Kajian Karakteristik Yoghurt Sinbiotik Yang Diperkaya Dengan Inulin

Sawitri, Manik Eirry (2018) Kajian Karakteristik Yoghurt Sinbiotik Yang Diperkaya Dengan Inulin. Doctor thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Yoghurt merupakan pangan fungsional, hasil inokulasi Bakteri Asam Laktat dalam susu dan bermanfaat bagi kesehatan. Karakteristik yoghurt dapat menurun karena perubahan viskositas dan terjadi sineresis akibat dari protein yang sebagian besar berupa kasein mengalami destabilisasi karena penurunan pH yoghurt, oleh karena itu diperlukan metoda untuk mencegah penurunan karakteristik yoghurt dengan cara menambahkan prebiotik yang sekaligus dapat bersifat sebagai stabilizer. Inulin,mengandung fruktooligosakarida, termasuk prebiotik karena mengandung serat yang tidak larut dan mempunyai fungsi disamping sebagai stabilizer dapat pula berperan sebagai texture modifier. Penambahan inulin kedalam yoghurt diharapkan dapat memperbaiki dan mempertahankan karakteristik yoghurt, namun belum ada kajian ilmiah terkait peran inulin yang berinteraksi dengan kasein dalam memperbaiki karakteristik fisik, mikrobiologis, kimiawi dan mikrostruktur yoghurt sinbiotik. Penelitian ini mengkaji interaksi kasein dengan inulin guna menstabilkan sistem koloid dalam yoghurt sehingga dapat mencegah terjadinya sineresis dan meningkatkan karakteristik yoghurt sinbiotik. Empat tahap penelitian telah dilakukan yaitu (1) Kajian in silico untuk mempelajari optimasi dan stabilitas kompleks inulin-kasein menggunakan metoda molecular docking dan Molecular Dynamic Simulation (MDS); (2) Optimasi persentase inulin dengan kasein; (3) Karakteristik fisik kompleks inulin-kasein yang optimum dalam berbagai nilai pH seperti pada yoghurt; (4) Kajian karakteristik yoghurt sinbiotik yang diperkaya dengan inulin, ditinjau dari karakteristik fisik, mikrobiologis, kimiawi dan mikrostruktur. Hasil penelitian Tahap pertama (kajian in silico) membuktikan bahwa berdasarkan molecular docking interaksi kompleks inulin dengan kasein kappa mempunyai binding energy terendah (-36,81 Kcal/mol) dibandingkan dengan kasein β(-29,88 Kcal/mol)dan kasein α (-29,55 Kcal/mol). Interaksi inulin dengan kappa kasein pada suhu ruang (250C) mempunyai binding energy lebih rendah (-6,9 Kcal/mol) dibandingkan dengan interaksi inulin dengan kappa kasien pada suhu pasteurisasi (900C) yang membutuhkan binding energy sebesar -7,2 Kcal/mol. Ikatan Inulin dengan kasein kappa bersifat lebih kuat dan ikatannya didominasi oleh ikatan hidrogen serta interaksi hidrofobik dengan inti hidrofobik dari kasein kappa. Demikian juga, interaksi inulin dengan kasein kappa terjadi lebih kuat pada suhu pasteurisasi dibandingkan pada suhu ruang. Hal ini memberikan gambaran bahwa kompleks inulin-kasein pada suhu pasteurisasi cenderung memiliki kestabilan yang lebih baik dan dinamika fluktuasi lebih tinggi daripada kompleks inulin-kasein pada suhu ruang. Pada penelitian Tahap kedua menunjukkan bahwa perlakuan penambahan Inulin I1(1%), I2(1,5%) dan I3 (2%) ke dalam larutan kasein berbeda sangat nyata(P<0,01) terhadap rerata stabilitas emulsi dan aktivitas emulsi. Pengamatan mikrostruktur membuktikan bahwa pada perlakuan I3 gelasi yang terbentuk karena peningkatan konsentrasi inulin menyebabkan interaksi inulin-kasein semakin kompak dan partikel-partikel menjadi lebih seragam dibandingkan perlakuan I1 dan I2. Penelitian Tahap ketiga menunjukkan bahwa pengaruh perlakuan P1(pH 5), P2(pH4,5) dan P3 (pH4) berbeda sangat nyata (P<0,01) terhadap stabilitas x emulsi, aktivitas emulsi, viskositas, sineresis dan daya ikat air. Pengamatan mikrostruktur membuktikanbahwa pada perlakuan P3 pembentukan gel pada kompleks inulin-kasein lebih halus dan homogen dibandingkan pada perlakuan P1 dan P2 akibat proses gelatinisasi inulin dan gelasi kasein yang dipengaruhi oleh nilai pH. Penelitian Tahap keempat dapat dibuktikan bahwa perlakuan K0 (kontrol) dan K1(inulin 2%), perlakuan peningkatan pH yoghurt dan interaksi penambahan inulin dan pH berbeda nyata (P<0,05) terhadap rerata stabilitas emulsi. Perlakuan K0 dan K1 tidak berbeda nyata (P>0,05) terhadap rerata aktivitas emulsi dan perlakuan peningkatan pH yoghurt serta interaksi penambahan inulin dan pH berbeda sangat nyata (P<0,01) terhadap rerata aktivitas emulsi. Perlakuan K0 dan K1, perlakuan peningkatan pH yoghurt serta interaksi penambahan inulin dan pH berbeda sangat nyata (P<0,01) terhadap rerata viskositas, sineresis dan daya ikat air. Analisis karakteristik warna (L*, a* dan b*) menunjukkan bahwa perlakuan K0 dan K1 berbeda nyata (P<0,05), perlakuan peningkatan pH yoghurt dan interaksi penambahan inulin dan pH berbeda sangat nyata (P<0,01) terhadap rerata warna L*. Perlakuan K0 dan K1 tidak berbeda nyata (P>0,05), perlakuan peningkatan pH yoghurt berbeda sangat nyata (P<0,01) dan interaksi penambahan inulin dan pH berbeda nyata (P<0,05) terhadap rerata warna a*. Perlakuan K0 dan K1, perlakuan peningkatan pH yoghurt dan interaksi penambahan inulin dan pH berbeda nyata (P<0,05) terhadap rerata warna b*. Kajian karakteristik mikrobiologis menunjukkan bahwa perlakuan K0 dan K1, dan perlakuan peningkatan pH yoghurt berbeda sangat nyata (P<0,01) terhadap karakteristik mikrobiologis yoghurt sinbiotik serta interaksi penambahan inulin dan pH berbeda nyata (P<0,05) terhadap rerata total BAL, Lactobacillus bulgaricusdan Streptococcus thermophillus. Karakteristik kimiawi yoghurt menunjukkan bahwa perlakuan K0 dan K1, perlakuan peningkatan pH yoghurt serta interaksi penambahan inulin dan pH tidak berbeda nyata (P>0,05) terhadap rerata kadar asam laktat dan kadar lemak. Perlakuan K0 dan K1 berbeda nyata (P>0,05), perlakuan peningkatan pH yoghurt berbeda sangat nyata (P<0,01) serta interaksi penambahan inulin dan pH berbeda nyata (P>0,05) terhadap rerata kadar protein yoghurt sinbiotik. Hasil pengujian karakteristik mikrostruktur membuktikan bahwa pada perlakuan K0 baik pada P1, P2 dan P3 memberikan gambaran permukaan yang tidak rata dan kasar. Pada interaksi perlakuan K1P1, K1P2 hingga tercapai post acidification, penambahan inulin (K1P3) yang merupakan stabilizer memberikan gambaran mikrostuktur yang lebih kompak, halus dan seragam. Kesimpulan penelitian adalah studi in-silico membuktikan bahwa inulin terbaik berinteraksi dengan kasein kappa membentuk kompleks inulin-kasein dibandingkan dengan kasein α dan kasein β, kompleks inulin–kasein pada suhu pasteurisasi cenderung memiliki kestabilan yang lebih baik dibandingkan pada suhu ruang. Penambahan inulin 2% yang berinteraksi dengan kasein, menghasilkan nilai rata-rata stabilitas emulsi, aktivitas emulsi dan mikrostruktur yang optimum. Pemanasan pada suhu pasteurisasi dan penambahan asam laktat hingga pH 4,0 menghasilkan yoghurt dengan rerata stabilitas emulsi dan viskositas tertinggi, serta rerata aktivitas emulsi, sineresis dan daya ikat air terendah. Penambahan inulin 2% dapat memperbaiki karakteristik fisik, mikrobiologis, kimiawi serta mikrostruktur yoghurt sinbiotik.

English Abstract

Yoghurt is functional food results from inoculation of milk with lactic acid bacteria and gives health benefits. Yogurt quality reduces due to destabilization of casein in low pH milk that impairs viscosity and causes syneresis. Inulin contain prebiotic fructooligosaccharides could potentially be used as stabilizer, texture modifier and source of fiber that may improve the structure and texture of the yoghurt. Four stages of experiments were carried out i.e : (1) In silico study to evaluate molecular binding of inulin and casein using molecular docking and Molecular Dynamic Simulation (MDS), (2) Optimum concentration of inulin and casein (3) Physical characteristics of casein enriched with inulin in different pH, (4) Physical, microbiological, chemical characteristics and microstructure of the inulin enriched synbiotic yoghurt. Results of the research revealed that interactions of inulin with kappa casein had the lowest binding energy (-36.81 Kcal / mol) compared with casein β (-29.88 Kcal / mol) and casein α ( -29,55 Kcal / mol).The inulin-casein complex at pasteurized temperature tend to have better stability than that of room temperature. The addition of Inulin 1%, 1.5% and 2% to casein gave a very significant difference (P <0.01) on emulsion stability and emulsion activity. The microstructure of inulin-casein complex was more compact and the particles became more uniform. The results also showed that pH significantly effected (P <0.01) emulsion stability, emulsion activity, viscosity, syneresis and water holding capacity. The best gel formation of complex inulin-casein occurred at pH 4. There were significant differences (P > 0.05) in the physical (pH, viscosity, water holding capacity), microbiological chemical characteristics and microstructure of inulin-enriched synbiotic yoghurt as a result of inulin fortification. The conclusion of the study was the best inulin-casein complex interaction obtained from combination of inulin with kappa casein. The inulin-casein complex more stable at pasteurized temperature. Addition of 2% inulin improved the emulsion stability, emulsion activity and microstructure of complex inulin-casein as well as the physical, microbiological and chemical characteristics of synbiotic inulin enriched yoghurt. Further research on the characteristics of synbiotic yoghurt enriched with inulin related to its functional benefits is needed.

Other obstract

Item Type:	Thesis (Doctor)
Identification Number:	DIS/637.147 6/SAW/k/2018/061803862
Uncontrolled Keywords:	YOGURT
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 637 Processing dairy and related products > 637.1 Milk processing > 637.14 Processing specific forms of cow's milk > 637.147 Skim milk > 637.147 6 Cultured skim milk
Divisions:	S2/S3 > Doktor Ilmu Ternak, Fakultas Peternakan
Depositing User:	Endang Susworini
Date Deposited:	03 Feb 2022 04:57
Last Modified:	03 Feb 2022 04:57
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/189259

Text
MANIK EIRRY SAWITRI.pdf
Restricted to Registered users only
Download (5MB)

Actions (login required)

View Item