Kerusakan Bahan Pangan Oleh Mikroorganisme

Nama : NURUL FADILLA FAJRIATI NIM : 2011121009

Kelas : MIKROBIOLOGI PENGOLAHAN B TUGAS RESUME MATERI

Kerusakan Bahan Pangan Oleh Mikroorganisme

Bahan pangan tidak semuanya steril, hamper semua bahan pangan tercemar oleh mikroorganisme di sekitarnya. Apabila terjadi penurunan kualitas, makanan dikategorikan rusak. Factor dalam menentukan kualitas makanan antara lain. Warna, struktur, cita rasa (baud an rasa), bentuk, tidak terdapat abnormalitas.

Penurunan kualitas makanan dapat disebabkan oleh aktivitas serangga dan rodensia, factor fisika dan kimia yang tidak diinginkan, dan kerusakan oleh mikroba.

Kerusakan pada makanan dapat terjadi apabila mikroba mencapai jumlah tertentu :

 Kerusakan dapat terdeteksi 10⁶-10⁸ sel per gram, mL, cm².

 Pembentukan H2S, amina, H2O2 < 10⁶sel per g, mL, cm².

 Pembentukan lendir : > 10⁸sel per g, mL, cm².

 Makanan dengan jumlahawal mikroba besar serta penyimpanan yang memungkinkan pertumbuhan mikroba dengan cepat sehingga lebih mudah rusak.

 Mengurangi kerusakan makanan Tipe mikroba antara lain :

 Makanan yang segar maupun olahan : kapang, ragi, bakteri yang mampu bermultiplikasi dan menyebabkam kerusakan.

 Bakteri : waktu penggandaan sel pendek, sehingga cepat menyebabkan kerusakan.

 Roti, keju, dry sausages, buah asam, sayuran : tidak cocok untuk bakteri dan ragi karena prevelensi kapang tinggi.

 Makanan dalam kemasan anaerob : reduksi kerusakan terutama oleh kapang, damn ragi.

Mikroorganisme peredominan pada makanan yang membusuk adalah yang memiliki waktu generasi yang pendek. Profil mikroba yang tumbuh dalam makanan dan yang ditumbuhka dalam medium laboratorium dapat berbeda. Factor – factor yang memperngaruhi pertumbuhan mikroorganisme dalam pangan dapat bersifat fisik, kimia dan biologis. Bentuk bentuk kerusakan berupa : berjamur, busuk, berlendir, perubahan warna, berlendir kental seperti tali (roppiness), kerusakan fermentative, pembusukan baha pangan protein (putrefaction).

Penyebab kerusakan pada sayuran dan buah yaitu : fisik/mekanik, aktivitas enzimatis, aktivitas mikroorganisme. Kerusakan mikrobiologis dapat disebabkan oleh : aktivitas pathogen tanaman dan organisme saprofit. Jenis-jenis kerusakan pada sayuran yaitu :

 Busuk lunak bakteri (Bacterial Soft Rot)

 Busuk Kapang Abu-Abu (Gray Mold Rot)

 Buauk Lunak Rhizopus (Rizopus Soft Rot)

 Anthracnose (spot atau bintik hitam)

 Busuk Alternaria (bintik coklat kehijauan coklat hitam

 Busuk Kapang Biru (Blue Mold Rot)

 Downey Mildew (kapang berwarna putih seperti wol)

 Buauk Lunak Berair (Watery Soft Rot)

 Busuk Batang

 Busuk Kapang Hitam

 Busuk Hitam (Black Rot)

 Busuk Kapang Merah Muda (Pibk Mold Rot

 Busuk Fusarium

 Busuk Kapang Hijau (Green Mold Rot)

 Busuk Coklat (Brown Rot).

Kerusakan mikrobiologis pada daging dapat terjadi pada kondisi aerob dan kondisi anaerob. Kerusakan pada kondisi aerob akibat bakteri ditandai dengan : lendir dipermukaan, perubahan warna daging, prtubahan lemak, fosforesensi, bau atau rasa busuk. Kerusakan aerob akibat khamir ditandai dengan : daging berlendir, lipolysis, bau busuk, rasa asam, diskolorisasi. Kerusakan kondisi aerob akibat kapang ditandai dengan : bergetah lengket, berambut, bintik hitam, bintik putih, noda-noda hijau, dekomposisi lemak, baud an rasa menyimpang.

Kerusakan pada kondisi anaerob ditandai dengan : baud an rasa asam, kebusukan, bau menyimpang.

Penyebab kerusakan pada daging segar yaitu : Pseudemonas, Acinetobacter, Moraxella, Lactobacillus, Leuconostoc.

Kerusakan ikan akibat mikroorganisme disebabkan oleh : proses autolisis, oksidasi, aktivitas bakteri. Factor yang memepengaruhi kerusakan ikan : jenis ikan, kondisi ikan ketika ditangkap, jumlah kontaminan bakteri, suhu penyimpanan, penggunaan antibiotic/disinfektan. Ciri spesifik ikan yang terkontaminasi mikroba yaitu bau/rasa lumpur, warna ikan kuning kehijauan, warna ikan kuning, warna merah pink, warna ikan coklat.

Kerusakan telur akibat mikroorganisme bisa disebabkan oleh mikroba : kontaminasi cangkang, penetrasi pori menembus cangkang, mikroorganisme tumbuh melalui membrane yolk dan albumin. Kerusakna telur yang tidak disebabkan oleh mikroba : penyusutan berat, kantung udara besar (air dan CO2 tinggi), albumin encer dan kuning telur berpindah posisi.

Ciri kerusakan telur karena kontaminasi mikroba dapat diamati dengan “candling”

 Green rots (busuk hijau) : albumin encer dan berserabut hijau, yolk diselimuti bintik-bintik pink/putih mengeras, membrane vitelin putih menebal berwarna putih/hitam, penyebab Pseudumonas fluorescens.

 Black Rots (busuk hitam) ; kantung udara membesar, albumin coklat kehijauan dan encer, yolk hitam dan liat, bau busuk, penyebab : Proteus melavonogenes dan Aeromonas.

 Red rots (busuk merah) : yolk kemerahan, albumin encer, keabuan, diselimuti warna kemerahan, penyebab Serratia.

 Musty Eggs (telus basi) : cangkang telur bersih dan bebas kontaminan material asing, tapi bau apek/basi akibat terkontaminasi udara yang terserap cangkang.

 Moldy Egg (telur bulukan) ; jamuran tampak pada cangkang/isi telur berupa titik/spot.

Kerusakan susu disebabkan oleh metabolism laktosa, protein, asam lemak tak jenuh dan hidrolisi trigliserida. Susu segar dingin: baktero gram negative psiktrotrofik. Susu segar tidak dingin : disebabkan oleh bakteri mesofilik. Susu pasteurisasi : disebabkan oleh bakteri termodurik.

Mikroba dalam keracunan makanan, makanan dan minuman yang ditelan mungkin mengandung komponen bakteri intoksikasi. Makanan/minuman yang mengandung mikroba dapat menimbulkan gejala penyakit infeksi. Intoksikasi disebabkan karena tertelannya suato toksin. Contoh toksin antara lain, botulisme (botulinum). Infeksi yaitu masuknya mikroba kedalam tubuh, menembus pertahanan tubuh dan hidup serta berkembang biak dalm tubuh. Indicator kerusakan makanan oleh mikroba yaitu : sensori/organoleptic, mikrobiologi, kimia.

Ekologi Mikroba Pada Bahan Pangan

Factor yang mempengaruhi jumlah dan jenis mikroba dalam bahan pangan yaitu factor intrinsic (sifat bahan pangan), factor ekstrinsik (lingkungan), factor implisit dan Faktor pengolahan.

Factor intrinsic : sifat fisika, kimia dan struktur makanan yang mempengaruhi populasi dan pertumbuhan mikroba. Factor tersebut terdiri dari :

 pH

kebanyakan mikroba tumbuh pada pH 6,6-7,5. Bakteri mempunyai kisaran pH pertumbuhan yang lebih sempit dibandingkan dengan kapang atau khamir. Bahan pangan memiliki pH lebuh rendah akan semakin awet karena semakin sedikit jenis mikroba yang dapat tumbuh. Nilai keasaman makanan dapat dipengaruhi oleh asam yang terdapat pada makanan tersebut.

 Aktivitas Air (AW)

Nillai aw kebanyakan makanan segar adalah diatas 0,99. Kebanyakan bakteri pembusuk tidak dapat tumbuh pada aw < 0,91, sedangkan kebanyakan khamir pembusuk tidak dapat tumbuh pada aw

<0,88 dan kebanyakan kapang pembusuk tidak dapat tumbuh pada aw <0,88. Bakteri pathogen yang tidak dapat tumbuh pada aw relative rendah.

 Potensi Oksidasi Reduksi

Potensi O/R dari substrat menunjukkan kemampuan substrat untuk melepaskan electron (teroksidasi) atau menerima electron (tereduksi). Komponen yang mnyebabkan konduksi reduksi (anaerobic) pada makanan adalah grup sulhidril (SH) di dalam daging dan asam askorbat serta gula- gula pereduksi di dalam buah-buahan dan sayur-sayuran.

 Kandungan Nutrisi

Dari kebutuhan nutrient untuk pertumbuhan mokroba, kapang mempunyai kebutuhan nutrient yang paling minimal, diikuti dengan khamir, kemudian bakteri gram negative, sedangkan bakteri gram positif mempunyai kebutuhan nutrient yang paling tinggi. Sumber energy mikroba yaitu gula sederhana, alcohol, lemak dan protein. Kandungan protein ikan tinggi, sehingga merupakan nutrient yang dibutuhkan oleh bakteri. Sumber N yang utama yaitu asam amini, nurleotika; peptide;

protein. Vitamin yang dibutuhkan yaitu daging ikan (vitamin B).

 Senyawa Antimikroba

Ketahanan pangan terhadap dersngsn mikroba jugs dipengaruhi oleh adanya senyawa-senyawa antimikroba alami seperti laktenin, antikoliform, mengandung laktoperoksidase, lisozim di dalam putih telur, asam benzoate pada beberapa buah-buahan.

 Struktur Biologi Factor ekstrinsik

 Kondisi lingkungan penyimpanan yang mempengaruhi jumlah da jenis mikroba pada bahan pangan terutama adalah suhu penyimpanan, kelembapan relative lingkungan, dan susunan gas lingkunga tempat penyimpanan.

 Suhu

Psikrofil yang mempunyai suhu optimum 5-15⁰ C dengan kisaran suhu pertumbuhan 5-20⁰C Mesofil yang mempunyai suhu optimum 20-40⁰C dengan kisaran suhu pertumbuhan 10-45⁰C Termofil mempunyai suhu optimum pertumbuhan 45-60⁰C dengan kisaran suhu pertumbuhan 25- 80⁰C.

 Kelembapan Relatif

Pangan dalam aw rendah pada lingkungan dengan kelembapan tinggi akan mudah menyerap air.

Nilai aw meningkat. Mudah dirusak oleh bakteri.

 Susunan Gas di Udara

Factor implisit merupakan parameter biotik yang mempengaruhi jumlah dan jenis mikroba yang terdapat dalam makanan yang meliputi sinergisme, antagonism, dan sintrofisme.

Factor pengolahan seperti perlakuan panas, proses pencucuian bahan menggunakan air yang kurang bersih, kontaminasi dari alat-alat pengolahan yang digunakan, penyimpanan yang baik untuk pertumbuhan mikroba dan sebagainya.

Interaksi Mikroba

 Netralisme

Adalah hubungan antara dua populasi yang tidak saling mempengaruhi pada kepadatan populasi sangat rendah atau secara fisik dipindahkan dalam microhabitat. Netralisme terjadi pada keadaan mikroba tidak aktif, missal dal keadaan kering, beku atau fase istirahat.

 Komensalisme

Interaksi antara mikroorganisme dengan organisme lain dimana satu jenis dapat diuntungkan dan jenis lain tidak dirugikan.

 Sinergisme

Merupakan asosiasi (hubungan hidup) antara kedua spesies, bila mengadakan kegiatan tidak saling mengganggu, akan tetapi kegiatan masing-masing justru merupakan urutan-urutan yang saling menguntungkan.

 Mutualisme (simbiosis)

Mutualisme merupakan interaksi antara dua makhluk hidup yang hidup berdampingan serta saling menguntungkan satu sama lain, dan bersifat sangat spesifik dan tidak dapat digantikan perannya oleh spesies lain yang mirip.

 Kompetisi

Kompetisi adalah bentuk hubungan yang trjadi akibat adanya keterbatasan simber daya alam suuatu tempat (Elfidasari, 2007).

 Amensalisme (Antagonisme)

Asosiasi antar spesies yang menyebabkan salah satu pihak dirugikan, pihak llain diuntungkan atau tidak terpengaruh apapun. Umumnya merupakan cara melindungi diri terhadappopulasi mikroba.

 Parasitisme

Terjadi antara dua populasi, satu diuntungkan (parasite) dan populasi lain dirugikan (host/inang).

 Predasi

Predatorisme yaitu hubungan pemangsaan antara satu jenis makhluk hidup terhadap makhluk hidup yang lain (Elfidasari, 2007).

Pengendalian Pertumbuhan Mikroba

Kondisi penyebab kematian mikroba yaitu : sterilisasi, disinfeksi, dekontaminasi dan antiseptic.

 Sterilisasi

Sterilisasi merupakan proses mematikan atau menghilangkan segala bentuk mikroba (termasuk endospore) pada suatu objek. Sterilisasi komersial merupakan proses pemanasan yang dapat membunuh endospore Clostridium botilinum, penyebab botulism (keracunan oleh makanan kaleng). Sterilisasi komersial tidak membunuh endospore Thermophilus, yang dapat hidup diatas suhu 145⁰C.

 Desinfeksi

Desinfeksi merupakan proses mengurangi jumlah mikroba pathogen khususnya menghilangkan sel vegetative mikroba atau pathogen yang tidak membentuk endospore. Biasanya digunakan metode fisik atau kimia : disinfektan, antiseptic, degerming, dan sanitization.

 Sepsis

Merupakan kerusakan atau kebusukan. Mengindikasikan adanya kontaminasi bakteri.

 Teknik aseptic

Metode yang digunakan dalam mencegah terjadinya kontaminasi pada peralatan operasi, tenaga kesehatan maupun pasien selama operasi, dan digunakan dalam industry pangan.

 Bacteoriostatic agent

Agen atau senyawa yang menghambat pertumbuhan bakteri, tapi tidak membunuh.

 Germicide

Agen atau senyawa yang dapat membunuh mikroorganisme.

Factor yang mempengaruhi fektifitas suatu antimikroba

1. Jumlah mikroba : makin banyak mikroba, butuh lebih banyak waktu dalam mengurangi populasinya.

2. Jenis mikroba : sel vegetative lebih mudah dikendalikan dari pada bentuk endospore.

3. Lingkungan : adanya bahan organic cenderung menghambat daya antimikroba.

4. Waktu kontak : antimikroba kimia dan radiasi lebih efektif dalam waktu yang lama.

Laju kematian mikroba

 D-value dan Z-value

 Faktor yang mempengaruhi D-Value

 TDP (Thermal Death Point)

 TDT (Thermal Death Time).

Pengendalian Mikroorganisme Secara Fisik

 Pemanasan

Pemanasan basah dengan cara membunuh mikroorganisme dengan mendenaturasi proteinnya, secara umum lebih efektif dari pemanasan kering. Boiling merupakan pemanasan dengan perebusan 100⁰ C atau lebih. Alat yang digunakan pada pemanasan basah yaitu autoclove.

Autoclove merupakan alat sterilisasi dengan menggunakan panas basah (uap basah) dan tekanan tinggi. Pasteurisasi dikembangkan Louis Pasteur untuk mencegah kebusukan dari produk minuman.

Pemanasan kering dilakukan dengan : api langsung yaitu sterilisasi jarum inokulasi untuk pembiakan mikroorganisme, dibakar sampai membara. Insenerasi efektif untuk sterilisasi bahan habis pakai dan limbah. Udara panas : pemanasan dengan oven suhu 179⁰ C selama 2 jam, tidak sesuai untuk bahan cair.

 Penyaringan / Filtrasi

Proses menghilangkan mikroorganisme mengawetkan suatu sampel pada bahan yang mempunyai pori-pori kecil. Digunakan untuk sterilisasi bahan yang sensitive panas seperti vaksin.

 Pendinginan

 Pembekuan

 Desikasi

Proses pengurangan kandungan air suatu bahan, missal pengeringan. Mikroorganisme tidak dapat tumbuh dengan penghilangan air, namun beberapa mikroorganisme dapat bertahan hidup sampai 1 tahun.

 Tekanan Osmosis

- Ionizing radiation : sinar gamma, sinar X : menyebabkan mutasi DNA dan menghasilkan peroksida, banyak digunakan untuk sterilisasi sediaan farmasi dan alat kesehatan. Kerugian : penetrasi pada jaringan manusia, menyebabkan mutasi genetic.

- Ultraviolet light : panjang gelombang lebih dari 1 nanometer, menyebabkan kerusakan DNA, digunakan untuk sterilisasi ruangan, kerugian : mengakibatkan kerusakan kulit dan mata.

- Microwave radiation : panjang gelombang dari 1 milimeter sampai 1 meter, panas akibat radiasi diabsorbsi oleh molekul air pada bahan. Membunuh sel vegetative pada bahan makanan berakar air sedang sampai tinggi.

Pengendalian Mikroorganisme Secara Kimia

 Pemakasian germisida

 Pemilihan germisida

 Uji efektifitas germisida

 Jenis-jenis germisida : fenol atau fenolik, halogen, alcohol, logam berat, deterjen kationik, aldehid, gas sterilisasi, peroksigen.