Penelitian pada tahap kali ini dilakukan dengan menggunakan sampel nasi putih steril yang telah diinokulasi dengan Bacillus spp. yang diperoleh dari isolasi pada tahap sebelumnya. Gambar 16 menunjukkan perubahan jumlah sel vegetatif Bacillus spp. selama pemanasan dengan menggunakan oven microwave. Berdasarkan Gambar 16, terlihat bahwa jumlah sel semakin menurun
45 dengan semakin lamanya waktu pemanasan. Data selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 6.
Gambar 16. Perubahan jumlah sel vegetatif Bacillus spp. selama pemanasan dengan oven microwave
Berdasarkan uji ANOVA, didapat nilai p (0,000) < α (5% = 0,05) artinya minimal ada sepasang perlakuan (waktu pemanasan) yang berbeda nyata (signifikan) sehingga dilakukanlah uji lanjut Duncan. Hasil ANOVA dapat dilihat pada Lampiran 7. Uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa perlakuan pada waktu pemanasan 60 detik menghasilkan jumlah log cfu/g paling kecil dan berbeda nyata terhadap perlakuan pada waktu pemanasan 15 detik, tetapi tidak berbeda nyata dengan perlakuan pada waktu pemanasan 30 detik. Perlakuan pada waktu pemanasan 15 detik berbeda nyata terhadap semua waktu. Begitu juga dengan perlakuan pada waktu pemanasan 0 detik juga berbeda nyata dengan semua waktu pemanasan dan memiliki jumlah log cfu/g terbesar. Hal ini mengindikasikan bahwa semakin lama waktu pemanasan maka jumlah sel vegetatif Bacillus spp. semakin menurun (nilai log cfu/g makin kecil). Hasil uji lanjut Duncan dapat dilihat pada Lampiran 8. Untuk lebih jelasnya, maka dianalisis secara dengan regresi linier.
Berdasarkan hasil analisis regresi linier, R-square sebesar 77,2% artinya 77,2% keragaman dari jumlah mikroba (log cfu/g) mampu dijelaskan oleh faktor waktu pemanasan, sedangkan sisanya 22,8% dijelaskan oleh faktor lain di luar
46 model, misalnya Aw dan dimensi bahan pangan, suhu pemanasan, daya microwave. Model regresi yang didapat adalah y = 4.292 – 0.080x. Uji-t yang dilakukan menunjukkan bahwa nilai p (0.000) < α (5% = 0,05) artinya waktu pemanasan berpengaruh nyata terhadap jumlah sel vegetatif Bacillus spp. dan dari nilai koefisien regresi (-0.080) menunjukkan adanya pengaruh negatif terhadap jumlah sel vegetatif Bacillus spp. artinya semakin lama waktu pemanasan maka semakin rendah jumlah sel vegetatif Bacillus spp. Hasil analisis regresi linier dapat dilihat pada Lampiran 9.
Selain itu, dalam penelitian ini juga dilihat pengaruh pemanasan dengan oven microwave terhadap total mikroba. Gambar 17 menunjukkan perubahan jumlah total mikroba selama pemanasan dengan menggunakan oven microwave.
Berdasarkan Gambar 17, terlihat bahwa jumlah sel semakin menurun dengan semakin lamanya waktu pemanasan. Data selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 10.
Gambar 17. Perubahan jumlah total mikroba selama pemanasan dengan oven microwave
Berdasarkan uji ANOVA, didapat nilai p (0,000) < α (5% = 0,05) artinya minimal ada sepasang perlakuan (waktu pemanasan) yang berbeda nyata (signifikan) sehingga dilakukanlah uji lanjut Duncan. Hasil uji ANOVA dapat
5,0a
47 dilihat pada Lampiran 11. Uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa perlakuan pada waktu pemanasan 60 detik memiliki jumlah log cfu/g berbeda nyata dengan perlakuan pada waktu pemanasan 15 detik dan 0 detik, tetapi tidak berbeda nyata dengan perlakuan pada waktu pemanasan 30 detik. Perlakuan waktu pemanasan 30 detik tidak berbeda nyata dengan perlakuan pada waktu pemanasan 15 detik, tetapi berbeda nyata dengan perlakuan pada waktu pemanasan 0 detik. Perlakuan pada waktu pemanasan 15 detik tidak berbeda nyata dengan perlakuan pada waktu pemanasan 30 detik, tetapi berbeda nyata dengan perlakuan pada waktu pemanasan 0 detik dan 60 detik. Perlakuan pada waktu pemanasan 0 detik berbeda nyata dengan perlakuan pada semua waktu dan memiliki nilai log cfu/g terbesar. Hal ini mengindikasikan bahwa semakin lama waktu pemanasan maka total mikroba semakin menurun (nilai log cfu/g makin kecil). Hasil uji lanjut Duncan dapat dilihat pada Lampiran 12. Untuk lebih jelasnya, maka dianalisis secara dengan regresi linier.
Berdasarkan hasil analisis regresi linier, R-square sebesar 44,3% artinya 44,3% keragaman dari jumlah mikroba (log cfu/g) mampu dijelaskan oleh faktor waktu pemanasan, sedangkan sisanya 55,7% dijelaskan oleh faktor lain di luar model, misalnya Aw dan dimensi bahan pangan, suhu pemanasan, daya microwave. Model regresi yang didapat adalah y = 4.240 – 0.058x. Uji-t yang dilakukan menunjukkan bahwa nilai p (0.000) < α (5% = 0,05) artinya waktu pemanasan berpengaruh nyata terhadap jumlah mikroba dan dari nilai koefisien regresi (-0.058) menunjukkan adanya pengaruh negatif terhadap jumlah mikroba artinya semakin lama waktu pemanasan maka semakin rendah total mikroba.
Hasil analisis regresi linier dapat dilihat pada Lampiran 13.
Perlakuan dengan pemanasan selama 60 detik ternyata mampu menurunkan jumlah sel Bacillus spp. dari 5,0 log cfu/g hingga 0,1 log cfu/g. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian yang diungkapkan oleh Gedikli et al. (2008) bahwa inaktivasi secara cepat sel bakteri, termasuk Bacillus cereus, terjadi dalam 60 detik pertama. Setelah periode ini, tidak ada perubahan jumlah sel hidup yang signifikan dan waktu tersebut ditetapkan sebagai waktu kontak yang optimum.
48 Sementara itu, untuk total mikroba ternyata pemanasan selama 60 detik hanya mampu menurunkan total mikroba dari 5,0 log cfu/g menjadi 1,3 log cfu/g. Hal ini diduga akibat masih terdapatnya bakteri tahan panas yang masih dapat bertahan hidup. Selain itu, hal ini juga mungkin terjadi karena pemanasan yang tidak seragam (Yaghmaee dan Durance, 2005).
Penurunan jumlah sel vegetatif Bacillus spp. dan total mikroba diperkirakan akibat adanya efek termal (panas yang dihasilkan) dan non termal (efek letal tanpa peningkatan suhu yang signifikan) yang dihasilkan dari pemanasan dengan menggunakan oven microwave, walaupun masih terdapat perdebatan apakah memang efek non termal mempengaruhi proses inaktivasi mikroba. Shazman (2007) menyebutkan bahwa tidak ada efek non termal yang signifikan selama pemanasan dengan menggunakan oven microwave.
Gedikli et al. (2005) menyebutkan bahwa inaktivasi mikroba terjadi karena adanya pelepasan asam nukleat dari sel bakteri relatif terhadap waktu pemanasan. Hal ini sesuai dengan yang dilaporkan oleh Woo et al. (2000) bahwa pemanasan dengan microwave menyebabkan keluarnya protein dan asam nukleat dari sel serta terjadinya agregasi protein.
D. Pengaruh Pemanasan dengan Oven Microwave terhadap Spora Bacillus cereus ATCC 10876
Penelitian pada tahap kali ini dilakukan dengan menggunakan sampel nasi putih steril yang telah diinokulasi dengan spora Bacillus cereus ATCC 10876.
Gambar 18 menunjukkan perubahan jumlah spora Bacillus cereus ATCC 10876 selama pemanasan dengan menggunakan oven microwave. Berdasarkan Gambar 18, terlihat bahwa jumlah spora menurun dengan semakin lamanya waktu pemanasan, walaupun saat perlakuan pemanasan selama 2 menit, jumlah spora sempat mengalami peningkatan. Data selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 14.
49 Gambar 18. Perubahan jumlah spora Bacillus cereus ATCC 10876 selama
pemanasan dengan oven microwave
Berdasarkan uji ANOVA, didapat nilai p (0,027) < α (5% = 0,05) artinya minimal ada sepasang perlakuan (waktu pemanasan) yang berbeda nyata (signifikan) sehingga dilakukanlah uji lanjut Duncan. Hasil ANOVA dapat dilihat pada Lampiran 15. Uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa perlakuan pada waktu pemanasan 4 menit menghasilkan nilai log cfu/ paling kecil dan berbeda nyata terhadap semua perlakuan waktu pemanasan. Sementara itu, perlakuan waktu pemanasan selama 0, 2, dan 3 menit tidak berbeda nyata. Hal ini mengindikasikan bahwa semakin lama waktu pemanasan maka jumlah spora Bacillus cereus ATCC 10876 semakin menurun (nilai log cfu/g makin kecil).
Hasil uji lanjut Duncan dapat dilihat pada Lampiran 16.
Berdasarkan hasil analisis regresi linier, R-square sebesar 37,2% artinya 37,2% keragaman dari jumlah spora (log cfu/g) mampu dijelaskan oleh faktor waktu pemanasan, sedangkan sisanya 62,8% dijelaskan oleh faktor lain di luar model, misalnya Aw dan dimensi bahan pangan, suhu pemanasan, daya microwave. Model regresi yang didapat adalah y = 5.201 – 0.782x. Uji-t yang dilakukan menunjukkan bahwa nilai p (0.035) < α (5% = 0,05) artinya waktu pemanasan berpengaruh nyata terhadap jumlah spora Bacillus cereus ATCC 10876 dan dari nilai koefisien regresi (-0.782) menunjukkan adanya pengaruh
4,5a 4,6a
50 negatif terhadap jumlah spora Bacillus cereus ATCC 10876 artinya semakin lama waktu pemanasan maka semakin rendah jumlah spora Bacillus cereus ATCC 10876. Hasil analisis regresi linier dapat dilihat pada Lampiran 17.
Perlakuan pemanasan selama 4 menit ternyata baru memberikan pengaruh yang signifikan terhadap jumlah spora B. cereus ATCC 10876. Perlakuan waktu pemanasan pada penelitian kali ini dibatasi hanya sampai dengan 4 menit walaupun ternyata spora belum terinaktivasi secara sepenuhnya. Hal ini disebabkan keterbatasan jumlah sampel yang dipanaskan sehingga waktu pemanasan yang lebih lama akan menyebabkan sampel menjadi gosong dan tidak layak untuk dikonsumsi. Celandroni et al. (2004) menyebutkan bahwa inaktivasi spora B. subtilis secara sempurna tercapai setelah pemanasan selama 20 menit dengan menggunakan microwave yang dirancang sendiri dan memiliki daya 100 W. Peningkatan jumlah spora setelah pemanasan selama 2 menit diduga akibat pemanasan yang tidak seragam dan sampel yang kurang homogen.
Sampel yang kurang homogen disebabkan inokulasi sampel dilakukan dengan menggunakan mikropipet dan sampel diaduk dengan menggunakan sendok steril sehingga masih ada sampel yang menggumpal dan tidak tercampur merata.
Menurut NZFSA (2001), D85 untuk spora B. cereus adalah 33,8-106 menit dan menurut Byrne et al. (2006), nilai z untuk spora B. cereus adalah 8,5°C. Dengan demikian, untuk menghitung nilai D100 untuk spora B. cereus dapat digunakan rumus z = (Toledo, 2007) atau dengan rumus D
= D0 x 10 . D adalah waktu yang dibutuhkan untuk inaktivasi spora sebanyak 1 log cycle pada suhu tertentu, D0 adalah waktu yang dibutuhkan untuk inaktivasi spora sebanyak 1 log cycle pada suhu reference, T0 adalah suhu reference, T adalah suhu tertentu, dan z adalah perubahan suhu yang dibutuhkan untuk mengubah kecepatan inaktivasi mikroba sebanyak 10 faktor. Jika D85
diasumsikan 50 menit maka untuk mencari D100 dapat dilakukan dengan cara:
D = D0 x 10
51 D100 = D85 x 10 ,
D100 = 50 x 0,0172
D100 adalah 0,86 menit. Jadi, waktu yang dibutuhkan untuk menginaktivasi spora B. cereus pada suhu 100°C sebanyak 1 log cycle adalah 0,86 menit.
Perkiraan suhu untuk pemanasan selama 4 menit dengan oven microwave adalah 110°C (Welt et al., 1994). Nilai D110 untuk spora B. cereus dapat dihitung dengan menggunakan rumus yang sama, yaitu D = D0 x 10 sehingga didapatkan D110 adalah 0,06 menit, dengan asumsi D85 = 50 menit. Jika digunakan asumsi D85 = 33,8, didapat D110 adalah 0,04 menit dan jika diasumsikan D85 = 106 menit maka nilai D110 adalah 0,12 menit.
Perlakuan pemanasan dengan microwave dapat menginaktivasi spora dengan menyebabkan kerusakan pada spora dan pengeluaran komponen core seperti ion Ca2+, DPA (dipicolinic acid), DNA, dan nukleotida (Vaid dan Bishop, 1998).
52 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN