Pengujian organoleptik sangat penting bagi daging budidaya untuk meniru kualitas sensorik dari daging konvensional. Metode pengukuran utama meliputi:
- Kelembapan: Diukur menggunakan Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) dan uji kehilangan kelembapan selama memasak. Tantangan termasuk meniru kandungan lemak dan retensi kelembapan.
- Kelembutan: Dievaluasi dengan Analisis Profil Tekstur (TPA) dan Warner-Bratzler Shear Force (WBSF). Daging budidaya menunjukkan potensi dalam mencapai tekstur yang lebih lembut.
- Rasa di Mulut dan Tekstur: Dianalisis melalui reologi dan kekakuan scaffold. Produk saat ini kurang memiliki kompleksitas serat dari potongan utuh.
- Rasa dan Aroma: Teknik seperti GC-MS dan hidung elektronik mengidentifikasi senyawa kunci, seperti yang berasal dari reaksi Maillard, untuk meniru rasa daging.
Sementara daging budidaya berjuang dengan kelembutan dan kompleksitas rasa, kemajuan dalam sistem ko-kultur dan kerangka peningkat rasa mempersempit kesenjangan dengan daging konvensional.
Metrik Organoleptik Utama untuk Daging Budidaya
Kelembutan: Metode Pengukuran dan Temuan
Mereplikasi kelembutan daging konvensional dalam alternatif budidaya terbukti sulit. Para peneliti mengatasi ini dengan ko-kultur adiposit (sel lemak) dengan sel otot atau memproduksi "blok lemak" terpisah yang kaya lipid. Pendekatan ini bertujuan untuk meningkatkan retensi kelembaban dan meningkatkan profil rasa berminyak yang berkontribusi pada kelembutan [1][9].
Untuk mengukur kelembutan, Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) umumnya digunakan.Metode ini mengidentifikasi senyawa volatil seperti nonanal dan 2-ethyl-1-hexanol, yang merupakan kunci untuk rasa "berlemak" dan persepsi kejuiciness [1][3]. Pendekatan lain melibatkan memasak sampel daging hingga suhu internal tertentu - 65°C, 70°C, dan 75°C - dan mengukur kehilangan kelembaban selama proses [5]. Peneliti telah menemukan bahwa peningkatan adipogenesis tidak hanya meningkatkan retensi kelembaban tetapi juga menghasilkan senyawa volatil yang meniru aroma daging sapi panggang [1].
Kemajuan dalam penelitian kejuiciness ini membuka jalan untuk mengeksplorasi kualitas tekstur penting lainnya, seperti kelembutan.
Kelembutan: Penilaian dan Tolok Ukur
Setelah kejuiciness, kelembutan menonjol sebagai faktor penting dalam menentukan kualitas daging yang dibudidayakan. Dua metode utama digunakan untuk mengevaluasi kelembutan: Analisis Profil Tekstur (TPA) dan Gaya Geser Warner-Bratzler (WBSF).
- TPA mensimulasikan proses mengunyah melalui uji kompresi ganda, mengukur aspek seperti kekerasan, kekenyalan, kekompakan, kekenyalan, dan ketahanan [2].
- WBSF menggunakan pisau berbentuk V untuk menentukan gaya yang dibutuhkan untuk menggeser sampel daging [7][2].
Sebuah studi tahun 2022 [2] membandingkan sosis gaya Frankfurt yang dibudidayakan dengan yang konvensional. Meskipun tingkat kekerasannya serupa, sosis yang dibudidayakan menunjukkan skor kekenyalan 0,54, mendekati ayam mentah (0,61).Namun, studi tersebut mencatat bahwa daging yang dibudidayakan cenderung memiliki Modulus Young yang lebih tinggi (ukuran kekakuan) dibandingkan dengan daging olahan konvensional [2].
"Analisis Modulus Young adalah parameter yang menunjukkan perbedaan terbesar... sosis Frankfurt yang disiapkan dari daging yang dibudidayakan, menunjukkan nilai yang jauh lebih tinggi daripada sosis komersial yang menunjukkan bahwa proses pembuatannya menghasilkan produk yang lebih kaku." - Jacobo Paredes et al., Nature [2]
Analisis Rasa dan Tekstur di Mulut
Mencapai rasa di mulut yang tepat sangat penting untuk kepuasan konsumen. Rasa di mulut dinilai menggunakan rheologi, yang mengevaluasi sifat viskoelastis daging dengan mengukur modulus penyimpanan (G') dan modulus kehilangan (G'') [2].Metode ini memberikan wawasan tentang struktur internal dan perilaku aliran matriks daging [2]. Untuk mendapatkan gambaran lengkap, peneliti kini menggabungkan uji tegangan, kompresi, dan geser, menawarkan analisis tiga dimensi dari produk daging [8].
Salah satu faktor kunci yang mempengaruhi rasa di mulut adalah kekakuan scaffold, yang memainkan peran utama dalam membentuk tekstur akhir. Studi menunjukkan bahwa scaffold dengan modulus Young sekitar 11 kPa ideal untuk pertumbuhan otot (miogenesis), sementara yang sekitar 3 kPa lebih cocok untuk pertumbuhan lemak (adipogenesis) [1]. Selain itu, jaringan otot yang dibudidayakan mengeras ketika dipanaskan hingga 60°C karena denaturasi protein [1].
Daging yang dibudidayakan sering menunjukkan kohesivitas yang lebih rendah dibandingkan dengan daging olahan konvensional, yang berarti cenderung lebih mudah hancur selama pengujian [2].Sebaliknya, daging hewan biasanya menunjukkan kekakuan yang lebih tinggi dalam tegangan daripada dalam kompresi. Misalnya, sosis hewan memiliki asimetri tegangan-kompresi sebesar 2.41 [8]. Faktor-faktor ini secara signifikan mempengaruhi pengalaman makan secara keseluruhan.
Profil Rasa dan Aroma dalam Daging Budidaya
Metode Analitik untuk Rasa dan Aroma
Rasa adalah salah satu kualitas paling kritis ketika datang ke daging budidaya. Untuk mengidentifikasi senyawa volatil yang bertanggung jawab atas aroma daging, apek, dan lemak, peneliti mengandalkan teknik canggih seperti Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) yang dikombinasikan dengan Dynamic Headspace (DHS) Sampling dan GC-MS-Olfactometry (GC-MS-O). Dalam metode ini, penilai terlatih mengendus aliran GC, mencocokkan puncak kimia dengan aroma tertentu [6][10][11].
Alat lain, hidung elektronik (e-nose), menawarkan pemindaian aroma yang cepat. Teknologi ini menciptakan "sidik jari" aroma, memungkinkan perbandingan cepat antara daging yang dibudidayakan dan daging konvensional [10]. Sementara itu, lidah elektronik (e-tongue) mengevaluasi komponen rasa non-volatil seperti kepahitan, keasaman, dan umami dengan mengukur respons elektrokimia [3]. Untuk prekursor rasa yang larut dalam air seperti asam amino dan gula - pemain kunci dalam pembentukan aroma selama memasak - Kromatografi Cair-Spektrometri Massa Tandem (LC-MS/MS) adalah metode yang digunakan [1][11].
Dalam satu studi, peneliti menggunakan Analisis Komponen Utama pada data GC-MS untuk membandingkan lemak babi yang dibudidayakan dengan lemak konvensional, menangkap 90.0% dari variasi antara dua sampel [6]. Tingkat detail ini membantu mengidentifikasi di mana daging budidaya berbeda dan memandu upaya untuk meniru rasa daging konvensional dengan lebih tepat.
Alat-alat ini tidak hanya mengidentifikasi aroma - mereka juga membantu ilmuwan memfokuskan pada senyawa yang diperlukan untuk meniru rasa daging tradisional.
Senyawa Aromatik Utama dalam Daging Budidaya
Dengan menggunakan teknik-teknik mutakhir ini, peneliti telah mengidentifikasi senyawa aromatik spesifik yang penting untuk meniru rasa daging konvensional. Mereproduksi kimia kompleks dari daging yang dimasak bukanlah tugas yang mudah, karena daging budidaya sering kekurangan prekursor rasa tertentu yang secara alami terakumulasi dalam hewan melalui diet mereka atau dimodifikasi oleh organ non-otot [4].Contoh utama adalah reaksi Maillard, yang terjadi ketika asam amino dan gula pereduksi berinteraksi pada suhu di atas 150°C, menciptakan aroma panggang dan daging yang mendefinisikan daging sapi matang [10].
"Perbedaan profil asam amino antara jaringan in vitro dan daging tradisional menghadirkan tantangan dalam meniru rasa Maillard dari daging tradisional." - Nature Communications [10]
Senayawa yang mengandung sulfur sangat penting untuk aroma daging yang otentik. Furfuryl mercaptan memberikan aroma daging panggang, sementara 3-mercapto-2-pentanone menambahkan rasa daging dan bawang [10]. Senyawa kunci lainnya, 2,5-dimethylpyrazine, memberikan aroma seperti daging sapi panggang dan berfungsi sebagai penanda untuk diferensiasi sel otot yang berhasil [1].Catatan berlemak, di sisi lain, berasal dari senyawa seperti nonanal dan 2-ethyl-1-hexanol, yang merupakan produk sampingan dari oksidasi lipid [1][3].
Pada bulan Desember 2023, peneliti di KU Leuven menunjukkan bahwa memanggang blok otot yang dibedakan pada suhu 180°C selama lima menit menghasilkan tingkat 2,5-dimethylpyrazine dan benzaldehyde yang lebih tinggi, menyelaraskan profil kimia daging yang dibudidayakan lebih dekat dengan daging sapi konvensional [1]. Pada bulan Juni 2024, terobosan baru muncul: peneliti mengembangkan "scaffold yang dapat mengubah rasa" menggunakan furfuryl mercaptan yang terikat pada hidrogel berbasis gelatin. Ketika dipanaskan hingga 150°C, scaffold tersebut melepaskan volatil daging, menciptakan profil rasa yang, menurut Analisis Komponen Utama, jauh lebih dekat dengan daging sapi konvensional daripada daging yang dibudidayakan standar [10]. Secara mengesankan, scaffold tersebut mempertahankan 93.8% dari beratnya selama periode kultur sel 14 hari pada 37°C [10].
Evaluasi sensorik protein alternatif: Panduan praktik terbaik
sbb-itb-ffee270
Membandingkan Daging Budidaya dan Konvensional
Daging Budidaya vs Daging Konvensional: Perbandingan Metrik Sensorik
Ketika berbicara tentang daging budidaya, ada hambatan yang jelas untuk diatasi agar dapat menyamai kualitas sensorik daging konvensional. Memahami perbedaan ini adalah kunci untuk menjembatani kesenjangan dan mencapai pengalaman makan yang serupa. Inilah bagaimana daging budidaya dibandingkan dengan mitra tradisionalnya di berbagai aspek sensorik.
Kelembutan tetap menjadi tantangan signifikan.Daging konvensional memiliki manfaat dari lemak intramuskular alami dan kapasitas menahan air, yang belum dapat direplikasi secara efektif oleh daging hasil budidaya [4]. Di sisi lain, kelembutan bisa menjadi area di mana daging hasil budidaya unggul. Dengan menghindari proses rigor mortis dan pembentukan kompleks aktomiosin, yang mengeraskan daging tradisional, daging hasil budidaya dapat mencapai tekstur yang lebih lembut. Seperti yang dijelaskan oleh Lieven Thorrez dari KU Leuven:
"Jika rigor mortis kurang kuat atau tidak ada kompleks aktomiosin yang terbentuk, ini dapat memiliki efek positif pada kualitas produk sehubungan dengan kelembutan... dibandingkan dengan daging tradisional" [4].
Rasa di mulut dan tekstur adalah area lain yang perlu disempurnakan. Saat ini, daging hasil budidaya cenderung menyerupai tekstur lembut dan cincang yang ditemukan dalam produk olahan daripada kompleksitas berserat dari potongan utuh.Sebagai contoh, sebuah studi tahun 2022 oleh Biotech Foods S.L. membandingkan sosis gaya Frankfurt yang dibudidayakan dengan rekan komersialnya. Sosis yang dibudidayakan memiliki nilai kekenyalan 0.54, sedikit lebih rendah dari 0.61 yang diamati pada sosis komersial, membuatnya lebih mirip dalam tekstur dengan ayam segar daripada daging babi tradisional [2]. Selain itu, versi yang dibudidayakan menunjukkan kekakuan yang lebih tinggi (modulus Young), menunjukkan perlunya perbaikan proses untuk menyesuaikan dengan preferensi konsumen [2].
Rasa mungkin adalah kekurangan yang paling terlihat. Daging konvensional mengembangkan rasa yang kaya dan kompleks melalui metabolisme post-mortem dan reaksi Maillard. Sebaliknya, daging yang dibudidayakan, kecuali sel ototnya sangat terdiferensiasi, cenderung memiliki rasa yang lebih lembut [4][1][10].Tanpa proses peningkatan rasa alami ini, daging hasil budidaya memerlukan solusi inovatif untuk meniru profil rasa intens dari daging tradisional.
Tabel Perbandingan Metrik Sensorik
| Metrik | Daging Konvensional | Daging Budidaya |
|---|---|---|
| Kelembutan | Tinggi; berkat lemak intramuskular dan retensi air yang efisien [4]. | Lebih rendah; sering digambarkan sebagai "kering" karena tidak adanya sel lemak alami [4]. |
| Kelembutan | Bervariasi; dipengaruhi oleh penuaan, perubahan pH, dan rigor mortis [4]. | Berpotensi lebih tinggi; menghindari efek pengerasan dari kompleks aktomiosin [4]. |
| Tekstur di Mulut | Berserat dan kompleks; termasuk jaringan ikat dan elemen struktural lainnya [4]. | Lebih lembut atau seperti "cincang"; tidak memiliki kompleksitas 3D dari potongan utuh [4][2]. |
| Rasa | Kaya dan intens; dikembangkan melalui metabolisme post-mortem dan reaksi Maillard [4]. | Ringan; memerlukan aditif atau kerangka yang direkayasa untuk meniru profil rasa tradisional [1][10]. |
| Kekerasan | Tinggi pada potongan utuh; bervariasi pada produk olahan [2]. | Sejajar dengan produk olahan seperti sosis ketika diuji menggunakan TPA (Analisis Profil Tekstur) [2]. |
Kesimpulan
Pengujian organoleptik yang menyeluruh memainkan peran penting dalam memastikan daging budidaya memenuhi harapan konsumen daging tradisional [3]. Penelitian secara konsisten menyoroti kesamaan sensorik sebagai faktor kunci dalam mendapatkan penerimaan konsumen [3]. Dengan menggabungkan metode pengujian yang ketat dengan kemajuan yang berkelanjutan, industri daging budidaya terus membuka jalan untuk pengembangannya.
Namun, hambatan tidak dapat disangkal. Daging budidaya saat ini tidak memiliki proses pasca-kematian alami - seperti penurunan pH dan rigor mortis - yang memberikan rasa dan tekstur khas pada daging tradisional [4]. Meskipun demikian, kemajuan terlihat. Sebuah studi tahun 2024 oleh Pasitka et al.mengungkapkan bahwa 67% peserta lebih memilih produk ayam hibrida yang dibudidayakan daripada alternatif berbasis kedelai, menunjukkan bahwa mencapai kesamaan sensorik dapat dicapai [3]. Mercedes Vila dari Biotech Foods S.L. menekankan pentingnya upaya ini:
"Sifat sensorik daging yang dibudidayakan berasal dari karakteristik molekuler produk, dan karena daging yang dibudidayakan masih dalam tahap awal, studi dan pemahaman tentang sifat-sifatnya sangat penting" [2].
Arah Masa Depan dalam Penelitian Organoleptik
Para peneliti secara aktif mengatasi tantangan rasa dan tekstur. Misalnya, kerangka kerja yang dapat mengubah rasa sedang dikembangkan untuk melepaskan senyawa daging, seperti furfuril merkaptan, ketika dipanaskan hingga sekitar 150°C. Pendekatan ini mengatasi masalah kehilangan senyawa volatil selama periode kultur yang diperpanjang [10].
Analisis tekstur juga menjadi lebih maju. Alih-alih hanya mengandalkan uji kekerasan dasar, para ilmuwan kini menggunakan metode seperti Analisis Profil Tekstur dan reologi untuk mereplikasi sifat mekanis - seperti modulus Young dan modulus geser - dari potongan daging tertentu seperti tenderloin atau brisket [2]. Sistem ko-kultur, yang menggabungkan myoblast, fibroblast, dan adiposit, membantu meniru jaringan ikat yang rumit dan marbling lemak yang ditemukan dalam potongan daging utuh [4]. Selain itu, alat seperti hidung dan lidah elektronik menawarkan cara objektif untuk membandingkan profil rasa dan cita rasa dengan daging konvensional [10].
Terobosan-terobosan ini menekankan pentingnya penelitian dan inovasi berkelanjutan dalam pengembangan daging budidaya.
Bagaimana Cellbase Mendukung Riset & Pengembangan Daging Budidaya
FAQ
Bagaimana kelezatan daging budidaya dibuat mirip dengan daging tradisional?
Daging budidaya menyamai kelezatan daging tradisional dengan mencampurkan sel otot dan lemak dalam kerangka yang dirancang khusus. Kerangka ini, yang sering dibuat dari bahan seperti gelatin atau alginat, dirancang untuk menahan kelembapan dan meniru tekstur daging hewan yang sudah dikenal.
Dengan menyesuaikan faktor seperti kekakuan dan retensi air, kerangka ini menciptakan kembali keseimbangan lemak-air yang halus yang ditemukan dalam daging konvensional. Desain yang hati-hati ini memastikan bahwa pelepasan kelembapan, kelembutan, dan rasa di mulut sangat mirip dengan pengalaman makan daging tradisional.
Apa itu kerangka yang dapat mengubah rasa, dan bagaimana mereka meningkatkan daging budidaya?
Kerangka yang dapat mengubah rasa adalah biomaterial mutakhir yang dirancang untuk mendukung pertumbuhan sel sambil meningkatkan daya tarik sensorik daging budidaya.Scaffold ini dibuat menggunakan hidrogel berbasis gelatin yang diinfus dengan senyawa rasa responsif suhu (SFCs). Begini cara kerjanya: selama fase kultur sel, scaffold tetap tidak aktif, memastikan tidak mengganggu perkembangan jaringan. Namun, setelah dipanaskan ke suhu memasak yang khas, ia melepaskan senyawa aromatik yang meniru rasa kaya dan daging dari daging tradisional.
Metode ini memastikan scaffold mendukung pertumbuhan sel tanpa mengorbankan rasa. Hasilnya? Peningkatan rasa yang lezat selama memasak yang mencerminkan aroma dan rasa daging konvensional. Scaffold ini berperan penting dalam meningkatkan profil rasa dan aroma dari daging yang dibudidayakan, membuatnya lebih menarik bagi konsumen.
Bagi mereka yang terlibat dalam penelitian dan pengembangan, bahan seperti hidrogel khusus dan SFCs tersedia melalui
Mengapa daging budidaya bisa lebih empuk daripada daging tradisional?
Daging budidaya menonjol karena kemampuannya mencapai tingkat kelembutan yang sulit dicapai dengan peternakan tradisional. Hal ini sebagian besar disebabkan oleh kontrol yang tepat atas faktor-faktor seperti pembedaan sel dan kekakuan kerangka selama produksinya. Kontrol ini memastikan bahwa serat otot tersusun rata dan mengandung jaringan ikat minimal, menghasilkan tekstur yang lebih lembut dan empuk.
Dengan menyempurnakan kondisi ini, daging budidaya secara konsisten menawarkan tekstur yang sulit ditiru oleh metode tradisional.
