Inulin dari Akar Jombang (Taraxacum officinale Webb.) sebagai Prebiotik dalam Yoghurt Sinbiotik

776

Indo. J. Phar. Scie. Tech. Vol. 2, No. 3, 83-89 (2015). http://dx.doi.org/10.15416/ijpst.v2i3.7904
Wiwiek Indriyanti,  Rizki Desvianto, Sulistiyaningsih, Ida Musfiroh

Show more

Fakultas Farmasi,  Universitas  Padjadjaran, Sumedang,  Jawa Barat, Indonesia
Korespondensi : idamusfiroh@yahoo.com (Ida Musfiroh)

[collapse]

Download citation | PDF (147kb)

Abstrak/Abstract

Kata Kunci: Inulin, jombang, prebiotik, yoghurt sinbiotik

 

Pendahuluan

Jombang atau Taraxacum officinale merupakan tanaman semak berumpun, ada yang berbatang semu dan tidak berbatang, akar tunggang, warna kuning kecoklatan. Jombang banyak tumbuh liar di lereng gunung, tanggul, lapangan rumput, dan sisi jalan di daerah berhawa sejuk. Kandungan kimia tanaman ini antara lain, karbohidrat yang paling utama adalah fruktosa dan inulin, sedikit pektin, resin dan musilago, peptin, serta flavonoid. Kandungan inulin terbesar yaitu terdapat pada bagian akar.1

Akar Jombang (Taraxacum officinale) mengandung banyak lakton seskuiterpen, yang dikenal sebagai zat pahit (utamanya taraxacin dan taraxacerin). Senyawa lain meliputi beta-amyrin, taraxasterol dan taraxerol, serta sterol bebas (sitosterin, stigmasterin, dan fitosterin).1

Gambar 1 Stuktur Inulin 3

Inulin (Gambar 1) adalah senyawa karbohidrat alami yang merupakan polimer dari unit-unit fruktosa. Inulin merupakan salah satu komponen bahan pangan dengan kandungan serat pangannya yang sangat tinggi (>90%), dimanfaatkan di dalam pangan fungsional. Inulin bersifat larut dalam air, tetapi tidak dapat dicerna dengan enzim-enzim pencernaan sehingga bisa mencapai usus besar tanpa mengalami perubahan struktur, tetapi inulin dapat mengalami fermentasi akibat aktivitas mikroflora yang terdapat dalam usus besar sehingga berimplikasi positif terhadap kesehatan tubuh. Oleh karena itu, inulin dapat digunakan sebagai prebiotik.2

Inulin sangat luas penggunaannya di dalam industri pangan baik di Kanada, USA, dan Eropa. Pemanfaatan inulin tersebut sebagai pengganti gula dan lemak yang menghasilkan kalori lebih rendah. Inulin dapat digunakan sebagai komponen dari diet rendah lemak dan produk-produk rendah lemak.4 Konsumsi inulin dapat meningkatkan secara nyata bakteri yang bermanfaat, yaitu Bifidobacterium.5

Inulin diproduksi secara komersial dari umbi tanaman chicory (Cichorium intybus L.) di luar negeri, namun tanaman ini tidak ditemukan di Indonesia. Selain itu, inulin belum diproduksi di Indonesia, sehingga kebutuhan inulin untuk industri dan untuk penelitian masih diimpor. Oleh karena itu, produksi inulin di Indonesia yang berasal dari bahan baku lokal sangat diperlukan. Jombang merupakan salah satu jenis tanaman yang banyak tumbuh di Indonesia dan mengandung inulin dalam jumlah yang cukup tinggi, yaitu sebesar 16%.

Sinbiotik adalah proses penambahan mikroorganisme hidup (probiotik) dan juga substrat atau prebiotik untuk pertumbuhan bakteri, seperti inulin maupun FOS dengan bakteri baik, contohnya Bifidobacterium, Lactobacillius casei, serta Lactobacillus acidophilus.7 Salah satu produk yang dapat dijadikan sediaan sinbiotik adalah yoghurt. Selain sebagai sediaan sinbiotik, yoghurt juga memiliki banyak kandungan gizi lain seperti protein, kalsium (Ca), riboflavin, vitamin B6, dan vitamin B12. Yoghurt memiliki rasa asam yang segar dan enak sehingga disukai banyak orang.

Berdasarkan paparan di atas, penelitian ini dilakukan. Penelitian meliputi ekstraksi inulin dari akar jombang, identifikasi inulin, uji aktivitas prebiotik, pembuatan bibit yoghurt, fermentasi yoghurt sinbiotik, dan uji analisis yoghurt. Penelitian ini, diharapkan bisa meningkatkan penggunaan akar jombang sebagai sumber prebiotik dalam pembuatan yoghurt sinbiotik.

Metode

Alat-alat yang digunakan di penelitian ini adalah sentrifugator (Health), blender (Cosmos), spektrofotometer IR (Analytical Jena, specord 200), timbangan analitik digital (Metler Todello), oven (Memmert), mikropipet (Finnpipette), lemari pendingin (Sharp), kompor listrik (Maspion), corong Buchner (Duran), melting point apparatus (Bibby Sterilin Ltd), penangas air (Memmert), pH meter (Metrohm), furnace (Memmert), buret, mikroskop (Maspion), inkubator (Quadrant), cawan petri, cawan porselen, gelas ukur, tabung butirometer, labu Kjeldahl, tip pipet steril, dan alat-alat gelas yang digunakan di Laboratorium Kimia Analisis.

Bahan-bahan yang digunakan di dalam penelitian ini antara lain, akuades, alkohol 70% (Brataco), alkohol 95% (Brataco), natrium klorida fisiologis (Merck), asam sulfat (Merck), amil alkohol (Brataco), hidrogen peroksida (Brataco), kalium sulfat (Brataco), merkuri oksida (Brataco), asam borat (Brataco), karbon aktif (Brataco), spiritus (Brataco), indikator pH universal (Merck), asam klorida (Merck), natrium tiosulfat (Brataco), natrium hidroksida (Merck), fenolftalein (Brataco), susu sapi segar, MRSA (deMann Rogose Sharper Agar), MRSB (deMann Rogose Sharper Broth), karbol gentian violet, biru metilen karbol fuksin, lugol, air fuksin, minyak emersi, agar, kertas saring. Bakteri uji yang digunakan adalah Lactobacillus bulgaricus dan Bifidobacterium bifidum.

Ekstraksi inulin dilakukan dengan cara akar jombang dibersihkan kemudian diiris dan dihancurkan di dalam blender, air panas ditambahkan (1:2) hingga dihasilkan bubur, dipanaskan selama 2 jam, disaring menggunakan kain. Filtrat yang dihasilkan diendapkan dengan menambahkan etanol 40% sebanyak 30% dari total filtrat dan disimpan di freezer selama tidak kurang dari 18 jam, campuran dikeluarkan dari dalam freezer, didiamkan hingga mencair. Campuran tersebut disentrifugasi supaya inulin dapat memisah dengan pelarut dan endapan yang terbentuk dilarutkan dengan air panas. Pemucatan dilakukan dengan menambahkan karbon aktif sebanyak 2%, disaring serta diendapkan kembali sampai didapatkan endapan warna putih. Endapan dikeringkan dalam oven hingga diperoleh endapan inulin kering yang mudah ditepungkan.8

Serbuk yang dihasilkan diidentifikasi secara organoleptis, uji reaksi warna, uji kelarutan, uji titik leleh, serta identifikasi gugus fungsi dengan alat spektrofotometer infra merah.

Uji aktivitas prebiotik dilakukan dengan menggunakan suspensi bakteri Lactobacillus bulgaricus dan juga bakteri Bifidobacterium bifidum dengan jumlah koloni bakteri ±108 dimasukkan 0,2 mL ke dalam cawan petri, ditambahkan larutan inulin 5% (0,25 mL) lalu dimasukkan media MRSA yang masih cair 4,75 mL ke dalam cawan petri tersebut, dihomogenkan dan dibiarkan membeku pada suhu kamar. Setelah agar membeku, diinkubasi dengan posisi terbalik pada suhu 37 oC selama 24 jam. Jumlah koloni yang tumbuh dihitung dengan metode SPC (Standard Plate Count) yang dinyatakan dalam satuan cfu/mL.9

Dalam  pembuatan  bibit  yoghurt, setiap 50 mL susu dipasteurisasi pada temperatur 80-90 oC selama 15 menit sambil diaduk. Susu lalu dibiarkan hingga suhu 37-45 oC ditambahkan dengan bakteri Lactobacillus bulgaricus (bibit yoghurt I) dan bakteri Bifidobacterium bifidum (bibit yoghurt II) secara terpisah masing-masing 2,5 mL. Susu tersebut kemudian diinkubasikan pada suhu 37 oC selama 24 jam.10

Fermentasi yoghurt dilakukan dengan susu setiap 200 mL ditambahkan variasi konsentrasi inulin (0%, 3%, 5%, dan 7%). Susu dipasteurisasi 90 oC selama 15 menit, lalu didinginkan sampai suhu kira-kira 37-45 oC dan ditambahkan dengan 5% (v/v) bibit yoghurt yang terdiri atas 2,5% bibit yoghurt I dan 2,5% bibit yoghurt II. Fermentasi dilakukan pada suhu 40 oC selama 6-7 jam.10

Analisis parameter kualitas yoghurt sinbiotik terdiri dari viabilitas bakteri asam laktat, derajat keasaman atau pH, kadar protein, kadar lemak, kadar air dan kadar abu, serta uji hedonik. Viabilitas bakteri asam laktat dilakukan dengan menghitung jumlah koloni yang tumbuh menggunakan metode SPC dan dinyatakan dalam satuan cfu/mL. Derajat keasaman dihitung dengan menggunakan pH spear, khusus untuk sediaan semisolid.

Gambar 2 Spektra IR Serbuk Inulin Akar Jombang

Kadar protein yoghurt sinbiotik diukur dengan menggunakan metode Kjeldahl. Kadar lemak yoghurt sinbiotik ditentukan dengan menggunakan metode Gerber.11

Kadar air dan kadar abu dari yoghurt sinbiotik ditentukan menggunakan metode gravimetri. Kadar air ditentukan dengan menggunakan suhu 105 oC sedangkan kadar abu ditentukan menggunakan suhu 600 oC.12 Uji hedonik yang dilakukan meliputi warna, aroma, dan tekstur agar dapat mengetahui penerimaan panelis terhadap yoghurt sinbiotik yang dihasilkan. Panelis yang terlibat sebanyak 20 orang. Skor yang digunakan berkisar antara 1-4. Angka 1: tidak suka, 2: agak suka, 3: suka, dan 4: sangat suka.13

 

Hasil

Dari 2150 g akar jombang yang telah diekstraksi, didapatkan sebanyak 110,08 g serbuk yang mengandung inulin, sehingga total rendemen yang didapatkan sebesar 5,12%. Hasil identifikasi organoleptis inulin, yaitu serbuk granul, putih tidak berbau, tidak berasa, dan higroskopis. Pada uji kelarutan diperoleh bahwa serbuk yang dihasilkan larut dengan air panas, tidak larut dengan etanol, dan dengan kloroform.

Reaksi warna yang dilakukan adalah dengan penambahan resorsinol dan asam klorida dengan pemanasan menghasilkan larutan yang berwarna merah. Kemudian hasil dari spektrofotometri infra merah dapat dilihat pada Gambar 2.

Hasil uji aktivitas prebiotik terhadap bakteri Lactobacillus bulgaricus dan juga Bifidobacterium bifidum dapat dilihat pada Gambar 3.

Hasil analisis kualitas yoghurt sinbiotik yang terdiri dari viabilitas bakteri asam laktat, derajat keasaman, kadar protein, kadar lemak, kadar air, kadar abu dapat dilihat pada Tabel 1. Kadar protein dari yoghurt sinbiotik yang dihasilkan sekitar 3,54%-3,99%. Kadar lemak dari yoghurt sinbiotik yang dihasilkan berkisar antara 2,2%-2,6%. Kadar air yoghurt sinbiotik yang dihasilkan sekitar 88,81%-87,05%. Kadar abu dari yoghurt sinbiotik yang dihasilkan berkisar antara 0,31%-73%. Hasil penilaian panelis terhadap yoghurt sinbiotik (uji hedonik) yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 4.

Pembahasan

Secara organoleptis serbuk yang dihasilkan memiliki pemerian: serbuk granul, putih, tidak berbau, tidak berasa, dan higroskopis. Adapun hasil dari uji kelarutan diperoleh bahwa serbuk yang dihasilkan larut dalam air panas, tidak larut dalam etanol, dan tidak larut dalam kloroform.

Reaksi warna dengan penambahan resorsinol dan asam klorida dengan pemanasan menghasilkan larutan berwarna merah. Warna ini terbentuk karena reaksi fruktosa dengan resorsinol. Fruktosa tersebut merupakan hasil hidrolisis inulin Dalam medium asam pada pH 1-2, suhu 80-100 oC.16 Hasil ini sesuai dengan tes identifikasi inulin berdasarkan British Pharmacopoeia.17

Tabel 1 Hasil Analisis Kualitas Yoghurt Sinbiotik  Dibandingkan dengan SNI dan Codex Stan Yoghurt

Hasil dari spektrofotometri infra merah menunjukan bahwa serbuk yang dihasilkan memiliki gugus fungsi sebagai berikut: 3300 cm-1 (-OH alkohol), 2945 cm-1 (C-H alifatik), 1030 cm-1 (C-O alkohol). Dari gugus fungsi yang diidentifikasi berdasarkan pita serapan pada bilangan gelombang tersebut, serbuk ini memiliki gugus fungsional dan daerah sidik jari yang sama dengan inulin dari dahlia,18 chicory, dan artichoke.19

Hasil uji aktivitas prebiotik terhadap bakteri Lactobacillus bulgaricus serta Bifidobacterium bifidum menunjukkan bahwa media dengan penambahan serbuk yang mengandung inulin dari jombang dapat meningkatkan jumlah koloni bakteri lebih banyak daripada media tanpa penambahan inulin. Hasil uji aktivitas prebiotik dapat dilihat pada Gambar 3.

Analisis kualitas yoghurt sinbiotik meliputi viabilitas bakteri asam laktat, derajat keasaman, kadar protein, kadar lemak, kadar air, kadar abu, dan uji hedonik. Viabilitas bakteri asam laktat tertinggi terdapat pada yoghurt dengan penambahan inulin 7%, dan paling sedikit terdapat pada yoghurt dengan penambahan 0%. Namun dari semua yoghurt sinbiotik yang dihasilkan telah memenuhi jumlah bakteri yang disyaratkan Codex Stan 243-2003 mengenai produk susu fermentasi yaitu minimal 106 cfu/g. Konsentrasi inulin 7% menghasilkan pH terkecil yaitu 3,85. Hal ini dapat terjadi karena jumlah bakteri asam laktat yang dihasilkan pada penambahan konsentrasi inulin 7% ini paling tinggi, hal ini menyebabkan hasil metabolisme bakteri yang berupa asam laktat semakin banyak sehingga pH terkecil dibanding konsentrasi lain. pH inulin sendiri adalah antara 4,5 dan 7,0 (10% b/v larutan air)3 pH yoghurt sinbiotik yang asam bisa menurunkan pertumbuhan bakteri patogen sistem pencernaan.16

Kadar protein tertinggi yaitu sebesar 3,99% terdapat pada yoghurt sinbiotik dengan penambahan inulin 7% (Tabel 1). Semua yoghurt sinbiotik yang dihasilkan mempunyai kandungan protein yang disyaratkan pada Codex Stan 243-2003 mengenai produk susu fermentasi yaitu minimal 2,7% dan yang disyaratkan oleh SNI yaitu minimal 3,5%. Kadar lemak tertinggi terdapat pada yoghurt sinbiotik dengan penambahan inulin 7%. Semua yoghurt sinbiotik yang dihasilkan memiliki kandungan lemak yang disyaratkan Codex Stan 243-2003 mengenai produk susu fermentasi yaitu kurang dari 15% dan yang disyaratkan oleh SNI yaitu tidak lebih dari 3,8%.

Gambar 3 Hasil Uji Aktivitas Prebiotik

Gambar 4 Hasil Uji Hedonik Yoghurt Sinbiotik

Kriteria angka: 4: Sangat suka, 3: Suka, 2: Agak suka, 1: Tidak Suka

Kadar air paling tinggi yaitu sebesar 88,81% terdapat pada yoghurt sinbiotik dengan penambahan inulin sebesar 0% dan terendah sebesar 87,05% terdapat pada yoghurt sinbiotik dengan penambahan inulin sebesar 7% (Tabel 1).

Kadar abu paling tinggi terdapat pada yoghurt sinbiotik dengan penambahan inulin sebesar 7% dan terendah sebesar 0,31% terdapat pada yoghurt sinbiotik dengan penambahan inulin 0% (Tabel 1).

Uji hedonik untuk mengetahui tingkat penerimaan panelis terhadap aroma, warna, dan tekstur dari yoghurt sinbiotik yang telah dihasilkan. Yoghurt sinbiotik dengan penambahan inulin 7% memiliki aroma yang lebih tajam (asam) dibandingkan dengan konsentrasi lainnya. Hal tersebut terjadi karena pH pada konsentrasi inulin 7% paling kecil dan jumlah bakteri asam laktat yang dihasilkan adalah paling tinggi sehingga asam laktat yang terbentuk dari proses metabolismenya semakin banyak sehingga keasaman paling tinggi.

Penampilan warna dari semua yoghurt sinbiotik yang dihasilkan memiliki nilai yang hampir sama dari panelis, hal ini karena warna yang dihasilkan dari setiap yoghurt pun memiliki warna yang sama yaitu putih.

Dari segi tekstur, yoghurt sinbiotik dengan penambahan inulin 7% memiliki tekstur yang lebih kental dibandingkan konsentrasi lainnya. Hal ini menunjukkan bahwa bertambahnya konsentrasi inulin menyebabkan semakin meningkatnya kekentalan dari yoghurt sinbiotik yang dihasilkan.

Simpulan

Inulin akar jombang (Taraxacum officinale) dapat meningkatkan aktivitas prebiotik melalui peningkatan jumlah dari bakteri Lactobacillus bulgaricus serta Bifidobacterium bifidum. Inulin dari akar jombang memberikan kualitas yang baik dalam pembuatan yoghurt sinbiotik. Hasil penelitian ini berpotensi untuk diproduksi dalam skala industri sebagai minuman yoghurt sinbiotik yang bermanfaat bagi kesehatan.

Daftar Pustaka

  1. Schütz K, Muks    E, Carle   R, Schieber A. Separation and quantification of inulin in selected artichoke (Cynara scolymus ) cultivars and dandelion (Taraxacum officinale WEB.  ex WIGG.) roots  by  high-performance anion exchange chromatography with pulsed   amperometric    detection. Biomed Chromatogr. 2006;20(12): 1295-1303.
  2. Thorne Taraxacum officinale alternative medicine review monographs. [Diunduh 17 November 2015]. Tersedia dari : http://www.anaturalhealingcenter.com/documents/Thorne/monos/Taraxicum%20mono.pdf.
  3. Roberfroid Inulin-type fructans: functional food ingridients. Journal of Nutr. 2007; 137(11):2493S–2502S.
  4. The United States Pharmacopoeial The United States Pharmacopoeia National   Formulary, 38th ed. Rookville: The United States Pharmacopoeial  Convention  Inc;  2014.
  5. Toneli JTCL, Park KJ, Ramalho JRP, Murr FEX, Fabbro Rheological characterization of chicory root (Cichorium intybus L.) inulin solution. Braz. J. Chem. Eng. 2008;25(03):461– 471.
  6. Pandiyan C, Annal VR, Kumaresan G, Murugan B, Rajarajan G. Effect of incorporation of inulin on  the survivability of Lactobacillus acidophilus in synbiotic ice Int Food Res J. 2012;19(4):1729–1732.
  7. Baghdasaryan GY, Baghdasaryan Inulin content in different plants and obtaining endoinulase enzyme from dandelion. Biolog. Journal of Armenia. 2014;4(66):80–84.
  8. Gourbeyre P, Denery S, Bodinier Probiotics, prebiotics, and synbiotics: impact on the gut immune system and allergic reactions. J Leokoc Biol. 2011;89(5):685–695.
  9. Zubaidah E, Wilda    Comparative study  of  inulin extracts  from   dahlia, yam, and gembili tubers as prebiotic. Food and Nutrition Science. 2013;4: 8– 12.
  10. Hartono, Cut M, Andi Pengaruh ekstrak senyawa inulin dari bawang merah (Allium cepa Linn.) terhadap pertumbuhan bakteri probiotik Lactobacillus acidophilus. Jurnal Bionature.   2013;14(1):61–69.
  11. Faridhi, Khabib  KA,  Arina  TL,  Endang. Penambahan filtrat tepung umbi dahlia (Dahlia variabillis  Willd.) sebagai prebiotik dalam pembuatan yoghurt sinbiotik. BIOMA. 2013; 15(2):64–72.
  12. Detha, Annytha IR, Mirnawati S,  Hadri L, Frans Komposisi kimiawi dan fraksinasi protein susu kuda sumba.  Jurnal  Veteriner. 2014;1(4):506–514.
  13. Wardani, Hajar S, Ninik    Daya hambat pertumbuhan Escherichia  coli dan uji  hedonik  yoghurt  dengan substitusi tepung mocaf. Journal of Nutrition  College.  2013;2(2):293–300.
  14. Badan Standarisasi SNI 2981:2009 yogurt. Jakarta;  2009.
  15. Codex Committee on Milk and Milk CODEX STAN   243: standard   for   fermented   milks.  [diunduh 12      Juni        2012].      Tersedia      dari: http://www.codexalimentarius.org/input/download/standards/400/CXS_243e.pdf.
  16. Azhar Inulin sebagai prebiotik. SAINSTEK. 2009;12(1):1–8.
  17. British Pharmacopoeia British Pharmacopoeia.  London: Stationery  Office;  2009.
  18. Hariono M, Akbar MF, Sularsih I, Najihah L, Purwadi S, Nugrahani Extraction, identification,       and acetylation of inulin from dahlia tuber (Dahlia pinata Cav.). The 9th National Symposium on Polymeric  Materials. 2009; 572–578.
  19. Dorotea LM, María DNM, Francisco RM, Alexander NP, Soledad C, José NR. Molecular properties and prebiotic effect of inulin obtained from artichoke (Cynara scolymus ). Phytochemistry. 2005;66(12):1476–1484.