Pertumbuhan Mikroorganisme Dalam Bahan Pangan Dengan Penambahan Bahan Pengawet Tri Wardani Widowati

Pendahuluan - Preservatives: senyawa kimia , baik yg terdapat secara alamiah maupun yg terbentuk selama pengolahan, yg dapat membunuh mo atau mengontrol pertumbuhannya dlm pangan. yg terdapat secara alamiah: lisozim pd putih telur, asam organik pd jeruk. - yg terbentuk selama pengolahan: asam laktat pd fermentasi yoghurt.

Tujuan - diberikan dlm  relatif kecil BTM: a. scr khusus ditambahkan utk melindungi pangan dr mo b. ditambahkan utk meningkatkan sifat fungsional - aplikasi preservatives: telah dikenal sejak 6.000 SM: penggaraman, membakar sulfur, pengasapan, penambahan rempah-rempah, asam dan alkohol. - aplikasi: harus memenuhi UU dan berstatus GRAS Tujuan - diberikan dlm  relatif kecil - membunuh mo yg tidak diinginkan - mencegah atau menghambat pertumbuhan mo dlm pangan. - Preservatives berbeda spektrum kerjanya. - Germicide: membunuh semua tipe.

Faktor yg harus dipertimbangkan - sifat-sifat antimikrobial - kesesuaian utk aplikasi dalam pangan - upaya utk memenuhi peraturan - agar sesuai untuk aplikasi pangan, - senyawa kimia harus: - memiliki sifat antimikrobial yg diinginkan - tidak mempengaruhi kualitas normal suatu pangan (tekstur, flavor, warna) - tidak berinteraksi dgn komponen pangan shg mjd inaktif - memiliki sifat antimikrobial yg tinggi pd pH, Aw, Eh, dan suhu penyimpanan pangan - stabil selama penyimpanan - ekonomis dan mudah tersedia

- pangan dapat mgd zat antimikrobial dgn 3 cara: a. terdapat scr alamiah b. terbentuk selama pengolahan c. ditambahkan sbg ingredients  harus memiliki status GRAS dan diizinkan pemakaiannya oleh lembaga yg berwenang - preservatives yg ditambahkan: a. scr khusus sbg preservative antimikrobial b. meski memiliki sifat antimikrobial, ditambahkan utk tujuan berbeda  indirect antimi crobials.

Nitrit dan Nitrat - diizinkan dipakai pd daging yg diproses dgn panas, unggas, keju, dan produk ikan - tujuan: mengontrol pertumbuhan, produksi toksin, germinasi Clostridium botulinum, C. butyricum, C. tyrobutyricum. - efek antibakterial diperkuat pd pH rendah (5,0-6,0), dgn adanya sorbat, dan dgn adanya agen pereduksi (askorbat, erithorbat, dan sistein). Pada daging memberikan efek ganda yaitu pencegahan oksidasi mioglobin menjadi met-mioglobin dan pembentukan nitroso-oksimioglobin yg berwarna merah cerah Kelemahan : reaksi nitritoksid dan senyawa amin sekunder dan tersier membentuk nitrosamin yang bersifat karsinogenik Sekarang penggunaannya sangat dibatasi bahkan di beberapa negara sudah dilarang

Sulfur dioksida (SO2) dan Sulfit (SO3) - utk mengontrol mo dan insekta pada buah, jus buah, anggur, minuman, sosis, pickels, dan udang segar. - lebih efektif thd kapang dan khamir (pH < 4,5) drpd bakteri. - Mode of action: asam sulfat yg tidak terdisosiasi memasuki sel dan bereaksi dgn gugus thiol protein, enzim dan kofaktor, dan komponen seluler lainnya. - merusak vitamin B1  dilarang.

Hidrogen peroksida - H2O2 - digunakan pd pengolahan keju, liquid egg, bahan pengemas dan peralatan pengolahan pangan. - pd susu mentah dan liquid egg, katalase digunakan sebelum pasteurisasi utk menghidrolisis H2O2 menjadi air dan oksigen. - merupakan agensia pengoksidasi yg kuat. - digunakan juga utk menghasilkan tepung serat tanaman termodifikasi, mereduksi sulfit pd wine.

Epoksida - bentuk: etilen oksida, propilen oksida. - fungsi: sbg fumigan untuk mematikan mo dan insekta - mode of action: germisidal. - sbg. agen alkilasi, bereaksi dgn berbagai gugus (-SH, -NH2, dan -OH). - dapat toksik pd konsentrasi tinggi (sbg residu).

BHA, BHT, TBHQ - utamanya sbg antioksidan [ ] < 200 ppm BHA, BHT, TBHQ - utamanya sbg antioksidan [ ] < 200 ppm. - indirect antimicrobials - menghambat pertumbuhan bakteriGram (+) dan (-) [ ] 50- 400 ppm, kapang dan khamir. - Mode of action: efek negatif pd membran sel dan enzim. - efektivitas  dgn adanya sorbat, efek  dgn adanya lipid berkadar tinggi pd suhu rendah Chitosan - mrp polimer kationik, hasil hidrolisis alkalis thd khitin dari cangkang Crustaceae. - aplikasi: pengawetan pangan - mode of action: destabilisasi fungsi dinding dan membran sel

Lisozim - tdp pd putih telur, remis, kerang - mode of action: hidrolisis peptidoglikan pd bakteri Gram (+) dan (-) - efektif bekerja pd pH 6,0-7,0 pd [ ] 0,01-0,1% EDTA - fungsi: mengkhelat logam ([ ] 100 ppm) - Dosis 5000 ppm: EDTA tidak menunjukkan efek toksik dan tidak diabsorpsi dalam saluran GI. - kemampuannya utk mengkhelat kation divalen: EDTA dapat mendestabilisasi fungsi barrier membran luar dr. bakteri Gram (-) dan dinding sel bakteri Gram (+).

Monolaurin - aplikasi pd daging, ayam, sosis, ikan cincang Monolaurin - aplikasi pd daging, ayam, sosis, ikan cincang. - mode of action: destabilisasi fungsi membran. - efek diperkuat dgn laktat, sorbat, askorbat, nisin; efek diperlemah o/ senyawa berpati atau berprotein. Rempah-rempah - banyak rempah-rempah, bumbu, dan ekstrak tanaman memiliki efek antimikrobia. - Contoh: aldehid sinnamat (dari kayu manis), eugenol (cengkeh), paramene dan thymol (oregano dan thyme), allicin (bawang putih), - mode of action: bakteriostatik dan fungistatik.

Diasetil - dihasilkan oleh BAL - Spektrum antibakterial: Gram (+)dan (-). - mode of action: deaktivasi enzim-enzim penting. - [ ] efektif: 0,1-0,25% - flavor yg intens tidak disukai. Bacteriocin - senyawa protein yg dapat membunuh bakteri yg berkerabat dekat (Tagg et al., 1976). - diproduksi oleh bakteri Gram (+) dan (-) - mode of action: bakterisidal (destabilisasi fungsi membran) - contoh: pediocin, nisin, sakacin

Asam-asam Organik ASAM ASETAT, garamnya dan cuka digunakan pd berbagai bahan pangan utk menghambat pertumbuhan dan viabilitas bakteri Gram (+) dan (-), khamir dan kapang. Mode of action: bakteriostatik ([ ] = 0,2%), bakterisidal ([ ] = > 0,3%)  tergantung pH (pH < 4,5). ASAM PROPIONAT - digunakan sbg fungistatik, aktif pd bakteri Gram (+) dan(-). Gram (-)  lebih sensitif pd pH < 5,0 dan [ ] asam = 0,1-0,2%.

ASAM LAKTAT asam laktat dan garamnya digunakan lebih banyak digunakan sbg penguat flavor drpd sbg zat anti bakterial (pH 5,0). [ ] = 1-2 % dlm bahan pangan  efek anti bakterial . - Spektrum: penghambatan bakteri Gram (+) dan (-). Aplikasi: produk daging olahan, pencucian karkas. ASAM BENZOAT asam benzoat banyak dipakai pd produk ber-pH rendah ([ ] = 500-2000 ppm): -minuman (beralkohol dan tidak), pickles, salad dressing. MODE OF ACTION: - disosiasi molekul dlm sitoplasma setelah melewati membran  reduksi gradien proton netralisasi proton motive force  reduksi pH internal  denaturasi protein  kematian.

PENGASAPAN - untuk kebanyakan produkdaging, ikan, dan keju. - asap dihasilkan dari pem bakaran kayu oak, tempurung - alternatif: asap cair - alasan pengasapan: - memberikan flavor, tekstur, warna yg disukai - masa simpan yg panjang asap mgd bahan kimia yg tertumpuk pada permukaan pangan  kebanyakan memiliki sifat antimikrobial (formaldehid, fenol, cresol) Asap juga mgd zat kimia karsinogenik: benzopyrene dan dibenzanthracene - asap memiliki sifat antifungal pengasapan dapat bersifat bakteriostatik & bakterisidal, tgt pd suhu dan waktu kontak, derajat kekeringan, dan konsentrasi