Transcript Perubahan Kualitas Produk Perikanan Selama

Perubahan Kualitas
Produk Perikanan Selama
Pembekuan dan
Penyimpanan Beku
Shanti Dwita Lestari
Pengantar
• Pada proses pembekuan, pertumbuhan
mikroorganisme terhambat, namun proses
degradatif dan reaksi kimia pada jaringan otot
ikan masih berlanjut
• Proses pembekuan dan penyimpanan yang lama,
diikuti dengan thawing akan menurunkan
kualitas produk, meskipun hal ini masih
dipengaruhi oleh spesies dan mutu produk
sebelum dibekukan
Gaping
• Merupakan kondisi di saat jaringan ikat gagal
mempertahankan keutuhannya
• Hali ini berhubungan dengan rendahnya pH
akhir otot dan perubahan pada jaringan ikat
selama pembekuan
Denaturasi Protein
3 Teori Denaturasi Protein pada Saat
Pembekuan dan Penyimpanan Beku
1. Peningkatan konsentrasi solut
2. Dehidrasi sel
3. Perubahan autooksidatif yang mengganggu
keseimbangan interaksi protein-protein dan
protein-air
• Pada keadaan dehidrasi, interaksi protein dan
air pada jaringan akan terputus. Molekul protein
akan berhadapan dengan kondisi yang kurang
polar sehingga rantai samping protein yang
bersifat hidrofobik menjadi lebih aktif
KONFORMASI PROTEIN
• Autooksidasi lemak berperan dalam denaturasi
dan deteriorasi sifat-sifat fungsional protein otot
mengakibatkan crosslink antara protein
dengan produk-produk hasil oksidasi lemak
• Crosslink protein juga bisa dimediasi oleh
formaldehid yang merupakan senyawa yang
diproduksi oleh aksi enzim TMAO reduktase,
yang muncul dalam jumlah banyak sebagai
osmoregulator pada ikan gadoid
• Aktifitas TMAO reduktase dan enzim-enzim lain
berlangsung lebih cepat pada proses freezingthawing sistem selular akibat adanya disrupsi sel
Freezing Rate dan Kualitas ikan
• Freezing rate mempengaruhi degradasi ATP
yang disertai dengan peningkatan kandungan
IMP
• Glikolisis yang terjadi pada saat pembekuan
diindikasikan dengan naiknya kandungan asam
laktat pada produk
• Pada pembekuan lambat, glikolisis meningkat,
thermal arrest time untuk mencapai suhu -8oC
menjadi lebaih lama
Glass transition
• Tg merupakan titik transisi dari fase cair menjadi
struktur menyerupai solid
• Suhu transisi gelas (Tg) berbeda-beda untuk setiap
jenis produk
• Nilai tersebut berhubungan dengan stabilitas
produk selama penyimpanan beku
• Glass : kondisi padatan amorf
: merupakan zat cair yang memiliki
viskositas > 10 Pa.s dengan variasi
entalpi dan volume yang mirip dengan
zat padat
Perubahan Tekstur
• Freezing
•
•
•
•
Denaturasi Protein
Perubahan tekstur
(soft, springy >> fibrous, firm, hard, spongy)
Perubahan nampak lebih nyata pada ikan-ikan
berdaging putih dan flaky
Flat fish kurang sensitif terhadap perubahan
tekstur, demikian juga dengan whole fish jika
dibandingkan dengan fillet
Tergantung jenis spesies
Berkorelasi dengan ukuran serat, semakin kecil
ukuran serat, semakin tinggi nilai firmness
Perubahan Flavor
bau rumput laut
• Fresh Fish
bau dapat dipertahankan meski
telah melewati proses pembekuan
• Selama pembekuan off odor dan off flavor
terjadi secara bertahap dan semakin meningkat
dengan lamanya penyimpanan
Karakteristik off odors/flavors
• Pada Lean Fish : acid, bitter, musty
• Pada Fatty Fish : rancid, oxidized, painty
Perubahan warna
• Pada Lean Fish : opaque, yellowish
• Pada Fatty Fish : rusty
• Oksidasi lipid dan pembentukan senyawa-senyawa
turunannya merupakan faktor utama penyebab off
flavor
• Reaksi oksidasi pada ikan beku tergantung pada
ketersediaan O2, suhu penyimpanan dan asal ikan
• Oksidasi lipid dimulai dan ditingkatkan melalui
beberapa mekanisme :
1. Produksi singlet oksigen
2. Pembentukan senyawa turunan O2, radikal O2
bebas (H2O2 dan hydroxy radicals) secara
enzimatis maupun non enzimatis
3. Pembentukan komplek O2 dengan iron aktif
4. Pemutusan hydroxy peroxide yang diprakarsai
oleh suhu dan keberadaan senyawa besi
Cara Pencegahan
• Penghilangan darah sebelum pembekuan
• Penambahan antioksidan yang mengandung
chelator, lipid dan scavenger radikal bebas yang
larut air untuk menstabilkan kondisi jaringan
tubuh ikan
• Hasil yang telah diperoleh adalah fatty fish
(mackarel) dapat disimpan selama satu tahun
pada -20oC tanpa terjadinya rancidity
Perubahan Penampakan
• Selama penyimpanan beku, pigmen ikan dan
kerang-kerangan cenderung memudar
• Penyimpanan dalam waktu yang lebih lama
mengakibatkan kenaikan nilai lightness, redness
dan yellowness namun menurunkan nilai hue
Pigmen dan Pembekuan
• Pigmen karotenoid pada salmon sangat sensitif
terhadap cahaya, panas dan O2, namun stabil
dalam proses pembekuan
• Carotenoid pada ikan trout dan astaxanthin
pada ikan salmon berubah selama penyimpanan
beku 6 bulan -20oC
• Myoglobin pada tuna teroksidasi menjadi
metmyoglobin
• Blue/black discoloration pada udang pada suhu
0oC (melanosis, black spot)
Perubahan Komposisi Mikroba
• Penurunan suhu >> penurunan aW >>
pertumbuhan mikroba mayoritas terhenti
kecuali bakteri psikrofilik, yeast dan molds
• Pada -20oC, hampir semua sel mengalami
lethal/sub lethal injury
• Kecepatan pembekuan tinggi disertai
tercapainya suhu yang terendah >> microbial
damage
• Death dan sublethal sangat tergantung pada
initial stage
DEHIDRASI
• Freezer burn : Kerusakan pada permukaan
produk yang dibekukan akibat paparan bahan
pendingin, khususnya pada produk yang tidak di
glazing
• Terbentuk akibat adanya gradien tekanan uap
air di dalam produk dan di antara produk
dengan udara luar selama fluktuasi suhu
• Peristiwa ini dapat dicegah dengan
menggunakan film kedap uap air tanpa adanya
space antara produk dengan kemasan
Pengukuran Kualitas Ikan Beku
• Tidak ada alat yang praktis dan akurat
• Penurunan kualitas dicirikan dengan indikaor
biokimia yang mencakup 3 kategori yaitu:
1. Perubahan struktur protein ; diukur dengan
kemampuan protein untuk diekstrak
menggunakan larutan garam, hidrofobisitas,
viskositas dan pola elektroforesis
2. Penurunan aktivitas enzim tertentu
3. Perubahan konsentrasi beberapa metabolit
• Uji enzim yang digunakan untuk mengukur
kualitas ikan beku diantaranya adalah
myofibrillar ATP, aldolase, acid phosphatase dan
phospolipase
• Uji senyawa metabolit : TMAO, kadar asam
lemak bebas, bilangan peroksida, TBA reaktif
(malonaldehid)
• Pengukuran kualitas fisik : WHC, cooking lost,
textural measurements (hardness, cohesiveness)
Reasons For Quality Loss in Frozen Fishery Products During Storage
Parameter
Effect
Protein crosslinking, Denaturation
Tough and spongy texture
Breakdown of TMAO into DMA and
formaldehyde (HCHO)
Tough and spongy texture loss of juiciness
Oxidation of lipids
Flavor changes
Loss of calcium-dependent ATPase
Dry and cottony on first bite
Loss of flavor causing compounds
Bland or neutral flavor
Development of off-flavor compounds
Loss of natural flavor
Concentration of minerals
Lipid oxidation, protein denaturation,
changes in pH and ionic strength
Ice crystal formation
Rupture of cells, release of cells
constituents
Nutritional changes
Leaching of nutrients in drip
Functional properties
WHC, emulsification capacity
Pengendalian Perubahan Mutu
Produk Beku
Dilakukan kontrol terhadap:
• Bahan/material (kualitas ikan, cryoprotectant,
glazing, coating, packaging)
• Proses pembekuan
• Penyimpanan beku
CRYOPROTECTANT
• Senyawa yang ditambahkan pada daging ikan
untuk mencegah kerusakan protein dan
hilangnya sifat-sifat fungsionalnya
• Dapat memperbaiki kualitas, memperpanjang
umur simpan dan mencegah perubahan pada
protein myofibril akibat pembekuan,
penyimpanan beku dan thawing
• Contoh senyawa : sucrose, sorbitol, sodium
laktat, sulfat
GLAZING
• Merupakan cara paling praktis dan ekonomis
untuk melindungi produk selama penyimpanan
dan transportasi
• Menimbulkan lapisan pada produk yang
dibekukan yang mampu mencegah kehilangan
uap air dari bahan serta mencegah
oksidasi/ketengikan
• Dilakukan dengan penyemprotan/pencelupan
• Produk menyerap 5-10% air per bobot tubuhnya
dan terbentuk lapisan es setebal 0,5-2 mm
…lanjutan
• Selain air murni, pada saat glazing terkadang juga
dicmpurkan garam-garam inorganik seperti kalsium
laktat, antioksidan (asam askorbat, asam sitrat)
• Untuk mencegah susut akibat thawing dan cooking,
pada saat pra pembekuan dapat ditambahkan
senyawa polipospat (ex; Carnal) maupun senyawa
sejenis tanpa pospat (ex ; MTR)
• Polipospat membantu memperbaiki kelarutan,
swelling dan WHC protein myofibril, juga mapu
mengurangi oksidasi/rancidity dengan mengikat ion
logam
Edible Coating
• Terbuat dari
polisakarida/protein/lipid/komposit
• Mempertahankan kualitas produk dengan cara
menghambat keluarnya uap air dari produk,
mencegah susut, mengurangi oksidasi lemak
dan discoloration, memperbaiki penampilan
produk, pembawa zat aditif, antioksidan dan
aktimikroba
Pengemasan Produk Beku
Pengemsan mengontrol 4 poin utama, yaitu
1. Kondisi lingkungan luar>> meningkatkan
umur simpan
2. Penampakan produk >> menarik minat
konsumen
3. Memberika informasi mengenai produk
4. Perlindungan produk selama transit
Khusus untuk produk perikanan, kemasan harus
mampu:
• Mencegah kehilangan uap air
• Mencegah kontaminasi mikroba
• Mengurangi proses oksidasi
• Menahan senyawa volatil
• Fleksibel mengikuti kontur produk
• Mudah diisi
• Tahan kebocoran
• Melindungi produk dari deteriorasi pada suhu
rendah