LATAR BELAKANG, TUJUAN DAN PERMASALAHAN
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Keamanan dan ketahanan pangan merupakan hal yang prioritas bagi
industri produk pangan, terutama industri pengolahan buah. Di Indonesia,
keamanan dan ketahanan pangan telah diatur dalam Undang-Undang No 18
Tahun 2012 tentang pangan guna memberikan keamanan konsumsi dalam jumlah,
mutu dan gizi yang cukup. Umumnya, olahan buah-buahan seperti jus, puree dan
lainnya melewati proses pasteurisasi pada temperatur 65 °C-95 °C yang biasa
digunakan untuk menginaktifkan atau membunuh seluruh mikroorganisme baik
sel vegetatif maupun spora yang menyebabkan pembusukan. Akan tetapi, sporaspora dari bakteri dan beberapa fungi bisa sangat sulit dimatikan dengan
perlakuan panas ringan (pasteurisasi) bahkan ada yang tetap hidup setelah
proses pemasakan (cooking) (Silva dkk., 2014). Contoh mikroorganisme tahan
panas berasal dari spora bakteri Clostridium perfringens, Bacillus cereus,
Alicyclobacillus
acidoterrestris
serta
spora
fungi
Byssochlamys
nivea,
Neosartorya fischeri dan Talaromyces sp. (Pitt dan Hocking, 1997).
Talaromyces sp. adalah kelompok fungi yaitu kapang yang bersifat
tahan terhadap panas (heat resistance) dan biasanya menjadi mikroorganisme
pembusuk dalam beberapa produk pasteurisasi jus buah. Fungi ini banyak
tersebar di tanah sehingga mudah terbawa pada permukaan buah-buahan dan
sayuran.
Sifat
resistensi
panas
yang
tinggi
dari
fungi
ini
sangat
mengkhawatirkan karena dapat membentuk askospora dan mengkontaminasi
olahan makanan dan minuman. Beberapa spesies dari Talaromyces sp. seperti
Talaromyces
macrosporus
dan
Talaromyces
wortmannii
diketahui
menghasilkan mikotoksin yang dapat membahayakan kesehatan manusia
(Frisvad dan Samson, 1991; Tournas, 1994). Konsumsi produk pangan yang
terkontaminasi mikotoksin dapat menyebabkan terjadinya mikotoksikosis,
yaitu gangguan kesehatan pada manusia dan hewan dengan berbagai bentuk
perubahan klinis dan patologis, misalnya dapat menyebabkan penyakit kanker
1
2
hati, degenerasi hati, demam, pembengkakan otak, ginjal, dan gangguan
syaraf (Rahayu, 2006). King dan Halbrook, (1987) melaporkan bahwa
Talaromyces flavus terdapat dalam produk olahan buah seperti jus nanas. Oleh
karena itu, diperlukan pengolahan yang tepat pada produk makanan dan
minuman terkhusus pada industri pengolahan buah nanas, mengingat Provinsi
Riau mempunyai potensi penghasil buah nanas yang cukup tinggi menempati
urutan keempat dengan jumlah total produksi mencapai 1,7 juta ton per tahun
(BPS, 2015).
Inaktivasi askospora Talaromyces sp. pada beberapa olahan buahbuahan dapat dilakukan dengan beberapa proses salah satunya dengan proses
termal. Proses termal merupakan metode konvensional yang paling banyak
diaplikasikan baik skala industri maupun skala rumah tangga hingga saat ini.
Selain itu, kelebihan proses ini adalah sederhana, operasional yang murah dan
dapat dialikasikan oleh masyarakat luas. Analisis ketahanan panas dinyatakan
dengan menghitung nilai D (menit) dan z (°C). Diharapkan penelitian ini dapat
memberikan banyak manfaat bagi industri pengolahan buah-buahan pada
khususnya dan masyarakat pada umumnya.
1.2
Rumusan Masalah
Saat ini, penelitian mengenai proses inaktivasi askospora tahan panas
(heat resistance) pada beberapa jus buah dengan proses termal telah banyak
dilakukan. Akan tetapi, penelitian yang menggunakan askospora Talaromyces
sp. pada jus nanas masih belum dilakukan. Beuchat (1986) melakukan
penelitian tentang inaktivasi askospora T. flavus menggunakan temperatur 91
ºC, 88 ºC, dan 85 °C pada blueberry puree pada pH 3,5, SS: 27,8 °Brix, cherry
puree pada pH 3,9, SS: 25,2 °Brix; peach puree pada pH 3,3, SS: 29,8 °Brix;
peach puree pada pH 3,2, SS: 30,3 °Brix; dan strawberry puree pada pH 3,5, SS:
33,4 °Brix. Hasil penelitian menunjukkan nilai D91°C berada pada rentang 2,9 - 4,7
menit dan nilai z berada pada rentang 5,3 ºC - 7,7 °C. Scott dan Bernard (1987)
melakukan penelitian tentang inaktivasi askospora Talaromyces flavus dalam
jus apel pada pH 3,7 dengan SS 11,6 °Brix pada temperatur 87,8 ºC dan 90,6
3
°C. Hasil penelitian menunjukkan nilai D90,6°C sebesar 2,2 menit dan nilai z sebesar
5,2 °C. Quintavalla dan Spotti (1993) melakukan penelitian dengan askospora T.
macrospores dalam jus anggur pada pH 3,9, SS: 17,0 °Brix, serta temperatur
90 ºC, 88 ºC, dan 85 °C. Hasil penelitian didapatkan nilai D90°C sebesar 2,4 menit
dan nilai z sebesar 4,8 °C. Hoffmann (2004) melakukan penelitian dengan
askospora T. flavus dalam jus stroberi pada pH 3,2 dan SS 12 °Brix, serta
temperatur 90 ºC, 85 ºC, dan 80 °C. Hasil penelitian menunjukkan nilai D90°C
sebesar 1,64 menit dan nilai z sebesar 5,92 °C.
Berdasarkan penelitian Beuchat (1986), Scott dan Bernard (1987),
Quintavalla dan Spotti (1993) dan Hoffmann (2004), pentingnya pengaruh
temperatur, derajat tingkat kemanisan (SS) serta jenis produk buah maka pada
penelitian ini akan dilakukan proses inaktivasi askospora Talaromyces sp. dalam
jus nanas menggunakan proses termal pada temperatur 85 ºC, 88 ºC dan 91 ºC
dengan SS ± 10 °Brix, 20 °Brix, dan 30 °Brix.
1.3
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian inaktivasi askospora Talaromyces sp. di dalam jus nanas
menggunakan proses termal adalah:
1. Menentukan pengaruh variasi temperatur terhadap reduksi logaritmik
populasi askospora Talaromyces sp. dalam jus nanas.
2. Menentukan pengaruh soluble solid (SS) atau tingkat kemanisan jus nanas
terhadap reduksi logaritmik populasi askospora Talaromyces sp. dalam jus
nanas.
3. Menentukan nilai parameter kinetika first order (nilai D dan nilai z)
askospora Talaromyces sp. di dalam jus nanas.
4
1.4
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian inaktivasi askospora Talaromyces sp. di dalam jus
nanas menggunakan proses termal adalah:
1. Memberikan
rekomendasi
proses
pasteurisasi
jus
nanas
guna
mewujudkan keamanan dan ketahanan konsumsi pangan serta
meningkatkan kualitas pengolahan buah-buahan.
2. Sebagai sumber literatur penunjang bagi pihak-pihak yang ingin
melakukan penelitian dengan topik yang sama.
1.5
Metode Penelitian
Penelitian ini bersifat eksperimental laboratorium yang diawali dengan
melakukan kajian pustaka menggunakan literatur dari buku, jurnal, skripsi dan
tesis untuk mengidentifikasi masalah dan menyusun tinjauan pustaka. Data-data
yang diperoleh kemudian diteliti dalam skala laboratorium. Hasil yang didapat
akan disajikan secara desktiptif disertai dengan analisis sehingga menunjukkan
suatu kajian ilmiah yang dapat dikembangkan dan diterapkan lebih lanjut.
1.6
Sistematika Penulisan
Penulisan hasil penelitian ini terdiri dari 5 bab yang berisikan
pendahuluan, tinjauan pustaka, metode penelitian, hasil dan pembahasan serta
kesimpulan dan saran.
BAB I
: PENDAHULUAN
Pada bab ini berisikan uraian tentang latar belakang masalah,
perumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian serta
sistematika penulisan.
BAB II
: TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab ini berisi tinjauan teori tentang fungi Talaromyces sp.,
ketahanan panas mikroorganisme, faktor-faktor yang mempengaruhi
ketahanan panas mikroorganisme serta teknologi proses yang
digunakan.
BAB III
: METODE PENELITIAN
5
Pada bab ini berisi uraian tentang langkah-langkah penelitian yang
dilakukan meliputi alat dan bahan, tempat, variabel tetap, variabel
berubah dan analisa yang dilakukan serta rangkaian alat.
BAB IV
: HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini berisi tentang hasil analisis meliputi pengaruh variasi
temperatur, variasi soluble solid (SS) dan kinetika first order
askospora Talaromyces sp. dalam jus nanas.
BAB V
: KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini berisi rangkuman yang sesuai dengan tujuan penelitian
dan saran untuk pengembangan penelitian lebih lanjut.
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Keamanan dan ketahanan pangan merupakan hal yang prioritas bagi
industri produk pangan, terutama industri pengolahan buah. Di Indonesia,
keamanan dan ketahanan pangan telah diatur dalam Undang-Undang No 18
Tahun 2012 tentang pangan guna memberikan keamanan konsumsi dalam jumlah,
mutu dan gizi yang cukup. Umumnya, olahan buah-buahan seperti jus, puree dan
lainnya melewati proses pasteurisasi pada temperatur 65 °C-95 °C yang biasa
digunakan untuk menginaktifkan atau membunuh seluruh mikroorganisme baik
sel vegetatif maupun spora yang menyebabkan pembusukan. Akan tetapi, sporaspora dari bakteri dan beberapa fungi bisa sangat sulit dimatikan dengan
perlakuan panas ringan (pasteurisasi) bahkan ada yang tetap hidup setelah
proses pemasakan (cooking) (Silva dkk., 2014). Contoh mikroorganisme tahan
panas berasal dari spora bakteri Clostridium perfringens, Bacillus cereus,
Alicyclobacillus
acidoterrestris
serta
spora
fungi
Byssochlamys
nivea,
Neosartorya fischeri dan Talaromyces sp. (Pitt dan Hocking, 1997).
Talaromyces sp. adalah kelompok fungi yaitu kapang yang bersifat
tahan terhadap panas (heat resistance) dan biasanya menjadi mikroorganisme
pembusuk dalam beberapa produk pasteurisasi jus buah. Fungi ini banyak
tersebar di tanah sehingga mudah terbawa pada permukaan buah-buahan dan
sayuran.
Sifat
resistensi
panas
yang
tinggi
dari
fungi
ini
sangat
mengkhawatirkan karena dapat membentuk askospora dan mengkontaminasi
olahan makanan dan minuman. Beberapa spesies dari Talaromyces sp. seperti
Talaromyces
macrosporus
dan
Talaromyces
wortmannii
diketahui
menghasilkan mikotoksin yang dapat membahayakan kesehatan manusia
(Frisvad dan Samson, 1991; Tournas, 1994). Konsumsi produk pangan yang
terkontaminasi mikotoksin dapat menyebabkan terjadinya mikotoksikosis,
yaitu gangguan kesehatan pada manusia dan hewan dengan berbagai bentuk
perubahan klinis dan patologis, misalnya dapat menyebabkan penyakit kanker
1
2
hati, degenerasi hati, demam, pembengkakan otak, ginjal, dan gangguan
syaraf (Rahayu, 2006). King dan Halbrook, (1987) melaporkan bahwa
Talaromyces flavus terdapat dalam produk olahan buah seperti jus nanas. Oleh
karena itu, diperlukan pengolahan yang tepat pada produk makanan dan
minuman terkhusus pada industri pengolahan buah nanas, mengingat Provinsi
Riau mempunyai potensi penghasil buah nanas yang cukup tinggi menempati
urutan keempat dengan jumlah total produksi mencapai 1,7 juta ton per tahun
(BPS, 2015).
Inaktivasi askospora Talaromyces sp. pada beberapa olahan buahbuahan dapat dilakukan dengan beberapa proses salah satunya dengan proses
termal. Proses termal merupakan metode konvensional yang paling banyak
diaplikasikan baik skala industri maupun skala rumah tangga hingga saat ini.
Selain itu, kelebihan proses ini adalah sederhana, operasional yang murah dan
dapat dialikasikan oleh masyarakat luas. Analisis ketahanan panas dinyatakan
dengan menghitung nilai D (menit) dan z (°C). Diharapkan penelitian ini dapat
memberikan banyak manfaat bagi industri pengolahan buah-buahan pada
khususnya dan masyarakat pada umumnya.
1.2
Rumusan Masalah
Saat ini, penelitian mengenai proses inaktivasi askospora tahan panas
(heat resistance) pada beberapa jus buah dengan proses termal telah banyak
dilakukan. Akan tetapi, penelitian yang menggunakan askospora Talaromyces
sp. pada jus nanas masih belum dilakukan. Beuchat (1986) melakukan
penelitian tentang inaktivasi askospora T. flavus menggunakan temperatur 91
ºC, 88 ºC, dan 85 °C pada blueberry puree pada pH 3,5, SS: 27,8 °Brix, cherry
puree pada pH 3,9, SS: 25,2 °Brix; peach puree pada pH 3,3, SS: 29,8 °Brix;
peach puree pada pH 3,2, SS: 30,3 °Brix; dan strawberry puree pada pH 3,5, SS:
33,4 °Brix. Hasil penelitian menunjukkan nilai D91°C berada pada rentang 2,9 - 4,7
menit dan nilai z berada pada rentang 5,3 ºC - 7,7 °C. Scott dan Bernard (1987)
melakukan penelitian tentang inaktivasi askospora Talaromyces flavus dalam
jus apel pada pH 3,7 dengan SS 11,6 °Brix pada temperatur 87,8 ºC dan 90,6
3
°C. Hasil penelitian menunjukkan nilai D90,6°C sebesar 2,2 menit dan nilai z sebesar
5,2 °C. Quintavalla dan Spotti (1993) melakukan penelitian dengan askospora T.
macrospores dalam jus anggur pada pH 3,9, SS: 17,0 °Brix, serta temperatur
90 ºC, 88 ºC, dan 85 °C. Hasil penelitian didapatkan nilai D90°C sebesar 2,4 menit
dan nilai z sebesar 4,8 °C. Hoffmann (2004) melakukan penelitian dengan
askospora T. flavus dalam jus stroberi pada pH 3,2 dan SS 12 °Brix, serta
temperatur 90 ºC, 85 ºC, dan 80 °C. Hasil penelitian menunjukkan nilai D90°C
sebesar 1,64 menit dan nilai z sebesar 5,92 °C.
Berdasarkan penelitian Beuchat (1986), Scott dan Bernard (1987),
Quintavalla dan Spotti (1993) dan Hoffmann (2004), pentingnya pengaruh
temperatur, derajat tingkat kemanisan (SS) serta jenis produk buah maka pada
penelitian ini akan dilakukan proses inaktivasi askospora Talaromyces sp. dalam
jus nanas menggunakan proses termal pada temperatur 85 ºC, 88 ºC dan 91 ºC
dengan SS ± 10 °Brix, 20 °Brix, dan 30 °Brix.
1.3
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian inaktivasi askospora Talaromyces sp. di dalam jus nanas
menggunakan proses termal adalah:
1. Menentukan pengaruh variasi temperatur terhadap reduksi logaritmik
populasi askospora Talaromyces sp. dalam jus nanas.
2. Menentukan pengaruh soluble solid (SS) atau tingkat kemanisan jus nanas
terhadap reduksi logaritmik populasi askospora Talaromyces sp. dalam jus
nanas.
3. Menentukan nilai parameter kinetika first order (nilai D dan nilai z)
askospora Talaromyces sp. di dalam jus nanas.
4
1.4
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian inaktivasi askospora Talaromyces sp. di dalam jus
nanas menggunakan proses termal adalah:
1. Memberikan
rekomendasi
proses
pasteurisasi
jus
nanas
guna
mewujudkan keamanan dan ketahanan konsumsi pangan serta
meningkatkan kualitas pengolahan buah-buahan.
2. Sebagai sumber literatur penunjang bagi pihak-pihak yang ingin
melakukan penelitian dengan topik yang sama.
1.5
Metode Penelitian
Penelitian ini bersifat eksperimental laboratorium yang diawali dengan
melakukan kajian pustaka menggunakan literatur dari buku, jurnal, skripsi dan
tesis untuk mengidentifikasi masalah dan menyusun tinjauan pustaka. Data-data
yang diperoleh kemudian diteliti dalam skala laboratorium. Hasil yang didapat
akan disajikan secara desktiptif disertai dengan analisis sehingga menunjukkan
suatu kajian ilmiah yang dapat dikembangkan dan diterapkan lebih lanjut.
1.6
Sistematika Penulisan
Penulisan hasil penelitian ini terdiri dari 5 bab yang berisikan
pendahuluan, tinjauan pustaka, metode penelitian, hasil dan pembahasan serta
kesimpulan dan saran.
BAB I
: PENDAHULUAN
Pada bab ini berisikan uraian tentang latar belakang masalah,
perumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian serta
sistematika penulisan.
BAB II
: TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab ini berisi tinjauan teori tentang fungi Talaromyces sp.,
ketahanan panas mikroorganisme, faktor-faktor yang mempengaruhi
ketahanan panas mikroorganisme serta teknologi proses yang
digunakan.
BAB III
: METODE PENELITIAN
5
Pada bab ini berisi uraian tentang langkah-langkah penelitian yang
dilakukan meliputi alat dan bahan, tempat, variabel tetap, variabel
berubah dan analisa yang dilakukan serta rangkaian alat.
BAB IV
: HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini berisi tentang hasil analisis meliputi pengaruh variasi
temperatur, variasi soluble solid (SS) dan kinetika first order
askospora Talaromyces sp. dalam jus nanas.
BAB V
: KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini berisi rangkuman yang sesuai dengan tujuan penelitian
dan saran untuk pengembangan penelitian lebih lanjut.