Dinamika Fermentasi in Situ Selama Produksi

5/11/2018 Dinamika Fermentasi in Situ Selama Produksi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/dinamika-fermentasi-in-situ-selama-produksi 1/9

Dinamika fermentasi in situ selama produksi gundruk dan khalpi,

produk fermentasi sayuran etnik dari Himalaya.

Abstrak

Gundruk adalah sayuran yang difermentasi dan khalpi adalah

produk fermentasi dari mentimun, yang dibuat dan dikonsumsi di Himalaya.

Dinamika fermentasi in situ selama produksi gundruk dan khalpi telah diteliti.

Peningkatan populasi Bakteri Asam laktat (BAL) yang signifikan telah ditemukan

selama beberapa hari pertama proses fermentasi gudruk dan khalpi. Fermentasi

Gundruk diawali oleh Lactobacillus brevis, Pediococcus pentosaceus dan

akhirnya didominasi oleh Lb. plantarum. Demikian pula pada fermentasi

khalpi, BAL heterofermentatif seperti Leuconostoc fallax, Lb. brevis, dan

P. pentosaceus juga mengawali fermentasi dan akhirnya diselesaikan

oleh Lb. plantarum. Upaya yang dilakukan

untuk menghasilkan gundruk dan khalpi menggunakan kultur campuran BAL

yang sebelumnya telah diisolasi dari produk masing

masing. Kedua produk disiapkan di bawah kondisi laboratorium memiliki

peringkat nilai sensori yang lebih tinggi dibandingkan produk yang ada di

pasaran.

Kata kunci: dinamika Fermentasi · LAB · Gundruk ·Khalpi



Pendahuluan

Gundruk adalah produk fermentasi sayuran yang banyak dihasilkan

oleh orang Nepal daerah Himalaya meliputi India, Nepal dan Bhutan selama

musim dingin ketika banyak sayuran mengalami kerusakan. Selama pembuatan

gundruk, daun segar sayuran lokal yang dikenal sebagai ‘Rayosaag’ ( Brassica

rapa L. Spp. Campestris L)

varietas Clapham cumifoliaRoxb], daun sawi [ Brassica juncea (L.) Czern]. Daun

lobak ( Raphanus sativus L.), daun bunga cauli ( Brassica oleracea L. Varietas

Botrytis L) dan daun kubis ( Brassica oleracea varietas capitata) dilayukan selama

1-2 hari. Daun layu tersebut kemudian sedikit dilumatkan dan ditekan di wadah

atau panci tembikar, agar udara yang ada berkurang dan difermentasi secara

alami selama sekitar 15-22 hari. Setelah fermentasi, gundruk basah dikeringkan di

bawah terik matahari selama 2-4 hari, dan dapat disimpan selama satu tahun atau

lebih pada suhu kamar. Gundruk dikonsumsi sebagai sup dan acar sebagai teman

makan nasi, mirip dengan kimchi Korea dan

sauerkraut Jerman. Tidak seperti kimchi dan asinan kubis, gudruk basah segar

tidak disukai. Khalpi adalah produk fermentasi mentimun (Cucumis sativus L.),

juga dibuat dan dikonsumsi oleh orang Nepal. Dalam pembuatannya, mentimun

matang dan masak dipotong-potong, dikeringkan dengan sinar matahari selama

2 hari dan kemudian dimasukkan kedalam bambu, yang oleh warga lokal disebut

dengan 'dhungroo' agar udaranya juga berkurang. Ini adalah fermentasi pada suhu

kamar yang dilakukan selama 4-7 hari. Khalpi dimakan sebagai acar dengan

menambahkan minyak mustard, garam dan cabe bubuk.

Penyimpanan dan pengawetan makanan adalah

bagian dari perjuangan manusia untuk bertahan hidup sepanjang

sejarah budaya manusia. Metode penyimpanan yang berbeda telah diteliti oleh

beberapa penulis seperti oksigen rendah dan karbon dioksida tinggi untuk

mentimun, yang diasamkan dengan natrium klorida dan asam peroxyacetic untuk

jenis salad, ekstrak jeruk pada sayuran yang minim proses, aplikasi bakteriosin,

dll. Namun demikian, fermentasi laktat adalah salah satu metode penyimpanan



yang populer dan masih berfungsi sebagai pengganti pendingin dan sarana

lainnya yang tidak aman untuk menyimpan makanan.

Beberapa strain BAL sebelumnya telah terisolasi dari produk sayuran fermentasi,

dan teridentifikasi memiliki sifat pelindung dan fungsional, yang dapat

digunakan sebagai kultur starter untuk mengontrol dan mengoptimalkan produksi

dari produk sayuran fermentasi di daerah timur laut India.

Tujuan dari makalah ini adalah untuk mempelajari dinamika fermentasi

in situ gundruk dan khalpi bersama dengan studi optimisasi dari proses fermentasi

menggunakan kultur starter.

Bahan dan metode

Dinamika fermentasi in situ: Gundruk disiapkan di laboratorium dari daun ['Rayo-

saag' Brassica Rapa L. ssp. campestris (L.) Clapham cumifolia berbagai Roxb],.

mengikuti metode tradisional. Daun dilayukan di bawah sinar matahari selama 1

hari, lalu ditumbuk dan direndam dalam air panas. Sekitar 400 g daun hancur

dimasukkan ke dalam botol steril 500 ml-, ditekan dengan alu steril untuk membuang kelebihan air. Kemudian, botol ditutup rapat dan difermentasi pada

suhu kamar (20-25 ° C) selama 16 hari. Sampel diambil pada setiap satu hari

sampai hari Interval 16 untuk dianalisis.

Selanjutnya mentimun matang yang dikumpulkan dari pasar Gangtok (Sikkim)

dan khalpi disiapkan dengan metode tradisional. Mentimun dicuci dan dipotong-

potong dan diojemur di bawah sinar matahari selama 1 hari. Sekitar 400 g

potongan mentimun dimasukkan ke dalam botol steril 250 ml dan difermentasi

pada suhu kamar (20-25 ° C) selama 3 hari. Sampel diambil pada setiap 6 jam

Interval sampai 72 jam untuk dianalisis.

Perubahan populasi mikroba mikroba utama kelompok dianalisis seperti yang

dijelaskan dalam analisis mikroba bagian. Suhu masing-masing sampel dicatat

dengan menggunakan termometer sebelum mengambil sampel untuk analisis.



PH sampel ditentukan secara langsung menggunakan pH meter digital (Tipe 361,

Systronics, India) dikalibrasi dengan standar solusi penyangga (Merck). Titratable

keasaman dinyatakan sebagai persentase asam laktat sampel [9].

Persiapan gundruk menggunakan Strain Terpilih LAB: 'Rayo-saag' daun Brassica

Rapa L. sub-sp. campestris (L.) varietas Clapham cumifolia Roxb. yang dibeli dari

pasar Gangtok. Daun dicuci bersih di air suling steril dan dilayukan di dalam oven

(~ 30 ° C) selama 6 jam. Daun hancur, dimasukkan ke dalam air hangat steril

(sekitar 90 ° C) selama 5 menit dan dipindahkan ke wadah/gekas lain steril.

Kelebihan air pada daun dihilangkan dengan meremas dan kemudian, sekitar 400

g daun hancur dari 'Rayo-saag' ditaburi aseptik ke dalam setiap botol 500 ml steril

tertutup-, sebanyak 6 botol untuk sampling. Setiap botol diinokulasi dengan strain

campuran kultur Lactobacillus plantarum GLN: R1 (MTCC 9483) yang aktif

tumbuh dan Pediococcus pentosaceus GLN: R2 (MTCC 9484) pada rasio 107

cfu/g, yang sebelumnya dipisahkan dari sampel pasar gundruk [1]. Botol ditutup

rapat dan diinkubasi pada 20 °, 25 ° dan 30 ° C, masing-masing selama 6 hari.

Sampling dilakukan pada hari ke-3 dan 6 untuk tes organoleptik diikuti dengan penentuan pH dan keasaman.

Pembuatan khalpi menggunakan Strain Terpilih LAB: Mentimun matang

(Cucumis sativus L.) dikumpulkan dari desa Sadam di Sikkim. Mentimun yang

sudah dibersihkan, dicuci dan dipotong-potong dan dikeringkan dalam oven pada

~ 30 ° C selama 8 jam. Sekitar 400 g potongan mentimun dalam oven yang sudah

kering dipindahkan ke masing-masing 250 ml botol steril, sebanyak 9 botol untuk

sampling. Setiap botol diinokulasi dengan campuran murni budaya strain Lb aktif

tumbuh. Plantarum KG: B1 (MTCC 9485), Lb. brevis KG: B2 (MTCC 9486) dan

Leuconostoc fallax KB: C1 (MTCC 9487) pada rasio 107 cfu / g, yang

sebelumnya dipisahkan dari sampel khalpi yang dibuat secara tradisional[1]. Botol

ditutup rapat dan diinkubasi pada 20 °, 25 ° dan 30 ° C, masing-masing selama 72

jam. Sampel diambil pada jam ke-24, 48 dan 72, masing-masing untuk evaluasi

sensorik dan juga untuk penentuan pH dan keasaman fermentasi mentimun.



Evaluasi Sensory: evaluasi sensorik terhadap gundruk dan khalpi, dibuat dengan

biakan biang terpilih yang dinilai dalam hal aroma, rasa, warna tekstur, dan

penerimaan umum seperti yang dijelaskan oleh Meilgaard et al. [10]. Gundruk

dan khalpi yang dievaluasi secara organoleptikal dengan panel penentu yang

memiliki 7 tingkat: skor 1 berarti buruk dan 5 berarti baik, mengingat gundruk

pasar dan khalpi sebagai kontrol dengan tingkat skor 3, moderat.

Analisis mikrobiologi: Sampel (10 g) dari masing-masing produk dicampur

dengan 90 ml 0,85% (b / v) garam fisiologis steril dan homogen dalam labblender

Stomacher (400, Seward, Inggris) selama 1 menit. Sebuah pengenceran bertahap

dalam pelarut yang sama dibuat. LAB dipisahkan di piring disusun MRS (M641,

HiMedia) ditambah dengan 1% CaCO3 dan diinkubasi pada 30 ° C dalam tabung

gas anaerobik (LE002, Hi- Media) selama 48-72 jam, Koloni jamur dan ragi yang

diuji pada agar-agar dekstrosa kentang (M096, HiMedia) dan ragi-malt (YM)

agar-agar (M424, HiMedia), ditambah dengan 10 pg / ml streptomisin IU / ml dan

12 benzilpenisilin sulfat, masing-masing, diinkubasi aerobik di 28 ° C selama 72

jam. Koloni yang dipisahkan berdasarkan morfologi koloni dipilih secara acak dari lempeng yang paling encer. Kemurnian isolat diuji dengan sub-kultur dan

diambil lagi pada pelat agar media isolasi segar, diikuti dengan pemeriksaan

mikroskopis. Isolat LAB murni yang diawetkan pada suhu -20 ° C dalam MRS

kaldu (M369, HiMedia) dengan 15% (v / v) gliserol ditambahkan. Penghitungan

patogen kontaminan dari sampel dilakukan dalam media selektif seperti agar-agar

berbasis Bacillus cereus (M833, HiMedia) untuk Bacillus cereus, agar-agar

berbasis Baird Parker (M043, HiMedia) untuk Staphylococcus aureus dan VioletEmpedu Merah Glukosa agar w / o laktosa (M581, HiMedia) untuk

Enterobacteriaceae [11].

Karakterisasi dan diidentifikasi : seluruh isolat bakteri morfologi anda dan

motilitas mereka ditentukan menggunakan mikroskop fase kontras (Olympus

CH3-BH-PC, Jepang). Isolat LAB adalah Gram-noda dan diuji untuk katalase

produksi dengan menempatkan setetes cairan hidrogen peroksida 10% pada isolat,

dan diidentifikasi lebih dini berdasarkan produksi karbon dioksida dari glukosa,



amonia produksi dari arginin, pertumbuhan pada temperatur yang berbeda (10 °

C, 15 ° C, 45 ° C), kemampuan untuk tumbuh dalam konsentrasi yang berbeda

natrium klorida (6,5%, 10%, 18%) dan pH (3,9, 9,6) di MRS kaldu (M369,

HiMedia, India) sebagai berikut metode Schillinger dan Lücke [12] dan Dike dkk.

[13]. Susunan sifat asam laktat yang dihasilkan dari glukosa ditentukansecara

enzimatis menggunakan uji D-laktat dan Kit L-laktat dehidrogenase [1].

Kemunculan asam mesodiaminopimelic (DAP) di dinding sel LAB ditentukan

pada piring selulosa menggunakan kromatografi lapis tipis [14]. Gula fermentasi

isolat LAB ditentukan dengan uji API CHL (bioMerieux, Prancis) 50 strip dan

kation diinterpretasikan menggunakan perangkat lunak APILAB PLUS

(bioMerieux, Perancis). Taksonomi kunci Simpson dan Taguchi [15], Wood dan

Holzapfel [16] diikuti selama kation diidentifikasi dengan isolat LAB. Ragi isolat

yang diidentifikasi upto genus sesuai dengan kriteria yang ditetapkan turun oleh

Kurtzman dan Fell [17].

Analisis statistik: Data dianalisis dengan menentukan standar deviasi (SD),

standard error pengukuran dan analisis varians (ANOVA).

Hasil dan pembahasan

Rangkaian penelitian mengenai dinamika fermentasi in situ LAB dan non-lactics,

dan dampaknya pada pH dan keasaman gundruk dan khalipi dilakukan secara

terpisah seperti yang dijelaskan dalam bagian materi dan metode. Suhu fermentasi

daun 'Rayo-saag' tetap sekitar 18-20 ° C (Gambar 2). Seperti yang diharapkan

dalam laktat yang khas fermentasi, pH substrat fermentasi menurun signifikan (p

<0,05) 6,6-3,7 (Gambar 2), karena pertumbuhan LAB yang, mengubah gula

difermentasi menjadi asam laktat [19]. Peningkatan %keasaman titratable (sebagai

asam laktat) signifikan ditemukan selama fermentasi. peningkatan populasi

eksponensial adalah signifikan cant LAB (p <0,05) sampai 3 hari deteksi pada

tingkat hampir 109 cfu / g (Gambar 1). Populasi LAB setelah 3 hari, secara

bertahap menurun ke tingkat dari 107 cfu / g sampai akhir periode fermentasi.

Ragi yang terdeteksi hanya dalam daun mentah dan selama tahap awal fermentasi.



Selama fermentasi laktat, yang mencemari bakteri seperti Staphylococcus aureus

dan Enterobacteriaceae menghilang pada akhir hari ke-8 proses fermentasi karena

dominasi LAB. LAB yang dihasilkan kompe cient asam untuk menghambat

mikroorganisme patogen dalam makanan [20]. Selama tahap awal fermentasi dari

gundruk, Lb. brevis, dan P. pentosaceus dominan. Seiring berlangsungnya

fermentasi, LAB adat berubah spontan dan pada akhirnya P. pentosaceus dan Lb.

plantarum yang banyak terlibat. Perubahan spontan populasi LAB selama

fermentasi sayuran yang melibatkan lactobacillus ditemukan [21, 22].

Saccharomyces sp, Pichia sp. dan Zygosaccharomyces sp. yang ditemukan selama

tahap awal fermentasi gundruk. Selisih suhu fermentasi mentimun selama

fermentasi tidak signifikan khalpi cant (p <0,05). PH menurun signifikan (p<0,05)

dari 5,6 ke 3,2 % dan peningkatan keasaman signifikan (p <0,05) dari 0,28%

menjadi 1,24 pada akhir fermentasi (Gambar 4). Populasi LAB dalam mentimun

mentah sangat kecil (103 cfu/g) yang meningkat signifikan (p <0,05) untuk 108

cfu / g dalam 36 jam, dan kemudian tetap pada tingkat 107 cfu / g dalam produk

akhir (Gambar 3). Beban mikroba ragi dalam mentimun mentah adalah 104 cfu /

g, yang menghilang setelah 48 jam. Beban dari Staphylococcus aureus dan

Enterobacteriaceae berkurang signifikan (p <0,05) dan menghilang selama

fermentasi. Keasaman, pH dan kapasitas buffer sangat mempengaruhi

pembentukan dan tingkat pertumbuhan LAB selama fermentasi mentimun [23].

LAB dominan yang terlibat dalam fermentasi khalpi yaitu Leuc. fallax, P.

pentosaceus, Lb. brevis, dan Lb. plantarum. Leuconostoc adalah genus bakteri

utamanya dalam tahap awal fermentasi laktat sayuran [24]. Heterofermentatif

LAB seperti Leuc. fallax, Lb. brevis dan P. pentosaceus diisolasi dari fermentasi

awal tahap khalpi. Seiring berlangsungnya fermentasi, lebih banyak asam

menghasilkan Lactobacillus homofermentatif t

erutama Lb. plantarum tetap

dominan. Ragi terdeteksi di tahap awal fermentasi khalpi adalah Pichia sp,

Candida. sp. dan Saccharomyces sp. Kontaminan patogen menghilang selama

fermentasi karena dominasi LAB. Dengan menghindari invasi kontaminan

potensial ini, fermentasi asam laktat menanamkan atribut stabilitas dan keamanan

kuat dalam produk seperti gundruk dan khalpi. Belum ada laporan apapun



mengenai keracunan makanan atau timbulnya penyakit menular akibat

mengkonsumsi gundruk dan khalpi. Produk akhir tidak selalu konsisten dalam

dunia fermentasi, penggunaan budaya Starter campuran laktat bisa menghasilkan

fermentasi yang lebih konsisten dan produk

dengan kualitas yang lebih tinggi [25]. Selain itu, penggunaan kultur campuran

Starter melengkapi sifat teknologi yang berbeda untuk mencapai produk yang

lebih baik [26]. Atas dasar teknologi unggul sifat strain LAB [8] seperti

kemampuan kation acidifi, antimikroba kegiatan, non-produksi amina biogenik,

kemampuan untuk mendegradasi faktor antinutrisi, dan bahkan tingkat tinggi dari

hidrofobisitas, Lb. plantarum GLN: R1 (MTCC 9483) dan P. pentosaceus GLN:

R2 (MTCC 9484) dipilih sebagai kultur starter untuk produksi gundruk, seperti

yang dijelaskan dalam bahan dan metode. Gundruk disiapkan dengan kultur

Starter yang dievaluasi secara organoleptik. Dengan demikian, fermentasi

gundruk tua selama 6 hari pada 20 ° C memiliki skor tertinggi dengan aroma yang

lebih baik, rasa asam khas gundruk dan dengan demikian diterima konsumen

(Tabel 1). Terdapat perbedaan signifikan cant (P <0,05) dalam aroma dan rasa,

khas untuk gundruk, yang ditemukan pada hari ke-6 gundruk tua. Lb. plantarum

KG: B1 (MTCC 9485), Lb. brevis KG: B2 (MTCC 9486) dan Leuc. fallax KB: C1

(MTCC 9487) yang sebelumnya dipisahkan dari khalpi, dipilih, atas dasar sifat

teknologi unggulan seperti kapasitas pemgasaman, aktifitas antimikroba, produksi

amina non- biogenik dan kemampuan untuk menurunkan faktor antinutritif dari

bahan baku [8]. Khalpi yang diproduksi dengan campuran biakan murni pada 20 °

C selama 72 jam mendapat nilai tertinggi dalam hal aroma (Tabel 2). Ada

peningkatan nilai rasa yang signifikan cant (p <0,05) pada 20 ° C dan memiliki

skor 4,5 pada jam ke- 72. Skor tertinggi (P <0,05) dalam rasa (sangat asam)

ditemukan pada jam ke- 72 fermentasi pada 30 ° C. skor Penerimaan Umum

tertinggi dalam fermentasi khalpi pada 20 ° C selama 72 jam. Khalpi yang

diproduksi pada 25 ° C juga kurang lebioh demikian dalam waktu 48 jam

sementara pada 30 ° C asam kuat selera berkembang cepat dan tidak disukai oleh

konsumen.



Kesimpulan

Di Himalaya, sebagian besar makanan fermentasi etnis disiapkan dengan

fermentasi spontan [27], kecuali produksi minuman beralkohol etnis dengan

menggunakan campuran biakan biang [28]. Penggunaan biakan biang mungkin

sesuai untuk produksi gundruk dan khalpi rumah tangga karena hemat biaya dan

dapat berkontribusi pada pengawasan yang efektif dan pengamanan proses

fermentasi. Yang menarik di sana adalah adanya aktifitas antar-antimikroba yang

dipilih dengan kultur murni [8]. Gundruk dan khalpi disusun dengan

menggunakan campuran biakan biang murni telah diakui keunggulannya

dibandingkan metode konvensional, yang mengakibatkan periode fermentasi yang

lebih rendah yang dapat menghilangkan kontaminan non-laktat, dapat menjamin

kondisi higienis, menjaga konsistensi dengan kualitas dan rasa yang lebih baik.

Dinamika Fermentasi in Situ Selama Produksi

Documents

Transcript of Dinamika Fermentasi in Situ Selama Produksi