Posted by: nugrohob | December 3, 2007

Efek Aw, pH dan Nisin

Metode Doehlert digunakan untuk mempelajari pengaruh pH dan Water activity (Aw) dalam penghambatan E. coli oleh Nisin. Kombinasi factor tekanan pada level tertentu dapat menurunkan dosis penggunaan Nisin. Nisin sejumlah 1.000 hingga 1.400 IU per ml pada pH 5.5 hingga 6.5 dan Aw 0.97 hingga 0.98 dapat mengurangi jumlah sel hidup sebanyak 4 hingga 5 log cycles. Pengaruh Aw dalam penggunaan Nisin untuk menghambat E. coli tidaklah spesifik terhadap larutan pengendali Aw tertentu (larutan ion atau non ion). Percobaan Doehlert cukup efektif untuk menentukan kombinasi yang optimal dari factor tekanan dan menunjukkan variable terpenting yang berpengaruh dalam penghambatan E. coli.

Bahan Kimia digunakan sebagai barrier tambahan untuk membatasi kemampuan tumbuh mikroorganisme dalam makanan. Tetapi, tuntutan konsumen telah mendorong para peneliti untuk mengembangkan penggunaan penghambat alami yang bersumber dari tanaman, hewan dan mikroba.

Nisin pertama kali diisolasi dari kultur Lactococcus lactis. Bakteriosin ini merupakan peptida antimikrobial yang tahan panas dan termasuk ke dalam kelas pertama bakteriosin (kelompok yang terdiri dari lantibiotik). Nisin diterapkan secara komersial sebagai bahan tambahan makanan dalam industri makanan. Terkait dengan membran terluar yang dapat memberi perlindungan terhadap bakteriosin, bakteri gram negatif lebih tahan terhadap nisin dibanding bakteri gram positif. Walaupun demikian, beberapa peneliti melaporkan bahwa nisin dapat digunakan untuk menghambat bakteri gram negatif jika dikombinasikan dengan senyawa pengkelat (EDTA, citrat monohidrat dan trisodium orthophosphat) atau perlakuan lain yang dapat mengubah sensitivitas organisme terhadap nisin.

Bakteriosin ini sebaiknya tidak digunakan sebagai barrier utama untuk mengendalikan sejumlah besar mikroorganisme yang tidak dikehendaki, melainkan hanya digunakan untuk mengendalikan sejumlah kecil mikroorganisme yang masih dapat hidup pada tahap pengolahan.

Nisin biasa ditambahkan pada pembuatan keju, pasteurisasi produk-produk dairy dan makanan kaleng untuk mencegah pertumbuhan spora Clostridium. Pada formula keju, kadar air, NaCl, phosphat dan pH bergabung untuk mengendalikan laju pertumbuhan patogen disamping nisin.

Sebagai kecenderungan baru dalam teknologi pangan, ini menjadi sesuatu yang menarik untuk memperluas penggunaan antimikrobial alami sebagai bakteriosin terhadap mikroorganisme resisten. Bagaimanapun juga, dari sudut pandang keamanan, tidaklah mungkin untuk semata-mata mempercayai efek antimikrobial dari nisin. Jadi, pendekatan gabungan dari beberapa factor tekanan bacterial (dalam rangka memperbaiki kemampuan nisin dalam system makanan) harus diteliti. Efek kombinasi Aw dan pH serta Nisin disajikan dalam Tabel 1.

Tabel 1. Matriks Percobaan dan hasil yang dicapai

Run

Konsentrasi nisin (IU/ml)

Aw

pH

Log N/N0

Desain Dohlert diterapkan untuk menentukan level optimal dari Aw dan pH untuk memperbaiki penghambatan E. coli oleh nisin. Tabel 1. menunjukkan kondisi perlakuan yang berbeda dari nisin, pH dan Aw menghasilkan penurunan yang signifikan pada E. coli. Tanpa penggunaan nisin, Aw tidak berpengaruh signifikan terhadap kelangsungan hidup E. coli. Hasil ini ( run 7 & 8 ) diharapkan, sebagaimana level Aw pada percobaan ini (0.96) lebih tinggi dari nilai penghambatan minimal yang dilaporkan untuk pertumbuhan E. coli (Aw = 0.95). Tabel 2. menunjukkan koefisien regresi terestimasi untuk masing-masing variable dependent yang dihasilkan dengan analisis regresi linear jamak.

Tabel 2. Model koefisien regresi terestimasi dengan analisis regresi linear jamak.

Efek

Koefisien Regresi

Nilai P

Nisin

-2.08

0.0007

Aw

0.30

0.0310

PH

-0.38

0.0198

Nisin Aw

0.73

0.0285

Nisin pH

1.12

0.0154

Aw pH

Non Significant

Nisin nisin

2.79

0.0013

Aw – Aw

-0.79

0.0156

pH – pH

Non Significant

Lack of fit

0.0196

a Constant = -4.583, R2 = 0.947

Koefisien regresi menunjukkan bahwa nisin, Aw dan pH memiliki pengaruh yang langsung dan signifikan. Nilai koefisien regresi terbesar untuk konsentrasi nisin mengindikasikan variable terpenting yang berpengaruh, dan nilai negatif berarti bahwa E. coli menurun seiring penurunan konsentrasi bakteriosin. Nilai koefisien yang kecil dari Aw dan pH mengindikasikan bahwa pengaruh variabel ini kurang signifikan dalam penghambatan E. coli. Hal ini sesuai dengan kenyataan bahwa tingkat pH pada percobaan ini lebih tinggi daripada nilai hambat minimal untuk pertumbuhan E. coli (pH = 4.0 sampai 4.5). Tingkat Aw juga lebih tinggi daripada nilai hambat minimal. Walaupun demikian, kedua variable berkontribusi terhadap inaktifasi bakteri pada perlakuan kombinasi. Nilai positif dari koefisien Aw mengindikasikan bahwa fraksi tahan dari mikroba menurun ketika Aw dari perlakuan kombinasi diturunkan. Nilai negatif dari pH mengindikasikan bahwa fraksi tahan dari mikroba akan menurun ketika variable ini dinaikkan.

Koefisien kuadrat untuk nisin dan Aw menunjukkan nilai yang signifikan dan nilai positif keduanya menunjukkan penghambatan maksimum untuk sel E. coli. Nilai dari koefisien interaksi antara nisin pH dan nisin Aw mengindikasikan bahwa pengaruh kombinasi ini berpengaruh signifikan terhadap aktivitas antimikrobial dari nisin. R2 (0.947) mengindikasikan model ini dapat dijelaskan bahwa lebih dari 94% dari respon yang diamati.

Sumber : Journal of Food Protection, Vol. 64, No. 10, 2001, Pages 1510 – 1514 (panganplus.com)


Leave a Reply

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Categories

%d bloggers like this: