Menurut Branen dan Davidson (1993), sorbat efektif dalam melawan kapang, khamir dan banyak jenis bakteri. Penggunaan sorbat tidak berpengaruh terhadap flavor dan aroma produk. Selain itu sorbat juga tidak bereaksi dengan bahan pangan membentuk senyawa kompleks sehingga tidak mempengaruhi bioavalibility dari mineral. Tidak seperti pengawet organik lainnya, bentuk terdisosiasi dari sorbat juga memiliki aktivitas antimikroba meskipun jauh lebih kecil.
1. Sifat Fisik Kimia
Asam sorbat berupa asam dan garamnya (natrium, kalsium, dan kalium), asam ini berbentuk bubuk, dapat larut dalam asam dan garam, memiliki sifat antimikroba yang kuat. Asam ini biasanya digunakan dalam bentuk garam natrium dan kaliumnya. Kalium sorbat memiliki kelarutan yang lebih besar daripada bentuk asamnya, sehingga bentuk garamnya lebih sering digunakan (Branen dan Davidson, 1993).
Kalium sorbat merupakan garam kalium dari asam sorbat yang lebih larut dibandingkan asamnya namun juga dapat menyebabkan iritasi. Kalium sorbat (2,4-Hexadoic acid Potassium salt), CH3CH=CHCH=CHCOOK, merupakan bubuk putih, halus, sangat larut dalam air 139.2 g/100 ml pada suhu 20oC. Kalium sorbat umumnya digunakan dalam produk keju, wine, mentega, yoghurt, pikel, buah kering, dan kue. Kalium sorbat adalah jenis bahan pengawet organik yang efektivitasnya dipengaruhi oleh pK yang merupakan jarak pH tertentu yang diharapkan suatu antimikroba efektif menjalankan fungsinya. Hal
Kelarutan asam sorbat pada suhu ruang adalah 0.15 g/100 ml air. Kelarutan akan meningkat seiring dengan meningkatnya suhu atau pH larutan, atau keduanya. Garam dari asam sorbat, seperti kalium sorbat, lebih banyak ditemukan aplikasinya pada produk pangan karena tingkat kelarutannya yang lebih tinggi dibandingkan bentuk asamnya. Berat molekul kalium sorbat adalah 150.22, dan merupakan bentuk yang paling bagus kelarutannya dibandingkan garam sorbat yang lain (Branen dan Davidson, 1993).
Sorbat yang terdapat dalam larutan lebih bersifat tidak stabil dan dapat terdegradasi karena reaksi oksidasi dibandingkan dengan sorbat dalam bentuk bubuk keringnya. Reaksi oksidasi asam sorbat dapat menghasilkan komponen-komponen karbonil seperti crotonaldehyde, malonaldehyde, acetaldehyde, dan ß-carboxylactolein (Branen dan Davidson, 1993).
Laju oksidasi sorbat dalam larutan meningkat dengan semakin rendahnya pH dan adanya cahaya dan asam atau dengan meningkatnya suhu. Oksidasi dan hilangnya asam sorbat dapat dihambat dengan penambahan antioksidan dan penggunaan bahan pengemas yang sesuai, serta kondisi yang kedap udara. Hilangnya sorbat yang telah ditambahkan ke dalam bahan pangan selama penyimpanan dipengaruhi oleh jumlah sorbat yang ditambahkan, pH dan karakteristik produk pangan, kondisi proses, keberadaan bahan pengawet lain, bahan pengemas, suhu dan waktu penyimpanan (Branen dan Davidson, 1993).
Pada umumnya, hampir tidak mungkin untuk menurunkan pH suatu produk pangan sampai pada batas tidak ada mikroba yang bisa tumbuh didalamnya, khususnya apabila produk tersebut dituntut memiliki sifat organoleptik yang dapat diterima. Oleh karenanya, bahan pengawet organik ini biasanya dalam penggunaannya dikombinasikan dengan perlakuan subletal, seperti perlakuan dengan panas (heat treatment) (Branen dan Davidson, 1993).
2. Aktivitas Antimikroba
Aktivitas antimikroba kalium sorbat hanya 74% dari asam sorbat, sehingga untuk memperoleh hasil yang sama dibutuhkan kalium sorbat dengan konsentrasi yang lebih tinggi. Namun demikian, penggunaan kalium sorbat dalam produk pangan lebih luas dibandingkan asam sorbat karena kelarutannya yang lebih baik. Asam sorbat sangat efektif menekan pertumbuhan kapang dan tidak mempengaruhi citarasa makanan pada tingkat penambahan yang diperbolehkan. Diperkirakan asam sorbat menganggu aktivitas enzim dehidrogenase asam lemak mikroba pada awal aktivitasnya (Branen dan Davidson, 1993).
Menurut Branen dan Davidson (1993), kalium sorbat aktif menghambat pertumbuhan kapang dan khamir tetapi efektif juga menghambat pertumbuhan bakteri. Beberapa mikroorganisme yang dapat dihambat oleh kalium sorbat dapat dilihat pada Tabel 3. Secara keseluruhan sorbat dapat menghambat pertumbuhan bakteri gram positif, gram negatif, katalase positif, katalase negatif, aerob, anaerob, mesofil, psikrofil, mikroba pembusuk dan mikroba patogen. Efek yang ditimbulkan sorbat terhadap bakteri pembentuk spora adalah dapat menekan germinasi spora, pertumbuhan spora dan atau pembelahan sel-sel vegetatif. Kalium sorbat efektif digunakan hingga pH 6.5 dan semakin efektif dengan semakin rendahnya pH media. Asam sorbat dan garamnya meningkat aktifitasnya sebagai senyawa antimikroba dengan menurunnya pH, dalam keadaan tidak terdisosiasi memiliki keaktifan yang paling tinggi dalam menghambat pertumbuhan mikroba.
Asam sorbat tergolong asam lemak monokarboksilat yang berantai lurus dan memiliki ikatan tak jenuh. Bentuk yang digunakan umumnya garam natrium dan kalium sorbat yang memiliki aktivitas tinggi untuk menghambat pertumbuhan jamur dan bakteri. Batas optimal efektivitasnya sekitar pH 6.5 dan aktivitasnya menurun dengan meningkatnya pH (Winarno, 1994).
dalam sel mikroba atau merusak sel membran, (2) mengganggu aktivitas enzim-enzim yang ada, (3) mengganggu sistem genetika dari mikroba. Adapun mekanisme dari asam sorbat adalah jika asam sorbat disebut HA akan terionisasi menjadi H+ A- di luar sel, namun tidak semua HA terdisosiasi, bahkan sebagian besar HA tersebut memasuki isi sel melalui membran sel dalam keadaan tidak terionisasi sehingga di dalam sel akan terurai menjadi H+ A- dengan keseimbangan yang tidak sama. Terjadinya penumpukan dan peningkatan H+ dan A- sangat mengganggu keseimbangan elektrolit mikroba sehingga diusahakan agar H+ A- keluar dari isi sel. Pengeluaran H+ dan A- tersebut ”menguras” energi mikroba (ATP) dan merusak sistem metabolisme sehingga pertumbuhan terhenti, bahkan mikroba tersebut dapat mati.
Interaksi sorbat dengan perlakuan panas dapat menyebabkan kecepatan dan jumlah mikroba yang dibunuh meningkat selama proses pemanasan, demikian halnya dengan mikroba yang memiliki kemampuan dorman dan mampu pulih akibat proses pemanasan (Sofos, 1993). Sorbat dapat meningkatkan aktivasi dan pembunuhan spora, dan juga dapat menghambat pulih dan tumbuhnya kembali mikroba tahan panas. Interaksi antara sorbat dengan proses panas merupakan interaksi yang sinergis dalam menghambat pertumbuhan mikroba (Branen dan Davidson, 1993).
Tabel 3. Mikroorganisme yang dapat dihambat oleh kalium sorbat (
(
Sumber: Sofos dan Busta, 1993
3. Keamanan untuk Digunakan
Berbagai percobaan menunjukkan bahwa sorbat merupakan salah satu pengawet antimikroba yang paling aman bahkan pada level yang melebihi penggunaan normal pada bahan pangan. Bila dibandingkan dengan asam benzoat, asam sorbat memiliki toksisitas yang lebih rendah daripada asam benzoat. Kalium sorbat banyak digunakan untuk menjaga kesegaran didalam cairan suplemen dan dinyatakan sebagai GRAS
Kapang Khamir Bakteri
Alternaria Brettanomyces Acetobacter
Aschochyta Candida Achromobacter
Aspergillus Cryptococcus Acinetobacter
Botrytis Debaryomyces Enterobacter
Cephalosporium Endomycopsis Aeromonas
Chaetomium Hansenula Alcaligenes
Cladosporium Kloeckera Alteromonas
Colletotrichum Picia Arthrobacter
Cunninghamella Rhodotorula Bacillus
Curvularia Saccharomyces Campylobacter
Fusarium Sporobolomyces Clostridium
Geotrichum Torulaspora Eschericia
Gliocladium Torulopsis Klebsiella
Helminthosporium Zygosaccharomyces Lactobacillus
Heterosporium Listeria monocytogenes
Humicola Micrococcus Monilia Moraxella Mucor Mycobacterium Penicillium Pediococcus Phoma Proteus Pepularia Pseudomonas Pestalotiopsis Salmonella Pullularia Serratia Rhizoctonia Staphylococcus Rhizopus Vibrio Resellinia Yersinia Sporotrichum Trichoderma Truncatella
Amerika Serikat bahan pengawet ini telah digunakan pada lebih dari 70 jenis produk pangan (Branen dan Davidson, 1993).
Di Indonesia, pemakaian sorbat diatur dalam Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 722/menkes/Per/IX/88 tahun 1992. Berdasarkan peraturan tersebut, batas maksimum penggunaan kalium sorbat pada minuman non karbonasi adalah 1000 ppm.
Berbagai penelitian mengenai asam sorbat telah banyak dilakukan, dan salah satunya menunjukkan bahwa asam sorbat memiliki tingkat toksisitas yang sangat kecil. Percobaan lainnya menunjukkan bahwa konsumsi asam sorbat sampai 10% masih dapat ditoleransi dengan hanya sedikit efek yang ditimbulkan (Tilbury, 1982).