Pemodelan Matematis Pertumbuhan Bakteri Lactobacillus casei Menggunakan Model Eksponensial Untuk Menghitung Kebutuhan Industri

Andi  Susanto; Husna Fitri; Lusi Afrina; Amanda Putri Sitompul

doi:10.31605/saintifik.v12i2.665

Andi Susanto Universitas Islam Negeri Imam Bonjol Padang
Husna Fitri Universitas Islam Negeri Imam Bonjol Padang
Lusi Afrina Universitas Islam Negeri Imam Bonjol Padang
Amanda Putri Sitompul Universitas Islam Negeri Imam Bonjol Padang

DOI: https://doi.org/10.31605/saintifik.v12i2.665

Keywords: L casei, Pertumbuhan, Persamaan Diferensial, Fermentasi, Regresi Linier, Susu Fermentasi

Abstract

Lactobacillus casei merupakan bakteri asam laktat bernilai probiotik tinggi yang krusial dalam sektor industri, khususnya pada produksi susu fermentasi. Pengendalian populasi bakteri pada fase awal fermentasi sangat penting untuk mengoptimalkan efisiensi dan kualitas produk. Penelitian ini bertujuan mengkonstruksi model matematika dari dinamika populasi L. casei pada fase awal fermentasi serta memproyeksikan kebutuhan populasinya. Model diturunkan dari persamaan diferensial biasa (PDB) orde satu dan diselesaikan menggunakan metode pemisahan variabel. Karena tidak menggunakan pengujian laboratorium secara in vivo, penelitian ini menggunakan data simulasi numerik yang dirancang untuk merepresentasikan perilaku fase logaritmik bakteri pada periode observasi jam. Estimasi parameter model dilakukan melalui pendekatan regresi linier terhadap data simulasi tersebut. Hasil analisis menghasilkan model pertumbuhan eksponensial , dengan R² = 0,9996. Berdasarkan model ini, populasi bakteri diproyeksikan mencapai 11.649.482 sel/mL pada jam ke-7. Temuan ini menegaskan bahwa PDB orde satu efektif memodelkan fase eksponensial awal probiotik. Penggunaan data simulasi dalam studi ini juga membuktikan bahwa pendekatan matematis dapat diaplikasikan oleh industri untuk mengestimasi kebutuhan durasi fermentasi secara akurat dan efisien.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Fawzi, N. Y., Abdelghani, D. Y., Abdel-azim, M. A., Shokier, C. G., Youssef, M. W., Gad El-Rab, M. K., Gad, A. I., & Abou-Taleb, K. A. (2022). The ability of probiotic lactic acid bacteria to ferment Egyptian broken rice milk and produce rice-based yoghurt. Annals of Agricultural Sciences, 67(1), 107–118. https://doi.org/10.1016/j.aoas.2022.06.004

Kondybayev, A., Konuspayeva, G., Strub, C., Loiseau, G., Mestres, C., Grabulos, J., Manzano, M., Akhmetsadykova, S., & Achir, N. (2022). Growth and Metabolism of Lacticaseibacillus casei and Lactobacillus kefiri Isolated from Qymyz, a Traditional Fermented Central Asian Beverage. Fermentation, 8(8). https://doi.org/10.3390/fermentation8080367

Purnomo, D., Apridamayanti, P., & Sari, R. (2021). Potensi antibakteri dari susu fermentasi dengan starter Lactobacillus casei terhadap Escherichia coli dan Staphylococcus aureus. Jurnal Cerebellum, 6(2), 31. https://doi.org/10.26418/jc.v6i2.45301

Rahman, D. H., Tanziha, I., & Usmiati, S. (2012). FORMULASI PRODUK SUSU FERMENTASI KERING DENGAN PENAMBAHAN BAKTERI PROBIOTIK Lactobacillus casei DAN Bifidobacterium longum. Jurnal Gizi Dan Pangan, 7(1), 50. https://doi.org/10.25182/jgp.2012.7.1.50-

Sun, Y., Peng, C., Wang, J., Guo, S., Sun, Z. H., & Zhang, H. (2022). Mesopic fermentation contributes more to the formation of important flavor compounds and increased growth of Lactobacillus casei Zhang than does high temperature during milk fermentation and storage. Journal of Dairy Science, 105(6), 4857–4867. https://doi.org/10.3168/jds.2021-20949

Susanto, A., Ramadhani, A. R., & Angriani, D. (2026). Optimasi Biaya dan Gizi Bahan Pangan Mentah Program MBG Siswa. 77–85.

Ubaidilah, A. (2025). Peran Probiotik Dalam Kesehatan Pencernaan Manusia. Journal of Science and Technology: Alpha, 1(3), 69–75. https://doi.org/10.70716/alpha.v1i3.236

Yulia, B. M., Abbas Zaini, M., Kisworo, D., Fakultas, A., Pangan, T., Agroindustri, D., Mataram, U., & Fakultas, ). (2015). PENGARUH PENAMBAHAN PROBIOTIK (Lactobacillus casei) DAN LAMA PENYIMPANAN TERHADAP SIFAT KIMIA KEJU MOZARELLA DARI SUSU KERBAU SUMBAWA [The Effect of Prebiotic Addition (Lactobacillus casei) and Shift Life Towards the Chemical Characteristic of The Mozarel. Pro Food (Jurnal Ilmu Dan Teknologi Pangan), 1(1), 33–39.