Fermentasi sudah lama digunakan untuk membuat dan mengawetkan pangan. Tempe, tauco, tape, dan berbagai produk lain menunjukkan bagaimana mikroorganisme dapat mengubah bahan pangan menjadi produk dengan rasa, aroma, serta tekstur yang berbeda.
Perkembangan teknologi kini memungkinkan proses tersebut diarahkan untuk menghasilkan senyawa tertentu. Pendekatan itu dikenal sebagai fermentasi presisi dan mulai dikembangkan untuk menghasilkan pangan fungsional serta sumber protein alternatif.
Ketua Laboratorium Rekayasa Bioproses Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Bandung Made Tri Ari Penia Kresnowati mengatakan kebutuhan pangan terus meningkat ketika sumber daya alam menghadapi berbagai tekanan.
“Peningkatan jumlah penduduk dan kebutuhan protein, di tengah keterbatasan sumber daya alam, krisis air bersih, degradasi tanah, emisi gas rumah kaca, perubahan iklim, serta resistensi antimikroba, mendorong pengembangan teknologi pangan yang lebih berkelanjutan,” ujar Penia dalam Webinar NgajiTekProp Seri #25 pada Jumat, 28 Agustus.
Fermentasi menghasilkan lebih dari rasa
Fermentasi selama ini dikenal karena kemampuannya mengawetkan pangan. Proses tersebut juga dapat meningkatkan aroma, rasa, tekstur, dan ketercernaan bahan pangan.
Menurut Penia, pangan berbasis fermentasi memiliki sejumlah keunggulan. Prosesnya berpotensi meningkatkan produktivitas, mengurangi kebutuhan lahan, dan menekan jejak karbon.
Pengembangan teknologi fermentasi juga dapat diarahkan untuk menghasilkan senyawa dengan fungsi tertentu. Salah satu contohnya adalah ovalbumin, yaitu protein utama pada putih telur.
Ovalbumin memiliki sejumlah fungsi dalam pengolahan pangan. Protein tersebut dapat membantu pembentukan busa, emulsifikasi, gelasi, dan pengikatan air. Ovalbumin juga relatif stabil saat dipanaskan serta berkontribusi terhadap tekstur pangan.
Penia menyebut integrasi rekayasa mikroba, teknologi bioproses, bahan baku lokal, dan pengembangan produk menjadi bagian penting dalam pengembangan pangan berbasis fermentasi.
Tauco menyimpan peptida pembentuk rasa umami
Potensi fermentasi juga terlihat pada tauco. Produk fermentasi kedelai itu memiliki beragam senyawa yang membentuk cita rasa.
Peneliti Pusat Riset Teknologi dan Proses Pangan BRIN Vika Tresnadiana Herlina menemukan peptida yang berperan dalam menghasilkan rasa umami pada tauco.
“Rasa umami tidak hanya ditentukan oleh satu senyawa, seperti glutamat. Umami merupakan hasil interaksi berbagai senyawa aktif rasa, antara lain asam amino, nukleotida, peptida, serta matriks pangan,” jelas Vika.
Mikroba berperan dalam proses fermentasi kedelai. Aktivitas mikroba memicu proteolisis, yaitu penguraian protein menjadi peptida dan asam amino bebas.
Kumpulan molekul tersebut kemudian berkontribusi terhadap karakter rasa tauco. Peptida yang terbentuk juga berpeluang memiliki fungsi biologis selain memberikan sensasi rasa.
Penelitian Vika mengidentifikasi 17 peptida berukuran molekul rendah. Tiga di antaranya memiliki prediksi interaksi paling kuat dengan reseptor umami berdasarkan kajian in silico.
Ketiga peptida tersebut berpotensi dikaji lebih lanjut sebagai bahan penyedap berbasis peptida dan komponen dalam pengembangan pangan fungsional.
Bakteri asam laktat menghasilkan folat
Fermentasi presisi memiliki perbedaan dari fermentasi konvensional. Pada fermentasi konvensional, senyawa bernilai tambah terbentuk melalui aktivitas mikroba selama proses berlangsung.
Fermentasi presisi memanfaatkan mikroorganisme secara lebih terarah untuk menghasilkan senyawa tertentu. Peneliti Pusat Riset Teknologi dan Proses Pangan BRIN Fenny Amilia Mahara mengembangkan pendekatan tersebut menggunakan bakteri asam laktat sebagai microbial cell factory.
Fenny memakai bakteri asam laktat untuk menghasilkan folat secara lebih terarah, terkendali, dan konsisten.
“Folat merupakan mikronutrien esensial yang berperan penting dalam pertumbuhan dan perkembangan, pembelahan sel, sintesis DNA, metabolisme satu karbon, serta perkembangan janin. Manusia tidak dapat mensintesis folat sehingga pemenuhannya harus berasal dari makanan, suplementasi, atau pangan yang difortifikasi,” ungkap Fenny.
Folat alami memiliki keterbatasan karena relatif mudah terpengaruh panas, cahaya, dan oksidasi. Proses pengolahan serta penyimpanan juga dapat mengurangi kandungan folat dalam pangan.
Asam folat sintetik yang digunakan dalam suplementasi dan fortifikasi juga memiliki sejumlah pertimbangan. Fenny menyebut metabolisme yang tidak sempurna pada asupan tinggi serta potensi keberadaan unmetabolized folic acid atau UMFA sebagai hal yang perlu diperhatikan.
Mikroorganisme diarahkan menghasilkan senyawa tertentu
Kondisi tersebut membuka peluang pemanfaatan bakteri asam laktat sebagai penghasil folat melalui proses biologis. Fermentasi presisi memungkinkan produksi senyawa dilakukan dengan parameter yang lebih terarah.
Pengembangan berbasis bakteri asam laktat ditujukan untuk menghasilkan folat secara aman, konsisten, terkendali, dan dapat diprediksi. Pendekatan tersebut juga menempatkan mikroorganisme sebagai platform bioproduksi bagi pangan bernilai tambah.
Penia menyebut pengembangan pangan melalui fermentasi perlu menggabungkan rekayasa mikroba, teknologi bioproses, bahan baku lokal, dan rancangan produk.
Sementara itu, riset tauco dan folat memperlihatkan pemanfaatan fermentasi untuk menghasilkan peptida pembentuk rasa serta mikronutrien.
Cek berita, artikel, dan konten yang lain di Google News
