preservative agents

Preservative agents in foods

Mode of action and microbial resistance mechanisms

Bahan preservatif atau pengawet dibutuhkan untuk menjaga keamanan dan kerusakan pangan. Ada 2 jenis pengawet yaitu pengawet kimia dan alami. Keduanya memiliki cara kerja yang berbeda serta mikroba memiliki ketahanan terhadap bahan pengawet yang berbeda.

1.         Pengawet Kimia

Asam organik lemah à dalam larutan berada pada pH kesetimbangan antara bagian terdisosiasi dan undisosiasi. Aktivitas optimal pada pH rendah karena rasa tidak berubah dan bagian yang tidak terdisosiasi secara bebas melewati membran plasma dan masuk ke dalam sel. Di dalam sel terjadi akumulasi anion dan proton sehingga merusak membran sel. Mekanisme pertahanan pada mikroba terhadap asam organik lemah karena faktor intrinsik, senyawa tidak dapat masuk ke dalam sel. Sedangkan pada fungi mekanisme pertahanannya karena adanya degradasi secara enzimatis.

Hidrogen Peroksida à mekanisme H₂O₂ dalam membunuh sel vegetatif adalah dengan cara merusak DNA, sedangkan untuk membunuh spora belum diketahui mekanismenya.Mekanisme pertahanan mikroba adalah melakukan glutathione enzim dan katalase,  sedangkan pada yeast karena adanya antioksidan. Pada spora protein larut asam tipe α/β yang disintesis oleh spora untuk melindungi DNA selama masa dormansi.

Senyawa pengkelat àEDTA dan asam sitrat. EDTA memiliki potensi untuk melawan bakteri Gram negative, sedangkan asam sitrat menghambat pertumbuhan proteolitik, C.botulinum karena adanya ion Ca²⁺ yang memiliki aktivitas mengkelat.

2.      Pengawet yang terjadi secara alami

Small organic biomolecules à terdapat pada rempah-rempah seperti oregano, cengkeh,thyme,dill dan minyak esensialnya. Bersifat hidrofobik dan bisa merusak membran atau bahkan memecah karakteristik membran.

Peptide à yang sering digunakan adalah nisin dan turunannya seperti pediocin yang memiliki kemampuan merusak membran. Mekanisme pertahanan mikroorganisme adalah dengan sekresi protease pada fungi, sekresi enzim pada Bacillus sp untuk mendegradasi nisin, dan sekresi protease OmpT pada E.coli untuk mendegradasi protamine.

Cell wall pasturbation à beberapa protein berikatan dengan penicillin kemudian mengalami polimerisasi dan insersi rantai glycan baru ke dalam dinding sel bakteri. Ketika protein ini dihambat, sel membengkak dan mati. Selain penicillin, juga ada lysozim yang merupakan enzim yang dapat mendegradasi dinding sel bakteri dari luar.

3.      Kombinasi pengawetan

Kombinasi perlakuan pengawetan diijinkan pada level tertentu untuk menjaga kualitas organoleptik pada produk seperti warna, flavor, tekstur dan kandungan gizi. Beberapa kombinasi pengawetan diantaranya adalah perlakuan suhu sedang dan konsentrasi pengawet yang rendah.