Food Biopreservatives of Microbial Origin

Presentasi berjudul: "Food Biopreservatives of Microbial Origin"— Transcript presentasi:

1 Food Biopreservatives of Microbial Origin
Definisi Pengawetan dengan menggunakan metabo- lit sekunder bakteri food grade, baik secara lang- Sung maupun tidak langsung. Pengantar Makanan fermentasi tidak hanya memiliki rasa lezat dan menyegarkan, tetapi juga memiliki: - masa simpan yg lebih lama - rendahnya risiko menjadi sakit akibat penyakit -asal makanan. Metode ini membantu nenek moyang kita utk mengawetkan pangan dlm bentuk fermentasi yg memiliki masa simpan yg lebih lama drpd dlm btk segar. Bakteri food grade yg berasosiasi dgn fermenta- si pangan dapat memproduksi berbagai jenis Metabolit yg memiliki sifat-sifat antimikrobial: laktat, asetat, bakteriosin, hidrogen peroksida. Terdapat minat yg meningkat utk mengaplika- sikan zat antimikroboal ini pd makanan non fermentasi. A. Penggunaan sel viabel - sbg kultur starter utk mengawetkan makanan dingin. - meliputi penambahan sel viabel Lc. Lactis, bbrp spesies Lactobacillus, dan spesies Pediococcus dlm jumlah besar utk mengen- dalikan kerusakan dan bakteri patogen selama penyimpanan suhu rendah (suhu < 5 C)

2 - Dgn penambahan BAL mesofilik ini pertum-
buhan bakteri perusak psikotrofik dan patogen dapat dikontrol. Pertumbuhan bakteri di atas juga dapat dikurangi oleh BAL pd suhu < 10 – 12 C. - Aplikasi: a. penambahan BAL pd daging segar, makanan laut, telur cairan, dan bbrp produk daging olahan utk menghambat pertumbuhan Clostridium botulinum, Salmonella serovars, dan Staphylococcus aureus. b. penambahan spesies Lactobacillus, Lacto- coccus, dan Leuconostoc pd susu, daging, dan makanan laut utk menghambat pertum- buhan bakteri perusak psikrotrofik seperti Pseudomonas  penghambatan sampai 90% selama 4-10 hari penyimpanan dingin. c. Penambahan sel BAL pd susu mentah dingin dapat meningkatkan rendemen keju dan ma- sa simpan keju cottage. B. Penggunaan asam-asam organik - asam laktat dihasilkan oleh bbrp spesies Lactobacillus yg memproduksi L(+)- atau DL-laktat, asam asetat dihasilkan oleh Acetobacter aceti, dan asam propionat oleh Propionibacterium spp. - status produsen: masuk daftar GRAS - peranan: a. memperkuat flavor b. meningkatkan masa simpan c. tindakan pencegahan thd mo tak diinginkan - asam asetat, garamnya dan cuka dipakai utk menghambat pertumbuhan dan mengurangi viabilitas bakteri Gram (+) dan (-), khamir dan kapang. Mode of action: bakteriostatik (0,2%) dan bakterisidal (>0,3%), lebih efektif thp bakteri Gram (-). Efek: tergantung pH  lebih efektif pd pH rendah (pH < 4,5). Apli- kasi: pd salat dressing dan mayonnaise, pen- cucian karkas.

3 - asam propionat dan garamnya digunakan sbg
penghambat fungi, juga efektif mengendalikan pertumbuhan dan mengurangi viabilitas bakteri Gram (+) dan (-). Bakteri Gram (-) lebih sen- sitif pd < pH 5,0 bahkan pd taraf 0,1-0,2%. A- plikasi: pengendalian kapang pd keju, mentega, dan produk roti, dan utk mencegah pertumbuh- an bakteri dan khamir pd sirup, saus apel dan bbrp buah segar. - asam laktat dan garamnya diaplikasi pd pangan lebih sbg penguat flavor drpd sbg zat antimi- krobial terutama bila pH di atas 5,0. Efek an- tibakterial ditunjukkan bila dipakai pd taraf 1-2%. Mode of action: bakteriostatik (bakteri Gram (+) dan (-) dan bakterisidal (pH di bawah 5,0. Aplikasi: produk daging olahan, pencuci karkas. - Efek antimikrobia asam-asam organik ini dise- babkan oleh molekulnya yg tidak terdisosiasi. C. Penggunaan diasetil - diproduksi oleh bbrp spesies BAL dlm jumlah besar (esp. metabolisme sitrat). - antibakterial thd bakteri Gram (+) dan (-). - bakteri Gram (-) esp sensitif pd pH < 5,0 - taraf efektif 0,1-0,25% - kombinasi dgn panas: lebih bakterisidal D. Penggunaan hidrogen peroksida - dihasilkan oleh sebagian BAL (aerobik) - dilepaskakn ke lingkungan utk melindungi diri sendiri - mode of action: bakteriostatik (6-8 µg/ml), tetapi jarang bakterisidal (30-40 µg/ml) - mrp agen pengoksidasi yg kuat - dapat menjadi zat antimikrobial thd bakteri, fungi dan virus - aplikasi pd susu: mengaktivasi sistem lakto- peroksidase-tiosianat pd susu mentah. - aplikasi terbatas akibat sifat pengoksidasinya E. Penggunaan reuterin - dihasilkan oleh bbrp strain Lactobacillus reuteri  ß-hidroksipropionildehid yg aktif thp bakteri Gram (-). - efek antibakterial dgn cara menginaktivasi bbrp enzim penting spt ribonukleotida reduk- tase.

4 F. Penggunaan bakteriosin
- diproduksi oleh banyak spesies BAL dan Propionibacterium - berupa protein, sebagian berukuran besar dan labil thd panas, sebagian lagi kecil dan stabil thd panas. - bakterisidal thd kebanyakan bakteri Gram (+) - Produsen: Lactococcus, Streptococcus, Leuco- nostoc, Pediococcus, Bifidobacterium, dan Propionibacterium yg berperan dlm fermentasi pangan. - Bbrp contoh: Nisin (Lactococcus lactis), 34 aa Pediocin AcH (Pediococcus acidilactici), 44 aa Sakacini A (Lactobacillus sakei LB 706), 43 aa - Determinan genetik: plasmid dan kromosom - Sifat kimia: kationik, hidrofobik, kecende- rungan utk membentuk agregat, sebagian punya aa termodifikasi (lanthionin) dan jembatan di- sulfida. - sintesis: ditranslasi oleh ribosom sbg prepepti- da. Diproses kmd mjd peptida aktif. Ditranslo- kasi mll membran oleh protein transpor. - Stabilitas: stabil thd panas, pH rendah, pen- dinginan dan pembekuan, thd pelarut organik, garam dan enyim, ttp sensitif thd enzim pro- teolitik. G. Penggunaan khamir - khamir-khamir ttt termasuk Saccharomzces cerevisiae memproduksi bbrp protein yg me- miliki sifat antimikrobial terbatas: toksin pembunuh atau zymocin, yg aktif thd fungi - Senyawa penghambat berupa protein kecil atau enzim. - Mekanisme: sel khamir menempel dgn erat pd miselia kapang, memproduksi -gluconase yg mendegradasi dinding sel kapang tsb. - Tidak dianggap patogen  fungisida