Bahan Pembawa untuk Probiotik Kering

Oleh  :
Yuli Andriani
Departemen Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Padjadjaran

Meningkatnya kegiatan budidaya perikanan, khususnya udang, menuntut terselenggaranya manajemen budidaya yang baik, salah satunya dalam hal pengelolaan kualitas media budidaya. Salah satu komoditas yang berkembang untuk tujuan ini adalah probiotik.

Definisi menurut Verschuere (2000), probiotik diartikan sebagai mikroorganisme hidup yang apabila dikonsumsi oleh inang akan memberikan pengaruh yang menguntungkan baginya dengan memperbaiki lingkungan mikrobiota yang ada dalam sistem pencernaan.

Lebih lanjut disebutkan bahwa probiotik merupakan agen mikroba hidup yang mampu memberikan keuntungan bagi inang dengan memodifikasi komunitas mikroba atau berasosiasi dengan inang, memperbaiki nilai nutrisi dengan pemanfaatan pakan, meningkatkan respon inang terhadap penyakit, dan memperbaiki kualitas lingkungan.

Semua bermula saat probiotik berkembang dan seketika secara signifikan berpengaruh terhadap kinerja produksi berbagai sektor industri, salah satunya dalam bidang agrokompleks (pertanian, peternakan dan perikanan).

Jenis-jenis sediaan probiotik
Pada awalnya preparasi probiotik tersedia dalam sediaan cair, berupa  probiotik cair. Aplikasinya banyak digunakan pada kegiatan pertanian (kelapa sawit, singkong, palawija). Melalui penelusuran hasil penggunaan  probiotik cair ternyata mampu menjawab kebutuhan mereka terhadap produk hayati yang mampu meningkatkan produksi pertanian. Tantangan berikutnya adalah masalah kualitas air dan penyakit pada bidang perikanan.

Berdasarkan studi literatur, terdapat kesamaan antara mikroba yang digunakan pada bidang pertanian dan perikanan. Mikroba-mikroba yang digunakan dalam probiotik adalah dari golongan Lactobacillus (Lactobacillus fermentum, Lactobacillus plantarum dan Lactobacillus acidophilus), dan Bacillus (B. subtilis, B. clausii, B. cereus, B. coagulans dan B. licheniformis).

Sedangkan menurut Linggarjati dkk (2013), kelompok bakteri yang termasuk probiotik antara lain Bacillus sp., Photobacterium sp., dan Lactobacillus sp. Lactobacillus merupakan mikroba yang memberikan efek menguntungkan bagi kesehatan, flora normal pada saluran pencernaan dan menstimulasi sistem kekebalan tubuh (Isolauri, et al., 2007), sementara Bacillus adalah memiliki aktivitas proteolitik yang tinggi (Liu et al.,2013).

Penggunaan probiotik dalam bidang perikanan dilakukan dengan menambahkan probitik dalam media budidaya (air) atau dicampurkan ke dalam pakan. Aplikasi probiotik tidak hanya berfungsi sebagai agen biokontrol untuk mengurangi serangan penyakit atau bioremediasi untuk memperbaiki kualitas lingkungan, tetapi dapat meningkatkan nilai nutrisi pakan dan laju penyerapan nutrien sehingga memungkinkan udang mencapai pertumbuhan maksimum.

Aplikasi bakteri probiotik dapat dilakukan dengan pakan buatan dan pengkayaan pakan alami (Rengpipat, et al., 1998). Beberapa hasil penelitian menunjukkan probiotik cair mampu meningkatkan produktifitas dalam budidaya udang.

Produk probiotik dalam sediaan cair ternyata menghadapi sejumlah tantangan, salah satunya adalah kendala distribusi dan penyimpanan  skala besar yang tidak memadai untuk probiotik cair. Sehingga berdasarkan hal tersebut, mulai muncul inovasi produk probiotik dalam sediaan kering (powder) sehingga dapat didistribusikan lebih jauh antar pulau, efisien tempat penyimpanannya dan memiliki daya simpan yang lebih lama (Andriani dan Safitri, 2016).

Kailasapathy (2002) menyatakan bahwa untuk menstabilkan sel, meningkatkan kelangsungan hidup dan stabilitas bakteri dalam produksi, penyimpanan, serta pencernaan dapat dilakukan dengan teknik enkapsulasi  (penyalutan dengan bahan pembawa).

Penyediaan probiotik sediaan kering dilakukan dengan menggunakan teknologi spray drying, dimana pengeringan dilakukan dengan temperatur pengering relatif tinggi dengan suhu inlet 110^oC dan suhu outlet 68^oC, waktu pengeringan singkat, dan produk akhir berupa bubuk stabil (Hayati dkk, 2011).

Produk akhir proses spray drying adalah mikroenkapsulat dengan kelebihan melindungi bahan inti dengan penggunaan bahan penyalut. Bubuk kering hasil spray drying yang mengandung sejumlah besar mikroorganisme hidup merupakan bentuk yang sesuai untuk tujuan penyimpanan dan aplikasi dalam pengembangan pangan fungsional(Anal dan Singh, 2007).

Bahan Pembawa untuk Enkapsulasi
Beberapa bahan dapat digunakan sebagai bahan penyalut dalam pembuatan probiotik sediaan kering, diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Maltodekstrin merupakan polimer sakarida dengan rantai karbon yang bermacam-macam. Maltodekstrin dihasilkan dari hidrolisis parsial pati yang diperoleh dari berbagai sumber seperti jagung, kentang, oat, beras, gandum, atau tapioka (Muchtadi, 2012). Maltodekstrin sering digunakan dalam enkapsulasi karena memiliki sifat sebagai penyalut yang baik, yaitu mampu membentuk emulsi dan viskositasnya yang rendah (Laohasongkram et al., 2011). Maltodekstrin juga sering digunakan karena dapat dengan tersedia dalam jumlah banyak dan mudah didapatkan, dapat mengalami dispersi dengan cepat, memiliki kelarutan yang tinggi, mampu menghambat kristalisasi, memiliki daya ikat yang kuat, dan stabil pada emulsi minyak dalam air.Maltodekstrin mempunyai kemampuan yang baik dalam menghambat reaksi oksidasi sehingga mikrokapsul yang dihasilkan mempunyai umur simpan yang lebih baik dibandingkan penyalut lainnya (Gharsallaoui,et al., 2007). Sifat fungsional maltodekstrin ditentukan oleh berat molekul dan DE seperti kemampuan viskositas dan kemampuan browning. Maltodekstrin digunakan untuk membentuk padatan dan kekentalan, dan mengikat air (Akoh 1998 dalam Muchtadi, 2012). Maltodekstrin dengan DE yang rendah lebih efektif sebagai pengikat lemakdibandingkan dengan DE yang tinggi. Nilai DE yang tinggi akan memberikan viskositas yang lebih rendah (Fasikhatun, 2010).
2. Talk adalah mineral yang sangat lunak dengan komposisi kimia 3Mg.4SiO₄H₂O, dan biasanya terjadi sebagai mineral sekunder hasil hidrasi batuan pembawa magnesium (magnesium bearing rock), seperti peridotit, gabro, dan dolomit. Talk mempunyai sifat halus, licin, penghisap minyak dan lemak, konduktivitas listrik rendah, penghantar panas tinggi, dan konduktivitas tinggi (Tekmira, 2010).Menurut Sulistiani (2009), interaksi jenis formula yang menggunakan talk berdampak pada penyimpanan formulasi bakteri, selain formulasi lama penyimpanan, talk juga dapat mempengaruhi viabilitas bakteri.
3. Karbon aktif merupakan senyawa karbon yang dapat dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon atau dari arang yang di beri perlakuan secara khusus untuk mendapatkan permukaan yang lebih luas. Luas permukaan karbon aktif berkisar 300-3500 m2/gram dan ini berhubungan dengan struktur pori internal yang menyebabkan karbon aktif ini memiliki sifat sebagai absorben. Karbon aktif dapat mengabsorbsi gas dan senyawa-senyawa kimia tertentu atau dapat disebut dengan sifat absorbsi yang selektif.Sifat dari karbon aktif yang dihasilkan tergantung dari bahan yang digunakan, misalnya, tempurung kelapa menghasilkan arang yang lunak dan cocok untuk menjernihkan air. Pada bidang perikanan dan budidaya, karbon aktif ini dapat digunakan untuk pemurnian, penghilangan amonia, nitrit phenol dan juga logam-logam berat (Sembiring,et al., 2013).
4. Tepung beras merupakan salah satu alternatif bahan dasar dari tepung komposit dan terdiri atas karbohidrat, lemak, protein, mineral dan vitamin. Tepung beras adalah produk setengah jadi untuk bahan baku industri lebih lanjut. Untuk membuat tepung beras membutuhkan waktu selama 12 jam dengan cara beras direndam dalam air bersih, ditiriskan, dijemur, dihaluskan dan diayak menggunakan ayakan 80 mesh (Hasnelly dan Sumartini, 2011). Komponen utama yang ada dalam beras adalah karbohidrat. Karbohidrat tersebut terdiri dari pati dalam kandungan besar serta kandungan gula, selulosa, hemiselulosa dan pentosa. Pati yang ada dalam beras 85-90% dari berat kering beras, pentosa 2,0-2,5% dan gula 0,6-1,4% dari berat beras pecah kulit. Oleh karena itu, sifat-sifat pati merupakan faktor yang dapat menentukan sifat fisikokimia dari beras (Haryadi, 2006). Selain pati, beras juga mengandung protein, vitamin (terutama pada bagian aleuron), mineral, dan air. Pati beras tersusun dari dua polimer karbohidrat yaitu, amilosa (pati dengan struktur tidak bercabang) dan amilopektin (pati dengan struktur bercabang dan cenderung bersifat lengket). Beras kaya akan vitamin B, juga mengandung sedikit lemak dan mineral. Protein yang terdapat di dalam tepung beras lebih tinggi dari pada pati beras yaitu tepung beras sebesar 5,2-6,8% dan pati beras 0,2-0,9% (Dianti, 2010).

Bahan pembawa pada proses enkapsulasi merupakan hal yang sangat penting untuk diperhatikan. Young, et al. (1993), menyatakan bahwa bahan penyalut untuk spray drying akan mempengaruhi produk yang dihasilkan, tergantung pada sifat fisika dan kimia emulator pembawa bakteri, kondisi pengeringan dan spray drying yang digunakan. (Ed:Adit)