Peningkatan kefungsian dan nilai tambah vitato (Ipomoea batatas L.) melalui strategi biopemprosesan

Abstract

Ubi keledek (Ipomoea batatas L.) tergolong dalam keluarga Convolculaceae dan merupakan salah satu sayuran tertua di dunia. Walau bagaimanapun kepelbagaian pembangunan produk melalui pemprosesan bioteknologi adalah terhad. Oleh itu, kajian ini dijalankan bagi penambahbaikan kepelbagaian produk melalui teknologi biopemprosesan mikrob dijalankan. Kajian ini melibatkan tiga objektif utama: (i) penentuan kandungan nutrisi dan fisikokimia ubi keledek varieti VitAto, Gendut dan Anggun, (ii) mengkaji keupayaan mikroorganisma Amylomyces rouxii F0050 dan Saccharomycopsis fibuligera Y0021 dalam menghidrolisis karbohidrat kepada gula menerusi fermentasi fasa pepejal ubi keledek terpilih, dan (iii) menilai prestasi VitAto sebagai sumber karbon bagi fermentasi fasa cecair menggunakan bakteria asid laktik (BAL) terpilih. Kajian mendapati bahawa VitAto mengandungi tinggi secara signifikan (p<0.05) kandungan karbohidrat (25%), nilai kemerahan dan kekuningan (22.64 hingga 27.1%), tekstur (7,183.67 ± 195.51 g) dan β-karotena (74,658.28 ± 4,151.02 μg/100 g) berbanding Gendut dan Anggun. Oleh kerana VitAto mempunyai kandungan karbohidrat yang tinggi, maka ubian ini sangat sesuai dijadikan sumber karbon bagi penghasilan produk hiliran menerusi proses fermentasi. Fermentasi fasa pepejal mencapai paras optima apabila kultur kulat A. rouxii F0050 bersaiz 0.4% w/w, dieramkan рada suhu 30°C selama 36 jam di mana A. rouxii F0050 berupaya menghasilkan kandungan gula (glukosa: 10.02%; sukrosa: 5.86%; fruktosa: 2.54% dan maltosa: 1.11%) dan enzim (α-amilase: 1637.29 ± 83.41 U/g dan β-glucosidase: 36.27 ± 0.9 U/g) yang berpotensi menjadi nutrien di dalam proses fermentasi fasa cecair seterusnya tanpa melibatkan sebarang penambahan nutrien komersil. Di samping itu, penyaringan BAL terhadap toleransi asid, garam hempedu dan perlekatan sel barah mendapati strain Lb. plantarum UALp-05™ dan B. bifidum UABb-10™ menunjukkan viabiliti yang lebih tinggi secara signifikan (p<0.05) (>106 cfu/mL). Kedua-dua strain BAL ini menunjukkan zon perencatan antara 13 hingga 17 mm terhadap lima strain patogen kajian (Escherichia coli ATCC®0157™, Salmonella typhimurium ATCC®53648™, S. enteritidis MDC15, Streptococcus gallolyticus ATCC®9809™ dan Listeria monocytogenes ATCC®51772™), berbanding 3 strain BAL yang lain. Menerusi fermentasi fasa cecair, penggunaan substrat VitAto difermentasi dengan kultur Lb. plantarum UALp-05™ mencapai paras optima pada jam ke 32, di mana kultur ini menunjukkan perbezaan yang signifikan (p<0.05) terhadap viabiliti BAL iaitu sekitar 3.6 x 109 cfu/mL dibandingkan dengan kultur B. bifidum UABb-10™ (3.3 x 109 cfu/mL) dan kultur campuran (Lb. plantarum UALp-05™ dan B. bifidum UABb-10™) (2.7 x 109 cfu/mL), manakala pH (3.73), keasidan (1.28%) dan asid laktik (12 382.52 ppm) kultur Lb. plantarum UALp-05™ tidak menunjukkan perbezaan yang signifikan berbanding penggunaan kultur B. bifidum UABb-10™ (pH 3.74; keasidan 1.23%; asid laktik 11 431.64 ppm) dan kultur campuran (pH 3.79; keasidan 1.19%; asid laktik 9 475.2 ppm). Menerusi proses biopemprosesan yang melibatkan A. rouxii F0050 dan Lb. plantarum UALp-05™ serta parameter yang bersesuaian (jenis strain, saiz inokulum, suhu fermentasi dan tempoh pengeraman), maka VitAto sangat sesuai untuk dibangunkan sebagai produk makanan berfungsi berasaskan ubi keledek.