3. 1H
Kimchi
(kimchee, gimchi)
• makanan tambahan
tradisional Korea
terfermentasi
• dibuat dari berbagai sayur
dengan pembumbuan
• umumnya komponen
utama: kol dan lobak
5. 3Li
• Gula (glukosa dan fruktosa)
• Asam organik (asam laktat dan asam
asetat)
• Mannitol dan asam amino.
Pemberi rasa sekaligus metabolit
6. Kimchi
Musim dingin
yang terjadi di
Korea
Sebelumnya
dikenal dengan
sebutan “Ji”
“cimchai”
Dimana sayur-
sayuran sulit
untuk tumbuh
Melakukan penyimpanan
suatu jenis sayur-sayuran
yang diberi garam didalam
wadah dari tanah liah dan
disimpan didalam tanah 4Be
7. Riset terdahulu (Lim et al., 1989; Lee et al ., 1992):
Leuconostoc mesenteroides dan Lactobacillus plantarum
spesies utama dalam kimchi
Keberadaan LAB berkontribusi dalam pembentukan
metabolit kimchi
• Gula dalam bahan baku kimchi dikonversi menjadi
asam laktat, asam asetat, karbon dioksida dan etanol
oleh LAB selama fermentasi
• Asam organik dan karbon dioksida ini yang
bertanggungjawab dalam cita rasa kimchi
5B
8. Perkembangan riset (50 tahun terakhir); lebih dari dua
spesies LAB yang diidentifikasi dalam kimchi :
Leuconostoc mesenteroides,
Leuconostoc dextranicum,
Leuconostoc citreum,
Lactobacillus brevis,
Lactobacillus fermentum,
Lactobacillus plantarum,
Pediococcus pentosaceus,
Streptococcus faeculis
6C
10. Mengevaluasi pengaruh penggunaan starter
culture (Lactobacillus plantarum) terhadap
fermentasi kimchi
• Menentukan perubahan CFU, pH dan titratable
acidity berdasarkan waktu fermentasi
• Mengevaluasi perubahan metabolit selama
proses fermentasi
8O
11. Preparasi Fermentasi Kimchi
• Tahap preparasi ini mengikuti metode preparasi Kimchi
yang terstandarisasi dari Pusan National University Kimchi
Research Institute (Cho, Lee, Rhee, & Park, 1998).
• Sayuran dan Bumbu dicampurkan dengan perbandingan
sebagai berikut:
100: 100: 13: 3.5: 2.0: 1.4: 0.6: 2.7: 1.0
Air : Lobak : Red Pepper Powder: Batang Bawang:
Bawang Putih: Garam: Gula
9F
12. Fermentasi
• 1% (v/w) LAB starter cultures diinokulasi dalam wadah yang berisi
kimchi
• Dibuat juga kontrol (yang tidak mengandung LAB)
• Fermentasi tahap I pada suhu 25 oC selama 24 jam
• Dilanjutkan dengan fermentasi tahap II pada suhu 4 oC selama 50
hari.
• Analisis mikrobiologi dilakukan pada hari ke-5, 10, 20, 30, 40 dan 50.
Analisis Mikrobiologi
• Jumlah LAB ditentukan setelah ditumbuhkan dalam media MRS
agar (Difco, Sparks, MD, USA) dan diinkunadi pada 37 oC selama
48 jam. Hasil dari pengujian ini ditunjukkan dama fig 1 sebagai log
CFU/g.
10Ne
14. • Populasi mikroba meningkat tajam pada tahap
awal fermentasi
• Jumlah LAB menurun berangsur-angsur selama
fermentasi
• Pada hari ke-1, Kimchi KCCM-11322 memiliki
LAB yang paling sedikit
• Penurunan Jumlah LAB paling signifikan terjadi
pada Kimchi MLK 14-2 dan Kimchi non-Starter
• Secara keseluruhan ke-3 bentuk perlakuan ini
menyebabkan penurunan jumlah LAB secara
berangsur-angsur sampai pada hari ke-50
12Mg
15. Analisis Fisiko-kimia
• Kimchi disentrifugasi selama 15 menit pada 8000
rpm,
• Fase cair di analisis fisiko kimia dengan pH meter
(pH-250L, ISTEK, Seoul, Korea)
• Titratable acidity as lactic acid ditentukan dengan
titrasi sampai pH 8.3 dengan 0.1 N NaOH.
• Hasil analisis ini ditunjukkan pada fig 2
13Al
16. Change in pH (A) and titratable acidity (B) during
Kimchi fermentation
14Si
17. • Pada hari ke-1 rata-rata pH ketiga Kimchi ini
adalah di sekitar 5, kemudian menurun setelah
itu.
• Kimchi MLK 14-2 menunjukkan penurunan pH
yang paling besar
• Secara umum Kimchi dengan starter culture
(MLK 14-2 dan KCCM-11322) mengalami
penurunan pH yang paling signifikan
• Pada final pH (hari ke-50) semua perlakuan
memiliki nilai pH yang mirip (3.24 – 3.57)
15P
18. Analisis Perubahan Metabolit Selama Proses Fermentasi
Analisis GC-MS
Derivitasization
Data Perubahan Metabolit Selama
Proses Fermentasi
Asam
Organik
Asam
Amino
Sakarida Poliol
Analisis Data 16S
20. Terdapat 139 metabolit yang terdeteksi dan 38 metabolit yang
diidentifikasi
Dari 38 metabolit tersebut adalah golongan sakarida, asam organik,
asam amino, dan poliols
Selama fermentasi ada perbedaan kadar dari metabolit,
- Increased : Asam laktat, glisesol, asam priotartarat, asam pentadionat,
asam 2-keto-1-glukosa, asam ribonat, asam isositrat, dan asam
palmitat
- Decreased : Valin, leusin, asam propanoat, treonin, prolin, glutamin,
asam sitrat, adenin, fruktosa, glukosa, galaktosa, mio-inositol,
dan sukrosa
Selanjutnya data tersebut di ubah dalam bentuk PCA score plot
18Ar
22. Dari data PCA score plot (diamati dari hari ke-0 sampai ke-50)
dari hari ke-0 sampai hari ke-1 belum terlihat perubahan
yang signifikan
dari hari ke-10 sampai hari ke-30 telah terlihat perubahan
metabolit secara perlahan
dari hari ke-30 sampai hari ke-50 telah terlihat perubahan
metabolit yang sangat dapat dibedakan dari hari-hari
sebelumnya.
20Ca
28. Dari data perubahan permasing-masing metabolit dengan perlakuan
kultur yang berbeda didapatkan analisis bahwa:
Glukosa pada hari pertama telah terjadi penurunan yang signifikan
yang diiringin dengan peningkatan asam laktat dan selanjunya juga
diikuti dengan penurunan konsentrasi dari fruktosa dan galaktosa
Terjadi penurunan jumlah dari asam-asam amino selama proses
fermentasi
Terdapat kesesuaian bahwa terjadinya penurunan jumlah metabolit
golongan sakarida dan meningkatnya metabolit golongan asam
organik dengan data log-PCU terhadap pH yang semakin asam
26Fe
31. Terdapat perbedaan konsentrasi
metabolit dari kimchi berdasarkan kultur
awal yang digunakan.
Studi metabolomik yang melibatkan
analisis statistik data multivariasi GC-MS
memberikan pemahaman karakteristik
intrinsik dari kimchi berdasarkan kultur
awal dan dapat digunakan untuk
pemilihan kultur dalam pembuatan 김치.
29Cu
32. • Park, S., Yoo, S., Seo, S., Lee, K., Na, C., Son, H. GC-MS based
metabolomics approach of Kimchi for the understanding of Lactobacillus
plantarum fermentation characteristics. 2016; 68:312-321.
30Zn
