650 likes | 1.7k Views
Mikrobiologi Susu. IPTEK Pengolahan Susu. Berukuran kecil , tidak dapat dilihat dengan mata telan jang, tetapi dapat dilihat dengan mikroskop organisme bersel tunggal. Mikroorganisme. Mikroorganisme pada Susu. Komposisi Kimia Sel Mikroorganisme.
E N D
MikrobiologiSusu IPTEK PengolahanSusu
Berukuran kecil, tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, tetapi dapat dilihat dengan mikroskop organisme bersel tunggal Mikroorganisme
Komposisi Kimia SelMikroorganisme • 96% beratkeringselmengandung C, H, O, N, S, P • Memerlukanunsurmikroseperti K, Ca, Mg, Cl, Fe, Mn, Co, Cu, dan Mo
Mikroorganisme Memerlukan nutrisi untuk, • pertumbuhan • sintesis komponen sel & energi Sumber energi untuk Mikroorganisme • utama : karbohidrat & protein → atp • bbrp faktor pertumbuhan
Mikroorganisme Mempunyai berbagai enzim Senyawa lebih sederhana Perubahan sifat makanan • warna • rasa • bau • tekstur DiinginkanvsTidakdiinginkan
Mikroorganismedalamsusu : 1. BakteriAsamLaktat • Bakteri yang hampirselaluadaadalahbakteripenghasilasamsusu, • bakteriinikebanyakandarifamiliLactobacteriae,terutamaspreptococcuslactis. • SelainituterdapatbakterijenisLactobalicilluslactis yang jugamenghasilkanasamsusu
Mikroorganismedalamsusu : 2. Bakteri termofilik • Kelompok bakteri termofilik dapat dibagi menjadi tipe bakteri pembentuk dan bukan pembentuk spora. Kelompok bacillus adalah bentuk thermofilik yang paling umum dalam susu.
Pengaruhmikroorganisme • Souring Perubahanlaktosamenjadiasamlaktathasilaktivitasenzimyang dihasilkanolehmikroorganisme, terutamabakteriasamlaktat • SouringdanGassines Terbentuknyagas, asamlaktatdanasam-asam lain yang menggumpalkansususertasenyawa-senyawa lain yang menimbulkanbau yang tidakdidinginkan.
Pengaruhmikroorganisme • Proteolisis Pemecahankaseinolehmikroorganisme yang mengakibatkanbau yang tidakdiinginkan • Ropynes Pelekatanzatseperti gum, bentukmenyerupaibenangpanjang. Penyebab : bakteriAlcaligenesvicosus • Pigmentasi Terbentuknyawarnasepertibiru, merah, kuningdanhijau
FaktorIntrinsik • Komposisinutrisi • pH • Ketersediaan air (air bebas/aw) • Potensireduksi-oksidasi • Perubahankarenapemasakan • Strukturfisikbahanpangan • Ketersediaansenyawaantimikroorganisme/ pengawet
Komposisidan pH • pembusukanproteolisis dan pemecahan proteinsecara anaerob, menghasilkan bau busuk yang disebabkankarenasenyawa amina • pH dalambahanpanganmempengaruhipertumbuhanmikroorganisme
Aktivitas Air • secara umum, aw (aktivitas air) rendah dapatmenghambat pertumbuhan mikroorganisme • aktivitas air dapatditurunkan dengan: • Pengeringan • penambahan garam atau gula • Osmophilic microorganism • lebih memilih tekanan osmotik yang tinggi • Xerophilic microorganism • lebih suka aktivitas air rendah
StrukturFisikBahanPangan • penggilingan dan pencampuran dapatmeningkatkanluas permukaan dan mendistribusikan mikroorganisme • mendorong pertumbuhan mikroorganisme • kulit luar sayuran dan buah-buahan dapatmemperlambat pertumbuhan mikroorganisme
SenyawaAntimikroorganisme • kumarin - buah-buahan dan sayuran • lisozim - susu sapi dan telur • aldehydic dan senyawa fenolik - bumbu dan rempah-rempah • allicin - bawang putih • polifenol - teh hitam dan hijau
FaktorEkstrinsik • Suhu • suhu rendahmampu menghambat pertumbuhan mikroorganisme • kelembaban relatif (Rh) • Rhtinggi mendorong pertumbuhan mikroorganisme • Atmosfer • oksigen mendorong pertumbuhanbakteriaerob • modified atmosphere packaging (MAP) • penggunaan shrink wrap dan teknologi vakum untuk makanandalamkemasanatmosfer terkontrol
PeranMikroorganisme yang TidakDikehendakipadaSusu Spoilage dan Patogen
Kerusakanbahanpangan Aktivitasmikroorganisme, melalui 2 cara : • Selhidup pertumbuhandanmetabolismeaktifkomponenbahanpanganterkontaminasiolehselhidup 2. Enzim selhiduptidakada→ sellisis • enzimekstraselulerdanintraselulerbereaksidengankomponenbahanpangan • mengubahsifatfungsionalbahanpangan • mengakibatkankerusakan/kebusukan/ food spoilage
SumberKontaminasipadaSusu • Sumberkontaminasilingkungan, antara lain dari • Kanal • Selokan • Kulit ambing • Debu • Kotoran • Kandang • Pakan • Air • Sistem memerah susu • Tangki pendingin • Mikroorganisme patogensebagianbersumberdari sapi yang sakit
Tipemikroorganismepenyebabkerusakan • Bahan pangan mentah dan olahan secara normal mengandung bbrp tipe • Kapang dapat bekembang/tumbuh • Khamir dapat menyebabkan • Bakteri kerusakan • Bakteri (waktu generasi lebih singkat) diikuti khamir atau kapang (tergantung kondisi)
DeteksiKerusakanMikrobiologis • Kerusakanmikrobiologisbahanpangandapatdideteksi (diamatisecaralangsung) apabilamikroorganismemencapaijumlah yang tinggi • Bakteridankhamir 107sel per gram (per ml atau per cm2) • Kisaran 106 – 107 (tergantungtipemikroorganismedankondisi/jeniskerusakan)
DeteksiKerusakanMikrobiologis • Kerusakan yang berhubungandengan H2S, bbrpaminadanpembentukan H2O2 terjadipadajumlahmikroorganismeyang lebihrendah (< 107) • Pembentukanasamlaktatterjadipadajumlahmikroorganismeyang lebihtinggi • Slime formation : akumulasiselmikroorganisme(≥ 108sel/g atau per ml atau per cm2 bahanmakanan)
Tahapanterjadinyakerusakanmikrobiologispadabahanpangan • Mikroorganismemasuk/adapadabahanpangandari 1 ataulebihsumberm.o. • Lingkungan/kondisibahanpangan (pH, Aw, O-R potential, nutrien, ageninhibitor) COCOK untukpertumbuhan 1 ataulebihtipem.o. • Bahanpangandisimpanpadasuhuyang sesuaiuntukpertumbuhanm.o (1 ataulebih) • Kondisitsbberlangsungdlmwaktu yang cukuppanjang→ m.o. mencapaijumlahygtinggi → sampaiperubahanterdeteksi
HasilAkhirMetabolismeMikroorganisme Karbohidrat : CO2 , H2, H2O lactate, acetate, formate, succinate, butyrate, isobutyrate, isovalerate ethanol, propanol, butanol, isobutanol diacetyl, acetoin, butanediol dextran, levans
HasilAkhirMetabolismeMikroorganisme Protein dan senyawa NPN : CO2 , H2, NH3 , H2S amines, ketoacids, mercaptans, organic disulfides putrescine, cadaverine,skatole
HasilAkhirMetabolismeMikroorganisme Lipida : Fatty acids, glycerol Hydroperoxides Carbonyl compounds (aldehydes & ketones) Nitrogenous bases
Pertumbuhanmikroorganismedan Food Spoilage • Food Spoilage • hasil dari pertumbuhan mikroorganisme dalam makanan • mengubah karakteristik visual daribahanpangansehinggatampaktidakbaikuntukdikonsumsi • makanan yang berbeda menjalani berbagai jenis proses pembusukan • racun kadang-kadang dihasilkan • racun alga dapat mencemari kerang dan finfish
KerusakanbahanPangankarena Food Spoilage • Kerugian ekonomis • Tidak dapat dikonsumsi • Bbrp parameter kerusakan • perubahan warna, bau, tekstur • pembentukan lendir • akumulasi gas • keluarkan cairan/berair
Foodborne Illness/diseases • “... Ketika seseorang menjadi sakit setelah mengkonsumsi makanan yang terkontaminasi...” • Foodborne illness dapat disebabkan karena: • Biological hazards (bacteria, viruses, fungi) • Chemical hazards (cleaning agents, toxins) • Physical hazards (bone, glass, metal)
Food-Borne Diseases • Food borne diseases yang disebabkan karena mikroorganisme, memiliki 2 tipe utama yaitu: • food-borne infections • food intoxications
Food Infection vs. Food Intoxication Food infection • Selhidupdalamjumlahtertentuditransferkedalamtubuh oleh makanan yang terkontaminasi; mikroorganisme berkembang biak dalammakanan yang tertelan • Salmonella; E. coli Food poisoning (intoxication) • Disebabkan oleh toksin yang dihasilkanolehmikroorganismedalam makananterkontaminasi; mikroorganisme bisaadaataupuntidakada • Clostridium botulinum;Staphylococcus aureus
Aeromonas hydrophila Bacillus cereus Campylobacter jejuni Clostridium botulinum Clostridium perfringens Escherichia coli Listeria monocytogenes Salmonella Shigella Staphylococcus aureus pathogenic Vibrio spp. Yersinia enterocolitica MikroorganismePatogen http://vm.cfsan.fda.gov/~comm/ift-over.html
Foodborne Diseases vs Outbreak Foodborne diseases penyakit yang dialamiolehseseorangakibatmengkonsumsimakananterkontaminasipatogen Outbreak Sekelompokorang (duaorangataulebih) yang mengalamisakit yang samaakibatmengkonsumsimakananterkontaminasi
EfekSosial yang disebabkankarenaFoodborne Diseases… • Kehilangan waktu produktif • Hari kerja/sekolah • Efek finansial • Resiko kematian • Resiko penularan pada keluarga yang lain
MengurangiJumlahMikroorganismepadaBahanPanganCair • Menggunakan prinsip filtrasi • Biasa digunakan untuk air, susu, beer, wine, juices, soft drinks, dll
Penyimpanansuhurendah • Penyimpananpadasuhu 5°C dapatmenghambat tetapi tidak menghentikan pertumbuhan mikroorganisme • psychrophiles dan psychrotrophs masih dapat menyebabkan pembusukan • pertumbuhan pada suhu di bawah -10 ° C telah diamatidapatmenghambatkerusakanbahanpangan
PengolahanSuhuTinggi • pengalengan • pasteurisasi
Pengalengan • makanan dipanaskan dalam wadah khusus (retort)padasuhu 115°C selama 25 sampai 100 menit • Dapatmembunuh mikroorganisme pembusuk, tetapi belum tentu semua mikroorganisme dalam makananmati
Spoilage padaSusudalamKaleng • Spoilage telahadasebelumprosespengalengan • Adaselamaprosespengalengan • Kebocorankalengsehinggamikroorganismedariluardapatmasuk
Pasteurisasi • Membunuh patogen, namun mikroorganisme spoilage masih ada dalam jumlah kecil • Prosedur pasteurisasi yang berbeda akan membutuhkan waktu yang berbeda pula • Waktu pemanasan yang lebih singkat akan menghasilkan kualitas rasa susu yang lebih baik
PeranMikroorganisme yang dikehendakidalamBahanPangan Fermented Food
Food Bioprocessing • Makanan fermentasi • Starter kultur • Novel & better strains (genetic engineering techniques) • enzim dari mikroorganisme • antibiotik dari mikroorganisme, vitamin, asam amino, dll.
Food Biopreservations • Metabolit yang dihasilkanolehmikroorganismedanbersifatsebagaiantimikroorganisme, seperti: • organic acids • Bacteriocins • Nicins • Pediocins • H2O2
Probiotics • Konsumsi makanan yang mengandung sel hidup • menjaga keseimbangan mikroflora alami usus (saluran pencernaan) • Bakteri gram +, gram -, khamir, fungi • Umumnya Bakteri Asam Laktat (produk makanan dan minuman)
Manfaatprobiotik • Menurunkan jumlah patogen dan bakteri membahayakan • produksi komponen antibakteri • kompetisi zat nutrisi • kompetisi daerah kolonisasi