Peran Lactococcus lactis pada Proses Pembuatan Keju

Lactococcus lactis sangat berperan dalam fermentasi susu dan produksi berbagai jenis keju. L. lactis mempunyai dua subspesies yang paling banyak digunakan untuk pembuatan keju yaitu L. Lactis subsp. Lactis dan cremoris. L. Lactis subsp. Lactis dan cremoris merupakan starter mesofilik pada proses pembuatan keju dan berperan dalam fermentasi terutama untuk menghasilkan asam laktat. L. Lactis subsp. Lactis dan cremoris menggunakan kurang dari 0.5% laktosa pada susu selama fermentasi dan tidak tahan asam seperti bakteri asam laktat lainnya (Lactobacillus). L. lactis melakukan metabolisme karbohidrat secara homofermentasi dan menghasilkan L(+)-asam laktat dari glukosa sebagai produk akhir yang utama meskipun L. Lactis subsp. Lactis biovar diacetylactis menghasilkan asam laktat campuran seperti acetaldehide, diacetil dan acetoin.

Lactococcus lactis digunakan sebagai bakteri starter dalam proses pembuatan keju. Adapun peran Lactococcus lactis pada proses pembuatan keju diantaranya sebagai berikut:

1. Asam laktat yang terdapat di dalam kultur dan yang terbentuk selama periode pematangan (waktu dari penambahan kultur sampai dengan penambahan koagulan) membantu koagulasi susu secara cepat oleh rennet, campuran rennet dan pepsin atau koagulan lain. Waktu koagulasi menurun dengan semakin tingginya keasaman susu.
2. Pembentukan asam oleh kultur laktat setelah pemotongan gumpalan susu (curd) membantu mengeluarkan whey dari gumpalan (curd) tersebut. Jika produksi asam oleh kultur laktat sangat rendah keju yang dihasilkan mengandung kadar air tinggi.
3. Pembentukan asam secara cepat oleh kultur laktat dapat mencegah pertumbuhan mikroba kontaminan selama proses pembuatan keju dan pematangan. Jika produksi asam sangat rendah keju yang dihasilkan akan mengalami kerusakan oleh mikroba kontaminan yang ditandai dengan pembentukan gas, rasa pahit atau cita rasa yang menyimpang. Selain itu, pH yang rendah akibat pembentukan asam oleh kultur laktat dari tahu keju segar (5.0 – 5.2) selain membantu menekan mikroba pembusuk juga mampu menekan bakteri patogen dengan demikian dapat mengawetkan produk tersebut.
4. Bakteri pembentuk asam ( lactis) di dalam kultur laktat memproduksi enzim proteolitik yang mampu mendegradasi protein keju. Enzim ini mampu membantu proses pematangan keju. Keju keras yang mengandung bakteri asam laktat dalam jumlah kecil proses pematangannya akan sangat lama.

Lactococcus lactis dapat digunakan sebagai single strain starter atau mutiple strain starter. Bisa juga dengan menggabungkan strain yang berbeda dari satu spesies atau multiple strains yang berbeda spesies. Kebanyakan L.lactis digunakan sebagai starter dikombinasikan dengan bakteri asam laktat lainnya termasuk Lactobacillus dan Streptococcus. L. lactis sebagai kultur starter memfermentasi gula untuk menghasilkan asam laktat dimana dapat memberikan keasaman pada produk fermentasi (keju) sehingga dapat mengawetkan serta memberikan cita rasa. Bakteri ini juga dapat menghidrolisis protein dan merubah tekstur serta mempengaruhi aroma dan cita rasa  pada keju. Selain asam laktat L. lactis juga menghasilkan asam organik, bakteriosin dan hidrogen peroksida yang dapat mengawetkan keju.

Penggunaan mutiple strain starter umumnya hanya satu galur atau dua galur yang dominan. Galur dan spesies yang digunakan dipilih berdasarkan kecepatan pertumbuhan dan kemampuan produksi asam laktat, kemampuan produksi aroma dan karbondioksida serta daya tahan terhadap bakteriofag dan antibiotik. Galur dan spesies dari bakteri yang diperlukan dipilih dan dikombinasikan dalam berbagai kombinasi tergantung pada tujuan yang ingin dicapai dari penggunaan stater tersebut. Misalnya, pada keju pondokan (cottage cheese) diperlukan produksi asam yang cepat dan pembentukan aroma yang baik sedangkan pada keju cheddar hanya kecepatan produksi asam yang konstan merupakan kebutuhan utama oleh karena aroma keju cheddar diperoleh dari berbagai sumber.

Pada industri keju kultur sarter dikelompokkan menjadi tiga yaitu sarter yang mengandung satu jenis, dua jenis atau campuran dari beberapa jenis mikroorganisme. Secara teoritis starter galur tunggal hanya mengandung satu jenis mikroorganisme. Galur tunggal lebih mudah penanganannya terhadap serangan bakteriofag tetapi tidak tahan terhadap garam dan temperatur pengolahan serta sering menghasilkan penyimpangan pada produk akhir.

Kultur yang digunakan dalam pengolahan produk-produk susu terdiri dari berbagai jenis dan salah satunya bertujuan untuk memproduksi komponen asam laktat, cita rasa dan aroma. Sumber utama dari asam laktat yang diproduksi kultur adalah fermentasi laktosa oleh bakteri L. Lactis subsp. lactis dan cremoris. Penggunaan starter sistem ganda ini didasarkan pada hubungan saling menunjang apabila terjadi serangan bakteriofag terhadap salah satu bakteri dalam starter sehingga kecepatan produksi asam laktat dapat dipertahankan.

Pada pembentukan keju keras dapat digunakan L. Lactis subsp.cremoris yang dapat memberikan flavor yang baik dan apabila digabungkan dengan L. Lactis subsp. lactis dapat mempersingkat waktu proses pembentukan curd. Pada pembuatan keju yang mengharapkan pembentukan gas (CO₂) dapat digunakan bakteri L. Lactis subsp. lactis biovar diacetylactis dan Leuconostoc. Pada keju edam dan gouda CO₂ yang terbentuk merupakan hasil dari metabolisme asam sitrat oleh starter L. Lactis subsp. lactis biovar diacetylactis maupun Leuconostoc. Keju yang membentuk mata seperti keju Swiss juga menggunakan starter yang dapat menghasilkan CO₂.

Hasil penelitian telah menunjukkan bahwa selain rennet bakteri asam laktat seperti L. Lactis subsp. lactis, L. Lactis subsp.cremoris dan Lactis subsp. lactis biovar diacetylactis juga melakukan aktivitas proteolitik selama pematangan keju. Aktivitas proteolitik oleh bakteri ini paling dominan berperan dalam pematangan keju. Bakteri ini menghasilkan enzim proteinase endoseluler yang dibebaskan melalui autolisis dan merubah tekstur serta mempengaruhi aroma dan cita rasa pada keju.

Sistem proteinase dari L. lactis pada keju cheddar menunjukkan bahwa enzim proteolitik yang dihasilkan menghidrolisis kasein, laktoglobulin dan homoglobulin pada pH optimal antara 9 – 10 dengan temperatur antara 45 °C – 55 °C. Enzim proteinase tersebut memegang peran sangat penting dalam pematangan keju cheddar.

Sumber :

Daulay D. 1991. Monograf Fermentasi Keju. Bogor: Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi IPB.

Hutkins RW. 2006. Microbiology and Technology of Fermented Foods. USA: Blackwell Publishing.

Marth EH and Steele JL. 2001. Applied Dairy Microbiology. Ed ke-2. New York: Marcel Dekker Inc.

Pillidgea C J. 2002. Autolysis of Lactococcus lactis. International Dairy Journal 12: 133–140.

Rahman A dkk. 1992. Teknologi Fermentasi Susu. Bogor: Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi IPB.

Robinson RK. 2000. Encyclopedia of Food Microbiology. Volume 2. New York: Academic Press.

Singh TK, Drake MA, and Cadwallader KR. 2003. Flavor of Cheddar Cheese:A Chemical and Sensory Perspective. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 2: 139-162.