BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Fermentasi Pliek u Selama lebih kurang sepuluh ribu tahun manusia telah mengkonsumsi makanan fermentasi. Sepanjang sejarah, fermentasi merupakan salah satu teknik untuk memproduksi makanan yang diawetkan dengan baik dan aman dikonsumsi. Sampai saat ini, fermentasi makanan masih menjadi salah satu teknik yang paling populer. Sekitar sepertiga makanan yang dikonsumsi ialah makanan yang difermentasi. Fermentasi bertujuan untuk mengawetkan makanan yang mudah rusak sehingga diperoleh produk dengan kualitas yang lebih baik dari bahan bakunya (Hutkins, 2006). Sejak fermentasi makanan bermula, nenek moyang kita mengakui bahwa makanan fermentasi tidak hanya memiliki rasa yang segar dan khas, tetapi juga tahan lebih lama selama penyimpanan serta mengurangi kemungkinan terserangnya penyakit yang disebabkan oleh kontaminasi mikroorganisme melalui makanan. Melalui proses fermentasi, berbagai jenis bahan pangan dapat diawetkan secara alami menjadi beragam produk yang kualitasnya lebih baik daripada bahan bakunya, sehingga hal ini menjadi alasan utama makanan fermentasi begitu populer di kalangan masyarakat peradaban dahulu yang berlokasi di daerah bertemperatur tinggi (Ray dan Bhunia, 2008). Menurut Ray dan Bhunia (2008), pengetahuan mengenai keamanan dan stabilitas makanan fermentasi telah digunakan selama berabad-abad dan membantu peneliti untuk memahami dasar-dasar ilmiahnya. Saat ini telah diketahui bahwa mikroba yang terkait dengan fermentasi makanan dapat menghasilkan beberapa jenis metabolit yang memiliki

2 sifat antimikroba seperti asam organik, aldehid, keton, alkohol, diasetil, etanol, hidrogen peroksida, reuterine, dan bakteriosin, serta adanya senyawa-senyawa lain yang belum dapat diidentifikasi. Semakin meningkatnya minat penggunaan antimikroba dalam makanan nonfermentasi (nonfermented foods) yang bertujuan untuk meningkatkan stabilitas dan keamanan pangan. Beberapa hasil fermentasi mikroba seperti asam laktat dan asam asetat (cuka) telah sejak lama digunakan dalam berbagai jenis makanan. Selain itu beberapa jenis khamir telah ditemukan dapat menghambat pertumbuhan kapang pada buah-buahan dan sayur. Pliek u merupakan salah satu makanan khas dari Aceh yang dihasilkan dari fermentasi daging buah kelapa secara tradisional. Selama berabad-abad pengetahuan mengenai teknologi fermentasi tradisional biasanya diturunkan dari satu generasi ke generasi selanjutnya. Produk fermentasi pliek u menjadi bagian yang tidak terpisahkan dari menu makanan sehari-hari masyarakat Aceh, biasanya pliek u dimanfaatkan sebagai bumbu untuk memasak sayur (gulé pi u), sambal dan bumbu rujak. Diduga selama proses pengolahannya terjadi berbagai perubahan sehingga menghasilkan berbagai metabolit yang mempunyai aktivitas antimikrob. Senyawa tersebut dapat terbentuk dari bahan baku ataupun juga dihasilkan oleh mikroba selama proses fermentasi, karena proses fermentasi makanan erat kaitannya dengan mikroorganisme atau enzim. Senyawa- senyawa yang dihasilkan secara alami oleh mikroba tersebut dapat diekstraksi dan dipurifikasi, serta dapat digunakan untuk mengawetkan makanan dan sebagai bahan antimikroba (Nurliana, 2009). Berdasarkan penelitian Nurliana (2009), proses pembuatan pliek u (Gambar 2.1) dilakukan selama lebih kurang 20 hari dengan cara pemeraman (fermentasi secara tradisional) daging buah kelapa tanpa menambahkan mikroba apapun. Menurut masyarakat Aceh, produk ini diajarkan secara turun-temurun dari orang tua mereka dan terjadi tanpa disengaja. Proses fermentasi ini terdiri dari tiga tahap fermentasi, yaitu

3 pemeraman buah kelapa, pemeraman daging buah kelapa, dan pemeraman serta penjemuran daging buah kelapa. A B C D E F G H I Gambar 2.1 Tahap proses pembuatan pliek u. (A) buah kelapa yang sudah dibuang airnya dan dibiarkan selama 4-5 hari; (B,C,D) daging buah kelapa yang sudah dikukur dan dibiarkan 5 hari sampai keluar minyak (minyeuk simplah); (E,F,G,H,I) proses penjemuran, pemeraman dan pemerasan untuk memperoleh minyak (minyeuk brok) dan pliek u (Nurliana, 2009) Pada tahap pertama, buah kelapa dibelah (tidak sampai terbuka) dan airnya dibuang, kemudian dibiarkan selama 4 5 hari. Setelah itu daging buah kelapa dikukur dan ditempatkan dalam wadah tertutup. Selanjutnya dibiarkan selama 4 5 hari pada suhu kamar (29 36 ºC) yang tidak terpapar cahaya. Tahap ini merupakan tahap kedua. Minyak yang terbentuk pada tahap ini diambil, minyak tersebut dikenal dengan minyeuk simplah atau minyeuk reutek. Tahap selanjutnya adalah tahap ketiga. Pada tahap ini

4 dilakukan penjemuran, pemeraman (fermentasi) dan pengepresan terhadap residu yang dihasilkan pada tahap kedua, yang dilakukan selama lebih kurang 5 hari pada suhu kamar (29 36 ºC). Minyak yang diperoleh pada tahap ini disebut minyeuk brok, sedangkan residu yang diperoleh disebut pliek u atau patarana, namun masyarakat umumnya menyebut pliek u. Secara organoleptik pliek u ini mudah dikenal karena warna, bau dan rasanya yang khas (Nurliana, 2009). Secara singkat proses pembuatan pliek u dapat dilihat pada Lampiran A. Menurut Nurliana (2009), pliek u masih mengandung lemak, walaupun kadar lemaknya lebih rendah dibandingkan kadar lemak dalam daging buah kelapa. Berdasarkan analisis proksimat, komposisi kimia yang terdapat pada pliek u terdiri dari air 18.97%, lemak 4.94%, protein 23.56%, karbohidrat 47.44%, serat kasar 15.72% dan total abu 8.34%. 2.2 Senyawa Antimikroba Pliek U Berdasarkan penelitian Nurliana et al. (2002), diketahui bahwa ekstrak metanol pliek u kering dan pliek u basah menunjukkan aktivitas antibakteri terhadap Bacillus subtilis dan empat strain enteropatogenik E. coli (EPEC) dengan aktivitas tergolong sedang dan sangat aktif berturut-turut yaitu mm dan mm. Selanjutnya Nurliana (2009) menyebutkan bahwa ekstrak kasar etanol pliek u berpotensi sangat aktif sebagai senyawa antimikrob dalam menghambat beberapa strain bakteri seperti B. subtilis, Stap. aureus, E. coli, Salmonella enteritidis, B. cereus, Pseudomonas aeruginosa, P. fluorescens dan khamir C. albicans. Nurliana (2009) menyatakan bahwa, berdasarkan hasil uji GC-MS dapat diidentifikasi 22 komponen senyawa kimia dari ekstrak kasar etanol pliek u. Hampir sebagian besar senyawa yang terkandung dalam ekstrak kasar etanol adalah asam lemak dan derivatnya, seperti asam kaprat, asam laurat, asam mirisitat, asam palmitat, asam palmitoleat, asam stearat, asam oleat, asam linoleat, asam heksadekatienoat, asam oktadekatrienoat dan asam tetradekanedioat serta ester dan alkohol.

5 Nurliana juga menambahkan bahwa ekstrak kasar etanol (EEP) pliek u berpotensi sebagai senyawa antimikrob dengan konsentrasi hambatan minimal (MIC) EEP adalah mg/ml dan konsentrasi mikrobisida (MMC) EEP adalah mg/ml. 2.3 Bakteri Asam Laktat (BAL) Bakteri asam laktat didefinisikan sebagai sekelompok bakteri Gram positif batang dan kokus yang memproduksi asam laktat, yang memiliki berbagai karakteristik biokimia, fisiologis dan genetik yaitu bersifat anaerob fakultatif, katalase negatif, fermentatif, tidak membentuk spora (non-sporeforming), low mol % G + C, non-motile, dan toleran terhadap asam. Selain itu dalam hal memperoleh energi, BAL diklasifikasikan sebagai heterotrophic chemoorganotrophs, yang berarti bahwa BAL membutuhkan karbon organik sebagai sumber karbon dan energinya (Hutkins, 2006). Bakteri asam laktat sering digambarkan sebagai sekelompok bakteri yang tergolong rewel (fastidious), hal ini disebabkan karena persyaratan untuk pertumbuhannya harus memenuhi nutrisi yang kompleks. Ada spesies BAL tertentu yang dapat tumbuh hanya pada lingkungan yang kaya nutrisi, yaitu pada media yang diperkaya dengan kondisi optimal. Namun, ada juga spesies BAL yang cukup fleksibel sehubungan dengan lingkungan pertumbuhannya yang tetap dapat tumbuh cukup baik bahkan ketika komposisi nutrisinya kurang ideal. Selain itu, sebenarnya ada beberapa BAL yang dikenal mempunyai kemampuan untuk tumbuh pada lingkungan yang tidak ramah (inhospitable), termasuk yang sering dijumpai dalam makanan fermentasi. Hal ini menunjukkan bahwa BAL dapat tumbuh dan menempati berbagai macam habitat yang meliputi tidak hanya material tanaman, susu dan daging, tetapi juga garam (salt brines), makanan dengan ph rendah, maupun lingkungan yang mengandung etanol (Hutkins, 2006).

6 Karakteristik BAL yang paling relevan kemungkinan yang berkaitan dengan metabolisme nutrien. Secara khusus, alasan utama mengapa BAL digunakan dalam makanan yang difermentasi ialah karena kemampuannya untuk memetabolisme gula yang menghasilkan asam laktat dan produk akhir lainnya. Ada dua jalur fermentasi yang terjadi, yaitu homofermentatif dan heterofermentatif. Pada jalur homofermentatif, lebih dari 90% substrat berupa gula diubah secara eksklusif menjadi asam laktat. Sebaliknya hasil dari jalur heterofermentatif menghasilkan sekitar 50% asam laktat, dan sisanya ialah asam asetat, etanol, dan karbon dioksida. Metabolisme BAL dapat terjadi melalui salah satu jalur, yaitu BAL yang bersifat homofermentatif atau obligat heterofermentatif, meskipun ada beberapa jenis BAL yang memiliki sarana metabolisme untuk melakukan keduanya (fakultatif homofermentatif) (Hutkins, 2006). Spesies-spesies anggota BAL tidak bersifat patogen, hanya sedikit spesies saja yang dapat menyebabkan penyakit. BAL merupakan mikroba yang tergolong ke dalam Generally Recognized as Safe status. Jenis-jenis BAL tergolong ke dalam genus Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus, Pediococcus, Oenococcus, Enterococcus, dan Leuconostoc (Mozzi et al., 2010). 2.4 Peran BAL dalam Menghambat Mikroba Patogen Menurut Ray dan Bhunia (2008), BAL berperan sebagai pengawet bahan pangan. Proses ini melibatkan penambahan sel bakteri BAL dalam jumlah besar seperti Lactococcus lactis, beberapa jenis Lactobacillus, dan beberapa spesies Pediococcus yang bersifat mesofilik untuk mengendalikan bakteri pembusuk dan patogen selama penyimpanan di dalam lemari es pada suhu 5 ºC atau di bawah 5 ºC. Pertumbuhan bakteri pembusuk dan patogen psikotrofik dilaporkan dapat dikendalikan dengan adanya BAL mesofilik tersebut. Pertumbuhan beberapa bakteri pembusuk dan patogen pada suhu yang sedikit lebih tinggi (10-12 C) juga berkurang. Studi dilakukan dengan menambahkan BAL pada daging segar, seafood, telur, dan beberapa produk olahan daging seperti daging

7 asap untuk menghambat bakteri Clostridium botulinum, Salmonella serovars, dan Stap. aureus. Pada susu mentah, daging, telur dan makanan laut yang disimpan dalam lemari pendingin ditambahkan beberapa jenis BAL seperti Lactobacillus, Lactococcus, dan Leuconostoc untuk mengontrol pertumbuhan dari bakteri pembusuk psikrofilik seperti Pseudomonas spp. Pada beberapa penelitian dilaporkan bahwa pertumbuhan bakteri psikotrof dihambat oleh 90% atau lebih BAL selama 4 10 hari penyimpanan dalam lemari pendingin. Penambahan BAL dalam susu mentah juga meningkatkan produksi keju dan memperpanjang umur simpannya. Kemampuan penghambatan ini disebabkan pelepasan senyawa antimikroba intraseluler, seperti asam organik, bakteriosin dan hidrogen peroksida dari sel BAL. Berdasarkan penelitian Petrova et al. (2009), BAL dari genus Lactobacillus memiliki kemampuan potensial dalam menghambat pertumbuhan bakteri patogen, termasuk isolat-isolat yang resisten terhadap antibiotik seperti Staphylococcus aureus MRSA. Selanjutnya Muhialdin et al. (2012) menyebutkan bahwa, 3 isolat BAL yang terdiri dari L. fermentum Te007, P. pentosacues Te010, L. pentosus G004 yang diisolasi dari tempe, tempoyak, guava dan pisang dapat menghambat pertumbuhan bakteri patogen seperti B. subtilis, Serratia marcescens, Enterobacter aerogenes, E.coli, Stap. aureus, S. epidermidis, Shigella sonnei, Klebsiella pneumonia, dan S. tyhpimurium. Ketiga isolat BAL tersebut memiliki aktivitas penghambatan dengan spektrum yang bervariasi dari sedang hingga kuat. Isolat-isolat bakteri patogen tersebut resisten terhadap antibiotik vankomisin dan nalidixic acid.