Senin, 10 Juni 2013

Perubahan Biokimia pada Hasil Ternak dan Ikan Setelah Panen atau Penyembelihan

FINAL REPLACEMENT TASK^^ #foodbiochemistry


Berbicara tentang perubahan biokimia pada makhluk hidup khususnya daging dan ikan, tentunya terlebih dahulu harus diketahui dan dipahami keadaan biokimianya. Memahami biokimia berarti memahami proses kimiawi yang terjadi pada organisme hidup. Hal tersebut akan memudahkan dalam mempelajari ataupun menganalisa penyebab terjadinya perubahan biokimia pada makhluk hidup akibat faktor tertentu.
Jika konsumsi atau kadar glukosa dalam tubuh hewan terlalu tinggi, maka glukosa tersebut akan diubah menjadi glikogen (cadangan energi) yang nantinya akan dimanfaatkan jika hewan sewaktu-waktu kekurangan energi. Cadangan energi (glikogen) pada daging akan disimpan di hati ataupun di otot.  Glikogen selanjutnya akan diubah menjadi asam laktat dalam suasana anaerob atau menjadi asam piruvat dalam suasana aerob, dan akan menghasilkan ATP. ATP pada otot digunakan dalam proses relaksasi ataupun kontraksi ketika hewan beraktivitas. Spesifiknya, ATP tadi digunakan untuk melepaskan aktin dan miosin.  Hal ini disebabkan karena aktivitas kontraksi maupun relaksasi otot dapat terjadi karena interaksi antara aktin, miosin, dan ATP. Aktivitas glikogen yakni, pemanfaatan pospokreatinin untuk reposporilasi. Jika glikogen menghabiskannya, maka sistem memiliki kemampuan untuk memanfaatkan protein, serta asam lemak melalui reaksi kimia tertentu.
Terkait proses penyembelihan, ada yang dikenal dengan istilah eksanguinasi. Eksanguinasi adalah pengeluaran semua darah yang terjadi pada salah satu bagian tubuh yang terjadi ketika hewan disembelih. Sesaat setelah proses eksanguinasi terjadi, selanjutnya akan terjadi suatu keadaan homestasis (upaya untuk menjaga atau mempertahankan keseimbangan fisiologi dari lingkungan internal). Selanjutnya oksigen yang tersimpan akan habis, sehingga menyebabkan produksi asam laktat (tersimpan dalam otot). Namun, karena upaya homeostasis tidak lagi efektif maka pertahanan hewan terhadap mikroba menurun. Jika pembentukan asam laktat terlalu besar, maka menyebabkan terjadinya asidosis (kematian pada daging babi).
Kematian hewan seringkali dikaitkan dengan istilah premortis, rigor mortis, serta post mortis. Rigor mortis adalah kekakuan yang terjadi setelah proses penyembelihan pada hewan (Hal serupa juga diistilahkan pada manusia yang telah meninggal dan dikatakan sebagai kaku mayat). Glikogen beserta ATP yang tersisa pada tubuh hewan akan digunakan pada proses kontraksi otot hingga jumlahnya habis. Ketika jumlahnya habis, maka akan terjadi atau terbentuk rigor mortis (kekakuan otot). Selain itu, ketika kadar ATP  telah habis maka aktin dan miosin akan terikat bersama (disebut aktomiosin) sehingga terjadi kekakuan otot. Hewan yang dalam keadaan stress ketika disembelih, serta suhu yang tinggi, maka persediaan ATP yang dimiliki kurang sehingga rigor mortis (kekakuan otot) akan cepat terjadi (perombakan dibantu oleh enzim ATPase).  Proses rigor mortis yang terjadi dalam waktu singkat (saat itu pH berada diatas pH normal daging) akan menyebabkan kualitas daging rendah yang ditandai dengan warna merah gelap karena kekurangan oksigen (namun ketika terkena udara akan berwarna cerah), dan tidak tahan lama.
Namun hal ini tidak dikehendaki, salah satu solusi yang biasanya dilakukan oleh penjual daging adalah menggantung daging hasil sembelihan dengan bantuan gaya gravitasi sehingga membantu meregangkan otot-otot daging. Berakhirnya proses rigor mortis ditandai dengan penipisan kreatin posfat serta reposporilasi. Jika dirunut kembali pada fase prarigor, kadar protein masih tinggi sehingga air yang keluar dari jaringan masih sedikit. Hal ini menyebabkan daging lunak dan kenyal. Pada keadaan rigor mortis, hewan terlalu lama dibiarkan tanpa perlakuan sehingga tekstur daging kaku dan tidak baik diolah karena proses pengolahan untuk mengempukkan daging akan memakan waktu yang lama. Sementara itu pada keadaan post mortis,  daging yang terlalulama tidak ditangani akan terkontaminasi oleh banyak mikroba. Namun, daging akan kembali lunak karena peranan enzim yang memecah protein aktomiosin menjadi lebih sederhana. Hal ini menyebabkan kondisi daging bagus untuk diolah namun sebaiknya proses pengolahan daging harus sesegera mungkin karena adanya kontaminasi mikroba yang dapat menurunkan mutu. Penurunan mutu ditandai dengan lembeknya tekstur daging, dan dihasilkannya aroma yang busuk .
Faktor yang mempengaruhi perubahan post mortem/mortis daging adalah sebagai berikut:
1.        Stress
Stress pada daging akan mengaktifkan aktivitas homeostasis yang nantinya menghasilkan respon fisiologis. Gejala-gejala yang timbul tak lepas dari aktivitas beberapa hormon seperti hormon epinefrin (mengurai glikogen dan lemak), adrenalin (memberikan perlawanan terhadap gejala stress), epinefrin dan norepinefrin (mempertahankan sirkulasi darah), serta tiroid (meningkatkan metabolisme).
2.        Faktor lingkungan yang dapat menyebabkan stress pada hewan
a)         Suhu
Suhu yang terlalu rendah menyebabkan hewan menggigil, namun jika terlalu tinggi akan menyebabkan terjadinya pemecahan ATP.
b)        Kelembaban
c)         Cahaya
d)        Suara asing
Terkait perubahan biokimia pada daging akibat penyembelihan, dikenal pula istilah PSE dan DFD. PSE (Pale, Soft, Exudative) ditandai pucatnya daging dan banyaknya air yang keluar akibat rendahnya daya ikat air protein. Daging PSE terjadi pada daerah paha, serta terjadi pula perubahan warna menjadi gelap pada bahu unggas. Penyebabnya adalah diproduksinya asam laktat dengan sangat cepat. Hal ini menyebabkan pH daging menurun setelah penyembelihan, namun suhu otot cukup tinggi. Istilah DFD (Dark, Firm, dry) digunakan untuk menyebut kondisi daging yang berwarna gelap, keras (daya ikat oleh protein relatif kuat), dan kering setelah penyembelihan. Hal ini terjadi akibat kurangnya glikogen yang dikandung setelah penyembelihan, sehingga glikolisis menjadi lambat, pH otot rendah, dan produksi asam laktat pun menurun. Timbulnya kondisi daging DFD dapat dicegah dengan pemberian pakan yang cukup pada ternak, serta istirahat yang cukup sebelum penyembelihan.
Sementara itu, sebelum membahas lebih jauh terkait perubahan biokimia pada ikan terlebih dahulu dipahami struktur otot ikan yang terdiri atas tiga jenis yakni:
1.        Otot berserat (menyusun daging tanpa lemak)
2.        Otot tidak berserat (dijumpai pada dinding usus)
3.        Otot kardiak (jaringan khusus yang terdapat pada dinding jantung)
Struktur otot merupakan ikatan atau kumpulan serat, selain itu otot juga terdiri atas multinukleat, sel silindris yang selanjutnya bergabung dan dibungkus oleh membran sarkolema. Kumpulan kelompok serat tadi selanjutnya akan membentuk bendela serat. Serat otot atau sel otot ditutupi oleh jaringan penunjang yakni endomisium, perimisium, serta epimisium (jumlahnya sangat sedikit pada daging ikan).
Proses glikolisis atau pemecahan glikogen pasca mortem pada ikan disebut hidrolitik sementara pada mamalia disebut amilolitik. Pada ikan, awalnya glikogen akan dipecah menjadi dekstrin lalu menjadi maltosa hingga pada akhirnya menjadi struktur yang lebih sederhana yakni glukosa. Selanjutnya dengan bantuan enzim heksokinase, glukosa akan dikatalis  menjadi glikosa 6 fosfat. Dengan adanya glukosa 6 fosfat, heksokinase otot akan dihambat.  Selanjutnya, glukosa 6 posfat akan diglikolisa menjadi asam laktat.  Sementara itu, pada proses glikolisis amilolitik pada mamalia memiliki sedikit perbedaan. Glikogen pada mamalia akan diubah menjadi glukosa 1 fosfat, lalu diubah  menjadi glukosa 6 fosfat, dan diglikolisa menjadi asam laktat. Berbeda dengan daging, pH pasca/post mortem pada ikan dikehendaki agar pH-nya tinggi agar daging tetap keras.
Perubahan  biokimia pada ikan salah satunya ditandai dengan kematian ikan akibat kekurangan oksigen dalam jangka waktu lama dan mengakibatkan terjadinya kekakuan pada daging ikan. Selain itu juga terjadi penguraian glikogen menjadi asam laktat melalui proses glikolisis yang menyebabkan aktivitas enzim ATPase meningkat, diikuti penurunan pH ikan (pH 6.7-7,2 menjadi pH 6,2-6,6; dipengaruhi oleh jumlah glikogen ikan), serta ketidakmampuan jaringan otot mempetahankan kekenyalannya (rigormortis). Selanjutnya, tekstur daging akan menjadi lebih keras atau lebih spesifiknya terjadi penggabungan protein miosin dan aktin (membentuk kompleks aktomiosin). Selanjutnya, tekstur daging ikan perlahan-lahan akan melunak sehingga termasuk dalam kondisi baik dikonsumsi. Namun, kondisi tersebut tidak boleh dibiarkan terlalu lama karena mikroba akan berkembang biak sehingga terjadi kerusakan. Kerusakan dipicu akibat pH ikan yang perlahan akan naik  hingga pH 7,7-8 dan akan menjadi lebih tinggi seiring proses pembusukan ikan.
Perubahan postmortem  pada ikan ditandai dengan perubahan berikut:
1.        Perubahan sensori
Ikan segar memiliki warna kulit terang dan jernih, sisik yang menempel kuat pada tubuh, insan yang berwarna merah hingga merah tua, serta daging yang kenyal (menunjukkan rigor mortis masih berlangsung). Ikan busuk ditandai dengan ciri kulit yang berwarna suram dan pucat,  insang yang berwarna cokelat suram, mata yang berkerut, serta daging yang lunak (akibat proses rigor mortis telah berakhir). Penurunan mutu sensori dipengaruhi dengan terjadinya autolisis hingga tercipta kondisi yang memungkinkan bakteri untuk hidup (penyebab kerusakan dan pembusukan).
2.        Perubahan autolitik
Jaringan tubuh ikan mengandung enzim yang secara spesifik berperan dalam proses penguraian senyawa. Enzim tersebut bekerja secara terkontrol pada saat ikan masih hidup. Walaupun setelah mati enzim yang dikandung oleh ikan masih mampu bekerja secara aktif namun sistem kerja enzim tak lagi terkontrol karena organnya tidak lagi berfungsi. Akhirnya, enzim akan merusak organ tubuh ikan (autolisis). Terjadinya autolisis ditandai dengan adanya amoniak yang merupakan produk akhir. Terjadinya autolisis berbanding lurus dengan perbanyakan jumlah bakteri. 
3.        Perubahan bakteriologi
Ketika ikan hidup, secara aktif ikan memiliki barrier yang berfungsi untuk mencegah bakteri yang terdapat dalam beberapa organ ikan (saluran pencernaan, permukaan kulit ikan, insang) agar tidak merusak  bagian-bagian tubuh ikan. Namun, saat ikan mati maka pertahanannya tak ada lagi sehingga bakteri dengan mudah menyebar pada organ atau bagian tubuh ikan. Jenis bakteri yang ditemukan pada ikan yakni Pseudomonas, Micrococcus, Vibrio, serta  Flavobacterium. Akibat serangan bakteri, ikan mengalami perubahan seperti perubahan warna insang, bau yang sangat tajam, bergetah, dan amis.
4.        Hidrolisis dan oksidasi lipid.
Perubahan biokimia pada ikan akibat oksidasi lipid ditandai dengan tibulnya aroma tengik yang tak diinginkan serta perubahan warna menjadi cokelat kusam. Oksidasi dapat dicegah atau diminimalkan dengan mencegah kontak ikan dengan udara bebas, menggunakan antioksidan, atau penyimpanan pada ruangan hampa udara. Hidrolisa lipid pada ikan akan membebaskan asam lemak (FFA) dan juga menyebabkan  timbulnya bau tengik. Hal ini akibat dihasilkannya asam-asam lemak bebas beratom pendek yang menyebabkan bau tengik pada ikan.
Perubahan biokimia pada ikan ataupun daging yang telah disembelih sebisa mungkin ingin dinikmati dalam kondisi baik. Tentu untuk mencapai kondisi tersebut, proses penyembelihan atau penangkapan ikan serta penanganan awal, proses penyimpanan, dan pengolahan merupakan hal-hal yang tak boleh disepelekan. Hal ini karena indikator tersebut berperan besar dalam menentukan kondisi pangan saat akan dikonsumsi.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar