Aplikasi Kitosan Kitosan sebagai Pengawet

6

2.3 Aplikasi Kitosan

Sudah banyak aplikasi kitosan yang sudah teruji dalam bidang pangan. Adapun beberapa aplikasinya dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2 Aplikasi kitosan dalam industri pangan Aplikasi Contoh Bahan aditif Pengikat flavor alami; pengontrol tekstur; emulsifier; pengental; stabilizer; penstabil warna; pengawet Gizi Serat diet, penurun kolesterol, tembahan makanan ikan; mereduksi penyerapan lemak; anti radang lambung Pengolahan limbah pangan Flokulan, pemecah agar Pemurnian air Pemisahan ion-ion logam, pestisida, penjernih Edible film Pengatur transfer uap, pereduksi tekanan parsial oksigen, pengatur suhu, pencegah browning pada buah, pengatur tekanan osmosis membran Sumber: Shahidi et al. 1999 Kitosan telah banyak dalam berbagai keperluan industri, misalnya industri kertas dan tekstil sebagai zat aditif, industri pembungkus makanan berupa film khusus, industri metarulgi sebagai absorban untuk ion-ion metal, industri kulit untuk perekat, bidang potografi, industri cat sebagai koagulan, pensuspensi, dan flokulasi, serta industri makanan sebagai aditif dan penghasil protein sel tunggal Suptijah et al. 1992.

2.4 Kitosan sebagai Pengawet

Bahan pengawet umumnya mencegah pertumbuhan mikroba dengan mempengaruhi kondisi lingkungan dan faktor-faktor pertumbuhannya seperti pH, ketersediaan mineral atau nutrisi lain, juga merusak membran sel, menghambat aktivitas enzimatik dan mekanisme genetiknya Frazier dan Westhoff 1978. Aplikasi kitosan sebagai edible coating sudah banyak diaplikasikan pada produk pangan. Kitosan merupakan salah satu komponen utama edible coating yang berasal dari kelompok hidrokoloid berupa protein atau polisakarida Julianti dan Nurminah 2006. Edible coating merupakan lapisan pelindung tipis yang dapat dimakan Gannadios 2002, yang dibentuk langsung pada produk atau bahan pangan 7 Harris 1999, dimana memiliki fungsi sebagai penghambat uap air, lemak, dan gas, serta dapat meningkatkan tekstur produk pangan. Edible coating berfungsi juga sebagai pengikat warna, flavor, sumber gizi, dan bahan antioksidan dan antibakteri Cassariego et al. 2007. Kitosan sangat potensial untuk digunakan sebagai edible coating pada bahan pangan karena sifat antimikrobanya Park et al. 2010 sehingga coating kitosan dapat meningkatkan umur simpan bahan pangan tersebut Troger dan Niranjan 2010. Penggunaan kitosan sebagai komponen antimikroba terdiri dari dua bentuk, yaitu cair liquid dan padat solid. Kitosan liquid lebih efektif dibandingkan dengan kitosan solid karena kitosan liquid lebih cepat dalam pencegahan terhadap bakteri Jollès dan Muzzarelli 1999. Beberapa penelitian yang menggunakan kitosan sebagai edible coating banyak diaplikasikan pada bahan pangan. Penelitian Rodriguez et al. 2003 menunjukkan bahwa edible coating kitosan dapat menghambat pertumbuhan beberapa bakteri pembusuk. Penelitian Hadi 2008 menunjukkan bahwa aplikasi edible coating kitosan 1 yang dikombinasikan dengan ekstrak bawang putih dapat meningkatkan umur simpan selama 24 jam pada bakso dalam suhu ruang dibandingkan dengan bakso tanpa perlakuan penambahan kitosan dan ekstrak bawang putih, dimana dengan adanya penambahan perlakuan edible coating dari kitosan, sifat organoleptik yang dihasilkan pada bakso memiliki hasil yang paling baik. Penelitian Darmadji dan Izumimoto 1996 dan Park et al. 2010 membuktikan bahwa kitosan dengan konsentrasi 0,5 - 1 dan kitosan film, selain dapat menghambat pertumbuhan bakteri pembusuk, juga dapat mengurangi oksidasi lemak, dan menghasilkan uji sensori yang lebih baik, salah satunya dalam mempertahankan warna merah dalam sampel daging selama penyimpanan. Penelitian El Ghaouth et al. 1994 serta Zhang dan Quantick 1998 menunjukkan bahwa kitosan film juga banyak digunakan untuk mengemas buah dan sayuran, misalnya apel, pir, stroberi, tomat, kelengkeng, mangga, pisang, jamur, lada, ketimun, wortel, dan alpukat. Edible coating digunakan untuk mengontrol pertukaran gas O 2 , CO 2 , dan etilen antara produk dengan lingkungan atau antara komponen makanan, juga 8 dapat mengontrol perubahan fisiologi, mikrobiologi, dan fisikokimia produk pangan Kittur et al. 1998. Edible coating berfungsi sebagai antimikroba pada bahan pangan karena kemampuannya dalam mengontrol perubahan mikrobiologi. Kelebihan antimikroba berupa coating yaitu dapat melindungi produk karena dapat langsung menghambat bahkan mematikan mikroba pada saat kontak langsung dengan produk Wardhani 2008. Kitosan memiliki kemampuan sebagai antimikroba. Hal ini dibuktikan dengan beberapa penelitian yang menggunakan kitosan sebagai bahan antimikroba pada bahan pangan. Coma et al 2002, menyebutkan bahwa edible film kitosan dapat menghambat pertumbuhan dua bakteri patogen pada makanan, diantaranya Staphylococcus aureus dan Listeria monocytogenes. Penelitian Kusumaningjati 2009 juga menunjukkan bahwa sifat antibakteri kitosan dengan konsentrasi 0,05 terbukti mampu menghambat laju pertumbuhan bakteri Bacillus cereus dan Staphylococcus thypirium dan memperpanjang masa simpan tahu hingga 6 hari dengan tetap mempertahankan penampakan, bau, dan konsistensi tahu. Penelitian Gomez-Estaca 2010, menunjukkan bahwa gelatin-kitosan film yang digabungkan ekstrak cengkeh memiliki kemampuan dalam menghambat pertumbuhan 6 bakteri selektif Pseudmonas uorescens, Shewanella putrefaciens, Photobacteriumphosphoreum, Listeria innocua, Escherichia coli, dan Lactobacillus acidophilus pada pengawetan ikan suhu chilling. Pertumbuhan mikroorganisme berkurang secara drastis pada bakteri gram negatif, terutama enterobakteria, sedangkan bakteri asam laktat tetap konstan pada penyimpanan. Aktivitas antimikroba kitosan memiliki tingkat efektifitas yang lebih tinggi pada suhu 37 ºC dibandingkan dengan suhu pendinginan. Hal ini terjadi karena jika suhu terus meningkat, maka viskositas akan menurun, sehingga akan mempengaruhi pembentukan matrik pada saat aktivitas antimikroba kitosan terbentuk. Aktivitas antimikroba akan meningkat jika pH menurun karena dalam sel bakteri terjadi tingkat stres yang tinggi jika pada kondisi asam Tsai dan Tsu 1999. Mekanisme penghambatan bakteri oleh kitosan diawali dengan bertemunya dinding sel bakteri dengan molekul kitosan. Kitosan dapat berkaitan 9 dengan protein sel, diantaranya dengan glutamat yang merupakan komponen membran sel. Kitosan berikatan pula dengan fosfolipid membran, terutama fosfatidil kolin sehingga menyebabkan permeabilitas inner membrane meningkat. Meningkatnya permeabilitas inner membrane memudahkan keluarnya cairan sel yang dapat disertai dengan komponen sel lain. Jika fenomena ini terjadi, maka dapat menyebabkan tidak terjadinya regenerasi sel, bahkan dapat menyebabkan kematian Simpson et al. 1997. Mekanisme antibakteri kitosan pertama kali didokumentasikan oleh Muzzarelli et al. 1990 yang menunjukkan perubahan dinding sel bakteri dan organel melalui mikrograf elektron. Hasil tersebut kemudian diperkuat oleh Helander et al. 2001 yang menunjukkan bahwa kitosan merusak perlindungan membran luar dari bakteri gram negatif. Mikroskop elektron memperlihatkan bahwa kitosan menyebabkan terjadinya perubahan pada permukaan sel dan menutupi membran luar bakteri dengan struktur vesikular. Kitosan berkaitan dengan membran luar dan menyebabkan kehilangan fungsi barrier dari membran sel bakteri.

2.5 Daging Ayam