Perancangan Label Indikator Bakteri Patogen Untuk Pemantauan Kualitas Pempek

Abstract

Pempek adalah salah satu makanan khas Sumatera Selatan berbahan dasar daging ikan giling dan tapioka. Pempek mengandung nutrisi yang cukup tinggi, sehingga sangat baik bagi pertumbuhan terutama bakteri. Pertumbuhan bakteri pada pempek dapat menurunkan kualitas pempek. Penurunan kualitas pempek akibat aktivitas mikroba selama penyimpanan dapat dipantau dengan penggunaan label cerdas indikator warna. Penelitian perancangan label indikator dilakukan dengan tujuan untuk (i) mengidentifikasi mikroba dominan perusak pempek; (ii) mendapatkan formula label terbaik berdasarkan karakteristik mikroba dominan; (iii) menganalisis pengaruh kondisi kemasan dan suhu penyimpanan pempek terhadap label dan pempek pada aplikasi formula terbaik; (iv) menganalisis respon perubahan warna label terhadap kualitas pempek pada berbagai perlakuan selama penyimpanan; (v) memprediksi umur simpan pempek melalui perubahan warna label; (vi) mendapatkan dan memvalidasi model persamaan matematika perubahan warna label untuk memprediksi warna label dan kualitas pempek. Identifikasi mikroba dominan dilakukan agar label lebih sensitif. Identifikasi dilakukan dengan mengisolasi mikroba pempek pada masing-masing media selektif. Jumlah bakteri terbanyak dijadikan sebagai bakteri dominan dan karakteristiknya digunakan sebagai dasar dalam penentuan formula label. Formula dibuat dengan menambahkan kombinasi konsentrasi phenol red dan NaCl. Formula terbaik ditentukan dari formula yang memberikan perubahan warna tercepat. Perbedaan warna ditentukan menggunakan uji Ducan taraf 5%. Formula label terbaik diaplikasikan untuk mendeteksi pertumbuhan mikroba pada pempek. Pada penelitian ini, pempek dikemas dengan plastik dan disimpan dalam dua suhu yaitu tidak vakum dan vakum dengan penyimpanan suhu ruang (30-32 oC) dan dingin (5-10 oC). Pengamatan terhadap parameter dilakukan pada jam ke-0, 8, 16, 24, 48 jam dengan tiga kali ulangan. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap Faktorial in time. Faktor yang berpengaruh nyata dianalisis lebih lanjut menggunakan uji lanjut Duncan taraf 5%. Identifikasi menunjukkan bakteri dominan yang mengkontaminasi pempek adalah Staphylococcus aureus, sehingga komposisi media mengacu pada manitol salt agar (MSA) dengan dengan formula label terbaik adalah 3 mL phenol red konsentrasi 0.0028% (b/v) dan 7.5 gram NaCl. Hasil analisis ragam menunjukkan suhu penyimpanan, lama penyimpanan, interaksi antara suhu dan kondisi kemasan, interaksi antara suhu dan lama penyimpanan, interaksi antara kondisi kemasan dan lama penyimpanan, interaksi antara ketiga perlakuan berpengaruh sangat nyata terhadap pH label, nilai hue label, jumlah S. aureus pada label dan pempek. Serta berpengaruh nyata terhadap gas H2S, SO2, NO, aroma dan warna pempek. Kondisi kemasan tidak berpengaruh nyata terhadap semua parameter. Pada masing-masing kemasan tidak vakum dan vakum, nilai pH label menurun dari 7.43 menjadi 6.70 dan 6.80 untuk suhu ruang, untuk suhu dingin menurun menjadi 7.41 dan 7.40. Seiring dengan penurunan pH label, warna label mengalami perubahan dari merah menjadi kuning yang direpresentasikan dalam ohue. Nilai hue label (o) meningkat dari 68.93 menjadi 88.89 dan 84.37 untuk suhu ruang, sedangkan untuk suhu dingin menjadi 71.29 dan 76.16. Jumlah S. aureus label (cfu/g) meningkat dari 0 menjadi 1×103 dan 1.22×103 untuk suhu ruang, sedangkan untuk suhu dingin menjadi 61 dan 0.12×103. Jumlah S. aureus pada pempek (cfu/g) meningkat dari 30 menjadi 354×103 dan 273×103 untuk suhu ruang, sedangkan untuk suhu dingin menjadi 1.42×103 dan 0.89×103. Total volatil nitrogen (mg/100g) meningkat dari 0 menjadi 0.37 dan 0.28 untuk suhu ruang, menjadi 0.19 dan 0.10 untuk suhu dingin. Pada masing-masing kemasan tidak vakum dan vakum, untuk suhu ruang konsentrasi H2S (ppm) meningkat dari 0 menjadi 0.57 dan 0.37, sedangkan untuk suhu dingin peningkatan hanya terjadi pada kemasan tidak vakum yaitu menjadi 0.07. Konsentrasi SO2 (ppm) meningkat dari 0 menjadi 0.43 dan 0.48, menjadi 0.23 dan 0.29 untuk suhu dingin. Peningkatan konsentrasi NO (ppm) hanya terjadi pada penyimpanan suhu ruang yaitu dari 0 menjadi 0.10 dan 0.07 pada masing-masing kemasan tidak vakum dan vakum. Nilai pH pempek menurun dari 7.67 menjadi 6.20 dan 6.8 untuk suhu ruang, sedangkan untuk penyimpanan suhu dingin penurunan pH terjadi pada kedua kondisi kemasan yaitu menjadi 7.2. Penerimaan konsumen pada masing-masing kemasan tidak vakum dan vakum dengan rentang angka 3 (sangat suka) – 1 (tidak suka) terhadap aroma menurun dari 2.4 menjadi 1.1 dan 1.4 untuk suhu ruang, menjadi 2.4 dan 2.3 untuk suhu dingin. Penerimaan konsumen terhadap tekstur pempek menurun dari 2.4 menjadi 1 dan 1.7, sedangkan pada suhu dingin menjadi 1.9 pada kedua kondisi kemasan. Penerimaan konsumen terhadap warna menurun dari 2.8 menjadi 1.1 dan 1.9 pada suhu ruang, sedangkan pada suhu dingin menjadi 2.5 pada kedua kondisi kemasan. Label hasil penelitian ini terbukti mampu memberikan informasi kualitas pempek lebih awal dengan perubahan warna dari merah menjadi orange sebelum jumlah S. aureus pempek mencapai 1×103 cfu/g, pH pempek 7 atau  7, penerimaan konsumen 2 atau  2 (suka). Kinerja label dalam memprediksi umur simpan pempek melalui perbedaan warna label. Warna merah menandakan umur simpan masih panjang, warna orange menandakan umur simpan segera berakhir (warning), warna kuning menandakan umur simpan telah berakhir (expired). Perubahan warna label yang diakibatkan oleh asam dari fermentasi manitol pada label disebut faktor internal, dan penetrasi gas asam hasil degradasi protein pempek disebut faktor eksternal. Model persamaan untuk menduga ohue label pada penyimpanan suhu ruang, berdasarkan faktor internal adalah ohueSR = 234.41 – 21.79X1 + 0.66X2, untuk faktor eksternal adalah ohueSR = 126.62 – 6.71X3 + 0.92X4 + 1.96X6 dengan nilai validasi masing-masing adalah 97% dan 99.8%. Jika disimpan pada suhu dingin, persamaan model matematika faktor internalnya adalah ohueSD = 178.29 – 13.86X1 + 0.95X2, sedangkan untuk faktor eksternal adalah ohueSD = 73.76 + 1.22X4 + 39.25X5 - 26.04X6 dimana nilai validasi masing-masing adalah 97.6% dan 92%. X1 adalah pH label, X2 adalah jumlah S.aureus label (ln 1×103 cfu/g), X3 adalah pH pempek, X4 adalah jumlah S.aureus pempek (ln 1×103 cfu/g), X5 adalah TVN pempek (mg/100g), X6SR adalah gas asam dalam kemasan (ln ppm) dan X6SD adalah gas asam dalam kemasan (ppm).