BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Pengendalian mikroorganisme dalam bahan makanan asal hewan perlu dilakukan apabila kita menginginkan bahan makanan tersebut tidak cepat rusak atau cepat menjadi busuk, melainkan menjadi tahan lama. Kerusakan bahan makanan yang disebabkan oleh mikroorganisme terjadi karena mikroorganisme tersebut berkembangbiak dan bermetabolisme sedemikian rupa sehingga bahan makanan mengalami perubahan yang menyebabkan kegunaannya sebagai bahan pangan menjadi terganggu. Proses kerusakan ini dimungkinkan karena bahan makanan memiliki persyaratan untuk pertumbuhan mikroorganisme. Dengan demikian, kerusakan bahan makanan dapat terjadi apabila tersedia substrat (yaitu bahan makanan tersebut) yang cocok, kemudian bahan makanan itu telah tercemar oleh mikroorganisme
dan
ada
kesempatan
bagi
mikroroganisme
untuk
berkembangbiak. Usaha pengendalian mikroorganisme dapat dilaksanakan apabila
faktor-faktor
yang
mempengaruhi
pertumbuhan
atau
perkembangbiakan mikroorganisme telah diketahui sebelumnya. Faktorfaktor yang mempengaruhi tersebut umumnya dibagi ke dalam lima bahasan yaitu : a) waktu generasi; b) faktor intrinsik; c) faktor ekstrinsik; d) faktor proses dan e) faktor implisit.
Waktu
Generasi
Waktu generasi adalah waktu yang diperlukan oleh mikroorganisme untuk meningkatkan jumlah sel menjadi dua kali lipat jumlah semula. Kurva pertumbuhan mikroorganisme terdiri atas empat fase yaitu fase penyesuaian (lag phase), fase eksponensial atau fase logaritmik, fase stasioner dan fase kematian.
1
Faktor
Intrinsik
Faktor intrinsik meliputi pH, aktivitas air (activity of water, aW), kemampuan mengoksidasi-reduksi (redoxpotential, Eh), kandungan nutrien, bahan antimikroba dan struktur bahan bahan makanan.
Faktor
Ekstrinsik
Faktor ekstrinsik yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme adalah suhu penyimpanan dan faktor luar lainnya yang pada prinsipnya berhubungan dengan pengaruh atmosferik seperti kelembaban, tekanan gas/keberadaan gas, juga cahaya dan pengaruh sinar ultraviolet. Pada suhu minimum terjadi perubahan membran sel sehingga tidak terjadi transpor zat hara. Sebaliknya pada suhu maksimum terjadi denaturasi enzim, kerusakan protein dan lipida pada membran sel yang menyebabkan lisisnya mikroorganisme. Mikroorganisme patogen biasanya termasuk ke dalam kelompok mesofil. Pengaruh suhu rendah pada mesofil adalah inaktivasi dan perubahan struktur protein permease. Kapang mempunyai kisaran pertumbuhan yang lebih luas dibandingkan bakteri, sedangkan ragi mampu tumbuh pada kisaran psikrofil dan mesofil. Mikroorganisme juga dapat diklasifikasikan menurut resistensinya terhadap temperatur yang tidak menguntungkan yaitu psikrotrof (tumbuh pada suhu kurang dari + 7 °C) dan termotrof (tumbuh pada suhu lebih dari + 55 °C).
Faktor
Proses
Semua proses teknologi pengolahan bahan makanan mengubah lingkungan mikro bahan makanan tersebut. Proses tersebut dapat berupa pendinginan,
pembekuan,
pemanasan,
pengeringan,
modifikasi
pH,
penggaraman, curing, pengasapan, iradiasi, i radiasi, tekanan tinggi, pemakaian medan listrik dan pemberian bahan tambahan pangan.
Faktor Implisit
Faktor lain yang berperan adalah faktor implisit yaitu adanya sinergisme atau antagonisme di antara mikroorganisme yang ada dalam ―lingkungan‖
2
bahan makanan. Ketika mikroorganisme tumbuh pada bahan makanan dia akan bersaing untuk memperoleh ruang dan nutrien. Dengan demikian akan terjadi interaksi di antara mikroorganisme yang berbeda. Interaksi ini dapat saling mendukung maupun saling menghambat (terjadi sinergisme atau antagonisme).
1.2 RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan uraian latar belakang masalah di atas, maka rumusan masalah dalam paper ini adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana penentuan suhu yang tepat sehubungan dengan penghambatan pertumbuhan mikroorganisme ! 2. Bagaimana pengaruh yang ditimbulkan oleh suhu terhadap pertumbuhan mikroorganisme ? 3. Bagaimana pengaruh yang ditimbulkan oleh suhu terhadap mekanisme penghambatan pertumbuhan mikroorganisme ? 4. Bagaimana pengaruh yang ditimbulkan oleh pemanasan awal terhadap pertumbuhan mikroorganisme ?
1.3 TUJUAN
Dari rumusan masalah di atas, maka tujuan penulisan paper ini adalah sebagai berikut : 1. Memahami cara penentuan suhu yang tepat sehubungan dengan penghambatan pertumbuhan mikroorganisme. 2. Melakukan pemakaian suhu yang tepat sehubungan dengan penghambatan pertumbuhan mikroorganisme. 3. Menganalisa secara kualitatif keberadaan mikroorganisme jenis bakteri, kapang dan khamir dengan perlakuan pemanasan awal yang berbeda. 4. Menganalisa secara kuantitatif jumlah mikroorganisme yang terdapat pada berbagai bahan pangan sumber protein hewani dengan beraneka perlakuan suhu (pendinginan dan pembekuan). 5. Memahami pengaruh suhu terhadap mekanisme penghambatan pertumbuhan mikroorganisme.
3
BAB 1I TINJAUAN PUSTAKA
2.1 SUHU
Penentuan Suhu Yang Tepat Sehubungan Dengan Penghambatan Pertumbuhan Mikroorganisme
Suhu merupakan salah satu faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroba. Setiap mikroba mempunyai kisaran suhu dan suhu optimum tertentu untuk pertumbuhannya. Berdasarkan kisaran suhu pertumbuhan, mikroba dibedakan atas tiga kelompok sebagai berikut:
Mikroba Psikrofil
Dapat tumbuh pada suhu
:
0 0C
Suhu optimum
:
5-150C
Suhu maksimum
:
200C
Contoh
:
Pseudomonas ( sering dikaitkan dengan infeksi nosokomial)
Plavobacterium alkaginesis
Khamir (Trichosporons-- pada daging dingin)
Kapang (Sporotrichum dan Thamnidium-- pada daging dingin)
Mikroba Mesofil
Suhu optimum
:
20-45 0C
Dapat tumbuh pada suhu
:
≤ 50C
Dibagi 2 kelompok :
Psikrotrofik
: tumbuh baik pada suhu rendah tapi tidak
membutuhkan suhu tersebut untuk pertumbuhannya
Psikrodurik
: lebih menyukai suhu pertengahan untuk
pertumbuhannya tapi masih tahan hidup pada suhu rendah
4
Contoh
:
E. coli, Salmonella sp., sebagian besar kapang dan khamir
•
E. Coli
>> terdapat dalam usus besar. keberadaannya digunakan sebagai penanda terjadinya pencemaran air/ makanan.
•
Salmonella >> penyebab utama penyakit yang ditularkan melalui makanan (salmonellosis). Ditandai dengan diare.
Mikroba Thermofil
Suhu minimum
:
25 0C
Suhu optimum
:
45-55 0C
Suhu maksimum
:
60-650C
Contoh
:
Clostridium perfringens
C. botulinum
Micrococcus
•
Bacillus
stearothermopilus
dan
Clostridium
thermosaccharolyticum (dpt tumbuh dan hidup sampai suhu 750C) •
Mikrobia thermodurik : tahan dan tidak mati pada suhu pasteurisasi
Clostridium perfringens >> dapat menyebabkan keracunan. biasanya
terdapat
dalam
daging
dan
ayam
yg
terkontaminasi. Clostridium Botulinum >>
terdapat dalam tanah, ikan,
makanan kaleng yang rusak. Dapat menyebabkan keracunan.
5
•
Pasteurisasi
HTST (High Temperature Short Time) – 71,70C dalam waktu 15 detik.
LTLT (low Temperature Long Time) – 62,80C dlm wkt 30 menit (membunuh 99% sel vegetatif).
HTLT (High Temperature Long Time) – 850C dlm wkt 30 menit.
VHTST (Very Hight Temperature Short Time) – 90-950C dlm wkt 5 menit. HTLT dan VHTST >> dapat membunuh semua sel vegetatif mikroba. Sterilisasi -- ≥ 1000 C dengan waktu tertentu.
Komposisi Sel Mikroba Thermofil •
Pada membran sel terdapat kandungan lipida jenuh, shg titik didihnya tinggi
•
Dapat memproduksi protein termasuk enzim yg tidak terdenaturasi pd suhu tinggi
•
Dalam DNA nya mengandung guanin & sitosin dalam jumlah relatif besar, shg molekul DNA tetap stabil pd suhu tinggi. Untuk
menentukan
suhu
maut
bagi
bakteri
orang
mengambil pedoman sebagai berikut: Suhu maut (Thermal Death Point) ialah suhu yang serendahrendahnya yang dapat membunuh bakteri yang berada di dalam standard medium selama 10 menit. Ketentuan ini mencakup kelima syarat-syarat tersebut diatas. Perlu diperhatikan kiranya, bahwa tidak semua individu dari suatu spesies itu mati bersama-sama pada suatu suhu tertentu. Biasanya, individu yang satu lebih tahan daripada individu yang lain terhadap suatupemanasan, sehingga tepat jugalah bila kita katakana adanya angka kematian pada suatu suhu (Thermal Death Rate). Sebaliknya
6
jika suatu standard suhu sudah ditentukan seperti pada perusahaan pengawetan makanan atau dalam perusahaan susu, maka lamanya pemanasan merupakan faktor yang berbeda-beda bagi tiap-tiap dapatlah kita adakan penentuan waktu maut (Thermal Death Rate). Biasanya standard suhu itu diatas titik didih dan pemanasan setinggi ini perlu bagi pemusnahan bakteri yang berspora. Umumnya bakteri lebih tahan suhu rendah daripada suhu tinggi. Hanya beberapa spesies neiseria mati karena pendinginan sampai 0° C dalam kedaan basah. Bakteri patogen yang bias hidup di dalam tubuh hewan atau manusia dapat bertahan sampai beberapa bulan pada suhu titik beku. Pembekuan itu sebenarnya tidak berpengaruh kepada spora, karena spora sangat sedikit mengandung air. Pembekuan bakteri di dalam air lebih cepat membunuh bakteri daripada kalau pembekuan itu di dalam buih, buih tidak membeku sekeras air beku. Bahwa pembekuan air itu menyebabkan kerusakan mekanik pada bakteri mudahlah dimaklumi, tentang efek yang lain misalnya secara kimia, kita belum tahu. Pembekuan secara perlahan-lahan dalam suhu -16°C ( es campur garam ) lebih efektif dari pada pembekuan secara mendadak dalam udara beku (-190° C ). Juga pembekuan secara terputus-putus ternyata lebih efektif dari pada pembekuan secara terusmenerus. Sebagai contoh, piaraan basil tipus mati setelah dibekukan putus – putus dalam waktu 2 jam, sedang piaraan itu dapat bertahan beberapa minggu dalam keadaan beku terus-menerus. Mengenai pengaruh suhu terhadap kegiatan fisiologi, maka seperti halnya dengan mahluk-mahluk lain, mikrooganisme pun dapat bertahan di dalam suatu batas-batas suhu tertentu. Batas-batas itu ialah suhu minimum dan suhu maksimum, sedang suhu yang paling baik bagi kegiatan hidup itu disebut suhu optimum. Berdasarkan itu adalah tiga golongan bakteri, yaitu:
7
Bakteri termofil (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.
Pengaruh Yang Ditimbulkan Oleh Suhu Terhadap Pertumbuhan Mikroorganisme
Suhu merupakan salah satu faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroba. Setiap mikroba mempunyai kisaran suhu dan suhu optimum tertentu untuk pertumbuhannya. tinggi rendahnya suhu mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme. Bakteri dapat tumbuh dalam rentang suhu minus 50C sampai 800C, tetapi bagaimanapun juga setiap species mempunyai rentang suhu yang pendek yang ditentukan oleh sensitifitas sistem enzimnya terhadap panas. Pengaruh suhu terhadap pertumbuhan mikroorganisme :
Untuk keperluan produksi : suhu lingkungan perlu disesuaikan dengan kebutuhan optimum pertumbuhan mikroorganisme produksi.
Untuk keperluan analisis : temperature inkubasi selama analisis harus disesuaikan dengan temperature optimum pertumbuhan mikroba uji.
Untuk keperluan sterilisasi : temperature pemanasan untuk membunuh mekroorganisme kontaminan dihitung berdasarkan beberapa pertimbangan (misalnya jumlah mikroba asal, lama pemanasan, ukuran produk, dll).
Perubahan suhu dapat mempengaruhi :
1. Pertumbuhan : miskin, banyak, atau mati 2. Perubahan karakteristik : pembentukan pigmen, misalnya
8
Serratia marcescens, pada suhu kamar merah, suhu lebih tinggi atau rendah dari suhu kamar, pigmen merah hilang.
Produksi selulosa Acetobacter xylinum pada suhu lebih tinggi dari suhu kamar akan menurun.
Pengaruh Yang Ditimbulkan Oleh Suhu Terhadap Mekanisme Penghambatan Pertumbuhan Mikroorganisme
Suhu merupakan salah satu faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroba. Setiap mikroba mempunyai kisaran suhu dan suhu optimum tertentu untuk pertumbuhannya. Suhu tinggi dapat membunuh mikroba. Membran sel dapat rusak (lisis) jika diperlakukan pada suhu tinggi. Suhu tinggi juga dapat mendenaturasi enzim. Dua metode suhu tinggi untuk megontrol pertumbuhan mikroba, yaitu panas kering dan panas basah bertekanan. Air mempunyai kapasitas tinggi membawa panas dan uap air mampu menahan lebih banyak panas daripada udara kering. Panas basah lebih efektif dalam membunuh mikroba karena mampu meningkatkan laju penetrasi panas ke substansi. Panas kering memiliki kemampuan setara panas basah jika waktu pemanasan diperpanjang. Namun perlu diingat bahwa setiap mikorba memiliki kemampuan bertahan terhadap paparan suhu. Tujuan kontrol mikroba melalui
panas adalah
menurunkan populasi mikroba sampai pada tingkat tertentu yang dapat diterima atau membunuh semua mikroba psikrofil dan mesofil. Faktor utama dalam efektivitas perlakuan panas adalah komposisi lingkungan tempat mikroba tumbuh. Lingkungan berasam dan berkadar garam tinggi meningkatkan laju pembuhan. Salah
satu
faktor
yang
mempengaruhi
pertumbuhan
mikroorganisme adalah temperatur. Sebagian besar mikroorganisme tumbuh baik pada suhu 25-45 o C. Namun ada beberapa jenis mikroba yang tumbuh dengan baik pada suhu tinggi dan suhu rendah. Setiap organisme memiliki suhu optimum pertumbuhan, waktu regenerasi
9
akan meningkat pada setiap kenaikan atau penurunan suhu dari suhu optimum. Kontrol suhu merupakan salah satu metode pengawetan makanan yang paling utama dalam penghambatan mikroba. Suhu tinggi akan menyebabkan kematian mikroba, sedangkan suhu rendah akan meningkatkan waktu regenerasi dan memperlambat pertumbuhan sel mikroba.
Berdasarkan
suhu
optimum
pertumbuhannya
mikroorganisme
dibedakan menjadi:
1.
Psikrotropik: suhu optimum 14-20 oC, tetapi dapat tumbuh lambat
pada
suhu
refrigerator
(4oC).
Kelompok
mikroorganisme ini yang penting pada ma-kanan kaleng adalah Clostridium botulinum tipe E dan strain non proteolitik tipe B dan F. 2.
Psikrofilik
:
3.
Mesofilik: suhu optimum 30-37 oC. Suhu ini merupakan suhu normal gudang. Clostridium botulinum merupakan salah
4.
satu
contoh
mikroorganisme
kelompok
ini.
Termofilik: suhu optimum kebanyakan termofilik pada suhu 45-60oC. Jika spora bakteri tidak dapat bergerminasi dan tidak tumbuh di bawah suhu 50 oC, bakteri tersebut disebut obligat termofil. Jika tumbuh pada kisaran suhu 5066oC atau pada suhu yang lebih rendah (38 oC), bakteri ini disebut fakultatif termofilik. Beberapa obligat termofil dapat tumbuh pada suhu 77 oC dan bakteri ini sangat resisten terhadap pemanasan (121oC selama 60 menit). Bakteri termofilik tidak memproduksi toksin selama pertumbuhannya pada makanan. Contoh bakteri dari kelompok ini adalah Bacillus stearother-mophilus. Bakteri
10
termofilik,
seperti
Bacillus
stearothermophilus
menyebabkan busuk asam (flat sour) pada makanan kaleng berasam rendah dan B. coagulans pada makanan kaleng asam.
Bakteri
termofil
thermosaccha-rolyticum
lainnya,
yaitu
menyebabkan
Clostridium
penggembungan
kaleng karena memproduksi CO 2 dan H2. Kebusukan sulfida 5.
disebabkan
oleh
Clostridium
nigridicans.
Hyperthermofilik : Mikroba thermofil yang dapat tumbuh pada suhu diatas 80 oC.
Pada umumnya semakin tinggi suhu pertumbuhan bakteri, resistensi terhadap pemanasan semakin tinggi. Dengan demikian bakteri thermofil lebih resisten terhadap pemanasan daripada bakteri mesofil. Pemanasan yang digunakan untuk membunuh spora mesofil mungkin saja tidak cukup untuk mencegah terjadinya kebusukan oleh spora thermofil, kecuali jika makanan tersebut disimpan pada suhu di bawah thermofil. Untuk produk-produk makanan, seperti kacang polong, jagung, makanan bayi dan daging yang beresiko busuk karena thermofil, para pengolah makanan harus ekstra hati-hati dalam mencegah terjadinya kebusukan karena germinasi dan pertumbuhan spora thermofil. Bahan-bahan yang digunakan seperti gula, tepung dan rempah-rempah
harus
terbebas
dari
spora
thermofil.
Bakteri thermofil juga dapat tumbuh pada peralatan yang kontak langsung dengan makanan, sehingga makanan harus dipertahankan pada suhu 77oC atau lebih tinggi lagi untuk mencegah pertumbuhan thermofil. Selain itu, produk harus segera didinginkan sampai suhu di bawah 41oC setelah sterilisasi dan menyimpan produk ini di bawah suhu 35oC. Bacillus stearothermophilus, B. thermoacidurans, dan C. thermosaccarolyticum merupakan anggota kelompok bakteri termofilik (50-55oC) yang lebih tahan panas dibanding C. botulinum. Dalam proses pengalengan, bakteri ini tidak menjadi target proses, karena
11
suhu penyimpanan makanan kaleng umumnya di bawah suhu 30 oC.
Proses sterilisasi makanan kaleng umumnya tidak membunuh bakteri thermofilik. Apabila proses pendinginan setelah proses sterilisasi terlalu lambat atau produk disimpan pada suhu penyimpanan di atas normal dimana bakteri thermofilik dapat tumbuh, maka makanan kaleng dapat rusak oleh bakteri thermofilik.
12
2.2 PEMANASAN AWAL
Pengaruh Yang Ditimbulkan Oleh Pemanasan Awal Terhadap Pertumbuhan Mikroorganisme
Panas basah lebih efektif dalam membunuh mikroba karena mampu meningkatkan laju penetrasi panas ke substansi. Panas kering memiliki kemampuan setara panas basah jika waktu pemanasan diperpanjang. Namun perlu diingat bahwa setiap mikorba memiliki kemampuan bertahan terhadap paparan suhu. Tujuan kontrol mikroba melalui panas adalah menurunkan populasi mikroba sampai pada tingkat tertentu yang dapat diterima atau membunuh semua mikroba psikrofil dan mesofil. Faktor utama dalam efektivitas perlakuan panas adalah komposisi lingkungan tempat mikroba tumbuh. Lingkungan berasam dan berkadar garam tinggi meningkatkan laju pembuhan. Salah satu metode pemanasan dalam membunuh mikroba adalah insinerasi. Pada abad ke 14 insinerasi digunakan untuk mencegah wabah
hitam (black plague), yaitu memanaskan pada suhu sangat tinggi semua benda milik orang yang terinfeksi penyakit. Namun teknik insirenasi ditinggalkan karena bersifat merusak. Namun teknik insirenasi masih dipakai untuk mengatasi penyebaran virus flu burung dan bakteri antraks. Teknik sterilisasi kuno adalah tindalisasi. Tindalisasi adalah mendidihkan larutan pada suhu kamar selama 30 menit sebanyak lebih dari 2 kali (dengan jeda beberapa jam). Perlakuan jeda adalah untuk membiarkan endospora berubah menjadi sel vegetatif yang sensitif panas. Biasanya 3 kali pendidihan mampu membunuh semua endopora. Tindalisasi merupakan teknik sterilisasi sebelum ditemukan autoklafasi. Metode sterilisasi umum yang digunakan di laboratoriumd an rumah
sakit
adalah
autoklafasi.
Autoklaf
(Gambar
5.1)
adalah
pengembangan dari pressure cooker . Autoklafasi biasanya dilakukan pada suhu 121C, tekanan 15-17 psi selama sedikitnya 15 menit. Pada kondisi demikian semua bentuk kehidupan, sel vegetatif, endospora, dan virus terbunuh. Semakin banyak media, maka semakin lama waktu yang
13
diperlukan
untuk
autoklafasi.
Bakteri Bacillus
stearothermophilus
pembentuk endospora merupakan bakteri assay dalam menentukan baik tidaknya
proses
autoklafasi.
Hal
ini
karena
endospora
B.
Stearothermophilus mampu bertahan selama 13 menit pada suhu 121 C. Panas kering (oven) sering digunakan untuk sterilisasi alat-alat metal. Hal ini karena alat-alat metal tidak meleleh pada suhu 160 — 180C. Namun beberapa alat-alat bedah dapat menurun ketajamannya jika disterilisasi dengan panas kering.
Gambar 5.1 Autoklaf
Panas kering (oven) sering digu autoklafasi tidak dapat dilakukan pada substansi yang titik didihnya di bawah 100 o C maupun protein. Oleh karena itu, substansi demikian disterilisasi dengan teknik pasteurisasi. Pada awalnya pasteurisasi digunakan untuk mensterilisasi wine. Kemudia teknik ini banyak diterapkan untuk sterilisasi susu, protein, dan vitamin. Mikroba patogen yang biasanya terdapat dalam susu adalah Coxiella burnetti (penyebab demam Q), Mycobacterium tuberculosis, Brucella, Staphylococcus, Salmonella and E. coli galur O157:H7. Sekarang
14
pasteurisasi diaplikasikan untuk sterilisasi wine, yogurt, keju, bir, dan jus. Tabel 5.1 di bawah ini menunjukkan efektivitas teknik sterilisasi panas. Tabel 5.1 Efektivitas teknik sterilisasi panas Teknik Sterilisasi Insinerasi
Suhu Pemanasan >500C
Pendidihan
100C
Tindalisasi
100C
Autoklaf & Pressure Cooker Panas kering (oven)
121C; 15 psi; 15 menit 160C; 2 jam 170C; 1 jam
Panas (oven)
kering 66C; 30 menit 72C; 15 detik
Pasteurisasi (batch) Pasteurisasi ( flash)
Suhu
rendah
tidak
Efektivitas
Pada material nonflamable tetapi dapat merusak substansi selama proses berlangsung 30 menit mampu membunuh sel vegetatif, tetapi endospora tidak Dengan 3 kali jeda 30 menit mampu membunuh endospora Membunuh semua bentuk kehidupan Efektif untuk material gelas, metal, tetapi tidak efektif untuk karet dan plastik Sama seperti di atas (perhatikan penurunan waktu 50% untuk kenaikan 10C) Membunuh sel vegetatif patogen Sama seperti diatas (sering diaplikasikan pada susu)
membunuh
mikroba,
tetapi
hanya
memperlambat bahkan menghentikan proses metabolisme. Ketika mikroba dipindah ke suhu normal pertumbuhannya maka mikroba tersebut akan tumbuh dan berkembang. Suhu refrigerasi (4 C) hanya mencegah pertumbuhan mikroba dan memperpanjang umur makanan. Namun banyak bakteri yang masih bertahan hidup di suhu tersebut, sehingga dapat mengkontaminasi makanan yang disimpan di dalam lemari es. Pembekuan sampai suhu -20C dapat menghentikan metabolisme mikroba, tetapi tidak merusak atau membunuh mikroba. Suhu rendah mampu menyimpan kultur mikroba pada suhu -196 C dalam nitrogen cair mampu menyimpan mikroba sampai 10 tahun tanpa membunuhnya.
15
BAB III METODELOGI
PENGARUH PENDINGINAN & PEMBEKUAN ALAT
1. 2. 3. 4.
Tabung reaksi steril Pipet tetes Pipet ukur Rak kayu
5. Swab 6. Cawan petri 7. Inkubator 8. Kapas
BAHAN
1. 2. 3. 4.
Ayam dingin Ayam beku Ikan dingin Ikan beku
5. Plate Count Agar (PCA) 6. Larutan Buffer Phospat 7. Air steril
CARA KERJA
Pengaruh Pendinginan 5 tabung reaksi dimana 1 tabung reaksi diisi dengan air steri l sebanyak 5 ml
4 tabung reaksi yang lain diisi larutan Buffer phospat masing – masing 9 ml factor pengenceran 10 – 1, 10 – 2, 10 – 3 dan 10 – 4 Swab permukaan sampel ayam dingin / ikan dingin dengan luas 4 cm2 (2 cm x 2 cm) dan masukkan pada tabung yang berisi air ste ril, aduk hingga homogen Ambil 1 ml dan masukkan kedalam tabung reaksi dengan factor pengenceran 10 – 1, lakukan terus hingga pengenceran 10 – 4 (Jangan lupa untuk menggunakan pipet tetes yang berbeda untuk tiap factor penngenceran) Masukkan sebanyak 1 ml dari tiap factor pengenceran 10 – 2, 10 – 3 dan 10 – 4 pada 3 cawan petri yang telah diberi label pengenceran berbeda Isi masing – masing cawan petri dengan medium PCA yang masih hangat (suhu 38 oC) sebanyak ± 15 ml, kemudian homogenkan dengan menggoyang – goyang cawan (seperti angka 8)
16
Biarkan agak memadat, lalu bungkus cawan dengan posisi terbalik dan inkubasi selama 3 hari Amati adanya perubahan dengan menghitung jumlah koloni mikroorganisme yang tumbuh pada masing – masing faktor pengenceran Pengaruh
Pembekuan
Siapkan 4 tabung reaksi dimana 1 tabung reaksi diisi air ste ril sebanyak 5 ml 3 tabung reaksi yang lain diisi dengan larutan Buffer phospat masing – masing 9 ml dengan factor pengenceran 10 – 1, 10 – 2 dan 10 – 3 Swab permukaan sampel ayam / ikan beku dengan luas 4 cm 2 (2 cm x 2 cm) dan masukkan pada tabung yang berisi air steri l, aduk hingga homogen Ambil 1 ml dan masukkan kedalam tabung reaksi dengan factor pengenceran 10 – 1, lakukan terus hingga pengenceran 10 – 3. Jangan lupa untuk menggunakan pipet tetes yang berbeda untuk tiap factor penngenceran Masukkan sebanyak 1 ml dari tiap factor pengenceran 10 – 1, 10 – 2 dan 10 – 3 pada 3 cawan petri yang telah diberi label pengenceran berbeda Isi masing – masing cawan petri dengan medium PCA yang masih hangat (suhu 38 oC) sebanyak ± 15 ml, kemudian homogenkan dengan menggoyang – goyang cawan (seperti angka 8) Biarkan agak memadat, lalu bungkus cawan dengan posisi terbalik dan inkubasi selama 3 hari Amati adanya perubahan dengan menghitung jumlah koloni mikroorganisme yang tumbuh pada masing – masing faktor pengenceran
17
PENGARUH PEMANASAN ALAT
1. 2. 3. 4.
Tabung reaksi steril Pipet tetes Pipet volume Kapas
5. Waterbath 6. Rak kayu 7. Inkubator
BAHAN
1. Suspensi Rhizopus 2. Suspensi Sacharomyces
3. Suspensi Bacillus 4. Larutan Lactose Broth
CARA
KERJA Siapkan 4 tabung reaksi untuk tiap suspensi dengan memberi label faktor pengenceran masing – masing 0, 5, 10 dan 20 menit
Isi masing – masing tabung dengan larutan Lactose Broth sebanyak ± 5 ml Masukkan masing – masing suspensi sebanyak 2 tetes pada tiap tabung yang telah diberi label pengenceran Berikanlah perlakuan dengan tanpa pemanasan, pemanasan selama ± 5 menit, ± 10 menit dan ± 20 menit dengan suhu ± 60 oC dimana masing – masing perlakuan terdiri atas 3 tabung Inkubasi selama 3 hari, amati adanya perubahan dengan nampaknya endapan, buih dan atau kekeruhan mela lui pemberian tanda ( + / ˗ )
18
BAB IV PENUTUP
4. I Kesimpulan
Berdasarkan jenis-jenis mikroba diatas untuk penghambatan pertumbuhan
mikroorganisme
dapat
dilakukan
dengan
memahami
karakteristik mikroorganisme dan media yang berisiko ditumbuhi bakteri kemudian menentukan suhu dimana bakteri dapat tumbuh. Dengan dasar itu kita dapat membuat kondisi lingkungan dimana bakteri tumbuh memiliki suhu diluar suhu bakteri tersebut dapat tumbuh. Pengaruh suhu terhadap pertumbuhan mikroorganisme
Untuk keperluan produksi : suhu lingkungan perlu disesuaikan dengan kebutuhan optimum pertumbuhan mikroorganisme produksi.
Untuk keperluan analisis : temperature inkubasi selama analisis harus disesuaikan dengan temperature optimum pertumbuhan mikroba uji.
Untuk keperluan sterilisasi : temperature pemanasan untuk membunuh mekroorganisme kontaminan dihitung berdasarkan beberapa pertimbangan (misalnya jumlah mikroba asal, lama pemanasan, ukuran produk, dll).
Pertumbuhan : miskin, banyak, atau mati
Perubahan karakteristik : pembentukan pigmen
Panas basah lebih efektif dalam membunuh mikroba karena mampu meningkatkan laju penetrasi panas ke substansi. Panas kering memiliki kemampuan setara panas basah jika waktu pemanasan diperpanjang. Namun perlu diingat bahwa setiap mikorba memiliki kemampuan bertahan terhadap paparan suhu. Tujuan kontrol mikroba melalui panas adalah menurunkan populasi mikroba sampai pada tingkat tertentu yang dapat diterima atau membunuh semua mikroba psikrofil dan mesofil.
19
4.2 Saran
Pertumbuhan mikroorganisme dapat dikontrol melalui factor lingkungan seperti suhu dan pemanasan awal. Untuk penghambatan pertumbuhan
mikroorganisme
kita
perlu
mengetahui
karakteristik
mikroorganisme yang akan tumbuh sehingga kita dapat mengetahui suhu dimana mikroorganisme tersebut dapat tumbuh dan pada pemanasan bagaimana sehingga mikroba tidak dapat tumbuh optimal.
20
