Peranan bakteri asam laktat terhadap peningkatan stabilitas, kualitas, keamanan, dan jumlah carnosine dalam fermentasi petis daging sebagai makanan fungsional

PRAMONO, Yoyok Budi, Promotor Prof. Dr. Ir. Endang S. Rahayu, MS

2009 | Disertasi |

Penelitian tentang potensi fermentasi petis daging sebagai makanan fungsional telah dilakukan. Salah satu makanan fungsional yang dikembangkan saat ini adalah makanan fungsional berbasis fermentasi dengan bakteri asam laktat sebagai kultur starter. Sebagai contoh adalah petis daging fermentasi yang diharapkan dapat meningkatkan jumlah carnosine. Carnosine sebagai peptida bioaktif tersusun dari β-alanil-L-histidil mempunyai kemampuan menjaga performans fisiologis dan meminimalkan resiko penyakit degeneratif. Tujuan penelitian ini adalah mengungkap peran bakteri asam laktat dalam menghasilkan petis daging fermentasi dengan mutu dan keamanan yang lebih terjamin, serta mempunyai nilai tambah fungsional. Mutu dikaitkan dengan peningkatan kualitas, pengendalian stabilitas, serta penjaminan keamanan produk. Bahan utama dalam penelitian ini adalah daging sapi dan garam, serta beberapa media untuk pertumbuhan dan beberapa bahan kimia untuk analisis. Penelitian dilakukan dalam 3 tahap, yaitu penelitian I : mempelajari perubahan fisikawi, kimiawi, dan mikrobiologis fermentasi spontan daging secara semi kering dan dalam berbagai larutan garam. Penelitian II : Isolasi dan seleksi bakteri asam laktat dari mikrobiota fermentasi petis daging. Seleksi didasarkan pada kemampuan menekan bakteri pembusuk, indikator komponen off-flavor (Total Vo;atil base Nitrogen (TVN) dan Tri Metil Amin (TMA)), bakteri patogen, dan bakteri penghasil histamin. Kriteria selanjutnya kemampuan untuk meningkatkan jumlah carnosine. Penelitian III : fermentai daging terkendali dengan kultur murni bakteri asam laktat terpilih. Hasil penelitian I menunjukan bahwa fermentasi spontan daging terbaik dengan larutan garam 20% (b/b) selama 46 jam fermentasi. Fermentasi tersebut mampu menekan bakteri pembusuk dan bakteri patogen hingga 102-103 CFU/g, serta menghasilkan protein terlarut yang cukup tinggi dan kandungan histamin yang paling rendah dibandingkan dengan konsentrasi larutan garam yang lain. Pada penelitian tahap II diperoleh 11 isolat bakteri asam laktat yang semuanya diidentifikasi sebagai anggota genus Pediococcus. Karakteristik isolatisolat tersebut adalah menghasilkan asam (ditandai dengan koloni berzona jernih pada media MRS yang mengandung CaCO3 1%), Gram positif, kokus, selnya ada yang tetrad atau dua-dua, dan katalase negatif. Hasil seleksi dengan menguji antagonisme terhadap bakteri pembusuk, bakteri patogen, dan bakteri penghasil histamin serta berdasarkan kemampuannya menekan indikator komponen off-flavor (TVN dan TMA) dan histamin terpilih 5 isolat yaitu Pediococcus sp. YDA1, Pediococcus sp. YDA3, Pediococcus sp. YDA4, Pediococcus sp. YDA10, dan Pediococcus sp. YDA11. Penelitian selanjutnya dilakukan fermentasi terkendali menggunakan lima isolat terpilih untuk melihat kemampuannya didalam meningkatkan jumlah carnosine. Hasilnya diperoleh 2 isolat yang paling baik, yaitu Pediococcus sp. YDA3 dan Pediococcus sp. YDA4. Peningkatan jumlah carnosine hingga 3,16x dan 2,92x. Hasil identifkasi molekular dengan metode 16S RNA menunjukan bahwa Pediococcus sp. YDA3 diduga kuat sebagai anggota spesies Pediococcus acidilacticii dan Pediococcus sp. YDA4 diduga kuat sebagai anggota spesies Pediococcus pentosaceus. Penelitian tahap III menggunakan dua isolat terpilih diperoleh hasil carnosine meningkat 3,16x dan 2,92x, mampu menekan anggota kelompok coliform dan bakteri penghasil histamin hingga1 log cycle, protein terlarut meningkat hingga 10,3%, mampu menekan histamin hingga 5,8 mg/100g, mampu menekan TVN hingga 42,8 mg/100g, dan mampu menekan TMA hingga 23,2 mg/100g. Hal ini menunjukan bahwa kedua isolat mampu menjaga mutu, meningkatkan kualitas, dan menjaga keamanan fermentasi petis daging. Kemampuan yang paling penting adalah meningkatkan potensi petis daging sebagai makanan fungsional karena dapat meningkatkan kadar carnosine.

The research on petis - meat fermentation - as functional food has been done. One of functional food was petis - meat fermentation - by lactic acid bacteria as starter culture to increase carnosine concentration. Carnosine is a bioactive peptide contained of β-alanil-L-histidin. That was able to maintain the physiological performance and minimize the risk of degenerative diseases. The research purpose was to study the role of lactic acid bacteria on petis - meat fermentation – in relation to the quality, safety and its functional property. The research was conducted in 3 steps. First, physical, chemical and microbiological changes of semidry spontaneous meat fermentation, and brine fermentation were investigeted. Second, the isolation and selection of lactic acid bacteria from meat fermentation microbe were done. The selection was based on the capability of lactic acid bacteria to reduce of spoilage bacteria, and TVN (total volatile base nitrogen) and TMA (three metyle amine) as indicator component of ”off-flavor”, pathogenic and histamin producer bacteria. The next selection was capability of lactic acid bacteria to increase of carnosine concentration. Third research was meat fermentation inocculated with selected pure culture. The result has 20% brine as best spontaneous fermentation for 46 hours fermentation. This fermentation condition can reduce of spoilage and pathogenic bacteria untill 102- 103 CFU/g at room temperature, and produced highest soluble protein and lowest histamin concentration than others. The isolation of meat fermentation obtained 11 lactic acid bacteria from Pediococcus genus. The characteristic isolates were coccus, to produce clear zone colony at MRS medium contain of 1% of CaCO3, tetrad cells or double two cells, Gram-possitive, and negative catalase. Five isolates can prevent spoilage, pathogenic and histamin producer bacteria, and ”off-flavor” indicator component. They were Pediococcus sp. YDA1, Pediococcus sp. YDA3, Pediococcus sp. YDA4, Pediococcus sp. YDA10, and Pediococcus sp. YDA11. The two of 5 isolates showed capability of increasing carnosine concentration, which were Pediococcus sp. YDA3 and Pediococcus sp. YDA4. The moleculer identification of Pediococcus sp. YDA3 was Pediococcus acidilacticii and Pediococcus sp. YDA4 was Pediococcus pentosaceus. Fermentation using 2 isolates of lactic acid bacteria can improve carnosine concentration up to 3,16 times and 2,92 times; reduce coliform and histamin producer until 1 log cycle; improve soluble protein concentration up to 10,3%; reduce histamin concentration until 5,8 mg/100 g; reduce TVN until 42,8 mg/100 g; and TMA until 23,2 mg/100 g. It’s means that fermentation with 2 selected isolates was capable to improve the quality, safety and functional property.

Kata Kunci : Fermentasi daging, Pediococcus, Carnosine, meat fermentation, Pediococcus, carnosine