MAKALAH MIKROBIOLOGI
Oleh : Reni Marcilia friana P07 131 011 034
KEMENTERIAN KESEHATAN REPUBLIK INDONESIA POLITEKNIK KESEHATAN KEMENKES MATARAM JURUSAN GIZI 2012
KATA PENGANTAR Segala puji kehadirat Ilahi Rabby yang atas Rahmad dan Inayah-Nya sehingga penulis dapat menyeleseikan makalah ini tepat pada waktunya. Makalah ini ditulis dari hasil penyusunan data – data sekunder yang penulis peroleh dari informasi dari media massa. Penulis mengucapkan terimakasih pada dosen pengajar atas bimbingan dan arahan dalam penulisan makalah ini. Saya harapkan makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua, baik bagi penulis pada khususnya. Penulis
sadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna maka penulis
mengharapkan kritik dan saran dari pembaca demi perbaikan menuju arah yang lebih baik.
Mataram, 15 Oktober 2012
Penyusun
Makalah mikrobiologi
2
DAFTAR ISI
BAB I
PENDAHULUAN a. Latar Belakang ...................................................................................... 4 b. Rumusan Masalah ............................................................................... 5 c. Tujan Penulisan .................................................................................... 5
BAB II PAMBAHASAN a. pengertian mesofil, termofil, psikrofil ................................................ 6 b. konsep –konsep mesofil, termofil, psikrofil......................................... 7 d. Hubungan dengan proses pengawetan pangan .................................. 8 BAB III PENUTUP Kesimpulan............................................................................................... 13 DAFTAR PUSTAKA
Makalah mikrobiologi
3
BAB I PENDAHULUAN a. LATAR BELAKANG Mikroba adalah organisme berukuran mikroskopis yang antara lain terdiri dari bakteri, fungi dan virus (Waluyo, 2009). Bakteri merupakan mikroba prokariotik yang ratarata selnya berukuran 0,5-1 x 2-5 μm, berbentuk elips, bola, batang atau spiral (Pelczar dan Chan, 2005). Menurut Gandjar (2006), fungi adalah organisme eukariotik, bersifat heterotrof, dinding selnya mengandung kitin, tidak berfotosintesis, mensekresikan enzim ekstraseluler ke lingkungan dan memperoleh nutrien dengan cara absorpsi Aktivitas mikroba dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungannya. Perubahan lingkungan dapat mengakibatkan perubahan sifat morfologi dan fisiologi mikroba. Faktor lingkungan yang mempengaruhi antara lain faktor-faktor abiotik (fisika dan kimia) antara lain suhu, tegangan permukaan, listik dan ion, getaran, radiasi, tegangan osmosis dan faktor biotik yaitu nutrisi, air,oksigen,dll. Pertumbuhan mikroba memerlukan kisaran suhu tertentu. Suhu minimum adalah suhu terendah tetapi mikroba masih dapat hidup. Suhu optimum adalah suhu paling baik untuk pertumbuhan mikroba. Suhu maksimum adalah suhu tertinggi untukkehidupan mikroba. Berdasarkan kisaran suhu pertumbuhanna, mikroba dapat dikelompokkan menjadi mikroba psikrofil (kriofil), mesofil, dan termofil. Psikrofil adalah kelompok mikroba yang dapat tumbuh pada suhu 0- 30˚C dengan suhu optimum 15˚C. Mesofil adalah kelompok mikroba pada umumnya, memiliki suhu minimum 15˚C, suhu optimum 25-37˚C dan suhu maksimum 45-55˚C. Beberapa kelompok mikroba mampu bertahan hidup pada kondisi ekstrem dimana memiliki suhu yang relative lebih tinggi, dimana bakteri ini digolongkan menjadi bakteri termofil.
Makalah mikrobiologi
4
b. RUMUSAN MASALAH 1. Apa Pengertian bakteri psikrofil, termofil, dan mesofil ? 2. Bagaimana Konsep bakteri psikrofil, termofil, dan mesofil ? 3.Bagaimana Hubungan bakteri psikrofil, termofil, dan mesofil dengan pengawetan pangan ?
c. TUJUAN 1. Untuk mengetahui Pengertian bakteri psikrofil, termofil, dan mesofil. 2. Untuk mengetahui Konsep-konsep bakteri psikrofil, termofil, dan mesofil. 3. Untuk mengetahui Hubungan bakteri psikrofil, termofil, dan mesofil dengan pengawetan pangan.
Makalah mikrobiologi
5
BAB II PEMBAHASAN a. Pengertian psikrofil, termofil, mesofil Psikrofil Bakteri psikrofil (oligotermik), yaitu bakteri yang dapat hidup di antara 0° sampai 30°C, sedang suhu optimumnya antara 10° sampai 20°C. Kebanyakan dari golongan ini tumbuh di tempat-tempat dingin baik di daratan ataupun di lautan. Bakteri psikrofilik menyebabkan pembusukan pada makanan yang disimpan di pendingin. Dominan adalah bakteri batang Gram negatif yang dalam hal ini adalah Pseudomonas. Organisme yang sering seperti Alcaligenes, Aleromonas, Brochothrix, dan Arthobacter. Organisme yang jarang seperti Yersinia, Escherichia, Aeromonas, Serratia, Proteus, Acinetobacter, Eterobacter, Chromobacterium, Vibrio, Clostridium Citerobacter, Harnida, dan Bacillus. Golongan bakteri yang dapat hidup pada bata-batas suhu yang sempit, misalnya, Conococcus itu hanya dapat hidup subur antara 30 ° dan 40 ° C, jadi batas antara minimum dan maksimum tidak terlampau besar, maka bakteri semacam itu kita sebut stenotermik. Termofil Bakteri thermofil (politermik), yaitu bakteri yang tumbuh dengan baik sekali pada suhu setinggi 55° sampai 65°C, meskipun bakteri ini juga dapat berbiak pada suhu lebih rendah atau lebih tinggi daripada itu, yaitu dengan batas-batas 40°C sampai 80°C. Golongan ini terutama terdapat didalam sumber air panas dan tempat-tempat lain yang bersuhu lebih tinggi dari 55°C. Kelompok yang paling banyak pada Bacillus dan Clostridium. Bakteri ini mempunyai lag fase yang kadang sulit diukur. Pertumbuhan dan penyesuaian sperma pun tergolong cepat. Karena bakteri ini mempunyai thermostable enzim, thermostable ribosom, dan thermofilik Flagella. Pada tahun 1967 di Yellowstone Park di temukan bakteri yang hidup dalam air yang panasnya 93 – 94 °C dan pada tahun 1969 berapa spesies lagi di tempat yang sama yang juga sangat thermofil. Spesies-spesies itu di tabiskan menjadi Thermus aquaticus, Bacillus caldolyticus, dan Bacillus caldotenax. Dalam praktek, batasMakalah mikrobiologi
6
batas antara golongan-golongan itu sukar di tentukan, juga di antara beberapa individu di dalam satu golongan pun batas-batas suhu optimum itu sangat berbeda-beda. Bakteri termofil agak menyulitkan pekerjaan pasteurisasi, karena pemanasan pada pasteurisasi itu hanya sekitar 70° C saja, sedang pada suhu setinggi itu spora-spora tidak mati. Mesofil Bakteri mesofil (mesotermik), yaitu bakteri yang hidup baik di antara 5° dan 60°C, sedang suhu optimumnya ialah antara 25° sampai 40°C, minimum 15°C dan maksimum di sekitar 55°C. Umumnya hidup di dalam alat pencernaan, kadang-kadang ada juga yang dapat hidup dengan baik pada suhu 40°C atau lebih. Pada industri makanan bakteri ini digunakan dalam proses fermentasi (keju, yoghurt). Kelompok bakteri tersering dapat menyebabkan pembusukan, seperti di kaleng. Bakteri yang termasuk dalam bakteri mesofilik, seperti Bacillus, Clostridium, Pseudomonas, Micrococcus, dan Proteus.
2. Konsep-konsep bakteri psikrofil, termofil, dan mesofil.
Pertumbuhan mikroba memerlukan kisaran suhu tertentu : - suhu minimum
: suhu terendah tetapi mikroba masih dapat hidup
- suhu optimum
: suhu paling baik untuk pertumbuhan mikroba
- suhu maksimum : suhu tertinggi untuk kehidupan mikroba Berdasarkan tingkat suhu dapat dikelompokkan mikroba psikrofil (kriofil), mesofil, dan termofil. - Psikrofil: kelompok mikroba yang dapat tumbuh pada suhu 0-300C dengan suhu optimum sekitar 150C. - Mesofil: kelompok mikroba yang umumnya mempunyai suhu minimum 150C, suhu optimum
25-370C, dan suhu maksimum 45-550C.
- Termofil: Kelompok mikroba yang tahan hidup pada suhu tinggi.
mempunyai membran sel yang mengandung lipida jenuh, sehingga titik didihnya tinggi
Makalah mikrobiologi
7
dapat memproduksi protein termasuk enzim yang tidak terdenaturasi pada suhu tinggi
Di dalam DNA-nya mengandung guanin dan sitosin dalam jumlah yang relatif besar, sehingga molekul DNA tetap stabil pada suhu tinggi
Kelompok ini mempunyai suhu minimum 40 0C, optimum pada suhu 55-60 0C dan suhu maksimum untuk pertumbuhannya 75 0C
-Mikroba Termofil Obligat: mikroba yang tidak tumbuh dibawah suhu 30 0C dan mempunyai suhu pertumbuhan optimum pada 60 0C -Mikroba Termofil Fakultatif: mikroba yang dapat tumbuh dibawah suhu 30 0C Bakteri yang hidup di dalam tanah dan air, umumnya bersifat mesofil, tetapi ada juga yang dapat hidup diatas 50 0C (termotoleran). Contoh bakteri mesofil yang termotoleran (dapat hidup diatas 50 0C) adalah Methylococcus capsulatus , contoh bakteri termofil adalah Bacillus, Clostridium, Sulfolobus, dan bakteri pereduksi sulfat/sulfur, contoh bakteri psikrofil adalah bakteri yang hidup di laut (fototrof) dan bakteri besi (Gallionella).
3. Hubungan bakteri psikrofil, termofil, dan mesofil dengan pengawetan makanan Pengawetan makanan adalah
salah satu cara pengolahan pangan yang sering
dilakukan untuk mencegah kerusakan bahan pangan dan menjaga kualitasnya. Pengawetan makanan yang dikembangkan dalam skala industri masa kini berbasis pada cara-cara tradisional yang dikembangkan untuk memperpanjang daya tahan bahan makanan. Prinsip pengawetan pangan yang penting adalah menginaktifkan mikroba, karena mikroba merupakan penyebab utama kerusakan pangan. Hal ini disebabkan oleh : • mikroba berkembang biak dengan cepat • mikroba dapat menimbulkan penyakit • mikroba dapat menimbulkan keracunan
Makalah mikrobiologi
8
Cara pengawetan bahan makanan harus disesuaikan dengan keadaan bahan makanan, komposisi bahan makanan, dan tujuan dari pengawetan. Secara garis besar cara pengawetan ada 3
1. Pengawetan Secara Fisik Pengawetan makanan secara fisik yang paling banyak ragamnya. Contohnya adalah:
Pemanasan Pemanasan membunuh mikroba dan menginaktifkan enzim. Pemanasan yang
digunakan dalam pengawetan pangan tergantung dari jenis produk yang akan diawetkan. Pasteurisasi hanya membunuh bakteri patogen dan organisme yang kurang tahan terhadap pemanasan seperti khamir. Pemanasan pada suhu di bawah 100 oC belum dapat mematikan jenis bakteri yang tahan panas. Umumnya bakteri, kapang, dan khamir paling baik tumbuh pada suhu antara 16 oC sampai 37 oC. Mikroba termofilik mungkin masih dapat tumbuh pada kisaran suhu 65 oC sampai 82 oC. Bakteri akan dapat dimatikan pada suhu antara 82 oC sampai 93 oC, sedangkan sporanya dapat dimatikan pada suhu air mendidih 100 oC selama 30 menit. Untuk lebih meyakinkan bahwa semua mikroba telah mati, suhu harus dinaikkan sampai 121 oC dengan pemanasan uap dan bahan pangan dipertahankan pada suhu ini selama 30 menit. Pemanasan pada suhu ini dapat dilakukan dengan uap di bawah tekanan 15 psi di dalam alat otoklaf/retort atau di dalam panci tekan (pressure-cooker). Dengan cara ini spora bakteri dapat dimatikan. Pemanasan dengan cara ini dapat dilakukan untuk daging, ikan, dan unggas, yang termasuk ke dalam bahan makanan yang kurang asam. Bahan makanan yang asam dapat mengurangi bakteri yang tahan panas juga sporanya, sehingga bahan makanan yang asam cukup dipanaskan sampai suhu 93,3 oC selama 15 menit.
Pendinginan dan Pembekuan
Suhu rendah dapat : # memperlambat aktivitas mikroba # menghambat aktivitas enzim # menghambat reaksi kimia Makalah mikrobiologi
9
Makin rendah suhu yang digunakan, kecepatan reaksi kimia dan pertumbuhan mikroba makin lambat. Menjadi lambatnya pertumbuhan mikroba pada suhu yang lebih rendah, menjadi dasar dari proses pendinginan dan pembekuan dalam pengawetan pangan. Satu hal penting yang selalu harus diingat adalah bahwa pendinginan dan pembekuan tidak mampu membunuh semua mikroba. Oleh karena itu pada saat “thawing” (pencairan kembali kristal-krital es), sel mikroba yang tahan terhadap suhu rendah akan mulai aktif kembali dan dapat menimbulkan kebusukan pada bahan pangan yang bersangkutan. Jadi dengan pendinginan tidak dapat mensterilkan bahan makanan. Pada suhu lemari es, perubahan karena mikroba dan enzim tidak dicegah tetapi diperlambat, sedangkan pada pembekuan dengan terjadinya kristal-kristal es maka tersedianya air bagi pertumbuhan mikroba berkurang, sehingga perkembang biakan mikroba terhenti.
Pengeringan Dengan pengeringan, kadar air bahan menurun. Bakteri tidak dapat tumbuh pada kadar
air yang rendah. Pengeringan mengakibatkan mikroba menjadi inaktif. Pengeringan dapat mencegah pembusukan pangan, karena untuk dapat tumbuh dan berkembang biak mikroba membutuhkan air dalam jumlah yang cukup. Penurunan kadar air harus dilakukan sehingga mencapai aktivitas air aman, karena pertumbuhan mikroba ditentukan terutama oleh aktivitas air dan bukan oleh kadar air bahan. Bakteri dan khamir umumnya membutuhkan air relatif lebih besar dibndingkan dengan kapang. Kapang sering ditemukan tumbuh pada makanan setengah basah dimana bakteri dan khamir sulit tumbuh. Sebagai contoh pada buah-buahan kering atau roti, umumnya kapang masih dapat tumbuh dengan subur. Oleh karena mikroba sangat membutuhkan air untuk pertumbuhannya, maka menurunkan kadar air bahan pangan dengan cara pengeringan merupakan metode pengawetan yang efektif terhadap serangan mikroba.
2. Pengawetan secara Biologis
Fermentasi
Penambahan Enzim
Makalah mikrobiologi
10
3. Pengawetan secara Kimia Dengan penambahan bahan-bahan kimia. Pengawetan dengan bahan-bahan kimia dalam makanan sangat praktis karena dapat menghambat berkembangbiaknya mikroorganisme seperti jamur atau kapang, bakteri, dan ragi namun penambahannya harus sesuai dengan prosedur sebab kalau tidak akan mempunyai efek samping yang berbahaya bagi kesehatan konsumen. Bahan Kimia yang sering digunakan untuk melakukan pengawetan antara lain:
a. Asam propionat (natrium propionat atau kalsium propionat) Sering digunakan untuk mencegah tumbuhnya jamur atau kapang. Untuk bahan tepung terigu, dosis maksimum yang digunakan adalah 0,32 % atau 3,2 gram/kg bahan; sedngkan untuk bahan dari keju, dosis maksimum sebesar 0,3 % atau 3 gram/kg bahan. b. Garam dapur (natrium klorida) Garam dapur dalam keadaan murni tidak berwarna, tetapi kadang-kadang berwarna kuning kecoklatan yang berasal dari kotoran-kotoran yang ada didalamnya. Air laut mengandung + 3 % garam dapur. Garam dapur sebagai penghambat pertumbuhan mikroba, sering digunakan untuk mengawetkan ikan dan juga bahan-bahan lain. Pengunaannya sebagai pengawet minimal sebanyak 20 % atau 2 ons/kg bahan. f. Garam sulfat Digunakan dalam makanan untuk mencegah timbulnya ragi, bakteri dan warna kecoklatan pada waktu pemasakan. g. Gula pasir Digunakan sebagai pengawet dan lebih efektif bila dipakai dengan tujuan menghambat pertumbuhan bakteri. Sebagai bahan pengawet, pengunaan gula pasir minimal 3% atau 30 gram/kg bahan. h. Kaporit (Calsium hypochlorit atau hypochloris calsiucus atau chlor kalk atau kapur klor) Merupakan campuran dari calsium hypochlorit, -chlorida da -oksida, berupa serbuk putih yang sering menggumpal hingga membentuk butiran. Biasanya mengandung 25~70 % chlor aktif dan baunya sangat khas. Kaporit yang mengandung klor ini Makalah mikrobiologi
11
digunakan untuk mensterilkan air minum dan kolam renang, serta mencuci ikan. i. Nitrit dan NitratTerdapat dalam bentuk garam kalium dan natrium nitrit. Natrium nitrit berbentuk butiran berwarna putih, sedangkan kalium nitrit berwarna putih atau kuning dan kelarutannya tinggi dalam air. Nitrit dan nitrat dapat menghambat pertumbuhan bakteri pada daging dan ikan dalam waktu yang singkat. Sering digunakan pada danging yang telah dilayukan untuk mempertahankan warna merah daging. Jumlah nitrit yang ditambahkan biasanya 0,1 % atau 1 gram/kg bahan yang diawetkan. Untuk nitrat 0,2 % atau 2 gram/kg bahan. Apabila lebih dari jumlah tersebut akan menyebabkan keracunan, oleh sebab itu pemakaian nitrit dan nitrat diatur dalam undang-undang. Untuk mengatasi keracunan tersebut maka pemakaian nitrit biasanya dicampur dengan nitrat dalam jumlah yang sama. Nitrat tersebut akan diubah menjadi nitrit sedikit demi sedikit sehingga jumlah nitrit di dalam daging tidak berlebihan.
Makalah mikrobiologi
12
BAB III PENUTUP Kesimpulan Bakteri psikrofil hidup pada suhu rendah, yaitu antara 0-30 C. Bakteri psikrofilik menyebabkan pembusukan pada makanan yang disimpan di pendingin. Bakteri mesofil hidup dan tumbuh pada suhu 25-40 C. Umumnya hidup di dalam alat pencernaan, kadang-kadang ada juga yang dapat hidup dengan baik pada suhu 40°C atau lebih. Pada industri makanan bakteri ini digunakan dalam proses fermentasi (keju, yoghurt). Bakteri ini mampu hidup dan tumbuh pada suhu 45-75 C. Bakteri termofil juga ditemukan pada susu, tanah, dan air laut Pengawetan makanan sangat erat hubungannya dengan mikroba, karena tujuan dari pengawetan makanan adalah untuk membunuh mikroba pada bahan pangan, dalam halini ada 3 cara untuk mengawetkan bahan pangan yaitu : -
Pengawetan secara fisik
-
Pengawetan secara biolis
-
Pengawetan secara kimiawi
Makalah mikrobiologi
13
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.2011. pengawetan Makanan . (online) http://pengolahanpangan.blogspot.com/2011/07/pengawetan-makanan.html
Devi Ratnasari. 2012. Bakteri. (online) http://id.scribd.com/doc/89909772/Bakteri-termofil
Hidayat Hendra. 2010. Factor lingkungan mikroba.(online) http://bloghendralesmana.blogspot.com/2010/11/faktor-lingkungan-mikroba.html
Hudaya Saripah. 2011. Green World. (online) http://www.gogreen.web.id/2008/04/pengolahan-dan-pengawetan-pangan.html
Makalah mikrobiologi
14
