4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2 Penelitian Utama
4.2.4 Uji mikrobiologi (TPC) selama penyimpanan
Kitosan memiliki kemampuan sebagai desinfektan atau antibakteri mengingat beberapa sifat yang dimilikinya yaitu kemampuannya dalam menghambat pertumbuhan mikroorganisme dan kemampuannya dalam memberikan pelapisan/coating terhadap produk sehingga meminimalkan interaksi antara produk dengan lingkungannya. Daging sapi diberikan perlakuan dengan perendaman kitosan pada berbagai konsentrasi kitosan selama 3 menit. Kandungan TPC dalam daging sapi merupakan salah satu parameter mikrobiologis untuk melihat tingkat kemunduran mutu suatu bahan baku dan tingkat kelayakannya untuk dikonsumsi. Jumlah bakteri yang tumbuh pada sampel daging sapi hasil penelitian berkisar antara 3,5x103 sampai 2,8x106 koloni/g sampel. Hasil analisis rata-rata TPC pada daging sapi dengan perlakuan larutan kitosan selama penyimpanan disajikan pada Tabel 9 dan Gambar 8, sedangkan data selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 7.
Selama penyimpanan daging sapi kontrol (tanpa perlakuan kitosan) memiliki nilai TPC yang lebih tinggi dibandingkan dengan nilai TPC daging sapi yang diberi perlakuan kitosan 1%, 2% dan 3%, baik pada penyimpanan hari ke-0, ke-2 maupun ke-4. Penyimpanan pada hari ke-0 nilai TPC daging sapi kontrol
(tanpa perlakuan kitosan) yaitu sebesar 4,4 x 104. Sedangkan nilai TPC untuk daging sapi dengan perlakuan konsentrasi kitosan 1%, 2% dan 3% secara berturut-turut yaitu sebesar 6,0 x 103, 4,1 x 103 dan 3,5 x 103. Nilai TPC daging sapi kontrol (tanpa perlakuan kitosan) dan daging sapi dengan perlakuan kitosan mengalami kenaikan pada penyimpanan hari ke-2 dan ke-4. Pada penyimpanan hari ke-2 nilai TPC untuk daging sapi kontrol (tanpa perlakuan kitosan) dan daging sapi dengan perlakuan kitosan secara berturut-turut yaitu 4,0 x 105, 2,6 x 104, 6,7 x 103 dan 5,2 x 103. Sedangkan penyimpanan pada hari ke-4 nilai TPC untuk daging sapi kontrol (tanpa perlakuan kitosan) dan daging sapi dengan perlakuan kitosan secara berturut-turut yaitu 2,8 x 106; 3,1 x 105; 1,9 x 105 dan 3,3 x 104.
Tabel 9 Nilai rata-rata TPC daging sapi dengan perlakuan konsentrasi larutan kitosan selama penyimpanan suhu dingin
Lama penyimpanan (hari) Konsentrasi Kitosan (%) Total bakteri (unit/gram) log 0 0 4,4 x 104 4,6435 1 6,0 x 103 3,7782 2 4,1 x 103 3,6128 3 3,5 x 103 3,5441 2 0 4,0 x 105 5,6021 1 2,6 x 104 4,4150 2 6,7 x 103 3,8261 3 5,2 x 103 3,7160 4 0 2,8 x 106 6,4472 1 3,1 x 105 5,4914 2 1,9 x 105 5,2788 3 3,3 x 104 4,5185
Gambar 8 Grafik nilai TPC daging sapi dengan perlakuan larutan kitosan selama penyimpanan suhu dingin
( = kitosan kontrol, = kitosan 1%, = kitosan 2%, = kitosan 3%) Gambar 8 menunjukkan bahwa hasil uji TPC daging sapi kontrol/tanpa perlakuan memiliki nilai yang paling tinggi dibandingkan dengan daging sapi yang diberi perlakuan kitosan. Berdasarkan hasil tersebut kitosan dengan konsentrasi 3% memiliki kemampuan terbesar dalam mengurangi jumlah mikroba dibandingan dengan kitosan dengan konsentrasi 1% dan 2%. Hal ini terlihat dari nilai TPC yang lebih kecil jika dibandingan dengan konsentrasi kitosan lainnya, ini memperlihatkan bahwa kitosan memiliki daya dalam mengikat bakteri. Kitosan yang merupakan polikationik amina akan berinteraksi dengan kutub negatif pada lapisan sel dari bakteri. Hal ini sesuai dengan pernyataan Chaiyakosha et al. (2007) bahwa reduksi dari jumlah sel bakteri dipengaruhi oleh perubahan permukaan sel dan hilangnya fungsi barrier dari bakteri itu sendiri.
Penggunaan kitosan sebagai antibakteri dan bahan pengawet sudah banyak diaplikasi pada bidang pangan. Edible film kitosan dapat digunakan untuk menjaga umur simpan dari precooked pizza. Rodriguez et al. (2003) melaporkan kitosan yang dilarutkan dalam larutan asam asetat untuk pembuatan edible coating
(0.079 g/100 g pizza) dapat menghambat pertumbuhan Alternaria sp, Penicillium
sp, dan Cladosporium sp (Deuteromycetes) pada precooked pizza. Perlakuan ini memberikan pengaruh yang sama dengan penggunaan pengawet lain seperti
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 0 2 4 lo g T P C cf u /g
kalsium propionat dan potassium sorbat. Selain itu, Edible film kitosan banyak digunakan untuk mengemas buah dan sayuran seperti apel, pir, strawberry, tomat,
kelengkeng, mangga, pisang, jamur, lada, ketimun, wortel dan alpukat (El Ghouth et al. 1992, Zhang dan Quantick, 1998). Hasil penelitian tersebut
menunjukan adanya penurunan respirasi pada produk dan mengahambat pematangan. Menurut, Durango et al. (2006), penggunaan kitosan 1.5% dengan penambahan yam starch pada pembuatan edible coating untuk produk wortel yang diolah dengan proses minimal menjadi alternatif dalam menghambat pertumbuhan bakteri asam laktat, total koliform, kamir dan kapang selama penyimpanan. Edible coating kitosan dengan konsentrasi 1% (b/v) dan 2% (b/v) pada buah tomat dapat menurunkan tingkat produksi CO2 sebesar 20% dan 25% dibandingkan dengan kontrol. Disamping itu kitosan dengan konsentrasi 2% (b/v) dan 1% (b/v) tidak memberikan pengaruh terhadap respirasi tetapi dapat menunda klimakterik. Konsentrasi kitosan 1% (b/v) dan 2% (b/v) dapat mempertahankan kekerasan buah tomat (El Ghaouth et al. 1992). Menurut Zhang dan Quantrick (1997). Konsentrasi kitosan 1% (b/v) dan 2% (b/v) untuk melapisi buah leci mengakibatkan suplai oksigen menurun dan menghambat degradasi pektin.
Mekanisme aktivitas antibakteri kitosan terjadi melalui interaksi gugus
NH3 glukosamin dengan permukaaan sel yang bermuatan negatif (Eldin et al. 2008). Adanya daya tarik secara struktural antara dinding sel bakteri
dan kitosan disebabkan karena dinding sel bakteri mengandung peptidoglikan yang struktur dasar rantai utamanya terdiri dari N-asetilglukosamin dan β-glikan (Qujeq 2004). Menurut Rafaat et al. (2008), interaksi awal antara polikationik kitosan dan polimer dinding sel yang bermuatan negatif dipengaruhi oleh interaksi elektrostatis dan asam teikoat. Akibatnya, pengikatan kitosan pada polimer dinding sel memicu terjadinya efek seluler kedua, yaitu destabilisasi dan perusakan fungsi membran bakteri sehingga mengganggu fungsi membran sebagai pelindung. Permeabilitas membran terganggu dan mengakibatkan pergerakan substansi bakteri terhambat.
Menurut Xheng dan Zhu (2003), mekanisme aktivitas antimikroba kitosan berbeda untuk bakteri gram negatif dan gram positif. Aktivitas antimikroba pada bakteri gram positif meningkat seiring dengan peningkatan bobot molekul kitosan
dan pada bakteri gram negatif aktivitas mikroba meningkat seiring dengan penurunan molekul kitosan. Disebutkan bahwa pada bakteri gram positif, kitosan pada permukaan sel membentuk membran polimer yang dapat menghambat nutrien masuk ke dalam sel, sedangkan pada bakteri gram negatif, kitosan yang berbobot molekul rendah dapat masuk ke dalam sel melalui penyebaran.
Kitosan pada konsentrasi lebih rendah memungkinkan berikatan dengan muatan negatif pada permukaan bakteri sehingga mengganggu membran sel dan menyebabkan kematian sel dengan membocorkan komponen intraseluler pada konsentrasi tinggi, kitosan mungkin menambah lapisan permukaan bakteri yang mencegah kebocoran komponen intraseluler yang sama dengan menghambat transfer massa pada sel. Selanjutnya Liu (2003) menjelaskan pula bahwa aktivitas antibakteri tergantung pada konsentrasi kitosan dalam larutan. Aktivitas antibakteri dari kitosan dalam medium akan meningkat jika konsentrasi kitosan meningkat.
