Penambahbaikan proses konvensional rendaman lada (Piper nigrum L.) melalui kaedah bioteknologi bagi menghasilkan lada putih

Abstract

Penghasilan lada putih buat masa ini masih lagi menggunakan kaedah rendaman air (W) yang mengambil masa sekurang-kurangnya dua hingga ke tiga minggu di dalam air sungai. Rendaman berpanjangan di dalam air mengurangkan kualiti lada putih dan menyebabkannya menjadi kurang menarik, berbau hapak dan berisiko kehilangan sebatian bioaktif. Kajian ini mendapati lada putih yang dihasilkan selepas direndam lama dalam air (28℃, 8 – 16 hari) mempunyai kualiti fizikokimia yang rendah (p<0.05) terutama dari segi indeks keputihan, kebolehrekahan, kandungan oleoresin, bahan antioksida dan sebatian fenolik. Sebatian berfungsi ini berkurangan kerana dipercayai terjejas dan terbebas ke dalam air rendaman. Oleh itu, kajian ini dilakukan untuk meningkatkan proses rendaman buah lada melalui kaedah bioteknologi menggunakan enzim dan mikrob. Tiga jenis enzim eksogenus iaitu Pektinase, Viscozyme (campuran enzim selulitik), Selulase secara individu dan kombinasi digunakan untuk membantu degradasi perikap buah lada. Rendaman berenzim (E) dijalankan menggunakan rekabentuk komposit berpusat untuk membina model respons peringkat kedua dengan pembolehubah suhu (X1, °C), masa (X2, hari) dan kepekatan enzim (X3, mg/L). Manakala rendaman mikrob (M) menggunakan 10% larutan Bacillus cereus dan Bacillus subtilis pada 0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 OD selama 24 hingga 120 jam. Hasil kemudiannya dibandingkan dengan lada putih W yang direndam pada 28 hingga 49 °C selama 96 hingga 384 hari. Keputusan menunjukkan Pektinase (33 °C, 216 jam, 648 mg/L) dan Bacillus subtilis sp. (2.0 OD, 120 jam) masing-masing telah menghasilkan lada putih pada peratusan tertinggi (p < 0.05) sebanyak 27.21 ± 0.501% dan 21.46 ± 1.34%. Begitu juga dengan oleoresin (18.89 ± 3.25%; 30.30 ± 1.63%), indeks keputihan (32.12 ± 0.63; 32.13 ± 0.04), kandungan sebatian piperina (4.68 ± 0.49 mg/g; 4.36 ± 0.93 mg/g), kandungan fenolik (39.47 ± 0.33 mg GAE/g; 31.09 ± 5.09 mg GAE/g) dan kuasa antioksida penurunan ferik (FRAP) (35.68 ± 4.20 mM TE/g; 140.22 ± 5.64 mM TE/g) tinggi dengan signifikan (p<0.05). Seterusnya, pengesanan profil metabolit sampel lada putih dalam W, E dan M menggunakan jisim spektrometri (UHPLC/Q-TOF-MS) menunjukkan kehadiran 98 sebatian dan respons tertinggi menunjukkan kehadiran sebatian moupinamide, apiin and kaempferol-3-O-rutinoside. Ujian spektroskopi inframerah transformasi fourier (FTIR) ke atas sampel E dan M memberi signal penyerapan yang kuat pada frekuensi 3283 cm-1 (ikatan O-H) dan 1583 cm-1 (ikatan N-H) menunjukkan kehadiran sebatian dengan kumpulan berfungsi hidroksil dan amida yang menyumbang kepada aktiviti antioksidan yang tinggi. Kesimpulannya, rendaman lada menggunakan kaedah berenzim dan mikrob dapat mencepatkan pemprosesan pada kadar 12.60 % per jam dan 17.88% per jam masing-masing serta meningkatkan kualiti fizikokimia lada putih.