tumbuhan berdaun hijau yang
berasal dari Asia. Eureka, Lisbon dan Villa Francas merupakan varietas jeruk
lemon yang banyak dipasarkan. Buahnya dapat digunakan untuk kuliner maupun
non-kuliner, utamanya cairan buahnya.
Gambar 2.6 Jeruk Lemon
25
Cairan buah lemon terdiri dari 5% asam sitrat, yang memberikan rasa
khas lemon dan pH-nya sekitar 2-3. Lemon mempunyai harga yang relatif murah,
sehingga sifat asamnya sering digunakan dalam eksperimen sederhana. Dan
karena rasanya, lemon sering dimanfaatkan dalam pembuatan minuman ringan
dan permen.
Tabel 2.7 Taksonomi Jeruk Lemon
Kingdom Plantae
Divisi Magnoliophyta
Kelas Magnoliopsida
Ordo Sapindales
Famili Rutaceae
Genus Citrus
Spesies Citrus limon
(Sumber : http://plants.usda.gov)
Jeruk lemon disebut sebagai buah pencegah penyakit. Buah lemon ini
kaya akan vitamin C yang dapat membantu tubuh melawan infeksi dan juga dapat
mencegah dan mengobati skorbut. Cairan buah lemon juga bersifat bakterisida.
Sering digunakan sebagai pengganti kina bagi para penderita malaria dan demam
lainnya. Selain kaya akan vitamin C, lemon juga mengandung bioflavonoid, asam
dan minyak-minyak volatil pada kulitnya seperti limonen (± 70%), alpha-terpinen,
alpha-pinen, beta-pinen dan citral, juga mengandung kumarin. Dari penelitian
Gattuso et al (2007) diketahui bahwa dalam sari buah lemon terdapat sedikitnya
hesperidin sebanyak 20.5 mg/100 mL, eriocitrin sebanyak 16.7 mg/100mL,
apigenin di-C-glukosida sebanyak 1.17 mg/100 mL dan diosmetin 6,8-di-Cglukosida
sebanyak 32, 4.95 mg/100 mL. Minyak atsiri dari buah lemon dapat
26
digunakan sebagai aromateraphi. Kandungan nutrisi jeruk lemon per 100 gram
dapat dilihat pada tabel 2.8.
Tabel 2.8 Kandungan nutrisi rata-rata dalam 100 gram sari buah lemon
Nutrisi Kandungan
Karbohidrat 9.3 gram
Asam Lemak omega-3 total 26 mg
Asam lemak omega 6 total 63 mg
Protein 1.1 gram
Vit A 22 IU
Vit C 53 mg
Vit E / tokoferol 0.2 mg
Kolin 5.1 mg
Ca 26 mg
Mg 8.0 mg
P 16.0 mg
K 138 mg
Air 89.0 gram
(Sumber : http://www.nutritiondata.com/facts/fruits-and-fruit-juices/1936/2)
2.4 Vitamin C
Vitamin C tergolong ke dalam kelompok vitamin yang larut dalam air.
Vitamin C dapat berbentuk asam L-askorbat dan asam L-dehidroaskorbat,
keduanya memiliki keaktifan sebagai vitamin C. Asam askorbat mudah
teroksidasi secara reversibel menjadi L-dehidroaskorbat. L-dehidroaskorbat secara
kimia sangat labil dan dapat mengalami perubahan lebih lanjut menjadi asam Ldiketogulonat
yang tidak lagi memiliki keaktifan sebagai vitamin C.
27
Gambar 2.7 Struktur kimia asam askorbat
Selain mudah larut dalam air, vitamin C mudah teroksidasi dan proses
tersebut dipercepat oleh panas, alkali, enzim, oksidator serta oleh katalis tembaga
dan besi. Reaksi oksidasi vitamin C adalah sebagai berikut :
Gambar 2.8 Reaksi oksidasi asam askorbat
Oksidasi akan terhambat bila vitamin C dibiarkan dalam keadaan asam
atau disimpan pada suhu rendah (Winarno, 1984). Cahaya dapat menjadi faktor
yang mempercepat oksidasi asam askorbat menjadi asam dehidroaskorbat dan
asam diketogulonat. Pemrosesan susu menjadi berbagai produk susu juga
mengakibatkan kehilangan vitamin C.
Sumber vitamin C sebagian besar berasal dari sayuran dan buah-buahan.
Buah jeruk, baik yang dibekukan maupun yang dikalengkan merupakan sumber
vitamin C yang tinggi. Demikian halnya juga berries, nenas, jambu, bayam,
brokoli, cabe hijau dan kubis.
28
2.4.1 Biosintesis Vitamin C (asam L-askorbat)
Asam L-askorbat atau vitamin C disintesis oleh semua tanaman
berklorofil dan pada hati atau ginjal hewan mamalia, amfibi, reptil dan sebagian
besar burung. Pada tanaman terdapat dua jalur sintesis asam askorbat yaitu jalur
glukosa-glukuronic-gulonic dan jalur galaktosa-galakturonat-galaktonolakton.
Sedangkan pada hewan, asam askorbat paling banyak dihasilkan dari D-glukosa.
Gambar 2.9 Skema biosintesis asam L-askorbat pada hewan
(Sumber : Nyyssönen, Salonen dan Parviainen dalam Leenheer, 2000)
Glukosa Glukosa
fosfat
Galaktosa-1-
fosfat
Galaktosa
UDP Glukosa
Asam UDP-glukuronat
Asam D-glukuronat
Asam L-gulonat
Asam-3-ketogulonat
L-xylulosa
Asam D-glukuronat
dehidrogenase
O2
D-glukurono-γ-lakton
Asam L-askorbat
2-keto-gulono-γ-lakton
L-gulono -γ-lakton
H2O2
Uronolaktonase
D-glukurono-γ-lakton
reduktase
L-gulonolakton
oksidase
Isomerisasi spontan
29
Manusia, serangga, sebagian besar ikan dan primata kurang mampu atau
bahkan tidak mampu melakukan sintesis asam askorbat. Enzim L-gulonolakton
oksidase yang berfungsi mengubah L-gulono-γ-lakton menjadi 2-keto-L-gulono-
γ-lakton tidak terdapat pada hewan primata dan marmot ( Nyyssönen, Salonen dan
Parviainen dalam Leenheer, 2000).
2.4.2 Fungsi Biologis dan Manfaat Vitamin C
Oksidasi asam askorbat sangat dipengaruhi oleh adanya oksigen, radikal
atau ion logam, khususnya Fe3+ dan Cu2+ dan suasana pH basa. Sifat mereduksi
asam askorbat yang paling penting adalah pada reaksi terminasi rantai radikal
dalam sistem biologis. Pada level molekular, askorbat dan dehidroaskorbat
memiliki sifat umum penting sebagai antioksidan yang mempengaruhi redoks
potensial tubuh.
Asam askorbat sintetik biasa ditambahkan dalam daging sebagai
antioksidan, tetapi tidak menambah nilai vitamin. Selain itu, Vitamin C berperan
penting dalam beberapa hal seperti pembentukan kolagen interseluler, proses
penyembuhan luka serta daya tahan tubuh melawan infeksi dan stress.
Kekurangan konsumsi vitamin ini akan menyebabkan penyakit skorbut dengan
gejalanya berupa pelembekan tenunan kolagen, infeksi, demam, pembengkakan,
pelunakan dan pendarahan gusi, anemia, gingivalis dan deoemasi tulang.
Kebutuhan manusia akan vitamin C tidak diketahui dengan pasti, disebutkan
mulai dari 20 sampai 30 mg/hari. Sedangkan rekomendasi US-RDA bagi
masyarakat amerika yaitu sebesar 60 mg (Linder, 1992).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar