Penerapan Nisin pada Bahan Tambahan Makanan

Nisin, juga dikenal sebagai laktochainin atau nisaplin, adalah senyawa polipeptida yang diekstraksi dari produk fermentasi streptokokus asam laktat (Streptococcuslactis). Saat ini satu-satunya bakteriosin yang disetujui untuk digunakan sebagai pengawet makanan. Sifat unik dan spektrum aktivitas antibakteri nisin yang luas menjadikannya tambahan penting dalam industri makanan, memastikan keamanan pangan dan memperpanjang umur simpan. Artikel ini mempelajari penerapan nisin dalam bahan tambahan makanan, mengeksplorasi karakteristiknya, mekanisme antibakteri, dan berbagai kegunaan dalam berbagai kategori makanan.

Karakteristik dan Mekanisme Antibakteri Nisin

Nisin merupakan pengawet makanan alami dengan aktivitas tinggi, tidak beracun, aman, dan tanpa efek samping. Setelah tertelan, ia dengan cepat dihidrolisis menjadi asam amino di bawah kondisi pH fisiologis dan aksi -chymotrypsin dalam tubuh manusia. Proses ini tidak mengubah flora normal di saluran usus manusia atau menyebabkan masalah resistensi antibiotik, juga tidak menunjukkan resistensi silang dengan antibiotik lain.

Mekanisme antibakteri nisin terutama melibatkan gangguan membran sel bakteri Gram positif yang sensitif. Penelitian awal menunjukkan bahwa setelah nisin bekerja pada sel vegetatif, zat seluler dengan cepat bocor, termasuk ATP dan ion lainnya, disertai hilangnya potensi membran sepenuhnya. Jika membran sel sangat terpengaruh, lisis sel total dapat terjadi. Bakteri gram negatif resisten terhadap nisin, namun pengobatan atau reagen yang meningkatkan permeabilitas dinding sel dapat meningkatkan sensitivitasnya terhadap nisin.

Sejarah Penerapan Nisin dalam Pengawetan Makanan

Penggunaan nisin dalam pengawetan makanan mempunyai sejarah yang panjang. Pada tahun 1928, Rogers memperhatikan bahwa metabolit streptokokus asam laktat dapat menghambat pertumbuhan bakteri asam laktat lainnya. Pada tahun 1951, Hirsch dkk. berhasil menggunakan nisin untuk menghambat pembusukan keju yang disebabkan oleh bakteri penghasil gas clostridium, sehingga meningkatkan kualitas keju. Pada tahun 1953, perusahaan Inggris Aplin dan Barrett pertama kali menjual bahan pengawet baru ini sebagai produk komersial.

Pada tahun 1969, Komite Ahli Gabungan Bahan Aditif Makanan (JECFA) dari Organisasi Pangan dan Pertanian Perserikatan Bangsa-Bangsa (FAO) dan Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) menyetujui nisin sebagai pengawet makanan untuk digunakan dalam industri makanan. Pada tahun 1988, Badan Pengawas Obat dan Makanan AS (FDA) juga secara resmi menyetujui penggunaan nisin dalam makanan. Sejak saat itu, nisin telah banyak digunakan di berbagai negara di dunia.

Penerapan Nisin pada Berbagai Kategori Makanan

Produk Daging

 

Nisin efektif menghambat banyak bakteri Gram positif penyebab pembusukan makanan, seperti Lactobacillus, Leuconostoc, Micrococcus, Staphylococcus, Listeria, dan Streptococcus. Ini memiliki efek penghambatan yang sangat kuat pada spora, seperti Bacillus dan Clostridium. Misalnya, menambahkan 0.03-0.05g/kg nisin ke dalam susu segar dapat menghambat perkecambahan dan reproduksi spora Bacillus dan Clostridium.

Pada produk daging seperti daging panggang, ham, sandwich, sosis, dan sosis Frankfurt, nisin dapat menghambat sebagian besar bakteri Gram positif tanpa mempengaruhi warna, aroma, dan rasa produk. Hal ini juga dapat mengurangi penggunaan nitrat atau nitrit serta meningkatkan kualitas produk dan umur simpan.

Produk Susu

 

Nisin banyak digunakan dalam produk susu, termasuk yogurt, minuman susu, telur cair, dan produk telur. Menambahkan 0.05g/kg nisin ke dalam yogurt dengan pH sekitar 4 dapat memperpanjang umur simpan produk dari 6 hari pada suhu kamar menjadi lebih dari sebulan setelah sterilisasi pada suhu 90 derajat selama 20 menit.

Dalam susu kaleng yang mengalami sterilisasi suhu sangat tinggi dan pengisian aseptik, penambahan 0.05g/kg nisin dapat mengurangi tingkat pembusukan produk dari 0,04%.

Makanan Kalengan

 

Makanan kaleng sering kali terkontaminasi spora bakteri yang sangat tahan panas, seperti basil termofilik dan klostridium termosakarolitik. Spora ini dapat tumbuh pada kondisi yang sesuai, menyebabkan produksi gas dan asam, yang menyebabkan pembusukan. Menambahkan 0.1g/kg nisin ke makanan kaleng dapat membuat produk disimpan dalam kondisi panas hingga 2 tahun, mengurangi separuh intensitas perlakuan panas, menghemat energi, dan menjaga nilai gizi, penampilan, rasa , warna, dan kualitas makanan kaleng.

Produk Makanan Laut

 

Produk makanan laut seperti ikan dan udang rentan terhadap pembusukan dan kontaminasi bakteri seperti Listeria dan Clostridium botulinum karena kadar airnya yang tinggi dan kebiasaan konsumsinya yang dingin. Menambahkan nisin 0.1-0.15g/kg dapat menghambat pertumbuhan dan reproduksi bakteri pembusuk, sehingga memperpanjang kesegaran dan umur simpan produk.

Makanan yang Dipanggang dan Makanan Praktis

 

Nisin juga dapat digunakan pada makanan yang dipanggang, makanan ringan, dan bumbu. Ini dapat menggantikan atau mengganti sebagian bahan pengawet dan pewarna kimia (seperti nitrit) untuk memenuhi kebutuhan produksi makanan sehat dan makanan ramah lingkungan.

Minuman dan Jus Buah

 

Nisin dapat ditambahkan pada minuman dan jus buah untuk memperpanjang umur simpannya. Misalnya, menambahkan nisin dalam jumlah tertentu ke dalam minuman dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme dan menjaga kejernihan serta rasa minuman.

Keamanan dan Toksisitas Nisin

Keamanan Nisin sebagai bahan tambahan makanan telah diteliti dan diverifikasi secara ekstensif selama beberapa dekade.

Pertama, Nisin terdiri dari 34 residu asam amino dan memiliki berat molekul sekitar 3500 Da. Ini banyak digunakan dalam industri makanan karena kemampuannya menghambat sebagian besar bakteri Gram positif dan spora spesies Bacillus. Yang penting, setelah dikonsumsi, Nisin dengan cepat dihidrolisis menjadi asam amino di bawah kondisi pH fisiologis tubuh manusia dan aksi -chymotrypsin, tanpa mengubah flora normal di saluran usus manusia atau menyebabkan masalah resistensi antibiotik.

Kedua, Nisin telah diakui sebagai pengawet makanan yang aman oleh berbagai organisasi internasional. Komite Ahli Gabungan Bahan Tambahan Makanan (JECFA) dari Organisasi Pangan dan Pertanian Perserikatan Bangsa-Bangsa (FAO) dan Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) mengkonfirmasi keamanannya pada tahun 1969. Badan Pengawas Obat dan Makanan AS (FDA) juga menyetujui penggunaannya. dalam makanan pada tahun 1988. Kementerian Kesehatan Tiongkok juga menyetujui penggunaannya sebagai pengawet makanan pada tahun 1992.

Selain itu, penelitian toksikologi ekstensif menunjukkan bahwa Nisin tidak beracun dan tidak menimbulkan efek buruk pada tubuh manusia. Mudah dicerna dan diserap oleh tubuh manusia dan tidak menumpuk di jaringan atau membahayakan tubuh. Nilai dosis mematikan 50% (LD50) untuk tikus relatif tinggi, menunjukkan toksisitas yang rendah.

Kesimpulan

Ringkasnya, nisin sebagai pengawet makanan alami memiliki prospek penerapan yang luas dalam industri makanan karena aktivitas antibakterinya yang tinggi, tidak beracun, aman, dan tidak ada efek samping. Secara efektif dapat menghambat pertumbuhan dan reproduksi bakteri pembusuk, memperpanjang umur simpan makanan, dan menjaga kualitas dan keamanan makanan. Dengan kemajuan teknologi ekstraksi yang berkelanjutan dan meningkatnya permintaan akan keamanan pangan, penerapan nisin dalam industri makanan akan semakin luas dan mendalam.