Oleh: Kavadya Syska, S.P., M.Si. (Dosen Bidang Teknologi Pangan – Food Technologist, Universitas Nahdlatul Ulama)
Studi ini merupakan terobosan penting dalam memahami dinamika perubahan komunitas bakteri dan sifat fisikokimia selama proses fermentasi tomat. Penelitian ini mengungkapkan bagaimana perubahan populasi mikroba dan parameter kimia memengaruhi proses fermentasi, yang pada akhirnya menentukan kualitas dan keamanan produk fermentasi. Fermentasi merupakan proses alami yang kompleks di mana bakteri memainkan peran krusial dalam memengaruhi perkembangan mikroekosistem melalui metabolisme mereka.
Pada tahap awal fermentasi tomat, Proteobacteria dan Firmicutes mendominasi komunitas bakteri, masing-masing dengan persentase sebesar 86,04% dan 9,97%. Namun, dinamika komunitas bakteri ini berubah secara signifikan setelah hari ke-10, ketika Firmicutes menggantikan Proteobacteria sebagai filum dominan. Hal ini menandakan adanya perubahan lingkungan dan aktivitas metabolik yang menguntungkan bagi pertumbuhan bakteri Firmicutes, khususnya genus Lactobacillus, yang diketahui memiliki peran penting dalam proses fermentasi melalui produksi asam laktat.
Menariknya, jumlah Lactobacillus mengalami penurunan pada periode 20 hingga 30 hari fermentasi, namun kemudian meningkat tajam. Fluktuasi ini mencerminkan interaksi kompleks antara berbagai spesies bakteri yang bersaing untuk mendapatkan nutrisi dan ruang dalam mikroekosistem fermentasi. Penurunan gula total secara bertahap menunjukkan adanya aktivitas metabolik yang intensif oleh bakteri, sementara peningkatan konten nitrit pada fase awal menunjukkan proses dekomposisi protein dan transformasi nitrat yang juga dipengaruhi oleh aktivitas mikroba.
Kandungan asam total mengalami peningkatan dari 0,6% pada awal fermentasi menjadi 2,03% pada hari ke-30, yang mencakup asam sitrat, asam malat, dan asam laktat sebagai komponen utamanya. Peningkatan ini menandakan adanya produksi asam organik yang berkontribusi terhadap pembentukan rasa, aroma, dan karakteristik sensoris lainnya dari produk fermentasi. Pada tahap akhir fermentasi, jumlah mikroorganisme dan komunitas bakteri cenderung stabil, seiring dengan stabilisasi kandungan asam organik dan nitrit, menandakan tercapainya kondisi keseimbangan dalam mikroekosistem fermentasi.
Penelitian ini menunjukkan bahwa parameter fisikokimia seperti kadar gula, asam, dan nitrit mengalami perubahan yang tak terhindarkan selama fermentasi, yang sebagian besar disebabkan oleh metabolisme mikroba. Hal ini mengindikasikan bahwa perkembangan mikroekosistem fermentasi sangat dipengaruhi oleh dinamika populasi mikroba. Dengan memahami interaksi ini, kita dapat mengoptimalkan kondisi fermentasi untuk menghasilkan produk dengan kualitas yang lebih baik dan stabil.
Penemuan ini sangat penting untuk pengembangan teknologi fermentasi pangan, khususnya dalam meningkatkan kualitas produk fermentasi sayuran. Dengan pengetahuan yang lebih mendalam tentang peran bakteri dalam fermentasi, produsen dapat mengontrol parameter fermentasi secara lebih tepat, seperti suhu, waktu, dan jenis kultur starter yang digunakan, untuk mencapai profil sensoris dan nutrisi yang diinginkan. Selain itu, pemahaman ini juga membantu dalam mengurangi risiko kontaminasi dan pembentukan senyawa yang tidak diinginkan, seperti nitrit pada konsentrasi tinggi yang dapat berbahaya bagi kesehatan.
Secara keseluruhan, studi ini memberikan kontribusi penting bagi ilmu pengetahuan tentang fermentasi pangan dan dapat membantu industri dalam meningkatkan kualitas dan keamanan produk fermentasi. Dengan pendekatan ilmiah yang tepat, proses fermentasi dapat dioptimalkan untuk menghasilkan produk yang lebih bernutrisi, lezat, dan aman bagi konsumen. Hasil penelitian ini juga membuka jalan bagi eksplorasi lebih lanjut mengenai peran berbagai jenis mikroorganisme dalam fermentasi bahan pangan lain, sehingga dapat memperluas aplikasi teknologi fermentasi di masa depan.
