TUGAS UAS BIOLOGI - MIKROBIOLOGI DALAM PRODUKSI PANGAN FERMENTASI.
MIKROBIOLOGI DALAM PRODUKSI PANGAN FERMENTASI
Source by
Mikrobiologi Pangan, edisi 5
(Fundamental Food Microbiology, Fifth edition)
oleh : Bibek Ray, Arun Bhunia
SOURCE (https://images.app.goo.gl/sYNav3sgapB6ENHS8)
Produksi produk fermentasi memiliki dua aspek terkait namun terpisah, yang pertama melibatkan peran aktivitas metabolik mikroorganisme selama proses fermentasi penyimpanan produk dan kedua yang melibatkan parameter yang digunakan selama pengolahan dan penyimpanan produk. Fermentasi melibatkan proses mengekspos bahan pangan segar atau dasar ke suatu kondisi yang membantu pertumbuhan dan metabolisme mikroorganisme tertentu atau yang menguntungkan. Bergantung pada produk, fermentasi dapat dilakukan dengan satu spesies dan strain yang menonjol. Namun, pada sebagian besar fermentasi, terjadi keterlibatan campuran beberapa populasi spesies dan strain bakteri, atau bahkan bakteri dan khamir atau bakteri dan kapang. Ketika proses fermentasi melibatkan campuran populasi, anggota populasi itu tidak boleh bersifat antagonis satu sama lain, akan lebih baik jika saling bersinergis. Makanan dapat difermentasi dengan tiga cara berbeda, bergantung pada sumber mikroorganisme menguntungkan, yaitu fermentasi alami, back slopping, dan fermentasi terkontrol (buatan).
A. SUSU
Source (https://images.app.goo.gl/vWZahzA3rAcjXrqeA)
Pada produk susu fermentasi, semua kandungan pada susu masih berada di dalam produk akhir kecuali yang di metabolisme secara parsial oleh bakteri. Pada keju, sebagian besar kandungan susu dikeluarkan dalam bentuk whey (air dadih) untuk menghasilkan produk akhir. Pertumbuhan mikroorganisme menguntungkan dan kualitas produk susu fermentasi dipengaruhi oleh komposisi dan kualitas susu yang digunakan dalam proses fermentasi. Berbagai macam produk susu fermentasi dihasilkan di dbelahan dunia. Sebagian kecil produk tersebut dihasilkan melalui fermentasi yang terkontrol, dan jenis mikrob serta perannya sudah diketahui peranannya. Sisanya, yang melalui fermentasi alami atau black slopping, belum diketahui pasti profil mikrob serta peranannya. Berbagai macam bakteri asam laktat dan beberapa khamir ditemukan mendominasi flora mikrob dalam produk berikut, yaitu:
1. Buttermilk. Dibuat dengan spesies Lactococcus tanpa atau dengan Leuconostoc cremoris, beberapa memiliki biovar diasetilaktis sebagai pengganti Leu. cremoris.
2. Yoghurt. Dibuat dengan Streptococcus thermophilus dan Lactobacillus delbrueckii.
3. Susu asidofilus. Dibuat dengan Lab. acidophillus.
4. Susu bifidus. Dibuat dengan Bifidobacterium spp.
5. Yakult. Dibuat dengan Lab. casei dapat mengandung Bifodobacterium spp.
6. Kefir. Dibuat dengan Lab. kefir (beberapa spesies khamir bersama dengan Leuconostoc, Lactobacillus, dan Lactococcus spp.
7. Kumiss. Dibuat dari Lab. delbrueckii subsp. bulgaricus dan khamir.
1. Mikrobiologi dalam Fermentasi Buttermilk Terkultur.
Produk ini dihasilkan dari susu skim secara parsial melalui fermentasi terkontrol dengan kultur biang.
Source (https://images.app.goo.gl/tNWbisQYBm741yKL9)
1.1. Karakteristik Produk
Buttermilk memiliki rasa asam yang enak (dari asam laktat) dan derajat aroma yang tajam (dari diasetil) dengan sedikit busa atau buih (dari CO2). Warnanya putih dengan tekstur yang lembut dan kental.
1.2. Pengolahan.
a. Susu skim >9% SNF (padatan non lemak) + sitrat (0,2%)
b. Panaskan pada suhu 85°C selama 30 menit (membunuh bakteri)
c. Dinginkan pada suhu 22°C, tambahkan kultur biang, aduk selama 50 menit.
d. Inkubasi pada 22°C selama 12 jam, pH 4,7, tingkatkan keasaman 0,9%
e. Setelah gel merekah, dinginkan 4,5°C dan asinkan (kemas)
1.3. Kultur Biang.
Lactococcus lactis spp. lactis atau cremoris digunakan untuk asam dan Leuconostoc mesenteroides ssp. cremoris untuk diasetil dan CO2.
1.4. Pertumbuhan.
Pada suhu 72°F terjadi keseimbangan pertumbuhan dua spesies dan produksi asam, diasetil, dan CO2 yang seimbang. Di atas suhu 72°F, pertumbuhan spesies Lactococcus diuntungkan dengan lebih banyak asam dan lebih sedikit citra rasa. Di bawah suhu 72°F, pertumbuhan spesies Leuconostoc diuntungkan dengan lebih sedikit asam dan lebih banyak citra rasa.
1.5. Biokimia.
Laktosa (diangkut dengan sistem PEP-PTS) dihidrolis oleh P- β-galaktosidase pada Lactococcus spp. Untuk rasa yang lebih enak, rasio disetil-asetaldehil harus >3:1 atau <4,5:1.
1.6. Genetik.
Strain Lactococcus lactis mengangkut dan menhidrolisis laktosa, me metabolisme P-galaktosa melalui jalur tagatosa dan memetabolisme galaktosa melalui jalur Leloir, menjadi resistan flag, tidak menghasilkan lendir, dan tidak bersifat sangat proteolitik.
1.7. Masalah Mikrob.
Karena terlalu banyak produksi asetaldehid (terutama jika biovar diacetylactis digunakan), mentah (citra rasa yoghurt) dapat dihasilkan. Tekstur berlendir menandakan adanya kontaminasi bakteri penghasil lendir (Alcaligenes faecalis) atau kultur biang (beberapa strain Lac. lactis) yang merupakan pembentuk lendir (eksopolisakarida). Citra rasa beragi menandakan adanya kontaminasi khamir yang memfermentasi laktosa, dan citra rasa keju menandakan adanya kontaminasi psikrotrof proteolitik (selam penyimpanan). Proteolisis oleh protease kontaminan daolam kultur biang juga deapat menyebabkan timbulnya rasa pahit, terutama selama penyimpanan.
B. KEJU
Source (https://images.app.goo.gl/Uja4yXSdgW7gS8by9)
Keju dibuat melalui koagulasi kasein dalam susu dengan asam laktat yang dihasilkan oleh bakteri asam laktat, dengan atau tanpa enzim renin, yang diikuti dengan pengumpulan kasein untuk proses selanjutnya, yang mungkin turut serta dalam proses pematangan. Proses ini ditemukan tidak sengaja di Timur tengah sekitar 7000 SM, dari koagulasi susu yang tersimpan di dalamj lambung anak sapioleh asam laktat yang dihasilkan oleh bakteri asam laktat (dan mungkin oleh renin di dalam lambung). Karena peningkatan konsumsi keju di seluruh dunia maka varietas keju telah dikelompokkan dengan berbagai cara. Contoh pengelompokkan beberapa varietas berdasarkan kultur biang yang digunakan dan beberapa flora sekunder yang penting tersaji berikut.
A. Keju Mentah
a.a. Lunak
- Keju cottage dengan kultur biang Lac. lactis ssp. lactis dan cremoris serta Leuconostoc mensenteroides spp. cremoris.
- Keju mozzarella dengan kultur biang Str. thermophilus dan Lab. delbrueckii ssp. bulgaricus.
B. Keju Masak
b.a. Lunak
- Keju Brie dengan kultur biang Lac. lactis ssp.; Penicillium sp. dan khamir merupakan flora sekunder.
b.b. Semikeras
- Keju Gouda dengan kultur biang Lac. lactis ssp. dan Leuconostoc spp.; Propionibacterium produk susu mungkin menjadi floral sekunder.
- Keju blue dengan kultur biang Lac. lactis ssp.; Leuconostoc spp.; Penicillium roquefortii, khamir, dan microcci merupakan floral sekunder.
b.c. Keras
- Keju cheddar dengan kultur biang Lac. lactis ssp.; beberapa lactobacilli dan pediococci (serta mungkin enterococci) merupakan flora (atau asosiatif) sekunder.
- Keju swiss dengan kultur biang Str. thermophilus, Lab. helveticus, dan Propionibacterium spp.; enterococci dapat menjadi flora (atau asosiatif) sekunder.
1. Mikrobiologi dalam Keju Cottage.
Source (https://images.app.goo.gl/BwER3j3AYoqrn4Fi8)
1.1. Karakteristik
Keju cottage dibuat dari susu rendah lemak atau skim dan memiliki tekstur yang lembut dengan sekitar 80% cairan. Keju cottage merupakan keju mentah yang memiliki aroma seperti butter yang dihasilkan dari diasetil (bersama dengan asam laktat dan sedikit asetaldehida).
1.2. Pengolahan (dari susu skim)
a. Pasteurisasikan, dinginkan hingga 70°F, tambahkan kultur biang, dan inkubasikan selama 12 jam pada pH 4,7.
b. Biarkan curd susu mengeras, potong kotak-kotak, dan masak pada suhu 125°F selama 50 menit atau lebih.
c. Saring dan keluarkan whey, aduk untuk mengeluarkannya lagi hingga mendapatkan curd susu kering.
d. Asinkan, krimkan dan tambahkan bahan pengawet.
e. Kemas dan masukkan dalam kulkas.
1.3. Kultur Biang (Fermentasi Terkontrol)
Konsentrat beku direct vat set dapat digunakan. Campuran strain Lac. lactis ssp. cremoris dan banyak digunakan untuk asam. Leu. mesenteroides ssp. cremoris dapat ditambahkan di awal (jika sitrat ditambahkan ke susu), terutama untuk diasetil. Lac. lactis ssp. lactis biovar diasetilaktis dapat digunakan untuk diasetil, tetapi tidak diinokulasikan dalam susu karena terbentuknya CO2 yang terlalu banyak dapat menyebabkan partikel dadih susu terangkat (mengapung). Sebagai gantinya, kultur biang tersebut dibiakkan secara terpisah di dalam krim, yang kemudian digunakan untuk proses krim dadih susu kering.
1.4. Pertumbuhan.
Pada suhu 72°F terjadi keseimbangan pertumbuhan dua spesies dan produksi asam, diasetil, dan CO2 yang seimbang. Di atas suhu 72°F, pertumbuhan spesies Lactococcus diuntungkan dengan lebih banyak asam dan lebih sedikit citra rasa. Di bawah suhu 72°F, pertumbuhan spesies Leuconostoc diuntungkan dengan lebih sedikit asam dan lebih banyak citra rasa.
1.5. Biokimia.
Laktosa (diangkut dengan sistem PEP-PTS) dihidrolis oleh P- β-galaktosidase pada Lactococcus spp. Untuk rasa yang lebih enak, rasio disetil-asetaldehil harus >3:1 atau <4,5:1.
1.6. Genetik.
Strain Lactococcus lactis mengangkut dan menhidrolisis laktosa, me metabolisme P-galaktosa melalui jalur tagatosa dan memetabolisme galaktosa melalui jalur Leloir, menjadi resistan flag, tidak menghasilkan lendir, dan tidak bersifat sangat proteolitik.
1.7. Masalah Mikrob.
a. Pertumbuhan lambat. Fenitope Lac+ yang lemah atau hilang, serangan fag atau lebih sedikit sel hidup dalam konsentrat beku, efek antagonis strain kultur biang karena alasan yang dipaparkan sebelumnya.
b. Mengapungnya dadih susu. Disebabkan oleh terlalu banyak produksi CO2 oleh kultur biang penghasil cita rasa.
c. Cita rasa yang tajam. Disebabkan oleh produksi asetaldehida yang lebih banyak dan diastel yang lebih sedikit akibat ketidakseimbangan metabolik dan memburuknya lingkungan.
d. Hasil yang sedikit. Disebabkan oleh proteolisis parsial kasein oleh proteinase tahan panas yang dihasilkan dalam susu segar dingin oleh psikrotrof, seperti Pseudomonas spp.
e. Hilangnya cita rasa. Disebabkan oleh reduksi diastel menjadi asetoin pada lingkungan yang memburuk dan juga oleh pertumbuhan bakteri merugikan selama penyimpanan, seperti Pseudomonas spp.
f. Pembusukan. Disebabkan oleh tingginya kadar air dan rendahnya kandungan asam, pembusukan bakteri psikrotrofik (seperti Pseudomonas spp.), khamir dan kapang dapat tumbuh selama penyimpanan. Bahan pengawet, seperti sorbat, dapat digunakan untuk memperpanjang masa simpan saat disimpan di dalam lemari pendingin.
Komentar
Posting Komentar