PERUBAHAN LEPAS MORTEM PADA OTOT DAN DAGING

PENDAHULUAN Ruang Lingkup : mempelajari perubahan biokimia yang terjadi dalam otot setelah kematian dan efeknya terhadap kualitas daging Otot : bagian tubuh yang dapat melakukan kontraksi dan melalui proses ini mempengaruhi gerak dan posisi hewan

DAGING Otot atau jaringan hewan yang dapat dimakan (setelah hewan disembelih) Jaringan otot hewan, yang susunan biokimianya mirip sekali dengan otot manusia dan karena itu merupakan bahan makanan bernilai gizi tinggi (df. US-FDA) Kualitas daging dipengaruhi oleh: - Perubahan struktur dalam sel otot - Perubahan komposisi sel otot

STRUKTUR DAN SIFAT JARINGAN OTOT

Macam-macam Otot Otot Bergaris/otot skelet - Kontraksi dipengaruhi rangsangan dari sistem saraf - Struktur mikroskopis bergaris-garis, terkecuali otot jantung, yang bergaris-garis tetapi tidak dipengaruhi sistem syaraf sentral Otot Polos - Kontraksi tidak dipengaruhi rangsangan dari sistem syaraf sentral - Struktur mikroskopis tidak bergaris-garis - Usus, dinding perut, burih, dll. Otot Jantung

Ditutupi jaringan penunjang : Struktur Otot Skelet Diameter OTOT 100 mm 1.0 mm Ikatan/kumpulan serat otot (Fibre Bundle) 0.1 mm Serat otot/sel otot Retikulum Endoplasma Miofibril Sarkoplasma 0.001 mm Serat otot Ikatan Serat Otot Otot Ditutupi jaringan penunjang : Endomisium Perimisium Epimisium

Bagian-bagian Sel Otot Sarkolemma : - Membran sel yang terdiri dari 3 lapisan - Lapisan paling dalam = mambran plasma dalam - Kedua ujung sistem T bertemu dekat pada 2 kantung terminal (terminal sacs) dari Retikulum Endoplasma

Retikulum Endoplasma - Sistem membran didalam sel yang tersusun sejajar dengan sumbu panjang sel. - Sistem T dan Retikulum Sarkoplasma terlibat dalam kontraksi otot - Sistem T dan Retikulum Sarkoplasma bertemu pada titik Triadik Mitokhondria : Tempat berlangsungnya transformasi energi Lisosoma : organel yang berisikan enzim-enzim hidrolitik dan katepsin (enzim-enzim proteolitik)

Partikel glikogen dan tetesan minyak Inti sel : - Jumlah inti sel banyak - Peranan : terutama sintetis protein Alat Golgi :fungsi tidak jelas, diperkirakan menghasilkan sekresi-sekresi Sarkoplasma : plasma sel, merupakan matriks dari isi sel, bersifat setengah padat dan terdiri dari mioglobin, enzim, zat-zat metabolit

Miofibril : - Bagian sel yang terlibat langsung dalam kontraksi otot - Pada otot bergaris, penyusunannya menimbulkan efek bergaris - Pola garis yang tampak dibawah sinar terpolarisasi : a. A-band : Bagian yang hitam, yang dibelah dua oleh Zone II yang terang b. I-band : Bagian yang terang, yang dibelah dua oelh Garis Z (garis tipis) Sarkomer adalah bagian dari miofibril yang diapit oleh 2 garis Z dan merupakan unit kontraksi

Diagram Sarkomer Garis M I-Band A-Band I-Band Garis Z  = 1  1 miofibril I-Band A-Band I-Band  = 1  Garis Z

SUSUNAN FILAMEN DALAM MIOFIBRIL A-band Zone II Aktin Aktin Miosin Garis Z Garis Z Aktin Aktin SUSUNAN FILAMEN DALAM MIOFIBRIL

A-band : bagian yang gelap, bersifat antisotropik/birefrigent bila dilihat dengan sinar terpolarisasi, terdiri dari filamen tebal (miosin) dan filamen tipis (aktin) I-band : bagian yang terang, bersifat isotropik, terdiri dari filamen tipis Garis Z : garis gelap ditengah-tengah I-band, merupakan tempat pengikatan filamen tipis Zone 1 : bagian yang terang dalam A-band Garis M : garis gelap dalam zone H, diduga berfungsi untuk mempertahankan posisi filamen agar dapat bergeser melewati satu sama lain

KONTRAKSI OTOT Kontraksi dan relaksasi otot terjadi karena interaksi antara: a. Aktin b. Miosin : memiliki aktivitas enzim ATP-ase c. ATP : terdapat dalam bentuk komplek Mg-ATP dalam sel otot dalam keadaan relaksasi Enzim ATP-ase : aktivitas dipengaruhi oleh Ca dan Mg Pembebasan ATP dan komplek Mg-ATP juga dipengaruhi ion Ca Energi untuk melakukan kontraksi otot diperoleh dari hidrolisis ATP ATP + H2O ADP + H3PO4 ATP-ase 250C : -11.5 kcal/mol

Proses Kontraksi Serat otot menerima rangsangan dari pusat syaraf sentral Depolarisasi membran sel otot dan sistem T Pembebasan ion Ca dari kantung terminal Adanya calsium mengakibatkan pembebasan ATP dari komplek Mg-ATP dan aktivitas enzim ATP-ase Hidrolisis ATP oleh enzim ATP-ase membebaskan energi untuk kontraksi Terjadi kontraksi otot yaitu pergeseran aktin melalui miosin, membentuk aktomiosin

Proses Relaksasi Rangsangan dari pusat syaraf sentral berhenti Ion Ca diikat kembali oleh Retikulum sarkoplasma Enzim ATP-ase menjadi non aktif ATP mambentuk komplek Mg-ATP yang merupakan pemisah antara filamen aktin dan miosin Tidak lagi terjadi pergeseran kedua filamen

ATP-Kreatin-fosfotransferase Sumber ATP Dalam Otot Respirasi aerob (keadaan normal) utama Reaksi Lohmann (keadaan darurat/kelelahan otot) ADP + Kreatin-P ATP + Kreatin ATP-Kreatin-fosfotransferase Kreatinkinase

KONVERSI OTOT MENJADI DAGING

3 Fase Daging Hewan Setelah Kematian : Fase Pra-Rigor : - Otot lentur dan Lunak (otot dalam keadaan relaksasi) karena masih tersedia cukup ATP dan Mg - Kadar ATP konstan dan kreatin-P menurun pesat - Masih ada glikolisis aktif Fase Rigor Mortis : - Otot kejang dan keras - Lama fase rigor dipengaruhi banyak faktor - Mamalia : terjadi 8-12 jam setelah kematian, lamanya 15-20 jam - Ikan : terjadi 1-7 jam setelah kematian, lamanya lebih pendek dari mamalia Fase Lepas Rigor - Daging berangsur-angsur lunak dan memperoleh sifat organoleptik lain (flavor dan tekstur) yang diinginkan

Aging Ageing : lama dan kondisi penyimpanan karkas agar daging memperoleh sifat organoleptik yang diinginkan Cara Ageing : - Suhu 1.70C selama 1 – 4 minggu - Suhu 200C selama 48 jam, penyinaran UV Bila lebih lama terjadi : - Pembusukan oleh M.O - Pengeringan - Flavor menyimpang Catatan : tak pernah pada daging babi karena menjadi tengik

PEMOTONGAN/PENYEMBELIHAN HEWAN Pembersihan Hewan Pembiusan hewan (stunning) Peluru tumpul Listrik Penyembelihan + pembuangan darah Pemotongan karkas setengah karkas seperempat karkas Pembuangan kulit, kaki, jeroan Ageing

Faktor Yang Mempengaruhi Kualitas Daging: Penanganan pra pemotongan : - Hewan tidak strees - Kondisi hewan baik Kondisi pemotongan : - Hewan bersih - Kebersihan lingkungan - Penanganan jeroan, darah dsb. Penanganan pasca pemotongan : - Teknik penggantungan karkas - Suhu dan lama ageing

PERUBAHAN UTAMA YANG TERJADI SETELAH KEMATIAN HEWAN/IKAN Sirkulasi Darah Terhenti Aktivitas fagosit terhenti Suplai Oksigen Terhenti Potensial Oksidasi-reduksi Turun Respirasi terhenti Glikogen tidak membentuk CO2 Glikolisis mulai Glikogen menjadi asam laktat pH turun Kadar ATP dan Kreatin-P Turun Enzim katepsin dibebaskan dan mulai aktf Rigor Mortis Mulai Denaturasi protein Akumulasi zat metabolit prekursor zat flavor, dll Eksudasi Diskolorisasi Penguraian protein Pertumbuhan bakteri

GLIKOLISIS LEPAS MORTEM DALAM OTOT (2 Jalur) Glikogen Jalur 1 Jalur 2 Glukosa -1-P Senyawa dekstrin Glukosa-6-P Maltosa Reaksi glikolisis Asam Laktat Glukosa Jalur 1 : Dominan pada otot ikan Jalur 2 : Dominan pada otot Mamalia

Asam laktat + As. Organik glikolisis menyebabkan : pH turun hingga pH 5.3 pH otot mamalia paling rendah 5.3 - Glikolisis berhenti - Umumnya saat rigor mortis tercapai Glikolisis : 2 ATP/mol glukosa berhenti Kreatin P : menurun ATP-ase : Tetap aktif - Kadar ATP turun - Bantalan ATP yg memisahkan filamen aktin dan miosin hilang - Terbentuk aktomiosin (irreversibel) - Otot menjadi kaku (rigor mortis)

Besar dan Kecepatan Penurunan pH Berpengaruh terhadap kualitas daging Keadaan normal : Kecepatan penurunan pH Laju glikolisis

Faktor yang mempengaruhi laju glikolisis : Jenis otot enzim yang mengontrol glikolisis berbeda pada tiap jenis otot Kapasitas buffer otot oleh: - Asam amino - Carnosine - Anserine

Besarnya penurunan pH berpengaruh terhadap : Tekstur daging Daya ikat air (water holding capacity) Warna daging Resistensi terhadap pembusukan oleh mikroorganisme

Penurunan pH ditentukan oleh : Perlakuan terhadap hewan sebelum disembelih : - stress - over exercise - kelaparan - pemberian hormon epinephrin Jenis otot : Otot merah dan otot putih Jenis hewan : daging babi > daging sapi Suhu penyimpanan

Penguraian ATP Menjadi Hipoksantin ATP-ase Adenilatkinase 2 ATP 2 ADP ATP + AMP AMP-deaminase Hipoksantin : - flavor pahit - flavor menyimpang pada daging irradiasi IMP Fosfatase Inosin Fosforilase Hidrolase Fosfatase Ribosa + Hipoksantin Ribose-1-P+Hipoksantin IMP = Flavor Enhancer/Potentiator

RESOLUSI RIGOR Karkas Pre Rigor Rigor Mortis Resolusi Rigor Penyebab : 14 hari, 0.5-20C 48 jam, 200C+UV 8-12 jam stlh mati Karkas Pre Rigor Rigor Mortis Resolusi Rigor - Lentur - Lunak - Kaku - Keras - Lentur - Keras Penyebab : - Membran lisosom rusak, enzim katepsin dibebaskan, hidrolisis miosin, aktinin = aktin - Enzim CAF (Calcium Activated Factor)

Denaturasi Protein, Eksudasi, Perubahan Warna, Tekstur dan Flavor pH turun (<pH 7.0) Suhu karkas naik (=animal heat) 37.60C-39.00C dalam ruang dingin DENATURASI PROTEIN

EFEK DENATURASI Water Holding capacity turun Eksudasi Penyebab : Denaturasi protein sakkoplasma dan/atau protein kontraktil Prot. Sarkoplasma melekat pada Prot. Kontraktil WHC

Perubahan warna Daging pucat Penyebab, pH turun sehingga : a. Sifat fisik miofibril berubah, refleksi cahaya berubah b. Fungsi Mitokhondria berubah, kemampuan mioglobin untuk mengikat O2 terpengaruhi c. Oksidasi oksimioglobin menjadi metmioglobin Pembentukan zat flavor = hasil penguraian ATP Perubahan tekstur, struktur menjadi renggang dan akhirnya lunak