Minuman fermentasi dari bahan dasar susu melalui penerapan bioteknologi disebut

Yogurt dibuat dengan bantuan dua jenis bakteri menguntungkan, satu dari keluargalactobacillusyang berbentuk batang (Lactobacillus bulgaricus) dan lainnya dari keluargastreptococcusyang berbentuk bulat (Streptococcus thermophilus). Kedua bakteri yogurt ini merupakan bakteri penghasil asam laktat yang penting peranannya dalam pengaturan mikroflora usus. Saat bertumbuh di usus,Lactobacillus bulgaricus dan S. thermophilusmampu menciptakan keadaan asam yang menghambat bakteri lain. Bakteri penyebab penyakit yang umumnya tak tahan asam tak mampu bertahan di lingkungan bakteri yogurt. Sementara bakteri lain yang memang seharusnya melimpah dirangsang untuk bertumbuh. Sehingga mikroflora dalam usus didorong mendekati keadaan seimbang yang normal. Banyak penelitian menunjukkan bahwa bakteri dalam yogurt dan susu fermentasi ulain memberi ekstra manfaat bagi tubuh. Bakteri yogurt membutuhkan kondisi pertumbuhan yang cocok terutama suhu yang tepat. Umumnya bakteri tumbuh baik pada keadaan hangat. Bakteri yogurtS. thermophilusdanL. bulgaricuspaling cepat tumbuh di sekitar suhu 40– 44°C (bergantung pada galurnya). Jika suhu terlalu rendah bakteri akan berkembang biak lambat atau tidak sama sekali. Sementara jika suhu terlampau panas bakteri bisa rusak dan mati. Bahaya lain, yaitu merajalelanya mikroba lain yang kondisi optimumnya di suhu lebih tinggi atau rendah. Karena lebih cepat berkembang biak di suhu tersebut, jumlah mikroba penyusup tadi dapat menyusul bahkan menyisihkan bakteri yogurt semula.
Adapun tahap – tahap pembuatan yogurt adalah seperti berikut ini :

Susu segar dipanaskan sampai suhu 90 °C dan selalu diaduk supaya proteinnya tidak mengalami koagulasi. Pada suhu tersebut dipertahankan selama 1 jam. Apabila dilakukan pasteurisasi maka suhu pemanasannya adalah 70 – 75 °C . Jika hal ini yang dilakukan, maka pemanasan dilakukan sebanyak dua kali.
Setelah dipanaskan, selanjutnya dilakukan pendinginan sampai suhunya 37- 45 °C. Pendinginan tersebut dilakukan dalam wadah tertutup.
Setelah suhu mencapai 37-45 °C maka dilakukan inokulasi / penambahan bakteri ke dalam susu tersebut sejumlah 50 – 60 ml/liter susu. Penambahan bakteri dilakukan dengan teknik aseptic (di dekat api).
Setelah ditambah bakteri, selanjutnya diperam pada ruangan hangat (30-40 °C), dalam keadaan tertutup rapat selama 3 hari.
Tahap selanjutnya adalah filtrasi. Hal ini dilakukan untuk memisahkan bagian yang padat/ gel dengan bagian yang cair. Pada waktu pemisahan ini diusahakan dilakukan di dekat api sehingga bagian yang cair (sebagai stater berikutnya) terhindar dari kontaminasi. Bagian yang padat inilah yang siap dikonsumsi (yoghurt). Bagian yang cair berisi bakteri Lactobacillus sp yang dapat digunakan untuk menginokulasi susu yang segar.
Supaya yogurt lebih lezat rasanya dapat ditambah dengan potongan buah – buahan yang segar, cocktail, nata de coco atau dibekukan menjadi es, dapat pula dicampur dengan berbagai buah-buahan untuk dibuat juice (minuman segar).

Sebagian besar senyawa alam terdegradasi oleh beberapa jenis mikroba dan bahkan banyak senyawa buatan manusia juga diserang oleh bakteri. Terjadi dalam lingkungan tanpa oksigen (atau kondisi untuk reaksi redoks yang cocok), degradasi ini mengakibatkan terjadinya fermentasi.

Meskipun banyak metode yang menggunakan bakteri untuk melakukan fermentasi terhadap senyawa organik, tetapi pada dasarnya yang terjadi pada semua fermentasi adalah NAD+ hampir selalu direduksi menjadi NADH.

Metabolisme yang melibatkan oksidasi substrat, elektron dari molekul organik akan paling sering diberikan ke NAD. (Hal ini berlaku baik dalam fermentasi dan respirasi).

Fermentasi menghasilkan banyak NADH. Akumulasi NADH menyebabkan masalah pad areaksi anaerob. NADH yang terlalu banyak akan mencegah oksidasi lebih lanjut dari substrat karena kurangnya + NAD untuk menerima elektron. Dalam jalur fermentasi banyak, langkah-langkah setelah produksi energi dilakukan sebagian untuk menyingkirkan NADH tersebut. Piruvat sebagai perantara penting Banyak reaksi yang pada akhirnya menghasilkan piruvat. Piruvat adalah perantara yang berharga karena dapat digunakan untuk sintesis sel dan enzim yang berbeda dapat bertindak di atasnya. Ini memberikan fleksibilitas mikroba.

Energi berasal dari Substrat-Tingkat Fosforilasi (SLP) Substrat diubah menjadi senyawa terfosforilasi dan dalam reaksi selanjutnya fosfat energi tinggi ditransfer ke ATP.

Fermentasi dapat melibatkan setiap molekul yang dapat mengalami oksidasi. Substrat umum termasuk gula (seperti glukosa) dan asam amino. Produk khas tergantung pada substrat tetapi bisa termasuk asam-asam organik (asam laktat, asam asetat), alkohol (etanol, metanol, butanol), keton (aseton) dan gas (H2 dan CO2)

Preparasi Pembuatan Yoghurt

Selain dibuat dari susu segar, yoghurt juga dapat dibuat dari susu skim (susu tanpa lemak) yang dilarutkan dalam air dengan perbandingan tertentu, tergantung kepada kekentalan produk yang diinginkan. Selain dari susu hewani, belakangan ini yoghurt juga dapat dibuat dari campuran susu skim dengan susu nabati (susu kacang-kacangan). Sebagai contoh, yoghurt dapat dibuat dari kacang kedelai, yang sangat populer dengan sebutan “soyghurt”. Yoghurt juga dapat dibuat dari santan kelapa, yaitu yang disebut dengan “miyoghurt”.

Prinsip pembuatan yoghurt adalah fermentasi susu dengan menggunakan bakteriLactobacillus bulgaricusdanStreptococcus thermophilus. Kedua macam bakteri tersebut akan menguraikan laktosa (gula susu) menjadi asam laktat dan berbagai komponen aroma dan citarasa.Lactobacillus bulgaricuslebih berperan pada pembentukan aroma, sedangkanStreptococcus thermophiluslebih berperan pada pembentukan citarasa yoghurt. Yoghurt yang baik mempunyai total asam laktat sekitar 0,85-0,95%. Sedangkan derajat keasaman (pH) yang sebaiknya dicapai oleh yoghurt adalah sekitar 4,5.

Langkah-langkah dalam pembuatan yogurt dapat diterangkan dari yang paling mudah dan sederhana hingga yang menyerupai produk komersial. Cara yang paling sederhana untuk pembuatan yogurt, bahan yang diperlukan hanyalah susu dan bibit yogurt, serta peralatan dapur sederhana seperti panci dan sendok. Segala macam jenis susu dapat digunakan untuk pembuatan yogurt, mulai dari susu sapi dan kambing, kuda dan unta, susu nabati dari kedelai, kecipir, almond, kacang tanah, santan, dan sebagainya. Variasi susu yang digunakan dapat berupa susu segar, susu cair dalam botol/karton, susu krim, susu skim, atau susu bubuk yang telah dicampur kembali dengan air. Meski demikian, sebaiknya tidak menggunakan susu kental manis karena terlalu banyak mengandung gula. Juga perlu diperhatikan bahwa ada produk susu cair dan bubuk yang mengandung pengawet, sehingga menghambat pertumbuhan bakteri yogurt. Jenis susu seperti demikian tidak dapat dijadikan yogurt.

Secara prinsip cara pembuatan yogurt dari susu nabati seperti susu kedelai sama saja seperti pembuatan yogurt lain, yaitu dengan menambahkan sejumlah bibit yogurt pada susu. Hanya saja, karena yogurt kedelai yang sudah jadi lebih sukar diperoleh, untuk pembuatan pertama terpaksa digunakan bibit yogurt dari susu sapi. Yogurt kedelai sedikit lebih encer daripada yogurt susu sapi. Pembuatan yogurt memerlukan suhu fermentasi yang kurang lebih konstan.Karena suhu ruangan tempat menyimpan yogurt lebih dingin (25°C) dibandingkan suhu fermentasi yang seharusnya (40–44°C), maka susu akan menjadi dingin. Suhu konstan dapat dilakukan dengan beberapa cara seperti alat pembuat yogurt listrik, menggunakan bola lampu dan kotak kardus atau menggunakan baskom dan air hangat. Cara yang paling praktis adalah yang pertama, karena di dalam alat tersebut terdapat pengukur suhu dan pemanas otomatis untuk menjaga suhu.

EDIZAL – Pusat Penyuluhan Pertanian

Bacaan : Tri Eko S, Manik Eirry S. Produk Olahan Susu, Penerbit Penebar Sawadaya – Wisma Hijau Depok, 2009.

BMC – Bioteknologi adalah suatu teknik modern untuk mengubah bahan mentah melalui transformasi biologi sehingga menjadi produk yang berguna. Supriatna (1992 ) memberi batasan tentang arti bioteknologi secara lebih lengkap, yakni: pemanfaatan prinsip–prinsip ilmiah dan kerekayasaan terhadap organisme, sistem atau proses biologis untuk menghasilkan dan atau meningkatkan potensi organisme maupun menghasilkan produk dan jasa bagi kepentingan hidup manusia.

Bioteknologi (1) : Konsep dasar dan perkembangan

Bioteknologi di masa lampau (konvensional)

Bioteknologi sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu.

8000 SM Pengumpulan benih untuk ditanam kembali. Bukti bahwa bangsa Babilonia, Mesir, dan Romawi melakukan praktik pengembangbiakan selektif (seleksi artifisal) untuk meningkatkan kualitas ternak.
6000 SM Pembuatan bir, fermentasi anggur, membuat roti, membuat tempe dengan bantuan ragi
4000 SM Bangsa Tionghoa membuat yogurt dan keju dengan bakteri asam laktat
1500 Pengumpulan tumbuhan di seluruh dunia
1665 Penemuan sel oleh Robert Hooke(Inggris) melalui mikroskop.
1800 Nikolai I. Vavilov menciptakan penelitian komprehensif tentang pengembangbiakan hewan
1880 Mikroorganisme ditemukan
1856 Gregor Mendel mengawali genetika tumbuhan rekombinan
1865 Gregor Mendel menemukan hukum hukum dalam penyampaian sifat induk ke turunannya.
1919 Karl Ereky, insinyur Hongaria, pertama menggunakan kata bioteknologi
1970 Peneliti di AS berhasil menemukan enzim pembatas yang digunakan untuk memotong gen gen
1975 Metode produksi antibodi monoklonal dikembangkan oleh Kohler dan Milstein
1978 Para peneliti di AS berhasil membuat insulin dengan menggunakan bakteri yang terdapat pada usus besar
1980 Bioteknologi modern dicirikan oleh teknologi DNA rekombinan. Model prokariot-nya, E. coli, digunakan untuk memproduksi insulin dan obat lain, dalam bentuk manusia. Sekitar 5{f96eda6f8618a63bcc95c2e2e67272e5834b316e5a9a9c3aeb9c545dc6b63cdc} pengidap diabetes alergi terhadap insulin hewan yang sebelumnya tersedia.
1992 FDA menyetujui makanan GM pertama dari Calgene: tomat “flavor saver”
2000 Perampungan Human Genome Project

Contoh produk bioteknologi konvensional, misalnya:

di bidang pangan ada pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19,
pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan.
di bidang medis, antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktoroleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.

Bioteknologi modern

Sekarang bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal:

Rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS.
Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala.
Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan.
Penerapan bioteknologi di saat ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Misalnya saja penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.

Berikut ini adalah daftar kemajuan bidang bioteknologi yang telah diaplikasikan. Mayoritas didominasi oleh bidang peternakan, perikanan, dan kesehatan.

Bioteknologi dalam Bidang Peternakan dan Perikanan

Penggunaan bioteknologi guna meningkatkan produksi peternakan meliputi :

teknologi produksi, seperti inseminasi buatan, embrio transfer, kriopreservasi embrio, fertilisasi in vitro, sexing sperma maupun embrio, cloning dan spliting.
rekayasa genetika, seperti genome maps, masker asisted selection, transgenik, identifikasi genetik, konservasi molekuler,
peningkatan efisiensi dan kualitas pakan, seperti manipulasi mikroba rumen,
bioteknologi yang berkaitan dengan bidang veteriner (Gordon, 1994; Niemann dan Kues, 2000).

Teknologi reproduksi yang telah banyak dikembangkan adalah:

transfer embrio berupa teknik Multiple Ovulation and Embrio Transfer (MOET). Teknik ini telah diaplikasikan secara luas di Eropa, Jepang, Amerika dan Australia dalam dua dasawarsa terakhir untuk menghasilkan anak (embrio) yang banyak dalam satu kali siklus reproduksi.
cloning telah dimulai sejak 1980-an pada domba. Saat ini pembelahan embrio secara fisik (embryo spliting) mampu menghasilkan kembar identik pada domba, sapi, babi dan kuda.
produksi embrio secara in vitro: teknologi In vitro Maturation (IVM), In Vitro Fertilisation (IVF), In Vitro Culture (IVC), telah berkembang dengan pesat. Kelinci, mencit, manusia, sapi, babi dan domba telah berhasil dilahirkan melalui fertilisasi in vitro (Hafes, 1993).

Di Indonesia, transfer embrio mulai dilakukan pada tahun 1987. Dengan teknik ini seekor sapi betina, mampu menghasilkan 20-30 ekor anak sapi (pedet) pertahun. Penelitian terakhir membuktikan bahwa, menciptakan jenis ternak unggul sudah bukan masalah lagi. Dengan teknologi transgenik, yakni dengan jalan mengisolasi gen unggul, memanipulasi, dan kemudian memindahkan gen tersebut dari satu organisme ke organisme lain, maka ternak unggul yang diinginkan dapat diperoleh.

Babi transgenik, di Princeton Amerika Serikat, kini sudah berhasil memproduksi hemoglobin manusia sebanyak 10 – 15 {f96eda6f8618a63bcc95c2e2e67272e5834b316e5a9a9c3aeb9c545dc6b63cdc} dari total hemoglobin manusia, bahkan laporan terakhir mencatat adanya peningkatan persentasi hemoglobin manusia yang dapat dihasilkan oleh babi transgenik ini.

Bioteknologi dalam Bidang Kesehatan dan Pengobatan

Suatu terobosan baru telah dilakukan di Colorado AS. Pasangan Jack dan Lisa melakukan program bayi tabung bukan semata-mata untuk mendapatkan turunan, tetapi karena perlu donor bagi putrinya Molly yang berusia 6 tahun dan menderita penyakit fanconi anemia. Fanconi anemia adalah suatu penyakit yang disebabkan oleh tidak berfungsinya sumsum tulang belakang sebagai penghasil darah. Jika dibiarkan akan menyebabkan penyakit leukemia. Satu-satunya pengobatan adalah melakukan pencakokkan sumsum tulang dari saudara sekandung, tetapi masalahnya, Molly adalah anak tunggal. Teknologi bayi tabung diterapkan untuk mendapatkan anak yang bebas dari penyakit fanconi anemia. Melalui teknik “Pra Implantasi genetik diagnosis” dapat dideteksi embrio-embrio yang membawa gen fanconi. Dari 15 embrio yang dihasilkan, ternyata hanya 1 embrio yang terbebas dari gen fanconi. Embrio ini kemudian ditransfer ke rahim Lisa dan 14 embrio lainnya dimusnahkan. Bayi tabung ini lahir 29 Agustus 2000 yang lalu, dan beberapa jam setelah lahir, diambil sampel darah dari umbilical cord (pembuluh darah yang menghubungkan bayi dengan placenta) untuk ditransfer ke darah Molly. Sel-sel dalam darah tersebut diharapkan akan merangsang sumsum tulang belakang Molly untuk memproduksi darah.

Kontroversi

Dalam perkembangannya, kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi. Sebagai contoh:

teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan terutama kaum konservatif religius
pro dan kontra penggunaan tanaman transgenik, salah satu contohnya adalah kapas transgenik. Pihak yang pro, terutama para petinggi dan wakil petani yang tahu betul hasil uji coba di lapangan memandang kapas transgenik sebagai mimpi yang dapat membuat kenyataan, sedangkan Pihak yang kontra, sangat ekstrim mengungkapkan berbagai bahaya hipotetik tanaman transgenik (Tajudin, 2001).
selain kapas, Setyarini (2000) memaparkan tentang kontroversi penggunaan tanaman jagung yang telah direkayasa secara genetik untuk pakan unggas. Kekhawatiran yang muncul adalah produk akhir unggas Indonesia akan mengandung genetically modified organism ( GMO ).
masalah lain yang menjadi kekhawatiran berbagai pihak adalah potensinya dalam mengganggu keseimbangan lingkungan antara lain serbuk sari jagung dialam bebas dapat mengawini gulma-gulma liar, sehingga menghasilkan gulma unggul yang sulit dibasmi. Sebaliknya, kelompok masyarakat yang pro mengatakan bahwa dengan jagung transgenik selain akan mempercepat swa sembada jagung, manfaat lain adalah jagung yang dihasilkan mempunyai kualitas yang hebat, kebal terhadap serangan hama sehingga petani tidak perlu menyemprot pestisida.

Bagaimana cara kita menyikapinya? Satu-satunya jalan adalah dengan melakukan beberapa tahapan pengujian, studi kelayakan, serta sistem pengawasan yang ketat oleh instansi yang berwenang. Disini, pihak peneliti memegang peranan penting dalam mengungkap dan membuktikan atau menyanggah berbagai kekhawatiran yang timbul (www.biologimediacenter.com)