Amobilisasi Sel Lactobacillus plantarum B134 dan β-Galaktosidase dengan Natrium Alginat dan Potensi Hidrolisisnya pada Susu UHT Skim dan Berlemak

Abstract

Susu merupakan salah satu produk pangan yang memiliki nilai gizi yang baik. Sayangnya, konsumsi susu Indonesia hanya 11.09 per liter per kapita per tahun. Minimnya konsumsi susu dapat disebabkan karena intoleransi laktosa yaitu ketimakmampuan tubuh untuk mencerna laktosa karena tidak memiliki β-galaktosidase. Solusi alternatifnya adalah mengolah susu sampai kadar laktosanya menjadi rendah menggunakan β-galaktosidase dari mikroorganisme. L. plantarum B134 merupakan bakteri asam laktat dari Indonesia yang memiliki aktivitas β-galaktosidase yang tinggi. Penggunaan β-galaktosidase lebih efisien apabila dilakukan teknik penjebakan (amobilisasi) sehingga dapat digunakan berulang dan dapat menurunkan biaya produksi. Natrium alginat merupakan matriks penjebak yang murah dan aman untuk mengamobilisasi enzim dan sel. Penelitian ini bertujuan untuk menghidrolisis laktosa susu UHT berlemak dan skim dengan menggunakan sel L. plantarum B134 amobil dan β-galaktosidase amobil. Tahapan penelitian ini meliputi (1) optimasi amobilisasi sel L.plantarum B134 dan β-galaktosidase dengan natrium alginat, (2) pengaruh pH dan suhu pada sel L.plantarum B134 dan β-galaktosidase amobil, (3) stabilitas pH dan suhu β-galaktosidase amobil, (4) hidrolisis laktosa pada susu UHT berlemak dan skim, (5) keterulangan pemakaian beads sel L. plantarum B134 amobil dan β-galaktosidase amobil, dan (6) penyimpanan β-galaktosidase amobil. Sel L. plantarum B134 amobil mencapai optimum pada 1% natrium alginat, 0.1 M CaCl2, dan 12% b/v sel. Aktivitas β-galaktosidase mencapai optimum pada pH 6.5 dan suhu 45ºC selama 5 menit. Efisiensi amobilisasi sel L. plantarum B134 amobil adalah 28.95%. Laktosa susu UHT berlemak terhidrolisis sebesar 85.45% selama 12 jam sedangkan pada susu UHT skim sebesar 91.26% selama 9 jam. Sel L. plantarum B134 amobil dapat digunakan untuk kedua tipe susu UHT sebanyak 4 kali. β-Galaktosidase amobil mencapai optimum pada 1% natrium alginat, 0.1 M CaCl2, dan 26 U β-galaktosidase. Aktivitas β-galaktosidase amobil mencapai optimum pada pH 5.5, suhu 35ᵒC selama 15 menit. Efisiensi amobilisasi β-galaktosidase amobil adalah 96.69%. Stabiltas pH tercapai pada pH 5 dan stabilitas suhu pada 30ºC. Nilai Km dan Vmaks β-galaktosidase masing-masing sebesar 30.487 mM dan 1.742 μmol/menit. β-Galaktosidase amobil mereduksi 80.55% laktosa UHT belemak selama 15 jam dan 93.06% laktosa UHT skim selama 6 jam. β-Galaktosidase amobil dapat digunakan 3 kali untuk hidrolisis laktosa susu UHT berlemak dan 6 kali untuk susu UHT skim. Setelah penyipanan 35 hari pada suhu 4ºC, β-galaktosidase masih memiliki aktivitas relatif β-galaktosidase sebesar 52.01%.