Brettanomyces bruxellensis

TUGAS MIKROBIOLOGI PANGAN

SPESIES KHAMIR

Brettanomyces bruxellensis

DISUSUN OLEH :

            Rintis Widya Utami                                       22030110120030

            Nisrina Hanisa                                               22030110120018

            Yuhud Tri Hapsari                                         22030110120051

            Uswatun Hasanah                                          22030110141003

PROGRAM STUDI ILMU GIZI FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2012

Brettanomyces bruxellensis

RAGI PEMBUSUK PADA ANGGUR

            Keterlibatan ragi dalam proses pembuatan anggur mendapat perhatian yang meningkat selama bertahun-tahun karena mereka memainkan peran sentral dalam menentukan kualitas anggur. Ragi dari genus Brettanomyces atau Teleomorph dekkera merupakan ragi jenis alami yang banyak terdapat dalam proses pembuatan anggur. Namun, ragi Brettanomyces tertentu, dianggap sebagai mikroorganisme pembusuk.

            Brettanomyces bruxellensis adalah khamir asli yang ditemukan di Lembah Senne dekat Brussels, Belgia. Khamir ini merupakan salah satu dari beberapa anggota genus yang ditemukan di tempat pembuatan bir Calsberg tahun 1904 oleh N. Hjelte Claussen. Brettanomyces bruxellensis adalah khamir non saccharomyces yang memilki tingkat korelasi tinggi terhadap wine atau anggur ini adalah hasil gabungan dari sejumlah senyawa oleh bruxellensis ragi Brettanomyces, dan kerabat dekat Dekkera bruxulensis.     

            Brettanomyces bruxellensis adalah mikroba utama yang menyebabkan pembusukan anggur di seluruh dunia dan menyebabkan kerugian ekonomi yang besar dalam industri anggur. Ragi tersebut menyebabkan bau khas yang tidak disukai yaitu bau fenol yang dihasilkan oleh spesies ini, yang tinggi etanol toleran dan fakultatif anaerob. Brettanomyces dikenal sebagai ragi yang sensitive terhadap ketersediaan oksigen. Pada tahun 1940, Custer menemukan bahwa sel-sel Brettanomyces beristirahat selama fermentasi glukosa pada tingkat aerobic yang lebih tinggi daripada katika tidak anaerobik.  Meskipun Brettanomyces bruxellensis penting akan tetapi masih sedikit yang digolongkan dalam spesies ini. Hasil dari identifikasi ada sekitar 3000 gen yang produknya rata-rata 49% asam amino yang menjadi ciri khas Saccharomyces. Di alam liar, ragi ini tumbuh di kulit buah.

            Brettanomyces bruxellensis mempunyai beberapa cara untuk beradaptasi yang memungkinkan untuk betahan hidup dalam lingkungan fisiologis yang menantang seperti dalam fermentasi anggur dan pematangan anggur. Brettanomyces bruxellensis kurang efisien dalam memanfaatkan glukosa dan tumbuh jauh lebih lambat jika dibanding S. cerevisiae tetapi dapat mengasimilasi lebih banyak sumber karbon alternatif. Karakteristik ini menjelaskan ekologi khas suksesi yang diamati selama ferementasi alkohol yang dikontaminasi oleh Brettanomyces bruxellensis. Selama fase fermentasi utama S. cereviseae mendominasi kemudian dalam tahap pematangan digantikan oleh Brettanomyces bruxellensis ketika konsentrasi etanol tinggi dan hanya dalam beberapa menit jumlah residu tetap.

           

Produksi bir

            Brettanomyces bruxellensis mempunyai peran penting dalam fermentasi spontan dari gaya khas bir Belgia seperti Lambic, Flanders red ales, Gueuze, Kriek. Ragi ini  bersaing dengan khamir dan mikroorganisme lain dalam fermentasi wort dan memberi rasa bir yang khas yang menjadi bagian dari style.

Produksi wine (anggur)

            Dalam industri wine, Brettanomyces bruxellensis umumnya dianggap sebagai khamir pembusuk dan sering disebut sebagai Brett. Wine yang terinfeksi Brettanomyces bruxellensis dikatakan mempunyai karakter Brett atau seperti bau tikus, obat-obatan, wol basah, plastik yang dibakar atau seperti kencing kuda. Bau tikus merupakan hasil dari piridina yang disintesis oleh Brettanomyces bruxellensis dari lisin dan etanol, sedangkan bau obat disebabkan oleh fenol volatile 4-ethyguaiacol dan 4-ethyphenol yang merupakan hasil metabolit sekunder dari Brettanomyces bruxellensis dari asam fenolik yang secara alami ada di anggur.

            Khamir dari genus Brettanomyces atau Teleomorphnya dekkera merupakan jenis alami yang banyak terjadi pada pembuatan wine. Namun khamir Brettanomyces bruxellansis dianggap sebagai mikroorganisme pembusuk dengan potensi yang drastis mengubah hasil akhir dari red wine dalam kondisi yang tidak terkendali. Khamir ini  sangat disesuaikan untuk pertumbuhan dan ketahanan pada red wine dan dapat memberikan efek kerugikan pada kualitas visual dan organoleptik wine dengan menyebabkan pembentukan film, kekeruhan, kehilangan warna, produksi asam volatile, dan perubahan rasa. Perubahan rasa dianggap indikator yang paling penting pada aktivitas B. bruxellasis pada red wine.

            Brettanomyces bruxellansis dapat beradaptasi dengan baik untuk bertahan hidup selama proses wine terutama karena konsentrasi etanol relatif tahan terhadap konsentrasi normal dari sulfur dioksida yang ditemukan dalam anggur. Kondisi tertentu yang diketahui mendukung pertumbuhan Brettanomyces adalah  jika rendah kadar sulfur dioksida bebas yang digabungkan dengan pH anggur yang tinggi dan suhu hangat selama pematangan barel.  Sulfur dioksida adalah agen anti-mikroba yang ditambahkan dalam pembuatan wine atau anggur. Jika ditambahkan dalam jumlah yang cukup, dan pH anggur cukup tinggi (SO2 lebih efektif pada tingkat keasaman yang lebih tinggi), maka pertumbuhan Brett akan terhambat.  

            Beberapa pembuat wine di Perancis dan dibeberapa tempat lain, menganggapnya sebagai tambahan yang dibutuhkan dalam membuat wine misalnya  di Château de Beaucastel, tetapi New World Vintners dianggap cacat. Beberapa pihak menganggap Brett sebagai penyebab 90% masalah dalam pembusukan anggur merah premium. Salah satu pertahanan terhadap Brett adalah membatasi potensi sumber kontaminasi. Hal ini lebih sering terjadi pada beberapa kebun anggur, jadi produsen dapat menghindari pembelian anggur dari sumber tersebut. Sebaiknya barel anggur dibeli dari pegadang anggur lainnya. Beberapa produsen membersihkan barel menggunakan ozon. Lainnya dengan menggunakan uap, direndam selama berjam-jam dalam air yang sangat panas atau mencucinya dengan baik menggunakan asam sitrat atau peroxycarbonate.

            Jika anggur telah terkontaminasi oleh Brett, beberapa penjual anggur mensterilkan dengan:

1. Memfilternya
2. Penambahan SO2 atau
3. Diberi perlakuan dengan dimethyl dicarbonate.

Baik pengetahuan dan pengalaman sangat membantu dalam menghindari Brett dan masalah-masalah yang dapat menyebabkannya.

Biokimia

            B. bruxellensis mengandung enzim vinylphenol reductase. Keterlibatan khamir dalam pemrosesan wine mendapatkan perhatian yang meningkat selama bertahun-tahun karena mereka mempunyai peran penting dalam menentukan kualitas wine.

            Ragi ini merupakan salah satu yang terbaik, karena tahan terhadap konsentrasi etanol tinggi dan sulfur diokside dan kebutuhan nutrisinya rendah. Keberadaannya menyebabkan kerusakan sensorik, dengan produksi dari volatile fenol, kadang dikombinasikan dengan peningkatan keasaman volatile. Volatil phenol yang mudah menguap melibatkan konversi berurutan dari asam-asam substrat hydroxycinnamic, yang kemudian dikurangi menjadi turunan etil. Tingkat produksi turunan etil dapat dihasilkan secara tidak langsung dipengaruhi oleh beberapa praktek wine, pemilihan kultivar (konsentrasi prekursor yang berbeda) tetapi terutama dengan jumlah dari metabolik aktif B. bruxellensis.

            Devisiasi dari penciuman yang optimal paling terasa pada premium wine yang telah disimpan dalam waktu yang panjang di tong kayu dimana Brettanomyces dapat tinggal dipori-pori kayu setelah dibersihkan atau di sterilisasi. Ragi dapat tumbuh selama penuaan anggur merah dan setelah pembotolan. Beberapa penelitian melaporkan langkanya keberadaan Brettanomyces pada anggur cluster dan di gudang anggur . Namun mereka sering ditemukan pada tong, pompa dan pada peralatan yang sulit untuk disterilkan.

Identifikasi

            Metode tradisional untuk mengidentifikasikan ragi ini menggunakan selektif media yang mengandung etanol sebagai sumber karbon tunggal, cycloheximide, dan asam p-coumaric untuk membuktikan phenolic off-flavour producers (POFs). dan Bromocresol untuk membuktikan adanya produksi asam asetat. Teknik ini kadang-kadang kurang tepat , sejak tidak dapat mendeteksi hidup tapi sel non kultur (VNC) dan membutuhkan waktu inkubasi yang lama (7-10 hari) sampai mendapat hasil.

            Brettanomyces dapat berproliferasi dalam kondisi hangat sekitar 20 ⁰ C yang merupakan suhu ideal, dengan penurunan kecil pada suhu dapat menghambat pertumbuhannya. Beberapa penelitian terbaru menunjukkan bahwa di bawah kondisi laboratorium menunjukkan bahwa Brett tidak tumbuh pada tingkat alkohol di atas 13%. Namun, hasil ini tidak konsisten dengan pengamatan bahwa banyak anggur dengan alkohol jauh melebihi ini telah ditumbuhi Brettanomyces dalam kondisi sudah menjadi anggur. Selanjutnya diperkirakan bahwa Brett juga dapat memperbanyak diri setelah pembotolan jika anggur banyak mengandung gula yang difermentasi, situasi ini membuat lebih mungkin jika anggur itu minimal disaring. Penyaringan anggur sebelum pembotolan dapat mengurangi jumlah sel Brettanomyces yang berkembang di dalam botol. Namun, ada bukti bahwa anggur yang disaring  pada saat pembotolan secara acak dapat terinfeksi Brettanomyces setelah jangka waktu tertentu, mungkin sebagai akibat dari botol anggur yang mengandung gula sisa dan disimpan dalam kondisi hangat.

            Brettanomyces hampir banyak terdapat pada anggur merah, hal ini dikarenakan anggur merah memilki kadar tanin yang cukup tinggi dan semacam zat yang disebut coumaric dan asam ferrulic  yang banyak terdapat pada anggur merah dibandingkan pada anggur putih yang diekstraksi hanya dari bagian kulitnya selama proses fermentasi anggur merah. Khamir saccharomyces dan bakteri asam laktat seperti Lactobacillus memiliki enzim yang disebut 4-vinyl phenol and 4-vinyl guaiacol yang dapat mendegradasi asam untuk intermediet berbau lemah. Senyawa ini kemudian secara enzimatik terdegradasi selama 1 bulan oleh Brettanomyces ke guaiakol beraroma kuat.

            Brettanomyces adalah  nama mikro-organisme dalam anggur yang memiliki kemampuan untuk mengubah 4-vinil-fenol. Oleh karena itu 4-etil fenol secara benar dianggap sebagai aroma pertumbuhan Brettanomyces dalam anggur. Di mana apabila menemukan 4-etil fenol maka akan ditemukan Brett, dan sebaliknya. Survei anggur di Australia telah menunjukkan bahwa anggur yang terdeteksi 4-etil fenol lebih terlihat dalam anggur yang berwarna gelap, alasan  ini tidak jelas, tetapi mungkin melibatkan coumarates yang merupakan bentuk antosianin yang ditemukan dalam anggur merah. Frekuensi dan beratnya kontaminasi anggur oleh Brettanomyces meningkat dalam beberapa dekade terakhir.

Gambar untuk Brettanomyces bruxellensis

DAFTAR PUSTAKA

1. Woolfit, Megan., Elzbieta Rozpedowska, Jure Piskur, and Kenneth H.Wolfe.2007. Genome Survey Sequencing of the Wine Spoilage Yeast Dekkera (Brettanomyces) bruxellensis. American Society for Microbiology.
2. W.J. du Toit, I.S. Pretorius, and A. Lonvaud-Funel.2005. The effect of sulphur dioxide and oxygen on the viability and culturability of a strain of Acetobacter pasteurianus and a strain of Brettanomyces bruxellensis isolated from wine. Journal of Applied Microbiology 2005, 98, 862–871.
3. Delaherche, O. Claisse and A. Lonvaud-Funel.2004. Detection and quantification of Brettanomyces bruxellensis and ‘ropy’ Pediococcus damnosus strains in wine by real-time polymerase chain reaction.Journal of Applied Microbiology 2004, 97, 910–915.
4. M. G. Aguilar Uscanga, M.-L. D_lia, P. Strehaiano.2003. Brettanomyces bruxellensis: effect of oxygen on growth and acetic acid production. Appl Microbiol Biotechnol (2003) 61:157–162.
5. V. Renouf, M. Falcou, C. Miot-Sertier, M. C. Perello, G. De Revel and A. Lonvaud-Funel.2006. Interactions between Brettanomyces bruxellensis and other yeast species during the initial stages of winemaking. Journal of Applied Microbiology 100 (2006) 1208–1219.