Santosa, Budi (2020) Proses Pembuatan Bubuk Probiotik Lactobacillus plantarum Menggunakan Filler Bacterial Cellulose. Doktor thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Nata de Coco didapat dengan cara fermentasi air kelapa menggunakan bakteri Acetobacter xylinum. Produk ini mengandung serat dikenal dengan nama bacterial cellulose yang bermanfaat untuk kesehatan pencernaan. Karakteristik nata de coco mudah mengalami kerusakan karena nutrisius serta kandungan air tinggi. Sifat mudah rusak dapat diatasi dengan derivatisasi bacterial cellulose, dibuat menjadi Na-CMC melalui karboksimetilasi. Na-CMC mempunyai banyak fungsi salah satunya sebagai filler. Tujuan eksperimen produksi bubuk probiotik Lactobacillus plantarum dengan viabilitas yang tinggi menggunakan filler Na-CMC dari bacterial cellulose. Eksperimen terbagi empat tahap, eksperimen pertama dicari varietas dan waktu penyimpanan air kelapa terbaik yang dapat menghasilkan nata de coco berkualitas. Eksperimen dilakukan dengan Rancangan Acak Tersarang. Faktor utama air kelapa dari varietas yang berbeda (varietas Sawarna (DSA) dan varietas Mapanget (DMT)) dan faktor kedua lama penyimpanan (segar, 6, 12, 18 dan 24 jam) tersarang pada faktor utama diulang 3 kali. Hasil terbaik eksperimen pertama digunakan sebagai bahan baku untuk eksperimen kedua. Eksperimen kedua didapatkan konsentrasi NaOH dan asam trikloroasetat optimal dalam proses pembuatan Na-CMC dari bacterial cellulose . Metode statistik yang digunakan metode permukaan respon (RSM) yang serentak berpengaruh terhadap daya larut bacterial cellulose. Hasil terbaik eksperimen kedua digunakan untuk bahan baku eksperimen ketiga. Eksperimen ketiga didapatkan konsentrasi filler dan emulsifier yang sesuai dalam produksi bubuk probiotik dengan viabilitas tinggi selama pengeringan. Rancangan percobaan yang digunakan Rancangan Acak Kelompok 2 faktor, pertama adalah proporsi bacterial cellulose dan maltodekstrin dengan perbandingan (C1 : Na-CMC bacterial cellulose 0% dan maltodekstrin 20% (b/v), C2 : Na-CMC bacterial cellulose 5% dan maltodekstrin 15% (b/v), C3 : Na-CMC bacterial cellulose 10% dan maltodekstrin 10% (b/v), C4 : Na-CMC bacterial cellulose 15% dan maltodekstrin 5% (b/v), C5 : Na-CMC bacterial cellulose 20% dan maltodekstrin 0% (b/v)) dan kedua konsentrasi tween 80 (0,5% (v/v), 1% (v/v) dan 1,5% (v/v)) yang dapat berpengaruh terhadap viabilitas Lactobacillus plantarum diulang 3 kali sehingga diperoleh bubuk probiotik. Hasil terbaik eksperimen ketiga digunakan untuk bahan baku eksperimen keempat. Eksperimen keempat diketahui umur simpan bubuk probiotik dengan metode akselerasi (Accelerated Shelf-life Testing atau ASLT)..Metode yang digunakan untuk pendugaan umur simpan bubuk probiotik persamaan Arrhenius. Metode Arrhenius dilakukan dengan dibuat simulasi kerusakan produk pangan disebabkan oleh reaksi kimia yang dipicu oleh suhu penyimpanan. Suhu penyimpanan yang digunakan 28oC, 40oC, 45oC dan 50oC. Hasil eksperimen pertama ditunjukkan nata de coco kualitas terbaik dihasilkan dari air kelapa varietas Sawarna (DSA) lama penyimpanan 6 jam dengan kriteria ketebalan nata 1,62 cm, bobot nata 210,00 gram dan serat kasar nata 1,91%. xxi Perlakuan terbaik eksperimen kedua dihasilkan Na-CMC berkualitas pada konsentrasi NaOH 35,95% dan asam trikloroasetat 30,87% dengan respon derajat subtitusi 0,93, respon kadar air 19,86%, respon pH 10,17 dan respon viskositas 17,39 cps. Perlakuan terbaik eksperimen ketiga didapatkan bubuk probiotik Lactobacillus plantarum dengan viabilitas yang tinggi sebesar 91% terdapat pada filler Na-CMC 20% dan maltodekstrin 0% dengan penambahan tween 80 sebanyak 0,5%. Eksperimen keempat, berdasarkan perhitungan diketahui umur simpan bubuk probiotik yang diproduksi dalam penelitian ini 131 hari (5 bulan) dengan suhu penyimpanan 28oC (suhu kamar). Penelitian ini menghasilkan temuan penting yang belum ditemukan dalam penelitian sebelumnya. Keterbaruan tersebut yaitu penemuan penggunaan filler Na- CMC bacterial cellulose pada metode pembuatan bubuk probiotik Lactobacillus plantarum dengan viabilitas tinggi menggunakan metode foam mat drying. Pada umumnya pembuatan bubuk metode foam mat drying menggunakan filler maltodekstrin. Kelebihan filler Na-CMC bacterial cellulose dibandingkan dengan maltodekstrin atau dekstrin yaitu (1) Na-CMC merupakan serat selulosa yang bisa larut di dalam air. Peranannya dalam pembuatan minuman bubuk probiotik selain sebagai filler juga berfungsi sebagai serat sehingga produk yang dihasilkan bersifat sinbiotik artinya di dalam produk mengandung probiotik dan prebiotik. Pembuatan bubuk probiotik menggunakan filler maltodekstrin atau dekstrin, maka produk yang dihasilkan tidak bersifat sinbiotik dalam arti hanya mengandung probiotik karena maltodekstrin atau dekstrin merupakan karbohidrat bukan prebiotik, (2) Pembuatan minuman bubuk probiotik menggunakan filler Na-CMC, proses pengeringan lebih cepat bila dibandingkan menggunakan filler maltodekstrin atau dekstrin, (3) Produk minuman bubuk probiotik menggunakan filler Na-CMC bacterial cellulose memiliki viabilitas lebih tinggi dibandingkan menggunakan filler maltodekstrin atau dekstrin.
English Abstract
Nata de Coco is obtained by fermenting coconut water using the bacterium Acetobacter xylinum. This product contains fiber known as bacterial cellulose which is beneficial for digestive health. The characteristics of nata de coco are easily damaged due to nutrition and high water content. Its perishability can be overcome by bacterial cellulose derivatization, made into Na-CMC through carboxymethylation. Na-CMC has many functions, one of which is as a filler. The aim of the experiment was the production of high viability Lactobacillus plantarum powder using a Na-CMC filler from bacterial cellulose. The experiment was divided into four stages, the first experiment was searched for the good variety and time of storage of coconut water that can produce quality nata de coco. The experiment was carried out with a Randomized Nest Design. The main factor of coconut water from different varieties (Sawarna variety (DSA) and Mapanget variety (DMT)) and the second factor of storage period (fresh, 6, 12, 18 and 24 hours) is nested in the main factor repeated 3 times. The best results of the first experiment are used as raw material for the second experiment. The second experiment found optimal concentrations of NaOH and trichloroacetic acid in the process of making Na-CMC from bacterial cellulose. The statistical method used is the Response Surface Method (RSM) which simultaneously influences the solubility of bacterial cellulose. The best results of the second experiment are used as the raw material for the third experiment. The third experiment found suitable filler and emulsifier concentrations in the production of probiotic powder with high viability during drying. The experimental design used Randomized Block Design of 2 factors, first is the proportion of bacterial cellulose and maltodextrin by comparison (C1: Na-CMC bacterial cellulose 0% and maltodextrin 20% (w / v), C2: Na-CMC bacterial cellulose 5% and maltodextrin 15% (w / v), C3: Na-CMC bacterial cellulose 10% and maltodextrin 10% (w / v), C4: Na- CMC bacterial cellulose 15% and maltodextrin 5% (w / v), C5: Na- CMC bacterial cellulose 20% and maltodextrin 0% (w / v)) and both concentrations of tween 80 (0.5% (v / v), 1% (v / v) and 1.5% (v / v)) which can affect the viability of Lactobacillus plantarum repeated 3 times to obtain a probiotic powder. The best results of the third experiment are used as the raw material for the fourth experiment. The fourth experiment is known to store shelf life of probiotic powder with the accelerated method (Accelerated Shelf-life Testing or ASLT). The method used to estimate the shelf life of probiotic powder is the Arrhenius equation. The Arrhenius method is performed by simulating damage to food products caused by chemical reactions triggered by storage temperatures. Storage temperature used is 28oC, 40oC, 45oC and 50oC. The first experimental results showed that the best quality xxiii nata de coco was produced from six hours coconut water of the Sawarna variety (DSA) with the thickness criteria of 1.62 cm nata, 210.00 gram nata weight and 1.91% crude fiber nata. The second best experimental treatment produced high quality Na-CMC at 35.95% NaOH concentration and trichloroacetic acid 30.87% with substitution degree response 0.93, water content response 19.86%, pH response 10.17 and viscosity response 17.39 cps. The third best treatment was obtained by probiotic powder Lactobacillus plantarum with high viability found in 20% Na-CMC fillers and 0% maltodextrin with 0.5% addition of tween 80. The fourth experiment, based on calculations known the shelf life of probiotic powder produced in this study was 131 days (5 months) with a storage temperature of 28oC (room temperature). This research yields important findings that have not been found in previous studies. The renewal is the discovery of the use of bacterial cellulose Na-CMC filler in the method of making Lactobacillus plantarum probiotic powder with high viability using the foam mat drying method. In general, making powder foam mat drying method using maltodextrin filler. The advantages of bacterial cellulose Na-CMC filler compared with maltodextrin or dextrin are (1) Na-CMC is a cellulose fiber that can dissolve in water. Its role in making probiotic powder drinks in addition to being a filler also functions as a fiber so that the resulting product is synbiotic meaning that the product contains probiotics and prebiotics. Making probiotic powder using maltodextrin or dextrin fillers, the resulting product is not synbiotic in the sense that it only contains probiotics because maltodextrin or dextrin are carbohydrates rather than prebiotics, (2) Making probiotic powder drinks using Na-CMC fillers, the drying process is faster than using probiotics. maltodextrin or dextrin fillers, (3) Probiotic powder drink products using bacterial cellulose Na-CMC fillers have higher viability than using maltodextrin or dextrin fillers.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Doktor) |
|---|---|
| Identification Number: | DIS/641.2/SAN/p/2020/062003134 |
| Uncontrolled Keywords: | bubuk probiotik, Lactobacillus plantarum, filler, bacterial cellulose,-probiotic powder, Lactobacillus plantarum, filler, bacterial cellulose |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 641 Food and drink > 641.2 Beverages (drinks) |
| Divisions: | S2/S3 > Doktor Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian |
| Depositing User: | Endang Susworini |
| Date Deposited: | 24 May 2022 02:54 |
| Last Modified: | 12 Apr 2023 03:18 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/190725 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
BUDI SANTOSA (2).pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2023. Download (3MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |