OPTIMASI PRODUKSI DAN KARAKTERISASI EKSOPOLISAKARIDA Pediococcus pentosaceus SL4 UNTUK APLIKASI DI BIDANG PANGAN

Dyah Ayu Puspitasari, Dian Anggraini Suroto, S.T.P., M.P., M.Eng., Ph.D.; Prof. Dr. Ir. Chusnul Hidayat

2025 | Tesis | S2 Ilmu dan Teknologi Pangan

Bakteri asam laktat dengan spesies yang beragam telah berhasil diidentifikasi dari berbagai sourdough yang ditambah dengan berbagai jenis buah. Salah satu bakteri asam laktat yaitu P. pentosaceus SL4 yang berpotensi menghasilkan eksopolisakarida telah berhasil diisolasi dari sourdough dengan tambahan buah
tomi-tomi (F. inermis).

Kondisi proses fermentasi sangat berpengaruh terhadap tingkat produksi eksopolisakarida bakteri. Berdasarkan hasil skrining yang dilakukan menunjukkan bahwa variabel yang berpengaruh yaitu konsentrasi sumber karbon, kecepatan agitasi, dan konsentrasi inokulum. Setelah dilakukan optimasi kondisi proses
fermentasi diketahui bahwa P. pentosaceus SL4 mampu menghasilkan
eksopolisakarida secara optimal yaitu sebesar 428 mg/L pada penggunaan
tambahan sumber karbon sukrosa sebesar 50 g/L, penggunaan agitasi 100 spm, serta konsentrasi inokulum awal sebesar 6%. Persamaan optimasi produksi eksopolisakarida P. pentosaceus dapat digunakan untuk memprediksi yield eksopolisakarida karena memenuhi persamaan model kuadratik dengan R2=0,9493 dan lack of fit tidak signifikan (F-value>0,05).

Karateristik dari eksopolisakarida yang dihasilkan yaitu memiliki bobot
molekul 7.35×105 KDa dan dengan kandungan monosakarida penyusun berupa glukosa serta galaktosa/manosa. Berdasarkan hasil analisis pengamatan secara mikroskopis diketahui bahwa eksopolisakarida memiliki struktur yang berpori sehingga memungkinkannya memiliki kemampuan pengikatan air yang baik yaitu mencapai 130,52%. Berdasarkan karakteristik termalnya, eksopolisakarida P. pentosaceus SL4 dapat diaplikasikan pada produk dengan temperatur proses
maksimal 90?C. Namun stabilitas emulsi terbaik dicapai pada kondisi sebesar pada penggunaan temperatur 4?C pada pH 4-7 dengan nilai stabilitas mencapai 74,75%.

Lactic acid bacteria with diverse species have been successfully identified
from sourdough supplemented with various types of fruit. One of the lactic acid bacteria, P. pentosaceus SL4, which has the potential to produce exopolysaccharides has been successfully isolated from sourdough supplemented with tomi-tomi fruit (F. inermis).

The fermentation process conditions greatly affect the production of bacterial exopolysaccharides. Based on the results of the experiment, the variables
that influenced were the concentration of the carbon source, agitation speed, and inoculum concentration. After optimized the fermentation process conditions, it was found that P. pentosaceus SL4 was able to produce exopolysaccharides optimally, about 428 mg/L with the use of an additional sucrose as carbon source of 50 g/L, the use of 100 spm agitation, and an initial inoculum concentration of 6%. The optimization equation for P. pentosaceus exopolysaccharide production can be used to predicted exopolysaccharide yield because it meets the quadratic
model equation with R2=0.9493 and the lack of fit was not significant (Fvalue>0.05).

The characteristics of the exopolysaccharide produced were molecular weight about 7.35×105 KDa and the monosaccharide consisting of glucose and galactose/mannose. Based on the results of microscopic observation analysis, it is known that the exopolysaccharide has a porous structure so that it allows it to have good water binding capacity, reaching 130.52%. Based on its thermal characteristics, P. pentosaceus SL4 exopolysaccharide can be applied as stabilizer to products with a maximum process temperature of 90?C. However, the highest emulsion stability is 74.75% when used at a temperature of 4?C and at pH 4-7. 

Kata Kunci : bakteri asam laktat, sourdough, eksopolisakarida, optimasi, karakterisasi/lactic acid bacteria, sourdough, exopolysaccharide, optimization, characterization