450 likes | 1.3k Views
PENGENDALIAN MIKROORGANISME PADA BAHAN MAKANAN Materi 10. Meliputi :. Penanganan aseptik Penyaringan mikroorganisme menggunakan filter bakteri, digunakan pada anggur, sari buah, makanan lemak, air. Penanganan suhu tinggi Penanganan suhu rendah Penanganan dengan Aw rendah.
E N D
Meliputi : • Penanganan aseptik • Penyaringan mikroorganisme menggunakan filter bakteri, digunakan pada anggur, sari buah, makanan lemak, air. • Penanganan suhu tinggi • Penanganan suhu rendah • Penanganan dengan Aw rendah
Efek Suhu Terhadap Pertumbuhan Mikrobia Lama fase log Kebutuhan nutrisi S U H U Kec.pertumb Kegiatan enzimatis Konsentrasi sel Komposisi sel
Penggolongan Mikrobia Berdasarkan Suhu >suhumaxmati; < suhu min memperpjgfase log
Besar Kecil Faktor Penghambatan/Kematian Tergantungpada : • Ketahananpanasm.oygbersangkutan • Tinggirendahnyasuhu & lama wktberada pd kondisitsb • Komposisi media &sejarahpertumbm.otsb.
Proses Kematian bakteri oleh panas 1. Kehilangankemampuan untuktumbuh & memperbanyakdiri 2. Sistemmetab. selrusakaktifisselterhenti. * perubfungsisel perubstrukturprot (denaturasi) inaktifasienzim & metabolismeterhenti.
3. Kerusakanpdmembransel a. Mikroskopis : tjdpembengkakansetempatpdmembranluarselrusaknyaikatanantara lap. membranluar dg lap peptidoglikan & membransitoplasma b. Sifatpermeabilitasselektifselhilang: tjdpembebasansubstansiseluler sistemmetab. terganggu • Kenaikansensitifitasnyathdsenygaram (kecuali jasad halofilik) & antibiotik 4. Kerusakan DNA a. Putusnyaikatanhidrogenintramolekuler DNA b. Aktifasienzimnukleaseolehpanas
Faktor yg mempengaruhi ketahanan panas 1. Jmlselm.o semakinbnysmakintahan 2. Umursel • Pada fase LAG/adaptasi dan fase STATIS : ketahanan panas tinggi • PadafaseLOG : ketahananmenurun (paling sensitif) terhadappanasSporatua > sporamuda.
3. Suhupertumb • Makin >> suhu inkubasi makin >> ketahanan panas suatu m.o. • KetahanansporaB. subtilisdanB. coagulansmeningkatdenganmakintingginyasuhupembentukanspora • Salmonella seftenbergditumbuhkanpada 44°C, 3x lebihtahanpanasdaripada yang ditumbuhkanpadasuhu 35°C
4. Air • Makinrendah kelembaban/kandungan air mikroorganisme makin tahan panas • Sel m.o kering dalam tabung reaksi & dipanaskan dalam penangas air lebih tahan panas dari sel m.o basah pada kondisi yang sama. • Denaturasi protein lebih cepat terjadi di dalam air daripada pada udara kering sehingga pada udara kering m.o. lebih tahan panas 5. Lemak, Karbohidratdan Protein di medium pemanasmelindungiselshgmeningkatkanketahanannya thdpanas
6. Garam • NaCl melindungim.o (S. Aureus) • Ca2 & Mg2+menurunkanketahananpanasdrsel 7. pH • pH pertmbhnoptimumkethnanmeningkat • Penurunan pH dg as. Asetat & as. Laktat kthnanpnsmenurun 8.SenyawaAntimikroba * dlm medium pemanasmenurunkankethnanpanas * exampleNitrit, SO2 & antibiotik
9. Suhu & waktupemanasan * Lebihberperansuhudrpdwaktu * Misal : u membunuh 6,0 x 1010spora C. botulinumdibutuhkan : - 360 mnt 100oC - 5 mnt 1200C
KETAHANAN MIKROORGANISME TERHADAP PANAS Suhu tinggi dalam pengawetan makanan: 1. Pengaruh terhadap mikroorganisme dalam makanan. 2. Pengaruh terhadap mutu makanan. Cara pemanasan yang umum: 1. Pasteurisasi 2. Sterilisasi
Pengaruh pasteurisasi pada mikroorganisme: 1. Membunuhsemuaorganismepatogen (ex. padasusu), ataumengurangijumlahmikroorganismepenyebabkebusukan (ex. pada sari buah). - LTLT (low temperature long time) 62.8°C 30 menit. - HTST (high tenperature short time) 71.7°C 15 detik. 2. Cukupmembunuhbakteripatogen paling tahanpanasdantidakmembentukspora: Mycobacterium tiberculosisdanCoxiellaburnetti. 3. Suhupasteurisasisusu: membunuhkhamir, kapang, bakteri gram (-), dankebanyakanselvegetatifbakteri gram (+).
Kelompok mikrooganisme tahan pasteurisasi: • Termodurik Tahan terhadap pemanasan pada suhu relatif tinggi, misalnya pasteurisasi, tapi tidak harus tumbuh pada suhu relatif tinggi. • Beberapa spesies Streptococcus dan Lactobacillus. • Termofilik Tidak hanya tahan pemanasan suhu relatif tinggi, juga membutuhkan suhu tinggi untuk pertumbuhannya. Beberapa species Bacillus dan Clostridium.
Pengaruh sterilisasi pada mikroorganisme • SterilisasiadalahPengawetansuhutinggiuntukmembunuhsemuamikroorganisme yang ada. • Sterilisasikomersial: membunuhsemuamikroorganismepembusuk yang dapattumbuhpadakondisipenyimpanan normal. Makanankalengbukansterilabsoluttapikomersial, mungkinmasihmengandungsejumlahmikroorganismetapitidakdapattumbuh & menyebabkankebusukankarenakondisi pH/suhupeyimpanan yang tidakmemungkinkan. Jika pH/suhupenyimpananberubahmungkinakantumbuh & menyebabkankebusukan.
Sterilisasi dipengaruhi pH dan sifat bahan pangan. Makin rendah pH/makin tinggi keasaman, makin rendah suhu & waktu yang diperlukan. • Tergantungjenismakanan: 1. Suhurendah & waktu lama: 121°C 15 menit. 2. Suhu tinggi & waktu singkat: 135-150°C 2-6 detik. Ex. sterilisasi susu dengan UHT (ultra high temperature).
Ketahanan mikroorganisme terhadap panas tergantung karakteristik mikroorganisme yaitu : 1. Dipengaruhisuhu optimum pertumbuhannya: - Psikrofilik: sensitifpemanasan. - Mesofilik. - Termofilik. 2. Bakteri gram (+) > gram (-). 3. Bakteriberbentukbulat (kokus) > batang yang tidakmembentukspora. 4. Kapang & khamir sensitif terhadap panas. • Seringditemukanpadamakanan & memproduksiendospora:BacillusdanClostridium.
AW RENDAH & AKTIVITAS M.O. Cara menghambatselvegetatifm.o. : Menurunkan aw, dg cara : • Pengeringan • Penambahangaram • Penambahangula • Penambahanbahan lain
Pengeringan tidak bersifat letal thd m.o. • m.o. yang tahan kering dapat hidup kembali jika keadaan memungkinkan
KEL0MP0K MIKROORGANISME YANG MAMPU TUMBUH PADA Aw < 0,9 a. Halofil adl : klpm.o. yang tdkmamputmbhtanpaadanyagaram * utktumbuhperlusejmlhtertentugaram b. Halodurik adl : bakteri yang tahanpadakadargaramtinggi * pertumbhnnyatdkmemerlukankdrgrmtinggi c. Xerofil adl : klp yeast & jamurygmamputmbh pd Aw<0,85
d. Osmofil adl : klpm.o. ygmamputmbhpdlingkunganbertekananosmosetinggi * Perlukadargulatinggiuntukpertumbuhannya * Aw ±0,65 * Yeast ygtoleranpdkdrgula↑ adl S. rouxii e. Osmodurik adl : m.o. patogendengan Aw 0,995 – 0,980 & tahantek. osmosis↑ * Tidakperlukadargulatinggiuntukpertumbuhannya
Aw dan Kelompok Mikrobia • Aw bakteri > 0,90 • Aw khamir > 0,88 • Aw kapang 0,80 – 0,85 Kebusukan pangan dpt dicegah dgn Aw 0,70 – 0,75
MEKANISME KETAHANAN M.O PD AW RENDAH Selm.odapatmengimbangi tekanan osmosis di luarsel memproduksisenyawatertentu untuk me↑ kantekanan osmosis dalamsel NOTE : Kenaikan komponen perlu energi tinggi kec pertumbuhan sel pada aw rendah lambat karena energi digunakan untuk sintesis komponen tersebut DAPAT MENYEBABKAN KEMATIAN SEL
BEBERAPA SENYAWA PENGATUR TEKANAN SEL • B. Subtilismemproduksi aa prolin • Bakteri lain aa glutamat, prolin, butirat • Kalium & Glukosa intersel meningkat untuk mengimbangi tek. Osmosis di luar sel air diserap kembalitumbuh • Khamiralkohol polihidrat, etanol, gliserol produksi ↑pengaruhi viabilitas sel • Ganggang laut gliserol
Aw rendah/tek. osmosis tinggi Kemampuan Sel tetap terbatas SEL MATI
SUHU RENDAH & AKTIFITAS MIKROBIA 2. Refrigerator(0-2)°C-(5-7)°C 1. Chiling (10-15°C) Buah & sayuran 3. Pembekuan di bwh (0°C)
KETAHANAN MIKROORGANISME TERHADAP SUHU RENDAH • Aktivitasm.odiperlambat/dihentikanpadasuhu di atassuhupembekuan. • Aktivitasberhentisamasekalipadasuhupembekuanreaksimetabolismedalamseldikatalisenzimkecreaksi yang dikatalisenzimdipengaruhisuhu. • Penyimpananmakanansuhurendah: • Suhu chilling 10-15°C 4 buahdansayur. • Suhu refrigerator 0-2 s.d 5-8°C. • Suhupembekuandibawah 0°C.
M.opsikrofilikdapattumbuhbaikpadasuhu chilling dan refrigerator (Psikrofilsuhumakspertum 25°C & psikrotrofdapattumbuh 5°C/kurang) • Contohpsikrofil: Pseudomonas, Acinetobacter, Alcaligenes, Flavobacterium, dll. • Mikrobiaygdapatdicegahpertumbpdsuhu 5,5°C = Clostridium botulinum, S. aureus, Bacilussubtilis.
Kapang sering tumbuh pada makanan yang disimpan pada suhu rendah: Penicillium, Mucor, Cladosporium, Botrytis, Geotrichum. • Proses pembekuan kematian/kerusakan subletal pada sebagian sel. • Bakteri gram (+) lebih tahan proses pembekuan dr gram (-).
Suhupembekuan paling lethal: -2 s.d -20°C. Mikrobia yang tahansuhubeku : Salmonella (tahanpadasuhu -9 °C sp-17 °C) • Pembekuandipengaruhijenism.odankomposisisubstrat: • Putihtelur, sukrose, sirup, gliserol & ekstrakdaging: melindungiselthdpembekuan. • Asammenurunkanviabilitas sel.
Pengaruh Pembekuan • Selamapembekuan air bebasmembeku &air terikattdk. Cepat (intrasel), lambat (ekstrasel)dehidrasi 2. Pembekuan air viskositaskomponen air
3. Lepasnya gas CO2 didlmsitoplasmakrnkelarutan↓ hilangnya O2 pd selaerobik respirasiturun. 4. Perub pH darikomponensel 0.3-2.0 unit 5. Me↑konsentrasielektrolitdlmselkrn air bebasmembekumembentukkristales 6. Merusaksistemkoloidaldrprotoplasma (sistemkoloidprot)
7. Denaturasi protein sel, krngugussulfidrilhilang, lipoprotein pecah & me↑ konsentrasielektrolitselamapembekuan 8. Shock terapi pd termofilik,mesofilik & psikrofilik 9. Kerusakansublethalthdsebagselm.o Kethnanseldipengaruhikemamphdpselamadehidrasi pd wkt medium membeku Mekanismekethnansel = Aw rendah
Pembekuan Kematian sel (kerusakan sub lethal) /Sub lethal injury • Tergantung pd kethnan m.o : • - Spesies m.o suhu lethal (-2 sp -20°) • Mis; bakt gram + bentuk bulat > tahan • panas drpd gram – bent batang • Komposisi medium pembekuan • putih telur,sukrose, sirup, gliserol & ekstrak daging • Dpt melindungi sel thd pembekuan • Asam dpt me↓ viabilitas sel
Jelaskan perbedaan mikrobia halofilik dengan halodurik dan mikrobia osmofilik dengan osmodurik! • Jelaskan peran pengeringan dalam mengendalikan mikroorganisme pangan! • Bagaimanakan mekanisme pertahanan mikroorganisme pada aW rendah hingga mikroorganisme tersebut mati? • Bagaimanakah aktivitas mikroorganisme pada suhu rendah? • Mengapa pada suhu beku mikrobia bisa mati? Jelaskan mekanismenya!
F. Garam • NaCl melindungim.o (S. Aureus) • Ca2 & Mg2+menurunkanketahananpanasdrsel • Karbohidrat • pd medium pemanasketahananm.omenjadimeningkat • Glukosamelindungisel Pseudomonas & E. coli • Sukrosa, glu, fruk,gliserolmeningkatkankthnanpanas • pH • pH pertmbhnoptimumkethnanmeningkat • Penurunan pH dg as. Asetat & as. Laktat kthnanpnsmenurun
Protein • dlm medium pemanasmelindungim.o K. SenyawaAntimikroba * dlm medium pemanasmenurunkankethnanpanas * exampleNitrit, SO2 & antibiotik L. Suhu & waktupemanasan * Lebihberperansuhudrpdwaktu * Misal : u membunuh 6,0 x 1010spora C. botulinumdibutuhkan : - 360 mnt 100oC - 5 mnt 1200C