PROPOSAL PRAKTIKUM PEMANFAATAN LIMBAH KULIT BUAH NAGA SEBAGAI YOGURT BUAH (FRUITGHURT) Tugas ini bertujuan untuk memenuhi tugas praktikum dalam mata kuliah Teknologi Industri Fermentasi Pengampu: Ir. Ida Bagus Wayan Gunam, M.P., Ph.D.
OLEH KELOMPOK V 1. Nurul Lita Ajizah
1610521010
2. Yoga Bremana Chorinthi
1610521026
3. Ni Made Sri Wahyuni
1610521042
4. I Komang Novy Trisna Ardyanti
1610521070
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA BALI 2019
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Buah naga merupakan salah satu jenis buah yang terkenal di Indonesia. Buah ini memiliki karakteristik penampilan yang menarik, rasa manis, berair, serta memiliki manfaat bagi kesehatan. Saat ini terdapat banyak jenis buah naga yang sudah dibudidayakan, diantaranya yaitu buah naga daging putih (Hylocereus undatus), daging merah (Hylocereus polyrhizus), daging super merah (Hylocereus costaricencis), dan buah naga kulit kuning tanpa sisik (Selenicereus megalanthus). Berdasarkan hasil penelitian Wahyuni (2011), buah naga yang paling diminati konsumen adalah jenis buah naga merah, karena memiliki rasa lebih manis dan tanpa rasa langu. Selain hal tersebut, buah naga merah juga memiliki kandungan antioksidan yang lebih tinggi dari buah naga putih. Menurut Oktaviani (2011), ekstrak daging buah naga merah menghasilkan konsentrasi antioksidan cukup tinggi sekitar 75%. Buah naga termasuk ke dalam buah-buahan yang memiliki umur simpan pendek. Apabila musim panen raya tiba, meningkatnya jumlah buah naga di pasaran dapat menyebabkan turunnya harga buah naga, sehingga petani cenderung merugi. Untuk mengatasi hal tersebut, petani melakukan pengolahan pasca panen berupa pembuatan produk seperti dodol, sari buah, ice cream, dan lain-lain. Saat ini pengolahan yang dilakukan oleh masyarakat sebatas hanya daging buahnya saja, sehingga kulit buah naga dibuang begitu saja dan dijadikan limbah. Kulit buah naga yang dibuang sebagai limbah akan ditumbuhi jamur yang dapat menjadi sumber penyebaran penyakit sehingga dapat mengganggu kualitas dan kesehatan lingkungan (Wahyuni, 2009). Pengolahan limbah kulit buah naga menjadi produk pangan merupakan salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk mengurangi dampak limbah terhadap lingkungan sekaligus menambah pendapatan masyarakat petani. Salah satu pengolahan yang dapat dilakukan yaitu dengan menjadikannya yogurt buah (fruitghurt). Pemanfaatan kulit buah naga sebagai yogurt dapat dilakukan karena buah naga mengandung nutrisi seperti karbohidrat, lemak, protein dan serat pangan yang baik untuk pertumbuhan bakteri BAL. Jamillah, dkk. (2011) juga menyatakan bahwa kulit buah naga masih mengandung glukosa, maltosa dan fruktosa.
Berdasarkan hal di atas, akan dilakukan praktikum mengenai pemanfaatan limbah kulit buah naga menjadi yogurt buah (fruitghurt). Proses pembuatan fruitghurt ini melewati dua tahap, yaitu pembuatan starter yogurt dan pembuatan yogurt buah.
1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut: 1. Bagaimana proses pembuatan fruitghurt dengan memanfaatkan kulit buah naga? 2. Apakah kualitas fruitghurt dari kulit buah naga sesuai dengan standar SNI dan layak dikonsumsi? 3. Apakah pemanfaatan limbah kulit buah naga menjadi yogurt dapat memberikan keuntungan dan nilai ekonomis?
1.3 Tujuan Berdasarkan rumusan masalah di atas, tujuan dari pelaksanaan praktikum ini yaitu: 1. Untuk mengetahui proses pembuatan fruitghurt dengan memanfaatkan kulit buah naga. 2. Untuk mengetahui kualitas fruitghurt dari kulit buah naga, dilihat dari kandungan BAL di dalamnya. 3. Untuk memanfaatkan bahan samping (limbah) yang dapat mengganggu lingkungan menjadi produk yang bernilai ekonomis.
BAB II TINJUAN PUSTAKA
2.1 Kulit Buah Naga Jenis buah naga yang dimanfaatkan dalam praktikum ini yaitu buah naga merah (Hylocereus polyrhizus). Buah naga ini banyak dikembangkan di daerah Cina dan Australia dengan karakteristik kulit bersisik warna merah, daging buah berwarna merah, dan memiliki tingkat kemanisan 13-15 brick. Salah satu bagian yang jarang dimanfaatkan dari buah naga adalah kulit buah naga. Kulit buah naga memiliki kandungan berat sekitar 30-35% dalam buah naga. Berdasarkan hasil penelitian oleh Jamilah (2011), kulit buah naga merah mengandung komponen gula sekitar 8,4%. Gula yang terdeteksi diantaranya adalah glukosa, fruktosa dan maltosa. Menurut Hasan (2014) glukosa merupakan komponen gula utama pada kulit buah naga merah dengan persentase 4,15% dan dilanjutkan dengan maltosa sebesar 3,37%, fruktosa 0,86%. Kulit buah naga merah juga mengandung TDF (total dietary fiber) sebesar 46,7% ditinjau dari buah-buahan dan sayuran lainnya yang berkisar antara 35,8 –77,9%,. Kandungan SDF kulit buah naga merah yang diperoleh lebih tinggi diantara sebagian besar sumber buah-buahan dan sayuran, tetapi mengandung IDF (insoluble dietary fiber) lebih rendah. SDF (soluble dietary fiber) mempunyai water holding capacity tinggi yang dapat mempercepat penyerapan nutrien (Saneto, 2008). Menurut Jaafar (2009) kulit buah naga merah mengandung senyawa seperti vitamin B1, vitamin B2, vitamin B3, dan vitamin C, protein, lemak, karbohidrat, serat kasar, flavonoid, tiamin, niasin, pyridoxine, kobalamin, glukosa, fenolik, betasianin, polifenol, karoten, fosfor, besi, dan fitoalbumin yang beberapa diantaranya merupakan senyawa antioksidan. Kulit buah naga mengandung zat warna alami antosianin yang cukup tinggi. Antosianin merupakan zat warna yang berperan memberikan warna merah dan berpotensi menjadi pewarna alami untuk pangan dan dapat dijadikan alternative pengganti pewarna sintetis yang lebih aman bagi kesehatan. Varietas kulit buah naga daging merah menghasilkan kadar antosianin yang tinggi, yaitu 22,5933 ppm. Dengan warna yang menarik, yogurt dari buah naga akan memiliki keunggulan dari segi organoleptic.
2.2 Yogurt Buah (Fruitghurt) Fruitghurt merupakan produk hasil fermentasi dari sari buah-buahan baik itu buah melon, mangga, anggur, pisang, dan lain-lain. Atau campuran dari berbagai sari buahbuahan. Saat ini fruitghurt sudah dikembangkan dengan bahan baku dari limbah buahbuahan yaitu kulit buah (Firmansyah, 2012). Fruitghurt yang baik mempunyai total asam laktat sekitar 0.5-2.0% (Badan Standardisasi Nasional, 2009). Sementara itu, derajat keasaman (pH) yang sebaiknya dicapai oleh fruitghurt adalah 4,5 (Silalahi, 2009). Pada dasarnya, fruitghurt memiliki prinsip pembuatan yang sama dengan yoghurt, hanya saja bahan dasar yang digunakan berbeda yaitu terbuat dari sari buah-buahan. Pada standarisasi yoghurt, susu sering ditambahkan dengan susu skim dan krim untuk menyesuaikan kandungan lemak sesuai yang diinginkan. Pencampuran susu bubuk (termasuk susu bubuk tanpa lemak) dan protein whey, dapat dicampur dengan powder dispersion unit atau hanya pengadukan diatas api sedang. Pemanasan merupakan variabel penting bagi proses pembuatan yoghurt karena sangat mempengaruhi sifat fisik yoghurt. Dalam pembuatan yoghurt, susu dipanaskan sebelum penambahan kultur atau starter. Kombinasi suhu atau waktu pemanasan yang umum digunakan dalam industri yoghurt meliputi 85oC selama 30 menit atau 90-95oC selama 5 menit. Pemanasan berfungsi untuk mematikan mikroorganisme yang tidak diinginkan dengan mengurangi kadar air yang terdapat dalam susu. Setelah pemanasan, dilakukan pendinginan hingga suhu mencapai 45oC (Ayustaningwarno, 2014). Bakteri asam laktat akan menghasilkan asam laktat dan merubah nilai pH (keasaman) sebesar 3,4-4 yang cukup untuk menghambat bakteri patogen dan pembusuk bahan makanan dan minuman (Sumantri, 2004).
2.3 Fermentasi Fermentasi adalah suatu reaksi oksidasi atau reaksi dalam sistem biologi dari zat organik sebagai donor dan aseptor untuk menghasilkan energi. Zat gula merupakan senyawa organik yang biasa digunakan untuk proses fermentasi. Zat gula akan diubah melalui reaksi reduksi dengan bantuan enzim sebagai katalisator menjadi senyawa lain atau senyawa yang lebih sederhana (Fardiaz, 1984). Fermentasi menurut Suprihatin (2010) memiliki pengertian yaitu suatu proses terjadinya perubahan kimia pada suatu substrat organik melalui aktivitas enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme baik secara aerobik maupun anaerobik. Proses ini memanfaatkan kemampuan mikroba untuk menghasilkan metabolit primer dan metabolit
sekunder. Fermentasi yang menghasilkan asam laktat umumnya menggunakan susu hewani yang disebut juga dengan yoghurt.
2.4 Mikroorganisme dalam Pembuatan Yogurt Mikroorganisme atau mikroba adalah organisme yang berukuran sangat kecil sehingga untuk mengamatinya diperlukan bantuan alat. 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. Yogurt 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. Selain Lactobacilus bulgaricus, terdapat bakteri lain yang dapat membantu dalam proses pembuatan yogurt, diantaranya: 1. Lactobacillus bulgaricus adalah salah satu jenis mikroorganisme yang termasuk dalam golongan asam laktat. Bakteri asam laktat sebagai mikro-organisme yang berperan besar dalam kehidupan manusia memiliki tiga keunggulan di antaranya: a. Bakteri asam laktat memiliki efisiensi yang tinggi karena mampu beradaptasi dengan berbagai kondisi lingkungan. b. Bakteri asam laktat keberadaannya sangat melimpah, karena mampu diperoleh dari berbagai sumber yang ada di muka bumi, seperti makanan, minuman, sayur, maupunbuah. c. Ketersediaan yang sangat mencukupi dan pengolahaannya yang mudah, membuat bakteri asam laktat memiliki potensi besar untuk dikembangkan baik dalam industry kecil, menengah, maupun besar. Bakteri inilah yang berperan penting dalam proses pembutan yoghurt dibantu dengan bakteri Streptoccus thermophillus. 2. Streptococcus Thermophilus merupakan jenis bakteri yang paling banyak ditemukan dalam produk fermentasi susu. Selain untuk memproduksi yoghurt, bakteri ini pun biasanya digunakan untuk memproduksi keju, atau produk susu olahan lainnya. Walaupun namanya sedikit menyeramkan, bakteri streptococcus ini memiliki manfaat untuk meredakan gejala
intoleransi laktosa, mengatasi masalah pencernaan, menurunkan asam lambung dan memberikan sejumlah manfaat sehat untuk kulit. 3. Lactobacillus Acidophilus merupakan bakteri baik yang secara alami hidup di mulut dan saluran pencernaan manusia. Oleh industri pengolahan susu, lactobacillus acidophilus kemudian digunakan untuk jenis memproduksi yogurt acidophilus. Selain memberikan rasa yang khas, bakteri acidophilus bermanfaat untuk menurunkan perut kembung, mengatasi masalah bau mulut, mengatasi kerusakan di saluran cerna, menjaga kesehatan tubuh dan menjaga kebersihan usus. 4. Bifidobacterium merupakan jenis bakteri probiotik yang bersifat non-motil dan anaerob. Tidak hanya digunakan dalam pembuatan yoghurt, bifidobacterium biasanya digunakan juga sebagai campuran makanan frozen dessert, buttermilk, dan susu bubuk. Bakteri ini sendiri bermanfaat untuk mengurangi efek samping dan kerusakan yang disebabkan oleh antibiotik, mengobati diare, melancarkan buang air besar, mempertahankan keseimbangan pH di usus, dan mampu menghambat pertumbuhan bakteri jahat dalam tubuh. 5. Lactococcus lactis adalah salah satu bakteri yang terlibat dalam pembuatan yoghurt. Bakteri ini bahkan membedakan yoghurt dengan produk olahan susu jenis lain. Bakteri ini akan bekerja sama dengan bakteri Lactobacillus bulgaricus dalam memfermentasi susu segar untuk mengubahnya menjadi yoghurt. Bakteri Lactobacillus bulgaricus akan berperan dalam pembentukan aroma yoghurt, sedangkan Streptoccus lactis berperan dalam pembentukan rasa dari yoghurt.
BAB III METODELOGI
3.1 Waktu dan Tempat Praktikum akan dilaksanakan pada: Hari, tanggal :
Maret 2019
Waktu
: 09.00 Wita-selesai
Tempat
: Laboratorium Bioindustri dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana, Kampus Sudirman
3.2 Alat dan Bahan Alat:
Bahan: Panci Kain saring Tabung reaksi Jarum ose Pengaduk Pisau Timbangan analitik Blender Sendok Autoclave Laminar air flow Gelas ukur Beaker glass Stopwatch Incubator Stirrer Cawan petri Bunsen burner Termometer Botol kaca Mikropipet Tip Kompor Vortex Tube Sentrifugasi Alat tulis dan pH meter
Kulit buah naga
Starter yang berisi Lactobacillus bulgaricus
dan
thermophiles
Susu skim
Susu sapi murni
Gula
Air
MRSA
MRSB
Aquades
Steptococcus
3.3 Cara Kerja A. Pembuatan starter yogurt 1. Sterilisasi alat yang akan digunakan dalam autoklaf pada suhu 121˚C dengan tekanan 15 psi (pounds square inch) selama 15 menit 2. Pembuatan media MRSA, lalu disterilkan 3. Pembuatan stock kultur bakteri dengan cara inokulasi isolate bakteri L. bulgaricus dan S. thermophilus dari biakan murni masing-masing sebanyak 100 ml pada media MRSA dengan posisi dimiringkan 4. Inkubasi media kultur selama 48 jam pada suhu 37˚C dalam incubator 5. Pembuatan media MRSB sebanyak 100 ml dalam Erlenmeyer steril, lalu disterilisasi dalam autoklaf 6. Kultur bakteri L. bulgaricus dan S. thermophilus dari media MRSA diinokulasi ke dalam media MRSB steril menggunakan jarum ose 7. Media kultur kedua bakteri tersebut diinkubasi selama 24 jam dalam shaker dengan putaran 125 rpm 8. Susu sapi murni sebanyak 500 ml kemudian disaring dan dipasteurisasi pada suhu 100˚C selama 5 detik 9. Susu sapi kemudian dimasukkan ke dalam botol kaca dan disterilisasi selama 10 menit 10. Susu sapi didinginkan hingga mencapai suhu ±45˚C 11. Inokulasi bakteri L. bulgaricus dan S. thermophilus masing-masing sebanyak 5 ml ke dalam susu sapi 12. Inkubasi pada incubator selama 3 jam dengan suhu 45˚C 13. Starter siap digunakan B. Pembuatan yogurt buah 1. Kulit buah naga dipisahkan dari daging buahnya dan dicuci, kemudian dikupas bagian luarnya serta sisiknya 2. Kulit buah naga diblanching pada panci dengan suhu 70˚C selama 3 menit 3. Kulit buah naga dihaluskan menggunakan blender dengan perbandingan buah naga dan air yaitu 200 gram : 1 liter. 4. Saring kulit buah naga yang telah diblender menggunakan kain saring 5. Sari kulit buah naga ditambahkan dengan susu skim sebanyak 90 gram per liter, dan ditambahkan gula sebanyak 60 gram per liter 6. Panaskan sari kulit buah naga di atas kompor hingga mencapai suhu 80˚C
7. Setelah mencapai suhu 800C, kompor dimatikan dan sari buah naga didiamkan hingga suhu turun menjadi 450C. 8. Starter ditambahkan ke dalam sari kulit buah naga (perbandingan starter dengan sari kulit buah naga adalah 100ml/1 liter sari kulit buah naga) 9. Sari kulit buah naga yang sudah ditambahkan starter diaduk sampai merata 10. Campuran tersebut kemudian dituangkan ke dalam cup es krim yang sudah disterilkan 11. Diinkubasi pada suhu 260-270C selama 24 jam
3.4 Diagram Alir Praktikum A. Pembuatan Starter Yogurt Mulai
Sterilisasi peralatan dan media
L. bulgaricus dan S. thermophilus sebanyak 100 ml
L. bulgaricus dan S. thermophilus dari media MRSA
Inokulasi isolat pada MRSA dengan posisi miring
Susu sapi murni sebanyak 500 ml
Inkubasi media kultur selama 48 jam pada suhu 37˚C
Saring dan pasteurisasi pada suhu 100˚C selama 5 detik
Inokulasi kultur bakteri dari MRSA ke dalam MRSB
Susu dimasukkan ke botol kaca dan disterilisasi selama 10 menit
Inkubasi selama 24 jam dalam shaker dengan putaran 125 rpm
Dinginkan hingga mencapai suhu 45˚C
Inokulasi masing-masing bakteri sebanyak 5 ml ke dalam susu sapi
Inkubasi pada incubator selama 3 jam dengan suhu 45˚C
Starter siap digunakan
B. Pembuatan Yogurt Buah Kulit buah naga
Pisahkan dari buah, dicuci, dan dikupas bagian luar serta sisiknya
Blanching pada suhu 70˚C selama 3 menit
Kulit buah naga dan air dengan perbandingan 200 gram : 1 liter
Haluskan menggunakan blender
Susu skim sebanyak 90 gram/liter, gula sebanyak 60 gram/liter
Panaskan hingga mencapai suhu 80˚C
Matikan kompor setelah mencapai suhu 80˚C dan diamkan hingga mencapai suhu 45˚C
Starter bakteri sebanyak 100 ml/ liter
Tambahkan starter bakteri
Campurkan bahan hingga merata lalu masukkan ke dalam wadah steril
Inkubasi pada suhu 260-270C selama 24 jam
Fruitghut buah naga siap dikonsumsi
DAFTAR PUSTAKA
Choirunnisa, Lely. 2017. Pengaruh Konsentrasi Starter dan Lama Fermentasi terhadap Karakteristik Fruitghurt Kulit Buah Naga Merah. Skripsi. “Dipublikasikan”. Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim, Malang. Hanzen, dkk. Kualitas Yoghurt dari Kulit Buah Naga Berdasarkan Variasi Spesies dan Macam Gula. Proceeding Biology Education Conference. 13(1): 849-856. Maya
Sari,
Dian.
2004.
Bakteri-bakteri
dalam
Pembuatan
Yogurt.
https://mymilk.com/milkeveryday/manfaat-susu/jenis-jenis-bakteri-baik-dalam-yoghurt-danmanfaatnya. [Diakses tanggal 3 Maret 2019] MyMilk.
2016.
Jenis-Jenis
Bakteri
Baik
dalam
Yogurt
dan
Manfaatnya.
http://blog.ub.ac.id/nitanuriawati/tag/pemanfaatan-mikroorganisme-dalam-pembuatanyoghurt/. [Diakses tanggal 3 Maret 2019] Teguh, dkk. 2015. Pembuatan Yoghurt Buah Naga Merah (Hylocereus polyrhizus L.): Proporsi Sari Buah dan Susu UHT terhadap Viabilitas Bakteri dan Keasaman Yoghurt. Journal of Food Technology and Nutrition. 14 (2): 89-94.