HASIL DAN PEMBAHASAN
4. Kurva kecepatan kematian
Manitol (-) SIM (-/+/-) VP (+) Nitrat Broth (-)
Pewarnaan spora : Sel vegetatif batang merah, spora transparan
Gambar 4.10. Hasil Identifkasi isolat sel vegetatif Bacillus cereus SK
4. Kurva kecepatan kematian
Kurva kecepatan kematian untuk masing -masing cemaran adalah sebagai berikut:
a. Isolat Escherichia coli GMP
Ketahanan panas dari isolat Escherichia coli GMP dari proses penggumpalan pada suhu 55, 60, 65, 70, 75C berkisar antara 5,95 hingga 0,96 menit. Untuk isolat Escherichia coli GMP, diperoleh nilai D60C=4,83 menit dan nilai Z=22,72C. Nilai D dan Z yang diperoleh disajikan pada tabel 4.2.
Tabel 4.2. Nilai D dan Z Escherichia coli GMP
Isolat Sumber Nilai D (menit) Nilai Z
(C) 55C 60C 65C 70C 75C E.coli GMP Proses penggumpalan 5,95 4,83 2,87 1,14 0,96 22,72 (r2=0,95) Pada gambar 4.11 dan 4.12 dapat dilihat kurva nilai D dan kurva kecepatan kematian isolat Escherichia coli.
Gambar 4.12. Kurva kecepatan kematian E.coli GMP pada sari kedelai Nilai z Escherichia coli pada penelitian ini, dimana nilai Z 22,72C sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh Pereira dkk, (2006) yang mengukur profil termal inaktivasi Escherichia coli pada susu kambing, hasil penelitian diperoleh nilai D63C=3,9 menit; D65C=3,5 menit; D67C=2,8 menit dan D75C=1,5 menit dengan nilai z=23,1C. Pada penelitian yang pernah dilaporkan oleh Asselt dan Zwietering, 2005, dimana ni lai Z untuk Escherichia coli dalam berbagai jenis produk 10,6C.
Rajkowski dkk, 2012 melaporkan untuk Escherichia coli 0157 H:7 ATCC 43895 pada sosis daging babi di Afrika, nilai D 50-60C=120 menit dan D 65-70C=120 detik, untuk nilai Z tidak melaporkan. Untuk jenis Escherichia coli 0157 H:7 933, A9218-C1, 45753-35 pada produk ikan, nilai D55C=7,03 menit, D60C=0,93 menit dan D65C= 4,2 detik dengan Nilai Z=4 -6C.
Juneja dkk, 1998 melaporkan untuk Escherichia coli 0157 H:7 EDL-931, A9218-C1, 45753-35, 933 EDL-931, pada daging unta, babi dan domba, nilai D55C=11,51 menit, D57,5C=3,59 menit dan D60C=1,89 menit, D62,5C=0,81 menit, D65C=0,29 menit dengan Nilai Z=4,94 -6,79C.
Nilai D dan Z untuk Escherichia coli yang pernah dilaporkan berbeda -beda, karena nilai D dan Z dipengaruhi oleh sensitifitas bakteri terhadap perubahan suhu. Sensitifitas ini akan berbeda untuk setiap bakteri.
b. Isolat Staphylococcus aureus
Ketahanan panas dari isolat Staphylococcus aureus GMP dari proses penggumpalan pada alur proses pembuatan tahu pada suhu 58, 60, 62, 66, 68C,
data nilai D dan Z dapat dilihat pada tabel 4. 3. Isolat Staphylococcus aureus GMP4 memiliki nilai D60C =2,72 menit dan nilai Z=18,87C ; sedangkan untuk Isolat Staphylococcus aureus GMP 6, nilai D60C=2,54 menit dan nilai Z=18,18C.
Tabel 4.3. Nilai D dan Z Staphylococcus aureus GMP
Isolat Sumber Nilai D (menit) Nilai Z
(C) 58C 60C 62C 66C 68C S.aureus GMP 4 Proses penggumpalan 3,23 2,72 2,17 1,18 1,01 18,87 (r2=0,99) S.aureus GMP 6 Proses penggumpalan 3,12 2,54 1,66 0,99 0,95 18,18 (r2=0,97)
Perbedaan strain merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi respon bakteri terhadap panas. Pada penelitian ini untuk dua jenis isolat Stapylococcus aureus yang berasal dari sumber yang sama juga me miliki respon terhadap panas yang berbeda yang ditunjukkan dengan nilai Z yang diperoleh. Nilai Z Stapylococcus aureus untuk isolat dengan kode GMP 4 dan GMP 6 , 18,87C dan 18,18C secara berurutan. Pada gambar 4.13- gambar 4.16 dapat dilihat kurva nilai D dan kurva kecepatan kematian untuk masing -masing isolat.
Gambar 4.13.Kurva nilai D S.aureus GMP 4 pada sari kedelai
Gambar 4.15.Kurva nilai D S.aureus GMP 6 pada sari kedelai
Gambar 4.16. Kurva kecepatan kematian S.aureus GMP 6 pada sari kedelai Hasil penelitian ini sejalan dengan hasil penelitian yang pernah dilaporkan oleh Asselt dan Zwietering, 2005, dimana nilai Z untuk Staphylococcus aureus dalam berbagai jenis produk berkisar antara 8,8 -20,4C. Hasil penelitian yang dilaporkan oleh Sukasih dkk,, 2005, nilai Z bakteri gram positif pada puree mangga adalah 21,23C.
Penelitian yang dilakukan oleh Hariyadi dkk, 2011, pada makanan lokal di Indonesia. Isolat Staphylococcus aureus AS2 pada ayam suwir, nilai D pada suhu 53, 54, 55 and 56C berkisar 5,17-19,47 menit dengan nilai Z =4,74 -5,10C . Untuk isolat Staphylococcus aureus NU3 pada suhu 53, 54, 55 and 56C berkisar 5,17-19,47 menit dengan nilai Z=3.37 -3.7°C.
Walker dan Harmon (1966) juga menyelidiki ketahanan panas strain Staphylococcus aureus pada susu murni, susu skim, whey keju ceddar, dan fosfat
buffer. Strain yang diujikan dalam penelitian ini meliputi isolat 161 -C, S-1, B-120, dan S-18. Isolat B-B-120, dan S-18 hanya diujikan pada heating menstruum fosfat dan susu murni. Suhu perlakuan dalam percobaan berkisar antara 52 -62°C.
Nilai D hasil percobaan Walker dan Harmon berkisar antara 0.20 -3.50 menit untuk isolat 161-C. Kisaran D-value untuk isolat S-1, B-120, dan S-18 berturut-turut sebesar 0.15-3.0 menit, 0.40-1.50 menit, dan 0.50-2.55 menit.
Eden dkk, (1977) mempelajari ketahanan panas strain Staphylococcus aureus yang diisolasi dari susu mentah dengan metode tabung kapiler. Heating
menstruum yang digunakan adalah susu skim dengan jumlah mikroba awal
1,0x109 CFU/ml. Pemanasan dilakukan pada kisaran suhu 50-75C, dengan nilai D berkisar antara 0,02-9,96 menit. Nilai Z Staphylococcus aureus sebesar 9.4C.
c. Isolat sel vegetatif Bacillus cereus SK
Ketahanan panas dari isolat Bacillus cereus SK dari proses pemasakan sari kedelai pada alur proses pembuatan tahu pada suhu 55, 60, 65, 70, 75C; data data nilai D dan Z dapat dilihat pada tabel 4. 4. Isolat Bacillus cereus SK 2, nilai D60C=5,43 menit dan nilai Z=22,72C. Isolat Bacillus cereus SK 4, nilai D60C=5,95 menit dan nilai Z=22,22C.
Tabel 4.4. Nilai D dan Z Bacillus cereus SK
Isolat Sumber Nilai D (menit) Nilai Z
(C) 55C 60C 65C 70C 75C B.cereus SK 2 Proses pemasakan sari kedelai 7,19 5,43 2,93 1,22 1,19 22,72 (r2=0,94) B.cereus SK 4 Proses pemasakan sari kedelai 6,76 5,95 3,52 1,29 1,05 22,22 (r2=0,93)
Sama halnya dengan isolat Staphylococcus aureus, perbedaan strain pada isolat Bacillus cereus juga menunjukkan respon yang berbeda terha dap ketahanan
panas. Nilai Z sel vegetatif Bacillus cereus untuk isolat dengan kode SK 2 dan SK 4, adalah 22,72 dan 22,22 C secara berurutan. Nilai z sel vegetatif Bacillus cereus pada penelitian ini hampir sama dengan penelitian yang dilakukan oleh
Desai dan Varadaraj, 2010, pada penelitian tersebut untuk nilai D untuk sel vegetatif Bacillus cereus CFR 1521 dan CFR 1532 pada susu berkisar antara 3,45 menit pada suhu 60C dan 10,6 menit pada suhu 56C dalam larutan salin. Nilai Z yang diperoleh 9,3C dalam larutan kultur dan nilai z=24C dalam susu.
Byrne dkk, 2005 melaporkan sel vegetatif Bacillus cereus DSM 4313 yang diisolasi dari sampel keracunan makanan dan DSM 626 yang merupakan sampel penelitian, nilai D dan Z pada daging babi gulung diperolah, D50C= 33,2 menit, D55C=6,4 menit dan D60C=1,0 menit dengan nilai z sel vegetatif Bacillus cereus adalah 6,6C.
Pada gambar 4.17- gambar 4.20 dapat dilihat kurva nilai D dan kurva kecepatan kematian untuk masing-masing isolat Bacillus cereus.
Gambar 4.18. Kurva Kecepatan Kematian Bacillus cereus SK 2 pada sari kedelai
Gambar 4.20. Kurva Kecepatan Kematian Bacillus cereus SK 4 pada sari kedelai
Rangkuman dari ketahanan panas (nilai D dan Z) dari masing -masing isolat yang diisolasi pada alur proses pembuatan tahu dan kondisi proses (tabel 4.5).
Tabel 4.5. Ketahanan panas isolat dan kondisi proses
Isolat Sumber Nilai D
(menit) Nilai Z (C) Kondisi Proses Escherichia coli GMP Gumpalan tahu D60C =4,83. 22,72 63-65C selama 30 menit Staphylococcus aureus GMP 4
Gumpalan tahu D60C=2,72 18,87 63-65C selama 30 menit Staphylococcus
aureus GMP 6
Gumpalan tahu D60C=2,54 18,18 63-65C selama 30 menit Bacillus cereus SK 2 Sari kedelai masak D60C=5,43 22,72 93-98C selama 15-30 menit Bacillus cereus SK 4 Sari kedelai masak D60C=5,95 22,22 93-98C selama 15-30 menit
Melihat ketahanan panas dari masing -masing isolat dan kondisi proses yang terdapat pada pabrik tahu Budiyono. Pada proses pemasakan dengan suhu 93-98C selama 15-30 menit, untuk menginaktifkan Bacillus cereus SK
membutuhkan suhu 82,22C selama 0,595 menit. Dengan kondisi proses seperti ini seharusnya Bacillus cereus SK dapat diinaktifkan. Analisa kuantitatif pada proses pemasakan sari kedelai, masih ditemukan total rata -rata populasi Bacillus cereus 4,7x102CFU/g.
Bacillus cereus merupakan bakteri yang dapat membentuk spora yang tahan
terhadap suhu tinggi seperti suhu pada proses pemasakan. Spora ini berisi sel vegetatif, spora Bacillus cereus akan bergerminasi membentuk sel vegetatif jika sudah berada dalam kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya. Hal ini menyebabkan masih ditemukannya Bacillus cereus pada proses ini.
Hal lain yang juga menjadi penyebab masih ditemukannya Bacillus cereus pada proses pemasakan adalah air yang ditambahkan selama proses ini untuk mencegah meluapnya buih dari tungku pemasakan. Air sumur yang digunakan memiliki total rata-rata populasi Bacillus cereus hingga 1,5x102 CFU/g. Air menjadi sumber pencemaran Bacillus cereus pada sari kedelai yang telah dimasak. Pada proses penggumpalan dengan suhu 63-65C selama 30 menit, untuk menginaktifkan Escherichia coli GMP hanya membutuhkan waktu selama 2,72
menit pada suhu 60C. Pada analisa kuantitatif terhadap total rata-rata populasi Escherichia coli pada proses ini masih terdapat 1,9x101 CFU/g. Sementara itu untuk menginaktifkan Staphylococcus aureus GMP hanya membutuhkan waktu antara 2,54 hingga 2,72 menit pada suhu 60C. Pada analisa kuantitatif terhadap total rata-rata populasi Staphylococcus aureus pada proses ini masih terdapat 2,1x101CFU/g.
Pada pabrik tahu Budiyono, s ebelum proses penggumpalan, untuk mempermudah penyaringan sa ri kedelai yang telah dimasak, ditambahkan air sumur yang terdapat pada pabrik. Air sumur yang digunakan mengandung total rata-rata populasi 1,0x105CFU/g dengan total rata -rata populasi Escherichia coli 3,6x102CFU/g dan total rata-rata Staphylococcus sp 1,8x102CFU/g.
Kondisi ini mengakibatkan jumlah bakteri bertambah, jumlah bakteri juga mempengaruhi ketahanan panas dari bakteri tersebut, semakin banyak jumlahnya maka waktu yang dibutuhkan untuk menginaktifkan bakteri tersebut akan semakin lama dan juga dibutuhkan suhu yang lebih tinggi. Oleh karena itu, diduga air yang menyebabkan Escherichia coli dan Staphylococcus aureus masih dapat ditemukan pada proses penggumpalan dengan suhu 60 -65C.
Tahu sebagai poduk akhir juga menunjukkan total rata -rata populasi dari bakteri Escherichia coli, Staphylococcus aureus dan Bacillus cereus yang hampir sama dengan jumlah total rata -rata populasi pada proses sebelumnya .
Melihat ketahanan panas dari masing -masing isolat yang diisolasi pada alur proses pembuatan tahu, isolat sel vegetatif Bacillus cereus SK 2 memiliki ketahanan panas yang lebih tinggi dibandingkan dengan isolat Escherichia coli GMP, Staphylococcus aureus GMP dan Bacillus cereus SK 4. Dengan nilai D60C =5,43 menit dan nilai Z=22,72C dari isolat Bacillus cereus SK 2, maka dibutuhkan waktu yang lebih lama dan suhu yang lebih tinggi unuk menginaktifkan Bacillus cereus SK 2.
Nilai D dan Z menunjukkan ketahanan dari bakteri yang sangat tergantung kepada respon bakteri tersebut terhadap panas. Ini menyebabkan adanya
perbedaan ketahanan panas yang ditunjukkan dengan nilai D dan Z pada masing -masing isolat bakteri yang diperoleh pada penelitian ini walau diisolasi dari sumber yang sama dan juga berbeda dengan beberapa hasil penelitian yang telah dipublikasikan. Semakin besar nilai D menunjukkan bahwa bakteri tersebut tahan terhadap panas pada suhu tertentu. Perbedaan ketahanan panas pada masing -masing bakteri akan berbeda -beda. Setiap bakteri akan mempunyai penyesuaian terhadap kondisi lingkungan dengan cara yang berbeda-beda, seperti pada saat nutrisi berkurang, penurunan pH atau pada kondisi dimana suhu menurun atau meningkat (Hengge-Aronis, 2002 dalam Ouazzou dkk, 2012).
Ketahanan panas pada spesies bakteri akan menunjukkan respon yang berbeda hal ini dipengaruhi oleh perbedaan strain, faktor lingkungan seperti suhu pertumbuhan, media pertumbuhan . Komposisi dari media cair yang digunakan untuk pemanasan seperti jumlah karbohidra t, protein, lemak dan lain -lain. Komposisi pangan dan medium pemanas yang digunakan dalam penelitian ini adalah sari kedelai dari pabrik tahu Budiyono. Kandungan sari kedelai berdasarkan uji proksimat yang d ilakukan memiliki kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat yang tinggi (data tidak dipublikasikan ). Adanya lemak dalam media pemanasan akan meningkatkan ketahanan panas bakteri karena lemak dapat melindungi sel dari panas disamping itu lemak juga dapat melindungi spora dari kerusakan karena panas (Desai dan Varadaraj, 2010)
Perbedaan strain juga mempengaruhi ketahanan terhadap pan as, hal ini dikarenakan strain menunjukkan asal isolat tersebut di isolasi. Masing -masing akan memiliki kondisi lingkungan yang berbeda -beda seperti suhu
pertumbuhannya, media pertumbuhannya, penerimaan panas sebelumnya seperti heat stress. Pada penelitian ini isolat berasal dari kondisi lingkungan dengan suhu
diatas suhu pertumbuhan bakteri tersebut, yaitu proses penggumpalan dengan suhu lingkungan antara 63 -65C dan proses pemasakan dengan suhu 9 3-98C, sehingga isolat yang masih dapat bertahan pada kondi si tersebut memiliki ketahanan panas lebih tinggi ditunjukkan dengan nilai D dan Z yang besar.
Ketahanan panas Staphylococus aureus tergantung pada perlakukan yang diterima oleh bakteri sebelumnya seperti heat shock, seperti meningkatnya suhu pada lingkungan pertumbuhan bakteri. Kenaikan suhu seperti ini menyebabkan bakteri dapat meningkatkan toleransi terhadap panas pada bakteri yang menyebabkan kebusukan pada pangan dan bakteri patogen (Cebrian, dkk, 2009).
Isolat Escherichia coli dan Staphylococcus aureus yang digunakan adalah isolat bakteri yang diperoleh pada proses penggumpalan dengan kisaran suhu 6 3-65C. Berdasarkan penjelasan diatas dengan kondisi lingkungan yang memiliki suhu diatas suhu optimum pertumbuhan bakteri tersebut, maka ada mekanisme adaptasi dari bakteri untuk menghadapi heat stress dari lingkungan. maka bakteri masih mampu tumbuh pada kondisi tersebut.
Pada proses pembuatan tahu ada proses pemasakan berkisar antara 90 -95C yang berfungsi untuk menurunkan jumlah bakteri yang ditemukan p ada proses sebelumnya. Proses pemasakan hanya mampu membunuh sel vegetatif dari bakteri sedangkan untuk bakteri yang mampu membentuk spora, spora akan berada dalam posisi tidur dan jika spora berada dalam kondisi lingkungan yang
optimum baik suhu ataupun k etersediaan nutrisi maka spora akan bergerminasi dan membentuk sel vegetatif.
Untuk sel vegetatif Bacillus cereus diisolasi dari pemasakan sari kedelai di pabrik tahu Budiyono, dengan suhu pemasakan berkisar anatara suhu 9 3-98C. Bacillus cereus merupakan bakteri pembentuk spora. Ketika kondisi lingkungan
dengan kondisi seperti diatas, maka Bacillus cereus akan membentuk spora. Spora ini merupakan salah satu bentuk mekanisme adaptasi yang umum dilakukan oleh bakteri yang mampu membentuk spora. Karena spora yang terbentuk umumnya tahan terhadap suhu tinggi. Spora dapat diinaktifkan atau dimusnahkan jika dipanaskan dengan suhu .
Nilii D dan Z spora Bacillus cereus yang diisolasi pada proses pemasakan sari kedelai dari alur proses pembuatan tahu memiliki nilai D dan Z lebih tinggi (data tidak dipublikasikan) karena spora lebih tahan terhadap panas dibanding sel vegetatif. Spora ini berisi berisi sel vegetatif, ketika berada dalam suhu yang optimum untuk pertumbuhan bakteri maka spora akan bergerminasi dan membentu sel vegetatif yang kemudian akan terus bertambahan. Bacillus cereus mampu menyebabkan kebusukan dan kerusakan pada pangan.
Jumlah mikroba pada bahan, semakin banyak jumlah mikroba maka suhu yang dibutuhkan lebih tinggi dengan waktu yang lebih lama. P ada penelitian ini menggunakan jumlah cemaran 1,0 x 107 CFU/ml, jumlah ini cukup tinggi sehingga suhu dan waktu yang dibutuhkan lebih tinggi dan lama maka nilai D dan z yang didapat juga lebih tinggi. Begitunya juga dengan bakteri yang digunakan
mempunyai termo toleran karena terbiasa tumbuh pada lingkungan dengan suhu yang tinggi.
Setiap proses pengolahan bahan makanan, suhu pemanasan merupakan faktor yang penting untuk diperhatikan, sebab panas yang digunakan dapat mengakibatkan kerusakan banyaknya komponen nutrisi dalam pangan tersebut, dengan pengendalian yang tepat kerusakan ini dapat diminimalkan dan tetap dapat menghasilkan produk akhir yang diinginkan oleh konsumen serta menghasilkan mutu produk yang aman untuk dikonsumsi.
Salah satu tahapan proses pembuatan tahu yang memerlukan pemanasan adalah pross pemasakan. Pemasakan yang dilakukan pada suhu dan waktu yang sesuai akan menghasilkan produk dengan nilai dan kualitas gizi yang baik, memperbaiki flavor sari kedelai dengan menurunkan bau langu, mena mbah masa simpan tahu dengan mematikan bakteri yang dapat menyebabkan kerusakan tahu, disamping itu pemasakan juga akan mempermudah ekstraksi protein dan padatan lain serta mengubah bentuk protein alami sehingga pada waktu penggumpalan akan memberikan tahu dengan kualitas baik.
Mengetahui sumber-sumber kontaminasi bakteri sehingga dapat dilakukan pencegahan kontaminasi silang sehingga diharapkan dapat mengurangi kontaminasi bakteri pada proses pembuatan tahu. Serta mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan ketahanannya masing-masing sel vegetatif bakteri dan spora dapat merancang kombinasi suhu dan w aktu pada proses pengolahan pangan yang tepat sehingga menghasilkan produk pangan yang
memenuhi standar mikrobiologi dan aman untuk dikonsumsi serta menghasilkan produk dengan cita rasa yang disukai oleh konsumen .
BAB. V