KERUSAKAN MAKANAN
OLEH MIKROORGANISME
KERUSAKAN MAKANAN OLEH MIKROBA
•
Makanan dikatagorikan rusak apabila mengalami
penurunan kualitas dari yang telah ditentukan
KERUSAKAN MAKANAN OLEH
MIKROBA
La juta …
Penurunan kualitas makanan dapat disebabkan oleh:
• Aktivitas serangga dan rodensia,
• Faktor fisika dan kimia yang tidak diinginkan dehidrasi sayuran, oksidasi lemak, degradasi autolitik sayuran (pektinase) atau ikan (proteinase)
• Kerusakan oleh mikroba
– Oleh pertumbuhan mikroba dalam makanan atau kerja enzim mikroba (ekstra dan intraseluler) yang terdapat dalam makanan
– Parameter kerusakan makanan: warna, bau, tekstur,
pembentukan lendir, akumulasi gas, pelepasan cairan (eksudat)
KERUSAKAN MAKANAN OLEH
MIKROBA
La juta …
Kerusakan makanan oleh mikroba terjadi apabila: • Mikroba masuk ke dalam makanan
• Kondisi makanan (pH, Aw, potensi redoks, nutrisi, dll) mendukung pertumbuhan mikroba kontaminan
• Makanan disimpan pada suhu yang memungkinkan mikroba tumbuh
• Makanan disimpan pada kondisi yang mendukung
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KERUSAKAN
MAKANAN OLEH MIKROBA
I. Tipe mikroba
Makanan segar maupun olahan kapang, ragi, bakteri yang mampu bermultiplikasi dan menyebabkan kerusakan Bakteri waktu penggandaan sel pendek cepat
menyebabkan kerusakan
Roti, keju, dry sausages, buah asam, sayuran tidak cocok untuk bakteri dan ragi prevalensi kapang tinggi Makanan dalam kemasan anaerob reduksi kerusakan terutama oleh kapang, dan ragi
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI La juta …
II. Jumlah mikroba
Kerusakan terjadi apabila mikroba mencapai jumlah tertentu: Kerusakan dapat terdeteksi : 106-108 sel per gram, mL, cm2
Pembentukan H2S, amina, H2O2 < 106 sel per g, mL, cm2
Pembentukan lendir: > 108 sel per g, mL, cm2
Makanan dengan jumlah awal mikroba besar serta penyimpanan yang memungkinkan pertumbuhan mikroba dengan cepat lebih mudah rusak
Pengaruh jumlah awal bakteri dan suhu
penyimpanan terhadap umur simpan produk
0
Spoilage detection load (hypothetical)
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI La juta …
III. Mikroorganisme predominan
Mikroba predominan pada makanan yang membusuk adalah yang memiliki waktu generasi yang pendek
Profil mikroba yang tumbuh dalam makanan dan yang ditumbuhkan dalam medium laboratorium dapat berbeda.
Waktu generasi mikroba di dalam makanan umumnya lebih lama dibandingkan dalam kaldu nutrisi
Pada kondisi penyimpanan yang sama, pertumbuhan populasi campuran mikroba dalam makanan dapat berbeda dengan pertumbuhan dalam kaldu nutrisi
Tipe mikroba yang tumbuh predominan dalam makanan dan
KERUSAKAN KELOMPOK MAKANAN
SPESIFIK OLEH MIKROBA
PRODUK DAGING SEGAR
Kerusaka dagi g segar la juta …
•
Daging post rigor kaya senyawa nitrogen non
protein, rendah karbohidrat, pH 5,5 dan Aw >
0,97
Pseudomonas
(waktu generasi
pendek)
menggunakan glukosa kemudian
aa
•
Penyimpanan suhu rendah
menghambat
pembusukan
bakteri psikrotrofik
Kerusaka dagi g segar la juta …
• Penyimpanan pada MA dg campuran CO2 dan O2
pertumbuhan fakultatif anaerob: Cth: Brochothrix thermosphaeta
A = 100 % CO2 / 1 °C
B = 10 - 30 % CO2 rest N2 / 1 °C C = Vacuum / 1 °C
D = 100 % CO2 / 4 - 6 °C E = Vacuum / 4 - 6 °C
F = 10 - 30 % CO2 rest N2 / 4 - 6 °C
Kerusaka dagi g segar la juta …
• Daging dlm kantong kedap udara bakteri psikrotrofik fakultatif anaerob / anaerob
Lab.curratus dan Lab.sake bau dan warna yang tidak diinginkan Bau: perubahan aa. Leu dan Val as. Isovalerat dan isobutirat Warna: perubahan aa. Cys H2S
Shewanella putrefaciens perubahan warna daging
H2S menyebabkan perubahan myoglobin metmyoglobin (hijau)
Enterobacter, Serratia, Proteus, Hafnia
As. amino amina, amonia, merkaptan pembusukan
H2S warna hijau
pH basa daging merah/pink
Kerusakan daging olahan
PRODUK DAGING OLAHAN
High heat processed (uncured dan cured meat product) Perlakuan panas steril hanya spora termofilik
Low heat processed
Uncured: contoh roast suhu 60 – 65oC
Spora Bacillus, Clostridium dan spc termodurik (Lac.viridescens,
Enterococcus, Micrococcus) permukaan daging
Mikroba mengkontaminasi pada penanganan sebelum pengemasan vakum (penambahan bumbu, pemotongan)
Kerusaka dagi g olaha la juta …
Cured meat: franks, bologna, ham, luncheon
Penambahan aditif nitrit, garam, dekstrosa, fosfat, sorbat,
bumbu, dll meningkatkan warna, tekstur, citarasa, daya tahan, keamanan
Mikroba termodurik dapat mengkontaminasi pada penanganan sebelum
Kerusaka dagi g olaha la juta …
Produk yang dikemas vakum maupun MA pada
penyimpanan dingin dapat terkontaminasi bakteri
psiktrotrofik
Lactobacillus spp (homofermentatif: L.sake, L.curvatus,
heterofermentatif: L.viridescens) dan Leuconostoc spp
(L.carnosum, L.gelidum, L.mesenteroides)
Akumulasi gas dan cairan asam
Pembentukan lendir pertumbuhan sel bakteri
Produksi dekstran oleh Leuconostoc
Kerusakan produk ikan
PRODUK IKAN, CRUSTACEAE, DAN MOLUSKA
Ikan air tawar/asin kerusakan akibat autolisis oleh enzim (proteinase), oksidasi as.lemak tak jenuh, dan pertumbuhan mikroba
Kerusakan oleh mikroba jenis mikroba, jumlah, tipe ikan, metode penangkapan, penanganan ikan
Bakteri pembusuk utama: gram negatif batang aerob
(Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella, Flavobacterium), batang fakultatif anaerob (Shewanella, Alcaligenes, Vibrio) dan koliform
Jaringan ikan: seny. nitrogen non protein (aa, kreatinin), peptida, protein, hampir tidak mengandung karbohidrat
Oksidasi seny.nitrogen non protein putrefaksi
Senyawa volatil: NH3, trimetilamin, histidin (racun Scombroid), putresin, kadaverin, indol, H2S, merkaptan)
Kerusaka produk ika la juta …
Kerusakan akibat mikroflora predominan:
Perubahan bau karena metabolit volatil
Produksi lendir
Kehilangan tekstur (lunak)
Perubahan warna
Mikroba pada penyimpanan dingin Pseudomonas
Penyimpanan vakum bakteri as.laktat
Pengalengan bakteri termofilik pembentuk spora
Ikan asin, terutama kadar garam rendah bakteri halofilik (Vibrio pada suhu rendah, Micrococcus pada suhu tinggi)
Kerusakan susu
SUSU DAN PRODUK SUSU
Kerusakan susu metabolisme laktosa, protein, as.lemak tak jenuh dan hidrolisis trigliserida
Susu segar dingin: bakteri gram negatif psiktrotrofik
Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium, coliform
Pseudomonas (laktase -) menguraikan protein mengubah citarasa
Coliform (laktase +) produksi as.organik, CO2 dan H2 penggumpalan, busa, pengasaman
Alcaligenes spp (A. viscolactis) lendir (polisakarida)
Susu segar tidak dingin mikroba mesofilik (Lactococcus,
Lactobacilllus, Enterococcus, Micrococcus, Bacillus, Clostridium, coliform)
Kerusaka susu la juta …
Susu pasteurisasi: bakteri termodurik (Micrococcus,
Enterococcus, Lactobacillus, Streptococcus, Corynebacterium, spora Bacillus dan Clostridium)
Kontaminan post pasteurisasi: coliform, Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium
Susu pasteurisasi dingin waktu simpan pendek kontaminan psikrotrofik kerusakan spt susu segar
Susu UHT (150oC beberapa detik) hanya spora bakteri
termofilik tidak rusak pada penyimpanan suhu kamar, dapat rusak pada suhu tinggi
Susu konsentrat pemanasan dan pengalengan
penyimpanan > 43oC merangsang spora termofilik
Kerusakan sayuran dan buah-buahan
SAYURAN DAN BUAH-BUAHAN
Sayuran: kaya karbohidrat, rendah protein, pH tinggi (kecuali tomat)
Kapang dominan: Penicillium, Phytophtora, Alternaria, Botrytis, dan Aspergillus
Bakteri dominan: Pseudomonas, Erwinia, Bacillus, dan
Clostridium
Kerusaka sayura rot perubahan warna, tekstur, bau Contoh: black rot, gray rot, pink rot, soft rot, stem-end rot Kerusakan buah-buahan terutama oleh kapang, ragi, dan bakteri asidurik
Mudah e gala i rot oleh Penicillium, Aspergillus,
Fungal spoilage
Storage rot in grapes caused by Botrytis cinerea
Storage rot in strawberry caused by Botrytis cinerea
Blue mould rot in tomato caused by Penicilliumi spp.
Black mummy rot of grapes caused by Guignardia bidwellii
Watery soft rot in apple caused by Sclerotinia sclerotiorum
Bacterial Spoilage
Kerusakan minuman
MINUMAN RINGAN DAN JUS BUAH
• Kandungan gula tinggi, pH rendah, Aw rendah, OR rendah (carbonated)
• Kerusakan: kapang, ragi, bakteri asidurik
• Mi u a ar o ated
Torulopsis, Candida, Pichia, Hansenula, Sacharomyces
produk keruh
Lactobacillus dan Leuconostoc as. organik + dekstran
• Non carbonated kondisi DO tinggi ditemukan pula
Penicillium, Aspergillus, Mucor, Fusarium, Acetobacter Acetobacter alkohol as.asetat
KERUSAKAN MAKANAN KALENG
Makanan kalengan perlakuan panas (lama: tgt pH)
pH tinggi (> 4,6) acuan Clostridium botulinum spora bakteri yang lebih tahan panas (termofilik)
pH rendah (< 4,6) sel vegetatif dan beberapa spora (pH rendah menghambat C.botulinum) spora bakteri
Canned food spoilage
ABOVE: Changes in cans as a result of microbial spoilage.
Normal can; note that the top of the can is indented due to negative pressure (vaccum) inside.
Slight swell resulting from minimal gas production. Note that the lid is slightly raised.
Severe swell due to entensive gas production. Note the great deformation of the can. This can is potentially dangerous, and could explode if dropped or hit!
Kerusaka aka a kale g la juta …
Kerusakan makanan kaleng
A. Non mikrobiologis (reaksi kimia dan enzimatis)
Produksi hidrogen (H2 swell), CO2, browning, korosi kaleng, likuifikasi, perubahan warna karena reaksi enzimatis
B. Mikrobiologis, disebabkan:
1. Tidak cukup pendinginan setelah pemanasan atau
penyimpanan suhu tinggi germinasi dan pertumbuhan spora termofilik 3 tipe kerusakan (terdedah > 43oC)
2. Tidak cukup pemanasan mesofilik tetap hidup dan tumbuh (sel vegetatif dan spora)
Kerusaka aka a kale g la juta …
Kerusakan karena mikroba termofilik pembentuk spora
Menyebabkan 3 tipe kerusakan makanan pH tinggi (mis: jagung, kacang, polong) jika terdedah > 43oC
Pengasaman
Kaleng tidak menggelembung tapi produk menjadi asam karena
pertumbuhan B.stearothermophilus (fermentasi karbohidrat asam tanpa gas)
Pertumbuhan Cl.thermosaccharolyticum (anaerob) kaleng gembung (produksi H2 dan CO2)
Sulfide stinker spoilage
Disebabkan bakteri gram negatif anaerob pembentuk spora
(Desulfotomaculum nigrificans) produk berwarna tua, bau telur busuk (H2S)
Kerusaka aka a kale g la juta …
Kerusakan karena pemanasan tidak cukup
Mikroba yang tumbuh terutama
Clostridium
dan
Bacillus
Cl.butyricum
dan
Cl.pasteurianum
fermentasi
karbohidrat
fermentasi karbohidrat
as.volatil,
gas H
2dan CO
2
swelling
Cl.sporogenes, Cl.putrefaciens, Cl.botulinum
metabolisme protein
H
2S, merkaptan, indol,
skatol, amonia, CO
2dan H
2O
swelling
Spora beberapa
Bacillus
fakultatif anaerob:
B.substilis
KERUSAKAN MAKANAN DINGIN
Makanan dingin (kemasan vakum dan MA) menghambat pertumbuhan mikroba waktu simpan lama
Mikroba dalam makanan kemasan vakum dan MA 0 – 1oC:
Patogen mesofilik: Yersinia enterocolitica, Listeria monocytogenes Patogen psikrofilik: Clostridium spp
Bakteri pembusuk: Leuconostoc spp, Lactobacillus spp, Serratia spp
Kerusakan makanan dingin dalam kemasan vakum:
Perubahan lingkungan makanan kondisi vakum, sistem barrier O2, pH, penyimpanan lama pada suhu rendah pertumbuhan bakteri alami kerusakan
Pe ggu aa super sa itasi eliminasi mikroba umum pertumbuhan minor flora
Kerusaka aka a di gi la juta …
Contoh kerusakan makanan dingin dalam kemasan
vakum
Kerusakan daging segar (Clostridium laramie dan
C.estertheticum) akumulasi H2S dan cairan,
perubahan tekstur (lunak) dan warna (mjd merah
hijau)
Kerusakan roast beef (Clostridium spp) akumulasi gas
dan cairan, perubahan warna dari coklat terang pink
Kerusakan tahu (Clostridium spp) akumulasi gas dan
cairan
Kerusakan keju lunak (Leuconostoc spp) akumulasi
INDIKATOR KERUSAKAN MAKANAN OLEH
MIKROBA
Kerusakan makanan oleh mikroba disebabkan:
• Pertumbuhan sel mikroba pada komponen makanan
• Enzim ekstraseluler dan intraseluler yang bereaksi dengan komponen makanan dan mengubah sifat makanan tersebut.
Penting diketahui untuk menghindari kerusakan makanan:
• Prediksi waktu simpan makanan (setelah produksi) pada kondisi penyimpanan normal untuk makanan tersebut.
• Menentukan status terkini (terkait dengan kerusakan)
aka a ya g sudah disi pa dala waktu terte tu →
INDIKATOR KERUSAKAN la juta …
Kriteria atau indikator yang digunakan:
1. Sensori/organoleptik 2. Mikrobiologi
3. Kimia
I. Sensori/organoleptik
Perubahan warna, bau, aroma, tekstur, penampilan umum Memiliki kekurangan jika digunakan sebagai indikator tunggal
Perubahan aroma /tekstur terjadi pada tahap akhir kerusakan
Bau dapat tersamarkan oleh bumbu, bau yang disebabkan oleh senyawa volatile tidak terdeteksi jika terdedah ke udara
INDIKATOR KERUSAKAN la juta …
II. Indikator Mikrobiologi dan Kimia
Kriteria mikrobiologi maupun kimia secara tunggal juga tidak efektif dalam memprediksikan baik umur simpan maupun status kerusakan produk.
Faktor yang menentukan kerusakan makanan secara mikrobiologis: Tipe produk makanan
Komposisi nutrisi pada makanan
Metode yang digunakan selama pemrosesan Kontaminasi yang terjadi selama pemrosesan Sifat packaging yang digunakan
Suhu dan waktu penyimpanan
Kemungkinan terjadinya kesalahan pengaturan suhu penyimpanan
INDIKATOR KERUSAKAN la juta …
Syarat pemilihan indikator (mikrobiologi atau kimia):
Pada produk segar, indikator terdapat dalam jumlah sedikit (mikroba) atau tidak ada (senyawa kimia)
Pada kondisi penyimpanan normal (suhu, waktu, packaging), mikroba atau senyawa kimia indikator tersebut dapat meningkat mencapai jumlah yang tinggi
Pada saat terjadi kerusakan pada kondis penyimpanan normal,
indikator tersebut harus merupakan agen penyebab kerusakan yang predominan
Dapat dideteksi secara cepat
Dapat diandalkan untuk memprediksi umur simpan dan status kerusakan
INDIKATOR KERUSAKAN la juta …
II.1 Kriteria Mikrobiologi
Beberapa produk makanan dan indikator mikrobiologisnya: 1. Daging mentah yang disimpan dingin secara aerob
TPC psikrotrofik aerob, terutama Gram negatif aerob 2. Daging mentah yang disimpan dingin secara anaerob
(vacuum packaged)
TPC bakteri asam laktat psikrotrofik dan
Enterobacteriaceae, Clostridium spp (misal Clo. laramie) psikrotrofik
3. Produk daging yang diproses pada suhu rendah, dikemas vakum, dan disimpan pada suhu rendah
TPC bakteri asam laktat psikrotrofik dan
INDIKATOR KERUSAKAN la juta …
4. Susu segar: TPC, Gram negatif batang psikrotrofik, bakteri
termodurik
5. Susu Pasteurisasi: TPC, bakteri psiktrotrofik (gram negatif
dan positif)
6. Butter: mikroorganisme lipolitik
7. Keju ottage : psiktrotrofik, teruta a Gra egatif
batang
8. Produk perikanan segar: Gram negatif batang psikrotrofik
9. Minuman ringan: bakteri asidurik, ragi, dan kapang
10. Salad dressing dan mayonnaise: Lactobacillus spp
