Fermentasi Sayuran

Produk Akhir Fermentasi

            Meskipun asam laktat merupakan senyawa utama yang dihasilkan selama fermentasi, produk akhir metabolisme lainnya juga akan terbentuk. Yang terpenting adalah banyak dari produk ini berkontribusi terhadap seluruh komponen (bumbu) dalam asinan kubis (Sauerkraut). Terutama, produk akhir yang dihasilkan oleh Leuconostoc sp. dan bakteri asam laktat heterofermentatif  lainnya yang sangat penting dalam memberikan rasa sauerkraut (asinan kubis) yang baik. Sauerkraut (asinan kubis) yang telah difermentasi mengandung  sebanyak 0,3% asam asetat dan 0,5% etanol. Selain itu, bakteri itu juga dapat mensintesis sejumlah kecil diasetil, asetaldehida, dan senyawa lainnya. Akhirnya, CO₂ yang terakumulasi selama tahap awal dari fermentasi akan memberikan karbonasi pada makanan dan memperkuat cita rasa.

Gambar 7-3. Pembentukan manitol oleh Leuconostoc . Fosforilasi  glukosa dan fruktosa dalam metabolisme pada jalur  heterofermentatif (yaitu, Phosphoketolase). Reaksi yang membentuk asam laktat (dari gliseraldehida-3-p) tidak ditampilkan. Hanya enzim yang berkaitan dalam proses ini yang ditampilkan; enzim-enzim untuk reaksi lainnya akan diberikan dalam Bab 2. P = Fosfat. Disadur dari Salou et al., 1994 Appl. Environ. Microbiol. 60: 1459-1466.

            Manitol merupakan produk akhir lainnya yang terakumulasi selama fermentasi pada Sauerkraut (asinan kubis). Hal ini terbentuk dari heterofermentative fruktosa oleh leuconostocs dan lactobacilli melalui enzim yang tergantung pada NADH, dehidrogenase manitol. Seperti ditunjukkan pada Gambar 7-3, regenerasi NAD di jalur heterofermentative biasanya terjadi dua kali, pertama saat asetil CoA direduksi menjadi asetaldehida dan kemudian ketika asetaldehida direduksi menjadi etanol. Namun fruktosa, bila tersedia dengan jumlah yang  berlebihan, dapat berfungsi sebagai akseptor elektron alternatif. Hal ini memungkinkan sel untuk menggunakan asetil fosfat sebagai donor kelompok fosforil dalam asetat yang menghasilkan reaksi yang dikatalisis oleh kinase asetat. Akibatnya, satu molekul tambahan ATP disintesis berdasarkan tingkatan fosforilasi substrat.

            Lebih dari 100 mM manitol dapat terbentuk dalam proses fermentasi sauerkraut dari jalur ini (dengan jumlah ATP yang sebanding  dibuat untuk sel). Akhirnya, beberapa manitol ini dapat digunakan oleh Lactobacilli yang muncul pada proses fermentasi. Meskipun sebagian besar dari manitol yang diproduksi secara langsung berasal dari fruktosa, munculnya manitol bahkan ketika fruktosa telah habis menunjukkan bahwa beberapa mungkin terbentuk secara tidak langsung dari glukosa (berikut konversi menjadi fruktosa melalui glukosa isomerase).

Pengemasan dan pengolahan

            Di Amerika Serikat, produk komersial biasanya diproses secara termal (suhu yang tinggi), seperti makanan yang tinggi asam pada suhu sekitar 75 ° C, sebelum dikemas dalam kaleng atau botol. Produk komersil tersebut pada dasarnya steril dan stabil pada suhu kamar. Ada pula pengemasan secara non-dipasteurisasi (tidak dipasteurisasi), yaitu sauerkraut (asinan kubis) yang didinginkan dan dikemas dalam stoples kaca atau disegel dalam kantong plastik (polybag). Produk ini juga memiliki masa kadaluarsa yang lama, tetapi harus ditambahkan zat antimikotik, seperti benzoat dan garam sulfit, produk ini selanjutnya disimpan dalam kondisi suhu yang dingin.

Pembusukan dan Kerusakan

            Meskipun reaksi kimia atau fisik kadang-kadang yang mengakibatkan atas pembusukan sauerkraut,  tetapi kebanyakan produk yang cacat disebabkan oleh mikroorganisme (Tabel 7-4). Cacat lebih mungkin terjadi jika kondisi produksi tidak dikontrol dengan baik, yang mengakibatkan proses fermentasi yang menyimpang dari pola yang ada.

            Dua faktor yang paling umum yang memengaruhi fermentasi dan yang dapat menyebabkan penurunan kualitas adalah suhu dan garam. Jika, misalnya, suhu terlalu tinggi (>30 ° C) atau jika terlalu banyak garam yang ditambahkan (>3%), L. mesenteroides pertumbuhan tidak akan terhambat, produk akhir heterofermentativnya tidak ada , dan rasanya akan tajam. Parahnya lagi, jika  pembentukan asam akan cepat tertunda oleh kondisi garam yang tinggi (atau kantong garam yang tinggi, karena pencampuran merata),  dapat menyebabkan pertumbuhan ragi yang  toleran garam dapat terjadi. Pertumbuhan Rhodotorula sp. mengakibatkan masalah tertentu, yaitu dalam produksi ragi ini dapat menghasilkan pigmen berwarna pink (merah muda) yang tidak diinginkan.

            Sebaliknya, jika  suhu terlalu rendah (<10 atau="" bakteri="" berbagai="" c="" ditambahkan="" garam="" gram="" i="" negatif="" sedikit="" style="mso-bidi-font-style: normal;" terlalu="" termasuk="" yang="">Enterobacter

, Flavobacterium, dan Pseudomonas, dapat tumbuh. Beberapa bakteri ini mampu menghasilkan enzim pectinolytic yang menyebabkan "soft kraut" atau kubis yang lembut. kerusakan ini diakibatkan dari hidrolisis pektin.

            Terakhir, beberapa strain Leuconostoc mesenteroides menghasilkan dekstran dan polisakarida yang memberikan tekstur berlendir atau kental pada produk. Bakteri asam laktat lainnya, termasuk Lactobacillis plantarum, dapat menghasilkan bahan kapsul (capsular materials) yang teksturnya hampir seperti produk yang cacat.

Tabel Pengerusakan oleh mikroba dalam fermentasi sayuran

Produk	Kerusakan	Organisme Penyebab
Sauerkraut (Asinan kubis)	Warna merah muda Kental/Berlendir Pelunakan	Rhodotorula Leuconostoc, Lactobacillus Enterobacter,Flavobacterium,Pseudomonas
Acar	Bengkak/terapung Pelunakan	Bacillus, Aeromonas, Achromobacter, Aerobacter, Fusarium, Penicillium Fusarium, Penicillium, Ascochyta
Zaitun	Mengandung gas/terapung/fish eyes Pelembutan Zapatera/berbau busuk	Enterobacter, Citrobacter, Klebsiella, Escherichia, Aeromonas, Hansenula, Saccharomyces Bacillus, Aeromonas, Achromobacter, Aerobacter, Fusarium, Penicillium Clostridium, Propionibacteria

Kimchi

            Seperti disebutkan sebelumnya, sauerkraut versi Korea disebut juga kimchi. Meskipun pembuatan kimchi dan sauerkraut sangat mirip, karakteristik produk akhirnya sangat berbeda. Perbedaan utama antara sauerkraut dan kimchi adalah bahwa produk akhirnya mengandung bahan-bahan lain daripada hanya kubis dan garam. Kimchi, biasanya terbuat dari kubis, tapi terdapat juga sayuran lainnya, termasuk lobak dan mentimun, juga dapat digunakan, terpisah atau dicampur dengan kubis. Sayuran lainnya, rempah-rempah, dan perasa juga sering ditambahkan ke kimchi, tergantung pada jenis kimchi tertentu yang dihasilkan. Bawang putih, daun bawang, jahe, dan paprika merah merupakan beberapa bahan yang khas, tetapi ikan, udang, buah-buahan, dan kacang-kacangan, juga dapat ditambahkan sebagai pelengkap. Kimchi memiliki rasa yang kompleks dan tekstur yang khas. Namun, kimchi juga disarankan karena memiliki nutrisi yang berkhasiat, berasal dari bahan baku yang digunakan, tetapi juga dihasilkan oleh mikroorganisme yang berperan selama proses fermentasi dan produk akhirnya.

Potong

Seafood Garam Bumbu penyedap

Cuci

Potong

Cabe Bawang putih Jahe Daun bawang

Di Korea, kimchi dapat dikatakan sebagai makanan yang paling populer dari semua makanan fermentasi. Sebanyak 100 jenis yang diproduksi menggunakan berbagai bahan baku dan prosesnya. Dalam setahun, sekitar 360 juta kg yang diproduksi secara komersial, dengan jumlah besar yang dibuat langsung di rumah. Konsumsi per kapita lebih dari 100 gram per hari, terhitung sekitar 12% dari keseluruhan asupan makanan. Di Korea,  makan kimchi merupakan kebiasaan umum di setiap kali waktu makan, disepanjang tahun. Langkah-langkah dalam pembuatan kimchi hampir sama dengan yang digunakan rekan baratnya,  sauerkraut  (Gambar 1). Perbedaan utamanya adalah bahwa kimchi mengandung bahan-bahan yang memberikannya jauh lebih banyak rasa dan tekstur. Kubis Cina Iris tipis dan Potong Dicuci Air Garam Bilas dan Tiriskan campurkan Fermentasi Gambar 1. Kimchi flow chart. Adapted from Cheigh, 1999.

Kotak 7-2. Health Properties of Kimchi