Awal Tasir
Acho Tasir M
Icha Tasir M
23 Juni 2009
14 Juni 2009
MENERIMAAN MABA
Tahun 2009 ini Politani Pangkep membuka D4 Jurusan Agroindustri. Pendaftaran mulai 2 Juli - 6 Agustur 2009, dan seleksi masuk 8 Agustus 2009 di kampus Politani, KM 83 Makassar - Pare (Ketua Panitia Tasir P)
12 Juni 2009
PENERIMAAN MABA POLITANI PANGKEP 09
POLITANI PANGKEP menerima MABA mulai 2 Juli - 6 Agustus 2009, dan ujian seleksi 8 Agustus 2009 di kampus Politani km 83 Poros Makassar - Pare.
Alternatif pilihan :
1. Budidaya Perikanan
2. Penangkapan Ikan
3. Teknologi Pengolahan Hasil Perikanan
4. Budidaya Tanaman Perkebunan
5. Agribisnis Perikanan
6. Agroindustri (S+ = D4)
Alternatif pilihan :
1. Budidaya Perikanan
2. Penangkapan Ikan
3. Teknologi Pengolahan Hasil Perikanan
4. Budidaya Tanaman Perkebunan
5. Agribisnis Perikanan
6. Agroindustri (S+ = D4)
11 Juni 2009
PENERIMAAN MABA POLITANI PANGKEP 09
POLITANI PANGKEP menerima Mahasiswa Baru Tahun Ajaran 2009 mulai 2 Juli - 6 Agustus 2009, dan ujian masuk 8 Agustus 2009 di kampus Politani Pangkep km 83 poros Makassa - Pare.
Program studi Politani Pangkep :
1. Budidaya Perikanan
2. Penangkapan Ikan
3. Teknologi Pengolahan Hasul Perikanan
4. Agribisnis Perikanan
5. Budidaya Tanaman Perkebunan
6. Agroindustri (S+ = D4)
Program studi Politani Pangkep :
1. Budidaya Perikanan
2. Penangkapan Ikan
3. Teknologi Pengolahan Hasul Perikanan
4. Agribisnis Perikanan
5. Budidaya Tanaman Perkebunan
6. Agroindustri (S+ = D4)
09 Juni 2009
Jurusan Teknologi Pengolahan Hasil Perikanan
Jurusan Teknologi Pengolahan Hasil Perikanan menerima MABA mulaui 2 Juli - 6 Agustus 2009, dan ujian masuk 8 Agustus 2009 di kampus Politani Pangkep. (Rivaldi da PD 1)
PENERIMAAN MAHASISWA BARU 2009
POLITEKNIK PERTANIAN NEGERI PANGKEP MENERIMA MAHASISWA MARU (MABA) 2009 UNTUK JURUSAN :
1. Budidaya Perikanan
2. Penangnkapan Ikan
3.
08 Juni 2009
Mata Kuliah
KEGIATAN BELAJAR 5
PERTUMBUHAN MIKROBA
Tujuan Instruksional Umum (TIU)
Setelah mempelajari modul ini mahasiswa diharapkan mampu membandingkan faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba.
Tujuan Instruksional Khusus (TIK)
Mahasiswa diharapkan mampu:
1. Menjelaskan definisi pertumbuhan dan kurva pertumbuhan mikroba
2. Menguraikan faktor fisik dan kimia yang mempengaruhi pertumbuhan mikrba
3. Membandingkan pengaruh pengelolahan dengan suhu rendah, suhu tinggi, dan zat-zat kimia terhadap pertumbuhan mikroba.
4. Melakukan analisa laju pertumbuhan mikroba terhadap suhu kamar, suhu dingin dan suhu beku, dan kondisi asam, basa dan garam.
KEGIATAN BELAJAR 5
5.1 Definisi pertumbuhan dan kurva pertumbuhan mikroba
a. Pertumbuhan Mikroba
Pertumbuhan mikroba (bakteri dan yeast) pada umumnya diartikan sebagai kenaikan jumlah konstuen sebagai kenaikan dalam sel-sel atau massanya, kemudian diiukti oleh perbanyakan sel sehingga jumlah sel menjadi bertambah banyak. Pertumbuhan bakteri dan yeast dapat diikuti paling mudah dengan penumbuhannya pada media pertumbuhan yang sesuai (cocok), kemudian menghitung unit koloni yang tumbuh pada media tersebut.
Untuk jamur, pengertian pertumbuhan agak berbeda sedikit karena bakteri, bersifat uniselular, sedangkan jamur bermiselia (membentuk benang-benang). Pertumbuhan jamur ditandai dengan bertambah panjannya dan banyaknya miselia. Untuk mengikuti pertumbuhan jamur berarti harus mengikuti perubahan panjang dan banyaknya miselia. Oleh karena itu, mengikuti pertumbuhan hamur yang terpenting adalah mengikuti kenaikan jumlah massanya. Secara tekni, dalam praktek hal ini sukar dikerjakan, dan biasanya dikerjakan seperti bakteri dan yeast, yaitu menumbuhkan jamur pada media pertumbuhan yang sesuai, biasanya PDA, kemudian menghitung unit koloni yang tumbuh.
Pada umumnya bakteri hanya mengenal satu macam pembiakan saja, yaitu pembiakan secara aseksual asam vegetatif. Pembiakan ini berlangsung cepat, jika f ak tor luar menguntungkan. Pelaksanaan pembiakan yaitu dengan pembelahan diri atau divisio. Pembelahan diri dapat dibagi atas 3 fase, yaitu:
a. Fase pertama, dimana sitoplasma terbelah oleh sekat yang tumbuh tegak lurus pada arah memanjang
b. Sekat tersebut diikuti oleh suatu dinding melintang dinding melintang ini tidak selalu merupakan penyekat yang sempurna; ditengah-tengah sering ketinggalan suatu lubang kecil, di mana protoplasma kedua sel baru masih tetap berhubungan yang disebut plasmodesimida.
c. Fase ketiga ialah terpisahnya kedua sel. Ada bakteri segera terpisah, yaitu yang satu terlepas sama sekali daripada yang lain, setelah dinding melintang menyekat secara sempurna. Bakteri jenis ini merupakan koloni yang merata, jika dipiara pada medium padat. Sebaliknya, bakteri-bakteri yang dindingnya lebih kokoh tetap bergantung dengan setelah pembelahan.
Jika faktor-faktor luar menguntungkan, maka setelah terjadi pembelahan, sel-sel baru membesar sampai masing-masing menjasi sebesar sel induk. Hal ini dimungkinkan karena gampangnya peresapan zat makanan yang tersedia di dalam medium.
Kokus membelah diri menjadi dua setengah bola, kemudian keduanya tumbuh menjadi dua bola yang masing-masing sebesar induk kokus. Ada basil yang setelah membelah diri, menjadi dua bagian yang masing-masing sebesar induk kokus. Sudah barang tentu kokus ini bukan kokus yang sebenarnya, sebab kokus ini kemudian memanjang menjadi basil seperti induk semula.
Di dalam koloni yang tua, pembesaran basik itu tidak seimbang dengan kecepatan pembelahannya, artinya banyak basil sebelum mencapai panjang yang sebelumnya telah mulai membelah lagi. Dengan demikian panjang basil dapat berbeda-beda, sedang diameternya tetap sama.
d. Grafik pertumbuhan mikroba
Dari suatu percobaan dengan Escherichia Coli dapat diketahui, bahwa bakteri ini tiap 20 menit mengadakan divisio, jika faktor-faktor luar seperti medium, kebasahan, pH, temperatur itu tetap baik. Kita dapat menghitung, berapa besar jumlah satu E.Coli setelah dibiarkan selama 24 jam, yaitu 272 = 22 x 270 atau lebih dari 4 x 1021.
Untunglah tidak semua bakteri itu estari kenyataannya menunjukkan, bahwa sampai sekarang dunia ini tidak penuh E. Coli. Sebab-sebab kematian bakteri antara lain:
1. Mungkin sekali zat makanan yang diperlukan menjadi berkurang (habis), sehingga kekurangan makanan (zat gizi) untuk mempertahankan hidup.
2. Mungkin juga, hasil ekskresi bakteri itu sendiri menjadi bertimbun-timbun, sehingga mengganggu pembiakan dan pertumbuhan.
Meskipun kedua faktor inid apat dihindarkan, namun kenyataan menunjukkan adanya pertu mbuhan koloni yang maksimal sebelum faktor-faktor tersebut mengganggu.
Jika dilakukan penelitian tentang kecepatan biak suatu bakteri (generation time/doubling time), tampak adanya suatu pola pertumbuhan koloni yang sama diantara berbagai spesies. Pola itu dapat diketemukan sebagai berikut:
Dari suatu piaraan yang cukup tua, diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada suatu medium cair yang cocok. Berselang waktu yang sama diambil sejumlah medium sebanyak 1 ose yang berdiameter 3 mm, dan disebabkan pada agar dalam cawan petri. Jumlah koloni yang tumbuh dapat dihitung. Karena jumlahnya cukup besar, maka hanya diambil logaritma saya; hal ini memudahkan membuat grafik. Jika logaritmik dari jumlah ditulis dan pada ordinat, dan satuan waktu dituliskan pada absis, maka diperoleh kurva pertumbuhan mikroba.
Fase pertama, yaitu 1 – 2 jam setelah pemindahan, bakteri belum mengadakan pembiakan; fase ini disebut fase adaptasi. Fase ini disusul dengan fase kedua, dimana jumlah bakteri mulai bertambah sedikit demi sediki; sel-sel dalam fase ini tampak gemuk dan sehat.
Fase kedua ini disusuldengan ser pembiakan cepat (fase logaritma); pada fase ini pembiakan bakteri berlangsung paling cepat. Jika ingin mengadakan piaraan yang cepat tumbuh, maka bakteri dalam fase ini baik sekali untuk dijadikan inokulum. Fase ini disebut dengan fase pertumbuhan logarimik kerena jumlah sel meningkat secara logaritmik, yang dapat dihitung dengan rumus:
N1 = N0 x 2(t1-t2)
atau
Log N1 Log N0 + 0,301 (t1 – t0)
Dimana : N0 dan N1 masing-masing jumlah sel bakteri mula-mula dan setelah jangka waktu t1.
t0 – t1 adalah waktu yang diperlukan oleh bakteri untuk bekembang dari N0 menjadi N1, dan adalah kecepatan pertumbuhan rata-rata (specific growth rate). Fase pertumbuhan logaritmik seringkali juga disebut dengan faser pertumbuhan eksponensial dan masih dapat dibagi dalam tiga substase, yaitu:
1. Fase logaritmik awal, yang merupakan perubahan dari fase adaptasi ke fase logaritmuk yang sesungguhnya (fase logaritmik nyata). Perkmebangan jumlah bakteri berlangsung lambat.
2. Fase logaritmik tengah (nyata). Fase ini perkembangan jumlah bakteri cepat
3. Fase logaritmik akhir. Jumlah bakteri berkembang lambat meskipun masih secara logaritmik.
Fase berikutnya adalah fase pembiakan diperlambat. Hal ini mungkin karena adanya perubahan pH, penimbunan zat kotoran dan mungkin karena zat makanan sudah mengalami pengurangan. Kemduian datanglah fase, dimana jumlah bakteri yang berbiak sama dengan jumlah bakteri yang mati, sehingga kurva menunjukkan garis yang hampir horisontal; fase ini disebut fase konstan (fase stasioner).
Fase ini disusul dengan fase, dimana jumlah bakteri yang mati makin banyak, dan makin melebihi jumlah bakteri yang membelah diri. Grafiknya mulai menurun; fase ini disebut fase kematian. Akhirnya sampailah fase yang ditandari dengan cepat matinya bakteri (koloni); jumlah bakteri yang mati senantiasa bertambah keadaan ini dapat berlangsung beberapa minggu tergatung jenis dan keadaan medium dan faktor-faktor lingkungan. Kalau dibiarkan terus menerus, besar kemungkinan bakteri tidak dapat dihidupkan kembali kedalam medium baru.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri dapat terdiri atas faktor-faktor intrisnsik dan faktor ekstrinsik. Faktor intrinsik yang mempengaruhi pertumbhan bakteri antara lain adalah:
1. Jumlah bakteri tiap-tipa spesies (jensi) bakteri mempunyai ciri pertumbuhan yang berbeda-beda
2. Umur bakteri
3. Sifat gen
4. Kedudukan dan peranan (status) bakteri. Pertumbuhan bakteri berbentuk spora berbeda dengan pertumbuhan selnya.
5.2 Faktor Fisik dan Kimiawi
Yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba.
Tiap-tiap mahluk hidup, keselamatannya sangat tergantung kepada keadaan sekitarnya, terlebih-lebih mikroorganisme. Mahluk-mahluk halus ini tidak dapat menguasai faktor-faktor luar sepenuhnya, sehingga hidupnya sama sekali tergantung kepada keadaan sekelilingnya. Satu-satunya jalan untuk menyelamatkan diri ialah dengan menyesuaikan diri (adaptasi) kepada faktor-faktor luar. Penyesuaian diri dapat terjadi secara cepat serta bersifat sementara waktu, akan tetapi dapat perubahan itu bersifat permanen sehingga mempengaruhi bentuk morfologi serta sifat-sifat fisiologik yang turun temurun.
Kehidupan bakteri tidak hanya di pengaruhi oleh faktor lingkungan, tapi juga mempengaruhi lingkungan. Misalnya, bakteri termogenesis menimbulkan panas di dalam media tempat ia tumbuh. Bakteri dapat pula mengubah pH medium tempat ia hidup (perubahan secara kimia). Faktor lungkungan dapat dibagi atas faktor biotik dan abioitk. Faktor abiotik terdiri atas faktor alam (fisika) dan faktor kimia.
A. Faktor Fisika (Faktor Alam)
1. Temperatur
2. Kebasahan
3. Nilai osmolik dari medium
4. Radiasi oleh sinar biasa dan radiasi oleh sinar yang lain
5. Penghancuran secara mekanik
1. Pengaruh Temperatur
Daya tahan terhadap temperatur itu tidak sama bagi tiap-tiap spesies. Ada spesies yang mati setelah mengalami pemanasan beberapa menit di dalam cairan medium pada temperatur 60oC; sebaliknya, bakteri yang membentuk spora seperti genus Basillus dan genus Clostridium itu tetap hidup setelah diapansi dengan uap 100oC atau lebih selama + 30 menit. Untuk sterilisasi, maka syaratnya bakteri ialah pemanasan selama 15 menit dengan tekanan 15 pound serta temperatur 121oC didalam otoklaf.
Dalam cara menentukan daya tahan panas suatu spesies perlu diperhatikan syarat-syarat berikut:
- Berapa tinggi temperatur
- Berapa lama spesies itu berada dalam temperatur tersebut
- Apakah pemanasan bakteri itu dilakukan didalam keadaan kering ataukah didalam keadaan basah.
- Beberapa pH dari medium tepat bakteri itu dipanasi
- Sifat-sifat lain dari mediun tempat bakteri itu dipanasi, misal, bakteri yang dipanasi dalam air lebih cepat mati dari pada jika pemasanan itu dilakukan di dalam buah.
Di dalam keadaan basah, maka protein dari bakteri lebih cepat mengumpal, pada temperatur yang sama. Oleh karena itu, maka sterilisasi barang-barang gelas di dalam oven kering itu memerlukan temperatur yang lebih tinggi daripada 121oC dan waktu yang lebih lama daripada 15 menit.
Mengenai pH medium, bahwa sedikit perubahan pH menuju ke asam atau ke basa. Berhubunga dengan hal ini, maka buah-buahan yang masam itu lebuh mudah disterilkan daripada sayur-sayur atau daging.
Untuk menentukan temperatur yang dapat menantikan bakteri (temperatur maut) bagi bakteri digunakan pedoman terikat. Tempeartur maut (thermal death point) ialah temperatur yang serendah-rendahnya yang dapat membunuh bakteri yang berada di dalam standar medium selama 10 menit.
Perlu diperhatikan, bahwa tidak semua individu dari suatu spesies itu mati bersama-sama pada suatu temperatur tertentu. Biasanya individu yang satu lebih tahan daripada yang lain terhadap suatu pemanasan, sehingga dikatakan adanya angka kematian pada suatu temperatur (thermal deat rate).
Sebaliknya, jika suatu standar temperatur suatu ditentukan seperti pada perusahaan pengawetan makanan atau dalam perusahaan susu, maka lamanya pemanasan merupakan faktor yang berbeda-beda bagi tiap-tiap spesies atau dapat dikatakan jumlah waktu diperlukan untuk membunuh bakteri (thermal death time).
Umumnya bakteri lebih tahan temperatur rendah daripada temperatur tinggi. Hanya beberapa spesies neisseria mati karena pendinginan sampai 0oC dalam keadaan basah juga bakteri patogen yang biasa hidup didalam tubuh hewan atau manusia dapat bertahan sampai beberapa bulan pada temperatur titik beku.
Pembekuan sebenarnya tidak berpengaruh kepada spora, karena spora sangat sedikit mengandung air. Pembekuan bakterididalam air lebih cepat mebunuh bakteri daripada jika mebekukan dilakukan didalam buih-buih tidak membeku sekeras air beku.
Pembekuan secara perlahan-lahan dalam temperatur 16oC (es campur ragam) lebih efektif daripada pembekuan secara mendadak (cepat) dalam udara beku (-19oC). Selain itu, pembekuan secara terputus-putus ternyata lebih efektif daripada pembelahan secara terus-menerus.
Berasarkan suhu pertumbuhannya, bakteri digolongkan menjadi tiga golongan, yaitu:
1. Bakteri termofil (politermik), ialah bakteri yang dapat tumbuh dengan baik pada suhu 50-60oC. Meskipun demikian bakteri termofil dapat tumbuh pada suhu antara 32oC sampai 75oC.
2. Bakteri golongan musafil, ialah bakteri yang dapat umbuh dengan baik pada suhu 25oC – 40oC, tetapi jarak suhu pertumbuhannya bisa antara 5oC sampai 55oC
3. Bakteri golongan musofil, ialah bakteri yang dapat tumbuh dengan baik pada suhu 15oC – 20oC dengan jarak suhu pertumbuhan antara -10oC sampai 40oC.
Pengaruh suhu pada pertumbuhan bakteri akan tampak jelas pada siklus pertumbuhannya, terutama perpanjangan atau perpendekan fase adaptasinya tergantung tinggi rendahnya suhu. Suhu yang tinggi menyebabkan fase adopsi menjadi lebih pendek, sebaliknya suhu rendah menyebabkan fase adaptasi menjadi lebih panjang. Contoh spesies bakteri yang tahan panas adalah thermus aquaticus, Bacillus caedo lyticus, dan Bacillus cadotenax.
Gambar 5.1 Grafik Pertumbuhan bakteri (mikroba)
(1) Fase lag, (2) Fase logaritmik awal, (3) Fase Logaritmik tengah (4) Fase Logarimik akhir, (5) Fase pertumbuhan stasioner, (6) Fase kematian awal, (7) Fase kematian logaritmik akhir.
Gambar 5.2 Grafik hubungan suku dengan pertumbuhan bakteri mikroba.
(A) Psikrofik
(B) Mesofili
(C) Termofilik
Arsir menunjukkan suhu optimum
Bakteri termofil agak menyakitkan pekerjaan pasturisasi, karena pemanasan pada pasturisasi itu hanya 70oC, sehingga spora-spora tidak mati. Spora babseri termafil juga merepotkan perusahaan pengawetan makanan. Selama bahan makanan didalam kaleng disimpan pada temperatur rendah, spora-spora tidak akan tumbuh menjadi bakteri. Akan tetapi, jika temperatur sampai naik sedikit, akan dapat merusak makanan sebagai akibat pertumbuhan spora-spora tersebut.
Bakteri psikofil dapat mengganggu makanan yang disimpan terlalu lama di dalam suhu rendah. Bakteri yang dapat hidup pada batas-batas temperatur yang sempit, misalnya gocococcus, itu hanya dapat hidup subur antara 30o dan 40oC, jadi batas antara minimum dan maksimum tidak terlampau besar, maka bakteri semacam isu disebut stenotermik. Sebaliknya E. Coli tumbuh baik antara suhu 8o – 46oC dan disebut euriternik artinya kisaran suhu pertumbuhannya besar.
2. Pengaruh Kebasahan dan Kekerangan
Berarti sebenarnya mahluk yang suka akan keadaan basah, bahkan dapat hidup di dalam air. Hanya didalam air tertutup tidak dapat hidup subur; hal ini karena kurangnya udara. Tanah yang cukup basah sangat baik bagi kehidupan bakteri.
3. Pengaruh Perubahan Nilai Osmosis
Pengaruh tekanan osmose pada pertumbuhan bakteri disebabkan oleh adanya perbedaan tekanan osmosa di dalam dan diluar sel yang akan menyebabkan gangguan pada s istem metabolisme. Jika lingkungan mempunyai tekanan osmosa yang besar akan dapat menyebabkan sel bakteri menjadi lisis (mengeluarkan cairan sel) sehingga dapat mengganggu metabolisme dalam sel. Meskipun demikian beberapa jenis bakteri dan juga mikroba lainnya ada yang mempunyai ketahanan terhadap tekanan osmosa tinggi, misalnya mikroba golongan osmofisik.
4. Pengaruh Sinar
Kebanyakan bakteri tidak dapat mengadakan fotositensis, bahkan setiap radiasi dapat berbahaya bagi kehidupan mikroba. Sinar yang nampak oleh mata kita, yaitu yang bergelombang 390 m - 760 m, tidak begitu berbahaya; yang berbahaya dengan panjang gelombang 240 m - 300 m. Lampu air raksa banyak memancarkan sinar gelombang pendek. Lebih dekat, pengaruhnya lebih buruk dan bakteri dapat mati seketika, sedang pada jarak yang agak jauh hanya menganggu perkembangbiakan bakteri.
Spora-spora dan virus lebih dapat bertahan terhadap sinar ”ultra-ungu” yang biasa dipakai untuk mensterilkan udara, air, plasma darah dan bermacam-macam bahan lainnya.
Sinar-X dan sinar radium yang bergelombang pendek daripada sinar ultra-ungu juga dapat membunuh mikroorganisme, akan tetapi memerlukan lebih banyak dosis daripada sinar ultra ungu. Bakteri yang disinari dengan sinar-X kerap kali mengalami mutasi.
5. Cela Karena Pengaruh Mekanik
Betapa kecil pengaruh tekanan udara terhadap kehidupan bakteri. Hal ini dapat diketahui dari hasil-hasil percobaab. Untuk menghentikan pembiakan bakteri diperlukan tekanan sebanyak 600 atm; untuk mematikannya diperlukan tekanan sebanyak 600 atm atau, sedang untuk pembunuh spora diperlukan 12.000 atom.
6. Pengaruh Kelembaban
Faktor kelembaban sangat memegang peranan pada pertumbuhan bakteri. Pada umumnya faktor kelembaban dikatikan dengan besarnya aktivitas air (aw) karena besarnya kelembaban misalnya = 100 kali nilai aw bahan. Besarnya aktifitas air dikaitkan dengan besarnya kadar air bahan. Tetapi perlu diketahui bahwa hubungan antara besarnya kada a ir dan besarnya air tidak linear. Besarnya aktifitas air dengan rumus Roult:
aw =
Dimana :
n1 dan n2 = Jumlah molekul air dan molekul soket.
Contoh : Akan dihitung besarnya aktifitas air (aw) larutan 0.1 Nacl. Larutan 0.1 M Nacl dibuat dengan melarutkan 5,8 gram da,am 1000 ml aquadest. Berat molekul NaCl = 58, dan berat molekul air (H2O) = 18
Jumlah molekul air =
Jumlah molekul NaCl =
Jadi besarnya aw larutan 0,1 M NaCl adalah
Contoh lain, besarnya aktivitas air lauran 0,4 NaCl menurut perhitungan dengan rumus Roult adalah 0,992. besarnya aktifitas air, juga ada kaitannya dengan tekanan osmosa. Pada umumnya, makin tinggi aktivitas airnya akan makin rendah tekanan somosenya.
B. Faktor Kimiawi
Yang tergolong faktor kimiawi antara lain ada 5 macam yang terpenting dan sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroba, yaitu pH lingkungan, kada air bahan, keadaan nutrien (gizi) substrak, besarnya potensial oksidasi, reduksi dan adanya bahan-bahan yang bersifat toksin atau penghambat.
a. ”pH”. Kebanyakan bakteri lebih suka hidup pada keadaan netral sampai sedikut basis (pH > 7). Pada keadaan asam (pH < 7) bakteri sukar mengadakan petumbuhan. Namun perlu diingat bahwa beberapa jenis bakteri dapat hidup baik pada keadaan asam.
b. Kadar air. Pengaruh kadar air lebih banyak dikalikan dengan besarnya aktivitas air. Hubungan antara besarnya kada air dengan dengan besarnya aktivitas air merupakan hubungan ”sorpsi isotermile” yang tidak linear. Meskipun demikian bakteri sukar hidup pada bahan yang berkadar air rendah.
c. Keadaan gizi substrak. Gizi merupakan sumber energi untuk pertumbuhan bakteri. Senyawa-senyawa berbentuk mikromolekul adalah yang paling disukai oleh bakteri. Tersedianya makanan dalam bahan sangat mempengaruhi kecepatan pertumbuhan bakteri.
d. Keadaan potensial reduksi-oksidasi. Proses reduksi-oksidasi merupakan perpindahan elektron antar komponen kimiawi, reduksi berarti penambahan elektron, sedang oksidasi berarti kehilangan atau penghambatan elektron. Penurunan poteisnal reduksi-oksidasi dapat menyebabkan pembebasan gas hidrogen sehingga dapat mereduksi metabolik-metabolik atau mengaktifkan pertumbuhan bakteri. Keadaan sebaliknya adalah penghambatan aad pertumbuhan.
e. Zat penghambat dan toksin. Oksigen dapat merupakan senyawa yang bersifat toksis. Bakteri tertentu tidak memerlukan oksigen di dalam hidupnya dan jika diberi atau terdapat osigen akan terjadi penghambatan pertumbuhan atau kematiannya. Bakteri ini tergolong pada bakteri ”an-aerob”. Sebaiknya sebagian bakteri memerlukan oksigen dan jika tidak terdapat oksigen akan menyebabkan penghambatan pertumbuhan atau kematiannya. Bakteri demikian digolongkan sebagai bakteri ”aerob”. Golongan bakteri ”fakultatif an aerob” atau ”fakultatif aerob” dapat hidup dengan atau tanpa adanya oksigen. Beberapa agensia kimia dapat merupakan penghambatan pada pertumbuhan bakteri, misalnya netrium nitrit, natrium bezoat, natrium propionat, garam NaCl. Penghambatan pertumbuhan bakteri oleh zat-zat kimia disebabkan karena terganggunya sistem metabolisme dalam sel, terutama pada sistem respirasinya.
5.3 Pengaruh Pegolahan/Pengawetan Dengan Suhu Rendah, Suhu Tinggi dan Zat-Zat Kimia Terhadap Pertumbuhan Mikroba
A. Pengaruh Suhu Rendah
Dalam banyak hal kerusakan bahan-bahan biologik seperti hasil-hasil perikanan dan bahan pangan lainnya terutama disebabkan oleh terjadinya otolisa atau karena pertumbuhan mikroba. Baik aktifitas enzim maupun pertumbuhan mikroba sangat dipengaruhi oleh suhu. Pada kondisi tertentu aktifitasnya menjadi dapat menurun, terhambat atau bahkan berhenti.
Suhu optimum di mana enzim dan mikroba mempunyai aktifitas yang paling baik, biasanya terletak pada suhu sekitar suhu kamar. Suhu rendah dapat menghambat aktivitas mikroba. Pertumbuhan bakteri pada umumnya mengikuti suatu kurva yang secara umum ada empat (4) tahap (fase) besar, yaitu adaptasi, eksponesial, stasioner dan tahap kematian. Penurunan suhu lingkungan tidak menyebabkan perubahan pola pertumbuhan lebih panjang, terutama pada tahap adaptasinya sehingga pertumbuhannya akan menjadi lambat. Pada umumnya, penurunan atau kematian suhu pada setiap 10oC sebagai parameter.
Penurunan atau kenaikan pertumbuhan bakteri. Pertumbuhan bakteri, terutama pada tahap eksponesial (logaritma), naik secara-utap setiap kenaikan suhu 10oC atau turun secara-utap jika diturunkan setiap 10oC.
Besarnya penurunan atau kenaikan pertumbuhan bakteri setiap perubahan suhu 10oC ini dinyatakan sebagai koefisien pertumbuhan ”Q10”. Besarnya Q10 untuk masing-masing bakteri berbeda-beda tergantung jenis bakteri. Untuk bakteri yang mempunyai Q10 besar akan cepat terhambat aktifitasnya (pertumbuhannya) jika suhunya diturunkan sedikit saja. Sebaiknya yang mempunyai Q10 kecil, baru terhambat jika penurunan suhu besar. Di sini lain aktifitas enzim juga akan terhambat dengan adanya penurunan suhu. Q10 = , dimana K1 dan K2 adalah waktu generasi pada perbedaan suhu 10oC.
Penurunan suhu, terutama jika sampai dbawah fisik beku air, dapat variabel membentuknya sebagai aiar sehingga konsentrasi garam dalam cairan sel pekat daripada keadaan semula. Jika proses pemukatan terus berlangsung, mada suatu saat besarnya konsentrasi garam akan tertentu dapat menyebabkan denaturasi protein. Oleh karena itu enzim merupakan protein, maka enzim juga tidak luput dari peristiwa denaturasi sehingga peranan enzim akan terganggu atau terhambat.
Enzim yang terhambat bisa merupakan enzim yang ada pada bahan (daging ikan) atau yang berasal dari mikroba. Terhambatnya enzim-enzim mikroba menyebabkan terganggunya sistem metabolisme dalam sel mikroba. Metabolisme pada mahluk hidup merupakan reaksi-reaksi biokimiawi, yaitu rekai-reaksi kimiawi, yang dibantu (dilakukan) oleh enzim-enzim. Reaksi tersebut beberapa ada yang memerlukan tenaga yang kecepatan reaksinya pada umumnya sangat dipengaruhi oleh suhu.
1. Pengaruh pendinginan terhadap mikroba
Pada umumnya pendinginan akan menghambat pertumbuhan mikroba, kecuali mikroba psikofilik. Akan tetapi pendinginan tidak dapat menghasilkan aktifitas metabolisme mikroba. Namun, dengan perlakuan pendinginan aktifiitas metabolisme mikroba berlangsung agak lambat yang ditandai dengan menurunnya kecepatan pertumbuhan. Contoh Pesudomans fragi.
Pengaruh pendinginan terhadap mikroba dalam bahan pangan tergantung pada sifat mikroba, dan suhu penyimpanannya. Semakin besar perbedaan suhi penyimpanan dengan suhu pertumbuhan optimum mikroba, maka kecepatan pertumbuhannya menjadi lambat dan akhirnya terhenti sama sekali. Mendekati suhu minimum untuk pertumbuhan mikroba, maka fase adaptasinya (fase lag) bertambah lama. Contohnya C.botulinum, yaitu kapang yang toleran terhadap suhu rendah, jenis kapan ini memiliki waktu lag satu hari pada suhu kamar dan meningkat menjadi 8 hari pada suhu -5oC.
Mikroba yang berada di baah suhu optimum pertumbuhan dapat mengalami perubahan morfologi dan fisiologi. Perubahan morfologi yang dialam E. Coli adalah penambahan ukuran sel dan pembentukan filamen, sedanakgn pada candida utilis terjadi kenaikan ukuran sel, dan pada Bacillus substili terjadi pembentukan dinding sel rangkap.
Perubahan fisiologi sel terjadi pada mikroba pembentuk figmen karetenoid. Pigmen ini cenderung dibentuk pada suhu rendah, hal ini dapat menyebabkan beberapa bahan pangan mengalami colour effect pada penyimpanan suhu rendah. Contoh lainnya adalah Pseudomonas cenderung memproduksi enzim lipase dan prtease pada suhu rendah.
2. Pengaruh pembekuan terhadap mikroba
Walaupun suhu diturunkan sampai -5oC, tetapi sel dan medium yang ada disekitarnya tetap dalam keadaan tidak beku. Hal ini lain karena depresi titik beku yang disebabkan oleh komponen-komponen tertentu. Apabila suhu diturunkan antara -5oC sampai -15oC, maka kristal es akan terbentuk di luar sel secara spontan karena adanya inti untuk untuk pembentukannya. Meskipun demikian isi sel tetap dalam kaedaan tidak beku, karena plasma membran dapat mencegah pembekuan kristal es didalam sel.
Pada pembekuan lambatm kristal es yang terbentuk di luar se relatif lebih besar. Akibat konsentrasi di luar sel akan mengalik keluar sehingga sel mengalami dehidrasi.
Pembekuan cepat; mempunyai kelebihan karena selain kristal es diluar juga didalam sel, sehingga walaupun ada sedikit perbedaan konsentrasi diantara kedua sisi, cairan sel yang keluar relatif kecil. Pada pembekuan sangat cepat, terbentuk kristal es yang relatif seragam dan berukuran kecil di dalam maupun di luar sel. Hal ini akan memperkecil terjadinya dehidrasi pada sel, karena konsentrasi di dalam dan diluar sel relatif sama.
B. Pengaruh Suhu Tinggi
Untuk mengendalikan pertumbuhan dan kegiatan mikroba dapat dilakukan dengan menggunakan peralatan suhu tinggi. Pada perlakuan diatas suhu maksimum pertumbuhan mikroba akan bersifat mematikan dan semakin tinggi suhunya akan semakin tinggi laju kematiannya.
Perlakuan suhu tingi (pemanasan) dalam waktu cukup lama dapat menyebabkan mikroba dan sporanya mati.
1. Perubahan fungsi senyawa-senyawa seluler
Perubahan ini mengarah kepada perubaha struktur protein, yaitu denaturasi. Keadaan ini menyebabkan inaktivasi enzim, sehingga sistem metabolisme terganggu atau menjadi rusak dan akhirnya tidak ada aktivitas sel.
2. Kerusakan Membran sel
Adanya perlakuan pemanasan akan menyebabkan kerusakan membrane sel. Dari hasil percobaan menunjukkan bahwa pada membrane luar sel E. coli yang diberikan peralatan panas akan terbentuk gelombang atau pembengkakan. Keadaan ini menunjukkan rusaknya ikatan antara lapisan membrane luar dengan lapisan peptidogeikan dan membran sitoplasma.
Teori lain mendengarkan bahwa adanya kerusakan pada membran sel akan menyebabkan pembebasan fraksi lipida membrane sitoplasma yang merpakan senyaa penghalang keluar masuk molekul secara bebas serta berperan dalam reaksi biokimia sel. Akibatnya membrane sel akan kehilangan sifat selektifitasnya.
3. Keracunan
Kemungkinan lain bisa terjadi, yaitu sel dipanaskan akan menyebabkan metabolisme sel dipercepat sehingga sel menjadi keracunan oleh produk metabolismenya sendiri. Akan tetapi, dalam hal ini belum dikeahui waktu yang tepat (cuku) antara pemanasan sampai kematian sel akibat pengumpulan substansi bevacum.
4. Kerusakan Deoxybonuclei Acid (DNA)
Adanya pemanasan berakibat rusaknya DNA, baik secara langsung maupun tidak langsung. Kerusakan DNA dapat terjadi secara langsung, yaitu rusaknya ikatan hidrogen molekuler DNA.
Kerusakan ini sifatnya irreversibel sebagai akibat pemanasan. Sedangkan kerusakan DNA secara tidak langsung dapat disebabkan karena aktivasi enzim nukleus oleh panas.
C. Pengaruh za-zat kimia terhadap mikroba
1. Asam-asam organik
a. Asam-asam organik dapat ditambahkan kedalam bahan pangan dengan tujuan untuk pengawetan dan memperbaiki rasa, mengatur keasamam (pH), stabilitasi warna dan mengikat logam.
Asam-asa organik diperoleh dari fermentasi. Misalnya fermentasi asam cuka (asam asetat) dan alkohol oleh bakteri Acetobater aceti. Femerntasi asam laktat oleh bakteri Lactobacillus bulgarieus dan Streptococcus thermphilis sering digunakan dalam pembuatan yogurt (susu asam).
b. Asam-asam organik dapat ditambahkan ke dalam bahan pangan dengan tujuan khusus sebagai pengawet. Hal ini didasarkan atas sifat antimikrobanya yang sangat kuat. Asam ini disebut asam liffilat diatanraya adalah asam benzoat, asan sorbat dan asam propionat, yang ditambahkan sebagai pengawet berkisar 0,05 – 0.1%.
Asam litofilat (HA) yang berbeda diluar sel akan masuk menembuk membran sitoplasma. Didalam sel, HA akan berdosisoasi menjadi H dan A. Selanjutnya H akan dikelaruarkan dari sel dengan menggunakan energi yang beberapa adenosine triphsophat (ATP). Jadi semakin banyak H maka semakin kekurangan ATP sehingga mikroba tidak dapat tumbuh.
Berikut ini akan diuraikan sifat asam-asam organik:
1. Asan Benzoat (COH5 COOH),
- Efektif pada bahan pangan yang mempunyai nilai pH 2,5 – 4,0; pada pH 4,0 sebanyak 60% asam benzoat undisosiasi; pada pH 6,0 sebanyak 1m5% asam benzoat undisosiasi.
- Bersifat fungsitatik, yaitu menghambat pertumbuhan fungsi (kapang dan khamir)
2. Asam sorbat (CH3 – CH = CH – CH = CH – COOH)
- Bersifat fungsitatik
- Efektif pada pH dibawah 6,0; pada pH 4,0 sebanyak 86% asam sobat undisosiasi; pada pH 6,0 sebanyak 6% asam sorbat undisosiasi.
- Beberapa bakteri yang dapat dihambat oleh asam sorbat adalah “salmonella”, “streptococcus” dan “staphylococcus”.
3. Asam Propionat (CH3-CH2-COOH)
- Bersifat fungsistatik terhadap kapang
- Sering digunakan untuk pengawetan roti
- Efektif pada pH di bawah 6.0; pada pH 4.0 sebanyak 80% asam propionat undisosiasi; pada pH 6.0 sebanyak 6,7% asam propionat undisosiasi.
2. Grup sulit (biasanya dalam bentuk gara Natrium dan Kalium)
Sulfit biasanyadigunakan dalam industri pengeringan buah-buahan, sayuran dan industri anggur, yaitu untuk mengurangi mikroba kontaminan bahan mentah serta untuk sanitasi peralatan.
Sulfit yang sering digunakan adalah sulfat dioksida (SO2), sulfit (SO23), dan bisulfit (H2SO3-). Mekanisme kerja sulfit adalah.
A. Komponen pereduksi (sulfit) mengurangi oksigen dalam banah pangan sehingga mengakibatkan pertumbuhan mikroba aerob terhambat
B. Sulfit akan mereduksi ikatan disulfida pada asam amino (protein/enzim) sehingga mengganggu kerja enzim mikroba.
C. Sulfit akan mencegah reaksi kecoklatan enzimatis sehingga produk lebih putih karena enzim penyebab kecoklatan tereduksi.
3. Nitrat dan Nitrit
Nitrat yang ditambahkan ke dalam bahan pangan sedikit-sedikit demi sedikit dalam direduksi menjadi nutrit. Jumlah yang diperbilehkan untuk mengawetkan adalah 150 ppm. Nitrat sering digunakan untuk mengawetkan daging, yaitu berguna untuk stabilitasi warna daging. Reaksi nitrit terhadap daging adalah sebagai berikut:
R1 R1
N – H + HONO N – N = O + H2O
R2 R2
Senyawa dalam daging nitrosamin
(bersifat karsinogentik)
Tujuan penggunaan nutrit pada daging adalah:
a. Membentuk warna merah stabil
b. Mencegah germinasi spora C. botulinum
c. Membentuk cita rasa
Sifat-sifat nitir sebagai bahan pengawet, antara lain:
a. Nitrit yang ditambahkan dalambahan pengembangan bahan tersebut dipanaskan bisa meningkatkan daya awet 10 kali lebih lama daripada bahan pangan dipanaskan terlebih dahulu selanjutnya ditambahkan nutrit (Perigo).
b. Selama penyimpanan mengakibatkan konsentrasi nitrit semakin menurun
c. Sifat anti-botolinum nitrit tidak dipengaruhi oleh pH, kandungan garam, suhu, dan jumlah spora C. botulinum
4. Etilen dan Propilen Oksida
H2C CH2
H2C CH2 – CH3
Etilen oksida Propilen oksida
Aplikasi penggunaan etiklen dan propilen adalah untuk sterilisasi suhu rendah (cold sterilization). Misalnya, untuk sterilisasi alat-alat plastik, dan rempah-rempah. Mekanisme reaksi.
H2C H2C
H2C H2C – OH
Radikal bebas
5. Gula dan Garam
Pengaruh gula dan garam terhadap mikrobada adalah:
a. Mampu mengikat air sehingga menurunkan aw pangan. Disamping itu juga menyerap/mengikat air mikroba sehingga sel mikroba mengkerat.
b. Meningkatkan tekanan osmosis sehingga sel mikroba mengalami plasmolisis (kehilangan air)
Sifat garam (NaCl) antara lain:
a. NaCl dapat berdisosiasi menjadi Na+ dan Cl- yang berlebihan merupakan senyawa beracun bagi mikroba
b. Menurunkan kelarutan oksigen dalam air sehingga dapat menghambat mikroba aerob dan menghambat reaksi pencoklatan (browning reactio) pada pangan.
c. Mengakibatkan dimaterasi protein sehingga protein (enzim) mikroba menjadi inaktif.
d. Sel menjadi lebih sensitif terhadap karbondioksida.
Tabel 5.1 Kemampuan setiap jenis mikroba untuk mentolerir NaCl
Nama Group Nama Mikroba % NaCl yang Ditolerir
Non Holofilik Sprillium serpens
Escherichia coli 0 – 1
0 – 4
Mikroba Laut Alteromonas haloplankstis
Pesudomonas marina 0,2 – 5
0,1 – 5
Halofilik Moderat Micrococcus halodenitrican
Vibrio costicolus 2,3 – 20,5
2,3 – 20,5
Halopilik Kuat Halobacterium salinarium
Sacrina morrhuae 12 – 36
5 – 36
6. Alkohol
Alkohol yang dapat digunakan untuk mematikan mikroba adalah:
a. Etanol (Etil alkohol/alkohol), dapat menyebabkan koagulasi dan denaturasi protein. Alkohol 70-95% bersifat germisida (mematikan mikroba). Bir dan anggur ringan mempunyai kadar etanol rendah sehingga tidak cukup untuk mengawetkan.
b. Metanon, bisa mengawetkan,tapi karena dapat meracuni sehingga tidak dipakai untuk pengawetan pangan.
c. Gliserol, mempunyai sifat mengikat air sehingga dapat menurunkan a¬w pangan.
d. Propilen glikol, bersifat menghambat kapang.
7. Antibiotik
a. Oksitetrasiklin dan khlortetrasiklin bersifat mengikat logam sehingga mikroba kekurangan logam (mineral) yang berakibat menghambat pertumbuhan mikroba. Antibiotik ini apabila digunakan untuk mengawetkan daging/ikan biasanya dikombinasi dengan pendinginan sehingga bakteri yang kurang toleran terhadap suhu rendah (Proteus, Pseudomonas, Achromobacter) terhambat pertumbuhanna.
b. Nisin digunakan untuk pengawetan roti dan keju
8. Asap Kayu
Tujuan penggunaan asap kayu dalam pengolahan adalah pengawetan, menambah cita rasa, memperbaiki warna, dan mengepukkan daging/ikan.
Komponen asap mengandung berbagai senyawa volatil yang bersifat bakterisidal (mematikan bakteri). Komponen-komponen yang terkandung dalam asap, antara lain formalderhida, fenol, asam format, asam kparoat, keton, asetat dehida, guakinol, katekhlol, metil-katekhol dan pirogalol.
9. Bumbu (Rempuh-rempuh)
a. Cengkeh, mengandung aldehid sinamat dan engenol yang bersifat bakteriostatik.
b. Bawang merang dan putih, mengandung alerolein yang bersifat bakteriostatik (Menghambat Bacillus subtites dan E.coli.
c. Kunyit , mengandung kurfurming yang bersifat menghambat bakteri gram positif berbentuk batang.
d. Lada hitam dan putih, digunakan untuk membuat ragi karena dapat merangsang pertumbuhan kapang dan khamir.
5.4 Analisa Laju Pertumbuhan Mikroba Pada Suhu Kamar, Suhu Dingin, Suhu Beku, dan Kondisi Asam, Basa, dan Garam
A. Bahan dan Alat
1. Bahan
- Ikan segar
- PCA
- KH2 PO4
- Aquadest
- Aluminium Poil
- Kpas
2. Alat
- Autoclcave, Inkubator, Erlenmeyer dan gelas piala
- Timbangan, cawan petridest dan Bunsen
- Pipet otmatatis (pipet skala)
- Koloni counter, Batang gelas
- Blender, tabung reaksi
B. Prosedur Kerja
1. Blender 25 gram contoh dalam 225 ml larutan KH2PI4 selama 1 menit (pengenceran 10-1)
2. Buat pengenceran 10-2 dan 10-3
3. Buat media PCA pada cawan petridist sebanyak 12 – 15 ml setiap cawan petri.
4. Masukkan masing-masing pencenrean (10-1, 10-2 dan 10-3) 1 ml ke dalam cawan petriadist dengan metode permukaan dan diratakan dengan batang gelas
5. Cawan pteridist ditutup dan dikatakan secara terbalik di dalam inkubator, kemudian diinkubasi pada suhu 24-28 jam.
6. Amati adanya pertumbuhan mikroba dengan menghitung angka lempeng total (ALT)
7. Langkah prosedur ini pada contoh yang berbeda kondisinya
8. Bandingkan laju pertumbuhan mikroba pada kondisi suhu ”normal”/suhu kamar, ”Suhu dingin” dan pembekuan untuk 0 hari, 1 hari, dan 2 hari.
9. Catat lagi pertumbuhan mikroba pada kondisi asam, basa dangaram untuk 0 hari, 1 hari, dan 2 hari.
C. Tabel hasil pengamatan
Lama Penyimpanan ikan (sampel) Suhu Penyimpanan Ikan (contoh) Angka Lempeng Totap (ALT)
O hari - Suhu kamar
- Suhu dingin (5-10oC)
- Suhu beku (0-1-5oC) ....................................
....................................
....................................
1 hari - Suhu makar
- Suhu dingin (5-10oC)
- Suhu beku (0-1-5oC) ....................................
....................................
....................................
2 hari - Suhu makar
- Suhu dingin (5-10oC)
- Suhu beku (0-1-5oC) ....................................
....................................
....................................
D. Tabel Hasil Pengamatan
Lama Penyimpanan ikan (sampel) Kondisi Penyimpanan Angka Lempeng Total (ATL)
O hari - Asam
- Basa
- Garam ....................................
....................................
....................................
1 hari - Asam
- Basa
- Garam ....................................
....................................
....................................
2 hari - Asam
- Basa
- Garam ....................................
....................................
....................................
LEMBAR LATIHAN 5
A. Jawab dengan singkat
1. Jelasnya pengertian pertumbuhan mikroba
2. Sebutkan tahapan (fase) pertumbuhan mikroba
3. Sebutkan yang termasuk faktor fisik, kimiawi yang berpengaruh pada pertumbuhan mikroba
4. Uraikan minimal 2 contoh pengaruh pengolahan dengan suhu rendah suhu tinggi dan zat-zat kimia terhadap pertumbuhan mikroba
5. Uraikan 3 golongan bakteri (mikroba) berdasarkan suhu pertumbuhan
B. Beri tanda silang (X) pada salah satu jawaban yang dianggap benar
1. Bakteri golongan psikofilik adalah bakteri yang dapat tumbuh dengan baik pada:
A. Suhu tinggi
B. Suhu kamar
C. Suhu rendah
D. A, B, dan C benar
2. Fase lag adalah tahan pertumbuhan bakteri:
A. Fase kematian
B. Fase adaptasi
C. Fasi tepat
D. Pertumbuhan cepat
3. Fase pertumbuhan bakteri yang sangat cepat di sebut fase
A. Logaritmik
B. Stasioner
C. Adaptasi
D. B dan c benar
4. Yang termasuk faktor fisi (alam) yang mempengaruh pertumbuhan
A. Temperatur
B. Nilasi osmatik
C. Radiasi
D. pH lingkungan
5. Asam sobat adalah jenis asam organik yang memiliki sifat-sifat
A. Fungistatik
B. Bakteriosidal
C. Efektif pada pH diatas 7
D. Semuanya salah
6. Jenis bakteri yang dalam pertumbuhannya sangat tergantung adanya oksigen.
A. An-aerobik
B. Aerobik
C. Fakulatatif an-aerobik
D. A dan B benar
7. Bawang merah dan bawang putih mengandung ”akrolein” yang bersifat:
A. Fungistik
B. Bakterisidal
C. Bakteristatik
D. Fungisidal
8. Komponen asap yang mengandung senyawa valatif bersifat:
A. Bakterisidal
B. Bakteri statik
C. Fungisidal
D. Fungistatik
9. Faktor intrinsik artinya faktor yang berasal dari:
A. Lingkungan
B. Mikroba sendiri
C. A dan B benar
D. A dan B salah
10. Fase stasioner adalah keadaan bakteri:
A. Terjadi lebih banyak kematian
B. Terjadi pertumbuhan cepat
C. Adanya keseimbangan yang matidan yang hidup
D. Terjadi penyusaian diri dengan lingkungan
LEMBAR EVALUASI – PRE TEST
A. Jawab dengan singkat soal-soal berikut:
1. Tuliskan definisi pertumbuhan mikroba
2. Sebutkan fase-fase petumbuhan mikroba
3. Sebutkan 3 contoh yang termasuk faktor kimia dan fisik yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba
4. Tuliskan 3 golongan bakteri berdasarkan suhu pertumbuhannya
5. Bandingkan pengaruh suhu rendah, suhu tinggi dan zat-zat kimia terhadap pertumbuhan mikroba.
LEMBAR EVALUASI POST TEST
A. Jawab dengan singkat soal-soal berikut
1. a. Jelakan pengertian pertumbuhan mikroba
b. Jelakan tahap-tahap pertumbuhan mikroba
2. Uraikan prinsip perbedaan antara faktor fisik dan faktor kimia yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba
3. Bandingkan pengaruh suhu rendah dan suhu tinggi terhadap pertumbuhan mikroba.
4. Jelaskan 3 golongan bakteri berdasarkan kebutuhan oksigen dalam pertumbuhannya
5. Sebutkan 3 golongan bakteri bedasarkan suhu pertumbuhannya
6. lakukan analisa laju pertumbuhan mikroba terhadap suhu kamar, suhu dingin, suhu beku, dan kondisi asam.
B. Jawab ”B” bila pernyataan benar, dan ”S” bila salah
1. B – S Pertumbuhan mikroba adalah kenaikan jumlah dan volume/ massa sel.
2. B – S Fase lag (adaptasi) adalah tahap pertumbuhan awal mikroba
3. B – S Bakteri yang tahan terhadap panas (suhu tinggi) disebut mesofilik.
4. B – S Salah satu yang termasuk dalam faktor alam (fisik) dalam pertumbuhan mikroba adalah suhu (temperatur)
5. B – S Cengeh mengandung aldehida sinamat dan eugenol yang bersifat bakteriostatik
6. B – S Garam dapur (NaCl) bersifat pengawet karena dapat mengurangi kada air didalam bahan pangan
7. B – S Fase logaritman ialah pertumbuhan yang sangat cepat
8. B – S Jenis mikroorganisme yang dapat bertahan hidup pada temperatur beku adalah gelombang halofilik
9. B – S Secara umum, ada faktor yang sangat berpengaruh terhadap perkembangan mikroba, yaitu akar (ekstrensik) dan faktor insrinsik.
10. B – S Fase stasioner adalah tahap pertumbuhan mikroba yang menuju kematian (pemusnahan)
LEMBARAN KUNCI LATIHAN 5
A. Jawaban Essay
1. Pertumbuhan mikroba adalah kenaikan jumlah konstituen dalam jumlah sel atau massanya, diikuti perbanyakan sel.
2. Fase pertumbuhan mikroba adalah:
- Fase lag (adaptasi)
- Fase logaritmik (pertumbuhan cepat)
- Fase stasioner (fase statis/tetap)
- Fase death line (fase kematian)
3. a. Faktor fisik
- Temperatur
- Kebasahan / kekeringan
- Nilai osmotik
- Radiasi
- Penghancuran secara mekanik
b. Faktor kimnia
- pH lingkungan
- Kadar air
- Nutient (gizi)
- Potensial reduksi-oksidasi
- Toksin dalam bahan
4. Dua pengaruh dengan:
a. Suhu rendah terhadap pertumbuhan mikroba
- Menekan pertumbuhan mikroba
- Memperpanjang fase adaptasi
b. Suhu tinggi
- Membunuh mikroba
- Memusnahkan spora bakteri
c. Zat-zat kimia
- Membunuh mikroba (bakteri) atau bersifat bakterisidal
- Menekan pertumbuhan bakteri atau bakteriotatik
5. Tiga golongan bakteri berdasarkan suhu pertumbuhannya:
a. Thermofilik adalah bakteri yang dapat tumbuh dengan baik pada suhu 50-60oC meskipun masih bisa hidup kisaran 32oC-75oC
b. Mesofilik ialah bakteri yang dapat tumbuh pada kisaran suhu 25o-40oC, tetapi masih bisa hidup pada kesaran 5oC-55oC.
c. Psikrofilik adalah bakteri yang dapat tumbuh dengan baik pada kisaran suhu 15o-20oC jarah suhu 10oC-40oC.
B. Jawaban Pilihan
1. C 6. B
2. B 7. C
3. A 8. A
4. D 9. B
5. A 10. C
LEMBAR KUNCI EVALUASI – PRE TEST
A. Jawaban Essay
1. Definisi pertumbuhan ialah kenaikan jumlah konstien dalam jumlah sel atau massanya diikuti perbanyakan sel
2. Fase pertumbuhan mikroba
- Fase lag (adaptasi)
- Fase logaritma (pertumbuhan ganas)
- Fase stasioner (fase tetap)
- Fase kematian
3. Tiga faktor:
a. Fisik : - Temperatu (suhu)
- Nilai Osmois
- Radiasi
b. Kimiawsi: - pH lingkungan
- Nutrient
- Kada air
4. Tiga golongan bakteri berdasarkan suhu pertumbuhannya:
1. Thermofilik
2. Mosofilik
3. Psikrofilik
5. a. Suhu rendah : - Menentukan perhubungan mikroba
b. Suhu tinggi - Membunuh/memusnahkan mikroba
c. Zat-zat kimia - Membunuh bakteri (pakterisidal)
- Menekan/menghambat bakteri (bakteriostatik)
LEMBAR KUNCI EVALUASI – POST TEST
A. Jawaban Essay
1. a. Pertumbuhan adalah pertambahan jumlah atau volume sel
b. Tahap-tahap pertumbuhan mikroba
- Fase Log (ase adaptasi)
- Fase logaritman ialah fase dimana perumbuhan mikroba sangat cepat
- Fase stasioner ialah fase tetap yaitu jumlah mikroba yang hidup dan mati seimbang/sama banyak.
2. Perbedaan faktor fisik dan kimia
a. Faktor fisik terdiri dari
- Suhu lingkungan
- Radiasi
- Kebasahan/Kekurangan
- Nilasi osmotik
b. Faktor kimia terdiri atas
- Toksin yang ada dalam bakau
- Kadar air
- pH lingkungan
- Zat gizi (nutrient)
- Oksidasi-reduksi
3. Suhu rendah, menghambat/menekan pertumbuhan mikroba
4. Tiga golongan mikroba bedasarkan kebutuhan oskigen (O2).
- Aerobik (bakteri yang butuh O2 dalam pertumbuhanny)
- An-aerobik (tidak membutuhkan O2 dalam perubahannya)
- An-aerobik fakultaty, artinya ada atau tidak adak oksigen (O2), tetap dapat tumbuh dengan baik
5. Tiga golongan bakteri berdasarkan suhu pertumbuhannya:
a. Thermofisik
b. Mesofilik
c. Psikrofilik
6. Mendemonstasikan cara melakukan analisa laju pertumbuhan mikroba terhadap suhu kamar, suhu dingin, suhu beku, dan kondisi asam, basa dan garam.
B. Jawaban Benar-Salah
1. B 6. B
2. S 7. B
3. S 8. S
4. B 9. B
5. B 10. S
DAFTAR PUSTAKA
Asriadi S., 1999. Laporan Kerja Praktek Mahasiswa, LPPMHP Surabaya. Jurusan TPHP, Bolisteknik Peratian Negeri Pangkep.
Bibiana W. Lay., 1994. Analisa Mikrobiologi Dilaboratorium. Raja Grafindo Persada. Jakarta.
Dwidjoseputro, D., 1990. Dasar-dasar Mikrobiologi . Djambatan. Malang
Fardiaz, S., 1989. Penuntun Praktikum Mikrobiologi Pangan. IPB. Bogor
Fardiaz., S. Analisa Mikrobiologi Pangan. PAU-Pangan dan IPB. Raja Grafindo Persada. Jakarta.
Natsir Djide dan Risco, G-B., 1987. Mikrobiologi Umum. Penuntun Praktek Laboratorium. MIPA Unhas-Makassar
Nurwantoro dan Abbas Siregar D., 1997. Mikrobiologi Pangan Hewan – Nabati. Kanisius. Yogyakarta
Ratna Siri H., 1993. Mikrobiologi Dasar-Dasar Praktik-Teknik dan Prosedur Dasar Laboratorium. Gramedia. Jakarta
Suwedo H., 1993. Teknologi, Pengolahan Hasil Perikanan. Leberty, Yogyakarta.
Tasir, Sriwati Maik, dan Luthfiah., 2002. Penuntun dan Laporan Praktikum Mikrobiologi TPHP. Politani Pangkep.
PERTUMBUHAN MIKROBA
Tujuan Instruksional Umum (TIU)
Setelah mempelajari modul ini mahasiswa diharapkan mampu membandingkan faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba.
Tujuan Instruksional Khusus (TIK)
Mahasiswa diharapkan mampu:
1. Menjelaskan definisi pertumbuhan dan kurva pertumbuhan mikroba
2. Menguraikan faktor fisik dan kimia yang mempengaruhi pertumbuhan mikrba
3. Membandingkan pengaruh pengelolahan dengan suhu rendah, suhu tinggi, dan zat-zat kimia terhadap pertumbuhan mikroba.
4. Melakukan analisa laju pertumbuhan mikroba terhadap suhu kamar, suhu dingin dan suhu beku, dan kondisi asam, basa dan garam.
KEGIATAN BELAJAR 5
5.1 Definisi pertumbuhan dan kurva pertumbuhan mikroba
a. Pertumbuhan Mikroba
Pertumbuhan mikroba (bakteri dan yeast) pada umumnya diartikan sebagai kenaikan jumlah konstuen sebagai kenaikan dalam sel-sel atau massanya, kemudian diiukti oleh perbanyakan sel sehingga jumlah sel menjadi bertambah banyak. Pertumbuhan bakteri dan yeast dapat diikuti paling mudah dengan penumbuhannya pada media pertumbuhan yang sesuai (cocok), kemudian menghitung unit koloni yang tumbuh pada media tersebut.
Untuk jamur, pengertian pertumbuhan agak berbeda sedikit karena bakteri, bersifat uniselular, sedangkan jamur bermiselia (membentuk benang-benang). Pertumbuhan jamur ditandai dengan bertambah panjannya dan banyaknya miselia. Untuk mengikuti pertumbuhan jamur berarti harus mengikuti perubahan panjang dan banyaknya miselia. Oleh karena itu, mengikuti pertumbuhan hamur yang terpenting adalah mengikuti kenaikan jumlah massanya. Secara tekni, dalam praktek hal ini sukar dikerjakan, dan biasanya dikerjakan seperti bakteri dan yeast, yaitu menumbuhkan jamur pada media pertumbuhan yang sesuai, biasanya PDA, kemudian menghitung unit koloni yang tumbuh.
Pada umumnya bakteri hanya mengenal satu macam pembiakan saja, yaitu pembiakan secara aseksual asam vegetatif. Pembiakan ini berlangsung cepat, jika f ak tor luar menguntungkan. Pelaksanaan pembiakan yaitu dengan pembelahan diri atau divisio. Pembelahan diri dapat dibagi atas 3 fase, yaitu:
a. Fase pertama, dimana sitoplasma terbelah oleh sekat yang tumbuh tegak lurus pada arah memanjang
b. Sekat tersebut diikuti oleh suatu dinding melintang dinding melintang ini tidak selalu merupakan penyekat yang sempurna; ditengah-tengah sering ketinggalan suatu lubang kecil, di mana protoplasma kedua sel baru masih tetap berhubungan yang disebut plasmodesimida.
c. Fase ketiga ialah terpisahnya kedua sel. Ada bakteri segera terpisah, yaitu yang satu terlepas sama sekali daripada yang lain, setelah dinding melintang menyekat secara sempurna. Bakteri jenis ini merupakan koloni yang merata, jika dipiara pada medium padat. Sebaliknya, bakteri-bakteri yang dindingnya lebih kokoh tetap bergantung dengan setelah pembelahan.
Jika faktor-faktor luar menguntungkan, maka setelah terjadi pembelahan, sel-sel baru membesar sampai masing-masing menjasi sebesar sel induk. Hal ini dimungkinkan karena gampangnya peresapan zat makanan yang tersedia di dalam medium.
Kokus membelah diri menjadi dua setengah bola, kemudian keduanya tumbuh menjadi dua bola yang masing-masing sebesar induk kokus. Ada basil yang setelah membelah diri, menjadi dua bagian yang masing-masing sebesar induk kokus. Sudah barang tentu kokus ini bukan kokus yang sebenarnya, sebab kokus ini kemudian memanjang menjadi basil seperti induk semula.
Di dalam koloni yang tua, pembesaran basik itu tidak seimbang dengan kecepatan pembelahannya, artinya banyak basil sebelum mencapai panjang yang sebelumnya telah mulai membelah lagi. Dengan demikian panjang basil dapat berbeda-beda, sedang diameternya tetap sama.
d. Grafik pertumbuhan mikroba
Dari suatu percobaan dengan Escherichia Coli dapat diketahui, bahwa bakteri ini tiap 20 menit mengadakan divisio, jika faktor-faktor luar seperti medium, kebasahan, pH, temperatur itu tetap baik. Kita dapat menghitung, berapa besar jumlah satu E.Coli setelah dibiarkan selama 24 jam, yaitu 272 = 22 x 270 atau lebih dari 4 x 1021.
Untunglah tidak semua bakteri itu estari kenyataannya menunjukkan, bahwa sampai sekarang dunia ini tidak penuh E. Coli. Sebab-sebab kematian bakteri antara lain:
1. Mungkin sekali zat makanan yang diperlukan menjadi berkurang (habis), sehingga kekurangan makanan (zat gizi) untuk mempertahankan hidup.
2. Mungkin juga, hasil ekskresi bakteri itu sendiri menjadi bertimbun-timbun, sehingga mengganggu pembiakan dan pertumbuhan.
Meskipun kedua faktor inid apat dihindarkan, namun kenyataan menunjukkan adanya pertu mbuhan koloni yang maksimal sebelum faktor-faktor tersebut mengganggu.
Jika dilakukan penelitian tentang kecepatan biak suatu bakteri (generation time/doubling time), tampak adanya suatu pola pertumbuhan koloni yang sama diantara berbagai spesies. Pola itu dapat diketemukan sebagai berikut:
Dari suatu piaraan yang cukup tua, diambil sedikit bakteri untuk ditanam pada suatu medium cair yang cocok. Berselang waktu yang sama diambil sejumlah medium sebanyak 1 ose yang berdiameter 3 mm, dan disebabkan pada agar dalam cawan petri. Jumlah koloni yang tumbuh dapat dihitung. Karena jumlahnya cukup besar, maka hanya diambil logaritma saya; hal ini memudahkan membuat grafik. Jika logaritmik dari jumlah ditulis dan pada ordinat, dan satuan waktu dituliskan pada absis, maka diperoleh kurva pertumbuhan mikroba.
Fase pertama, yaitu 1 – 2 jam setelah pemindahan, bakteri belum mengadakan pembiakan; fase ini disebut fase adaptasi. Fase ini disusul dengan fase kedua, dimana jumlah bakteri mulai bertambah sedikit demi sediki; sel-sel dalam fase ini tampak gemuk dan sehat.
Fase kedua ini disusuldengan ser pembiakan cepat (fase logaritma); pada fase ini pembiakan bakteri berlangsung paling cepat. Jika ingin mengadakan piaraan yang cepat tumbuh, maka bakteri dalam fase ini baik sekali untuk dijadikan inokulum. Fase ini disebut dengan fase pertumbuhan logarimik kerena jumlah sel meningkat secara logaritmik, yang dapat dihitung dengan rumus:
N1 = N0 x 2(t1-t2)
atau
Log N1 Log N0 + 0,301 (t1 – t0)
Dimana : N0 dan N1 masing-masing jumlah sel bakteri mula-mula dan setelah jangka waktu t1.
t0 – t1 adalah waktu yang diperlukan oleh bakteri untuk bekembang dari N0 menjadi N1, dan adalah kecepatan pertumbuhan rata-rata (specific growth rate). Fase pertumbuhan logaritmik seringkali juga disebut dengan faser pertumbuhan eksponensial dan masih dapat dibagi dalam tiga substase, yaitu:
1. Fase logaritmik awal, yang merupakan perubahan dari fase adaptasi ke fase logaritmuk yang sesungguhnya (fase logaritmik nyata). Perkmebangan jumlah bakteri berlangsung lambat.
2. Fase logaritmik tengah (nyata). Fase ini perkembangan jumlah bakteri cepat
3. Fase logaritmik akhir. Jumlah bakteri berkembang lambat meskipun masih secara logaritmik.
Fase berikutnya adalah fase pembiakan diperlambat. Hal ini mungkin karena adanya perubahan pH, penimbunan zat kotoran dan mungkin karena zat makanan sudah mengalami pengurangan. Kemduian datanglah fase, dimana jumlah bakteri yang berbiak sama dengan jumlah bakteri yang mati, sehingga kurva menunjukkan garis yang hampir horisontal; fase ini disebut fase konstan (fase stasioner).
Fase ini disusul dengan fase, dimana jumlah bakteri yang mati makin banyak, dan makin melebihi jumlah bakteri yang membelah diri. Grafiknya mulai menurun; fase ini disebut fase kematian. Akhirnya sampailah fase yang ditandari dengan cepat matinya bakteri (koloni); jumlah bakteri yang mati senantiasa bertambah keadaan ini dapat berlangsung beberapa minggu tergatung jenis dan keadaan medium dan faktor-faktor lingkungan. Kalau dibiarkan terus menerus, besar kemungkinan bakteri tidak dapat dihidupkan kembali kedalam medium baru.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri dapat terdiri atas faktor-faktor intrisnsik dan faktor ekstrinsik. Faktor intrinsik yang mempengaruhi pertumbhan bakteri antara lain adalah:
1. Jumlah bakteri tiap-tipa spesies (jensi) bakteri mempunyai ciri pertumbuhan yang berbeda-beda
2. Umur bakteri
3. Sifat gen
4. Kedudukan dan peranan (status) bakteri. Pertumbuhan bakteri berbentuk spora berbeda dengan pertumbuhan selnya.
5.2 Faktor Fisik dan Kimiawi
Yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba.
Tiap-tiap mahluk hidup, keselamatannya sangat tergantung kepada keadaan sekitarnya, terlebih-lebih mikroorganisme. Mahluk-mahluk halus ini tidak dapat menguasai faktor-faktor luar sepenuhnya, sehingga hidupnya sama sekali tergantung kepada keadaan sekelilingnya. Satu-satunya jalan untuk menyelamatkan diri ialah dengan menyesuaikan diri (adaptasi) kepada faktor-faktor luar. Penyesuaian diri dapat terjadi secara cepat serta bersifat sementara waktu, akan tetapi dapat perubahan itu bersifat permanen sehingga mempengaruhi bentuk morfologi serta sifat-sifat fisiologik yang turun temurun.
Kehidupan bakteri tidak hanya di pengaruhi oleh faktor lingkungan, tapi juga mempengaruhi lingkungan. Misalnya, bakteri termogenesis menimbulkan panas di dalam media tempat ia tumbuh. Bakteri dapat pula mengubah pH medium tempat ia hidup (perubahan secara kimia). Faktor lungkungan dapat dibagi atas faktor biotik dan abioitk. Faktor abiotik terdiri atas faktor alam (fisika) dan faktor kimia.
A. Faktor Fisika (Faktor Alam)
1. Temperatur
2. Kebasahan
3. Nilai osmolik dari medium
4. Radiasi oleh sinar biasa dan radiasi oleh sinar yang lain
5. Penghancuran secara mekanik
1. Pengaruh Temperatur
Daya tahan terhadap temperatur itu tidak sama bagi tiap-tiap spesies. Ada spesies yang mati setelah mengalami pemanasan beberapa menit di dalam cairan medium pada temperatur 60oC; sebaliknya, bakteri yang membentuk spora seperti genus Basillus dan genus Clostridium itu tetap hidup setelah diapansi dengan uap 100oC atau lebih selama + 30 menit. Untuk sterilisasi, maka syaratnya bakteri ialah pemanasan selama 15 menit dengan tekanan 15 pound serta temperatur 121oC didalam otoklaf.
Dalam cara menentukan daya tahan panas suatu spesies perlu diperhatikan syarat-syarat berikut:
- Berapa tinggi temperatur
- Berapa lama spesies itu berada dalam temperatur tersebut
- Apakah pemanasan bakteri itu dilakukan didalam keadaan kering ataukah didalam keadaan basah.
- Beberapa pH dari medium tepat bakteri itu dipanasi
- Sifat-sifat lain dari mediun tempat bakteri itu dipanasi, misal, bakteri yang dipanasi dalam air lebih cepat mati dari pada jika pemasanan itu dilakukan di dalam buah.
Di dalam keadaan basah, maka protein dari bakteri lebih cepat mengumpal, pada temperatur yang sama. Oleh karena itu, maka sterilisasi barang-barang gelas di dalam oven kering itu memerlukan temperatur yang lebih tinggi daripada 121oC dan waktu yang lebih lama daripada 15 menit.
Mengenai pH medium, bahwa sedikit perubahan pH menuju ke asam atau ke basa. Berhubunga dengan hal ini, maka buah-buahan yang masam itu lebuh mudah disterilkan daripada sayur-sayur atau daging.
Untuk menentukan temperatur yang dapat menantikan bakteri (temperatur maut) bagi bakteri digunakan pedoman terikat. Tempeartur maut (thermal death point) ialah temperatur yang serendah-rendahnya yang dapat membunuh bakteri yang berada di dalam standar medium selama 10 menit.
Perlu diperhatikan, bahwa tidak semua individu dari suatu spesies itu mati bersama-sama pada suatu temperatur tertentu. Biasanya individu yang satu lebih tahan daripada yang lain terhadap suatu pemanasan, sehingga dikatakan adanya angka kematian pada suatu temperatur (thermal deat rate).
Sebaliknya, jika suatu standar temperatur suatu ditentukan seperti pada perusahaan pengawetan makanan atau dalam perusahaan susu, maka lamanya pemanasan merupakan faktor yang berbeda-beda bagi tiap-tiap spesies atau dapat dikatakan jumlah waktu diperlukan untuk membunuh bakteri (thermal death time).
Umumnya bakteri lebih tahan temperatur rendah daripada temperatur tinggi. Hanya beberapa spesies neisseria mati karena pendinginan sampai 0oC dalam keadaan basah juga bakteri patogen yang biasa hidup didalam tubuh hewan atau manusia dapat bertahan sampai beberapa bulan pada temperatur titik beku.
Pembekuan sebenarnya tidak berpengaruh kepada spora, karena spora sangat sedikit mengandung air. Pembekuan bakterididalam air lebih cepat mebunuh bakteri daripada jika mebekukan dilakukan didalam buih-buih tidak membeku sekeras air beku.
Pembekuan secara perlahan-lahan dalam temperatur 16oC (es campur ragam) lebih efektif daripada pembekuan secara mendadak (cepat) dalam udara beku (-19oC). Selain itu, pembekuan secara terputus-putus ternyata lebih efektif daripada pembelahan secara terus-menerus.
Berasarkan suhu pertumbuhannya, bakteri digolongkan menjadi tiga golongan, yaitu:
1. Bakteri termofil (politermik), ialah bakteri yang dapat tumbuh dengan baik pada suhu 50-60oC. Meskipun demikian bakteri termofil dapat tumbuh pada suhu antara 32oC sampai 75oC.
2. Bakteri golongan musafil, ialah bakteri yang dapat umbuh dengan baik pada suhu 25oC – 40oC, tetapi jarak suhu pertumbuhannya bisa antara 5oC sampai 55oC
3. Bakteri golongan musofil, ialah bakteri yang dapat tumbuh dengan baik pada suhu 15oC – 20oC dengan jarak suhu pertumbuhan antara -10oC sampai 40oC.
Pengaruh suhu pada pertumbuhan bakteri akan tampak jelas pada siklus pertumbuhannya, terutama perpanjangan atau perpendekan fase adaptasinya tergantung tinggi rendahnya suhu. Suhu yang tinggi menyebabkan fase adopsi menjadi lebih pendek, sebaliknya suhu rendah menyebabkan fase adaptasi menjadi lebih panjang. Contoh spesies bakteri yang tahan panas adalah thermus aquaticus, Bacillus caedo lyticus, dan Bacillus cadotenax.
Gambar 5.1 Grafik Pertumbuhan bakteri (mikroba)
(1) Fase lag, (2) Fase logaritmik awal, (3) Fase Logaritmik tengah (4) Fase Logarimik akhir, (5) Fase pertumbuhan stasioner, (6) Fase kematian awal, (7) Fase kematian logaritmik akhir.
Gambar 5.2 Grafik hubungan suku dengan pertumbuhan bakteri mikroba.
(A) Psikrofik
(B) Mesofili
(C) Termofilik
Arsir menunjukkan suhu optimum
Bakteri termofil agak menyakitkan pekerjaan pasturisasi, karena pemanasan pada pasturisasi itu hanya 70oC, sehingga spora-spora tidak mati. Spora babseri termafil juga merepotkan perusahaan pengawetan makanan. Selama bahan makanan didalam kaleng disimpan pada temperatur rendah, spora-spora tidak akan tumbuh menjadi bakteri. Akan tetapi, jika temperatur sampai naik sedikit, akan dapat merusak makanan sebagai akibat pertumbuhan spora-spora tersebut.
Bakteri psikofil dapat mengganggu makanan yang disimpan terlalu lama di dalam suhu rendah. Bakteri yang dapat hidup pada batas-batas temperatur yang sempit, misalnya gocococcus, itu hanya dapat hidup subur antara 30o dan 40oC, jadi batas antara minimum dan maksimum tidak terlampau besar, maka bakteri semacam isu disebut stenotermik. Sebaliknya E. Coli tumbuh baik antara suhu 8o – 46oC dan disebut euriternik artinya kisaran suhu pertumbuhannya besar.
2. Pengaruh Kebasahan dan Kekerangan
Berarti sebenarnya mahluk yang suka akan keadaan basah, bahkan dapat hidup di dalam air. Hanya didalam air tertutup tidak dapat hidup subur; hal ini karena kurangnya udara. Tanah yang cukup basah sangat baik bagi kehidupan bakteri.
3. Pengaruh Perubahan Nilai Osmosis
Pengaruh tekanan osmose pada pertumbuhan bakteri disebabkan oleh adanya perbedaan tekanan osmosa di dalam dan diluar sel yang akan menyebabkan gangguan pada s istem metabolisme. Jika lingkungan mempunyai tekanan osmosa yang besar akan dapat menyebabkan sel bakteri menjadi lisis (mengeluarkan cairan sel) sehingga dapat mengganggu metabolisme dalam sel. Meskipun demikian beberapa jenis bakteri dan juga mikroba lainnya ada yang mempunyai ketahanan terhadap tekanan osmosa tinggi, misalnya mikroba golongan osmofisik.
4. Pengaruh Sinar
Kebanyakan bakteri tidak dapat mengadakan fotositensis, bahkan setiap radiasi dapat berbahaya bagi kehidupan mikroba. Sinar yang nampak oleh mata kita, yaitu yang bergelombang 390 m - 760 m, tidak begitu berbahaya; yang berbahaya dengan panjang gelombang 240 m - 300 m. Lampu air raksa banyak memancarkan sinar gelombang pendek. Lebih dekat, pengaruhnya lebih buruk dan bakteri dapat mati seketika, sedang pada jarak yang agak jauh hanya menganggu perkembangbiakan bakteri.
Spora-spora dan virus lebih dapat bertahan terhadap sinar ”ultra-ungu” yang biasa dipakai untuk mensterilkan udara, air, plasma darah dan bermacam-macam bahan lainnya.
Sinar-X dan sinar radium yang bergelombang pendek daripada sinar ultra-ungu juga dapat membunuh mikroorganisme, akan tetapi memerlukan lebih banyak dosis daripada sinar ultra ungu. Bakteri yang disinari dengan sinar-X kerap kali mengalami mutasi.
5. Cela Karena Pengaruh Mekanik
Betapa kecil pengaruh tekanan udara terhadap kehidupan bakteri. Hal ini dapat diketahui dari hasil-hasil percobaab. Untuk menghentikan pembiakan bakteri diperlukan tekanan sebanyak 600 atm; untuk mematikannya diperlukan tekanan sebanyak 600 atm atau, sedang untuk pembunuh spora diperlukan 12.000 atom.
6. Pengaruh Kelembaban
Faktor kelembaban sangat memegang peranan pada pertumbuhan bakteri. Pada umumnya faktor kelembaban dikatikan dengan besarnya aktivitas air (aw) karena besarnya kelembaban misalnya = 100 kali nilai aw bahan. Besarnya aktifitas air dikaitkan dengan besarnya kadar air bahan. Tetapi perlu diketahui bahwa hubungan antara besarnya kada a ir dan besarnya air tidak linear. Besarnya aktifitas air dengan rumus Roult:
aw =
Dimana :
n1 dan n2 = Jumlah molekul air dan molekul soket.
Contoh : Akan dihitung besarnya aktifitas air (aw) larutan 0.1 Nacl. Larutan 0.1 M Nacl dibuat dengan melarutkan 5,8 gram da,am 1000 ml aquadest. Berat molekul NaCl = 58, dan berat molekul air (H2O) = 18
Jumlah molekul air =
Jumlah molekul NaCl =
Jadi besarnya aw larutan 0,1 M NaCl adalah
Contoh lain, besarnya aktivitas air lauran 0,4 NaCl menurut perhitungan dengan rumus Roult adalah 0,992. besarnya aktifitas air, juga ada kaitannya dengan tekanan osmosa. Pada umumnya, makin tinggi aktivitas airnya akan makin rendah tekanan somosenya.
B. Faktor Kimiawi
Yang tergolong faktor kimiawi antara lain ada 5 macam yang terpenting dan sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroba, yaitu pH lingkungan, kada air bahan, keadaan nutrien (gizi) substrak, besarnya potensial oksidasi, reduksi dan adanya bahan-bahan yang bersifat toksin atau penghambat.
a. ”pH”. Kebanyakan bakteri lebih suka hidup pada keadaan netral sampai sedikut basis (pH > 7). Pada keadaan asam (pH < 7) bakteri sukar mengadakan petumbuhan. Namun perlu diingat bahwa beberapa jenis bakteri dapat hidup baik pada keadaan asam.
b. Kadar air. Pengaruh kadar air lebih banyak dikalikan dengan besarnya aktivitas air. Hubungan antara besarnya kada air dengan dengan besarnya aktivitas air merupakan hubungan ”sorpsi isotermile” yang tidak linear. Meskipun demikian bakteri sukar hidup pada bahan yang berkadar air rendah.
c. Keadaan gizi substrak. Gizi merupakan sumber energi untuk pertumbuhan bakteri. Senyawa-senyawa berbentuk mikromolekul adalah yang paling disukai oleh bakteri. Tersedianya makanan dalam bahan sangat mempengaruhi kecepatan pertumbuhan bakteri.
d. Keadaan potensial reduksi-oksidasi. Proses reduksi-oksidasi merupakan perpindahan elektron antar komponen kimiawi, reduksi berarti penambahan elektron, sedang oksidasi berarti kehilangan atau penghambatan elektron. Penurunan poteisnal reduksi-oksidasi dapat menyebabkan pembebasan gas hidrogen sehingga dapat mereduksi metabolik-metabolik atau mengaktifkan pertumbuhan bakteri. Keadaan sebaliknya adalah penghambatan aad pertumbuhan.
e. Zat penghambat dan toksin. Oksigen dapat merupakan senyawa yang bersifat toksis. Bakteri tertentu tidak memerlukan oksigen di dalam hidupnya dan jika diberi atau terdapat osigen akan terjadi penghambatan pertumbuhan atau kematiannya. Bakteri ini tergolong pada bakteri ”an-aerob”. Sebaiknya sebagian bakteri memerlukan oksigen dan jika tidak terdapat oksigen akan menyebabkan penghambatan pertumbuhan atau kematiannya. Bakteri demikian digolongkan sebagai bakteri ”aerob”. Golongan bakteri ”fakultatif an aerob” atau ”fakultatif aerob” dapat hidup dengan atau tanpa adanya oksigen. Beberapa agensia kimia dapat merupakan penghambatan pada pertumbuhan bakteri, misalnya netrium nitrit, natrium bezoat, natrium propionat, garam NaCl. Penghambatan pertumbuhan bakteri oleh zat-zat kimia disebabkan karena terganggunya sistem metabolisme dalam sel, terutama pada sistem respirasinya.
5.3 Pengaruh Pegolahan/Pengawetan Dengan Suhu Rendah, Suhu Tinggi dan Zat-Zat Kimia Terhadap Pertumbuhan Mikroba
A. Pengaruh Suhu Rendah
Dalam banyak hal kerusakan bahan-bahan biologik seperti hasil-hasil perikanan dan bahan pangan lainnya terutama disebabkan oleh terjadinya otolisa atau karena pertumbuhan mikroba. Baik aktifitas enzim maupun pertumbuhan mikroba sangat dipengaruhi oleh suhu. Pada kondisi tertentu aktifitasnya menjadi dapat menurun, terhambat atau bahkan berhenti.
Suhu optimum di mana enzim dan mikroba mempunyai aktifitas yang paling baik, biasanya terletak pada suhu sekitar suhu kamar. Suhu rendah dapat menghambat aktivitas mikroba. Pertumbuhan bakteri pada umumnya mengikuti suatu kurva yang secara umum ada empat (4) tahap (fase) besar, yaitu adaptasi, eksponesial, stasioner dan tahap kematian. Penurunan suhu lingkungan tidak menyebabkan perubahan pola pertumbuhan lebih panjang, terutama pada tahap adaptasinya sehingga pertumbuhannya akan menjadi lambat. Pada umumnya, penurunan atau kematian suhu pada setiap 10oC sebagai parameter.
Penurunan atau kenaikan pertumbuhan bakteri. Pertumbuhan bakteri, terutama pada tahap eksponesial (logaritma), naik secara-utap setiap kenaikan suhu 10oC atau turun secara-utap jika diturunkan setiap 10oC.
Besarnya penurunan atau kenaikan pertumbuhan bakteri setiap perubahan suhu 10oC ini dinyatakan sebagai koefisien pertumbuhan ”Q10”. Besarnya Q10 untuk masing-masing bakteri berbeda-beda tergantung jenis bakteri. Untuk bakteri yang mempunyai Q10 besar akan cepat terhambat aktifitasnya (pertumbuhannya) jika suhunya diturunkan sedikit saja. Sebaiknya yang mempunyai Q10 kecil, baru terhambat jika penurunan suhu besar. Di sini lain aktifitas enzim juga akan terhambat dengan adanya penurunan suhu. Q10 = , dimana K1 dan K2 adalah waktu generasi pada perbedaan suhu 10oC.
Penurunan suhu, terutama jika sampai dbawah fisik beku air, dapat variabel membentuknya sebagai aiar sehingga konsentrasi garam dalam cairan sel pekat daripada keadaan semula. Jika proses pemukatan terus berlangsung, mada suatu saat besarnya konsentrasi garam akan tertentu dapat menyebabkan denaturasi protein. Oleh karena itu enzim merupakan protein, maka enzim juga tidak luput dari peristiwa denaturasi sehingga peranan enzim akan terganggu atau terhambat.
Enzim yang terhambat bisa merupakan enzim yang ada pada bahan (daging ikan) atau yang berasal dari mikroba. Terhambatnya enzim-enzim mikroba menyebabkan terganggunya sistem metabolisme dalam sel mikroba. Metabolisme pada mahluk hidup merupakan reaksi-reaksi biokimiawi, yaitu rekai-reaksi kimiawi, yang dibantu (dilakukan) oleh enzim-enzim. Reaksi tersebut beberapa ada yang memerlukan tenaga yang kecepatan reaksinya pada umumnya sangat dipengaruhi oleh suhu.
1. Pengaruh pendinginan terhadap mikroba
Pada umumnya pendinginan akan menghambat pertumbuhan mikroba, kecuali mikroba psikofilik. Akan tetapi pendinginan tidak dapat menghasilkan aktifitas metabolisme mikroba. Namun, dengan perlakuan pendinginan aktifiitas metabolisme mikroba berlangsung agak lambat yang ditandai dengan menurunnya kecepatan pertumbuhan. Contoh Pesudomans fragi.
Pengaruh pendinginan terhadap mikroba dalam bahan pangan tergantung pada sifat mikroba, dan suhu penyimpanannya. Semakin besar perbedaan suhi penyimpanan dengan suhu pertumbuhan optimum mikroba, maka kecepatan pertumbuhannya menjadi lambat dan akhirnya terhenti sama sekali. Mendekati suhu minimum untuk pertumbuhan mikroba, maka fase adaptasinya (fase lag) bertambah lama. Contohnya C.botulinum, yaitu kapang yang toleran terhadap suhu rendah, jenis kapan ini memiliki waktu lag satu hari pada suhu kamar dan meningkat menjadi 8 hari pada suhu -5oC.
Mikroba yang berada di baah suhu optimum pertumbuhan dapat mengalami perubahan morfologi dan fisiologi. Perubahan morfologi yang dialam E. Coli adalah penambahan ukuran sel dan pembentukan filamen, sedanakgn pada candida utilis terjadi kenaikan ukuran sel, dan pada Bacillus substili terjadi pembentukan dinding sel rangkap.
Perubahan fisiologi sel terjadi pada mikroba pembentuk figmen karetenoid. Pigmen ini cenderung dibentuk pada suhu rendah, hal ini dapat menyebabkan beberapa bahan pangan mengalami colour effect pada penyimpanan suhu rendah. Contoh lainnya adalah Pseudomonas cenderung memproduksi enzim lipase dan prtease pada suhu rendah.
2. Pengaruh pembekuan terhadap mikroba
Walaupun suhu diturunkan sampai -5oC, tetapi sel dan medium yang ada disekitarnya tetap dalam keadaan tidak beku. Hal ini lain karena depresi titik beku yang disebabkan oleh komponen-komponen tertentu. Apabila suhu diturunkan antara -5oC sampai -15oC, maka kristal es akan terbentuk di luar sel secara spontan karena adanya inti untuk untuk pembentukannya. Meskipun demikian isi sel tetap dalam kaedaan tidak beku, karena plasma membran dapat mencegah pembekuan kristal es didalam sel.
Pada pembekuan lambatm kristal es yang terbentuk di luar se relatif lebih besar. Akibat konsentrasi di luar sel akan mengalik keluar sehingga sel mengalami dehidrasi.
Pembekuan cepat; mempunyai kelebihan karena selain kristal es diluar juga didalam sel, sehingga walaupun ada sedikit perbedaan konsentrasi diantara kedua sisi, cairan sel yang keluar relatif kecil. Pada pembekuan sangat cepat, terbentuk kristal es yang relatif seragam dan berukuran kecil di dalam maupun di luar sel. Hal ini akan memperkecil terjadinya dehidrasi pada sel, karena konsentrasi di dalam dan diluar sel relatif sama.
B. Pengaruh Suhu Tinggi
Untuk mengendalikan pertumbuhan dan kegiatan mikroba dapat dilakukan dengan menggunakan peralatan suhu tinggi. Pada perlakuan diatas suhu maksimum pertumbuhan mikroba akan bersifat mematikan dan semakin tinggi suhunya akan semakin tinggi laju kematiannya.
Perlakuan suhu tingi (pemanasan) dalam waktu cukup lama dapat menyebabkan mikroba dan sporanya mati.
1. Perubahan fungsi senyawa-senyawa seluler
Perubahan ini mengarah kepada perubaha struktur protein, yaitu denaturasi. Keadaan ini menyebabkan inaktivasi enzim, sehingga sistem metabolisme terganggu atau menjadi rusak dan akhirnya tidak ada aktivitas sel.
2. Kerusakan Membran sel
Adanya perlakuan pemanasan akan menyebabkan kerusakan membrane sel. Dari hasil percobaan menunjukkan bahwa pada membrane luar sel E. coli yang diberikan peralatan panas akan terbentuk gelombang atau pembengkakan. Keadaan ini menunjukkan rusaknya ikatan antara lapisan membrane luar dengan lapisan peptidogeikan dan membran sitoplasma.
Teori lain mendengarkan bahwa adanya kerusakan pada membran sel akan menyebabkan pembebasan fraksi lipida membrane sitoplasma yang merpakan senyaa penghalang keluar masuk molekul secara bebas serta berperan dalam reaksi biokimia sel. Akibatnya membrane sel akan kehilangan sifat selektifitasnya.
3. Keracunan
Kemungkinan lain bisa terjadi, yaitu sel dipanaskan akan menyebabkan metabolisme sel dipercepat sehingga sel menjadi keracunan oleh produk metabolismenya sendiri. Akan tetapi, dalam hal ini belum dikeahui waktu yang tepat (cuku) antara pemanasan sampai kematian sel akibat pengumpulan substansi bevacum.
4. Kerusakan Deoxybonuclei Acid (DNA)
Adanya pemanasan berakibat rusaknya DNA, baik secara langsung maupun tidak langsung. Kerusakan DNA dapat terjadi secara langsung, yaitu rusaknya ikatan hidrogen molekuler DNA.
Kerusakan ini sifatnya irreversibel sebagai akibat pemanasan. Sedangkan kerusakan DNA secara tidak langsung dapat disebabkan karena aktivasi enzim nukleus oleh panas.
C. Pengaruh za-zat kimia terhadap mikroba
1. Asam-asam organik
a. Asam-asam organik dapat ditambahkan kedalam bahan pangan dengan tujuan untuk pengawetan dan memperbaiki rasa, mengatur keasamam (pH), stabilitasi warna dan mengikat logam.
Asam-asa organik diperoleh dari fermentasi. Misalnya fermentasi asam cuka (asam asetat) dan alkohol oleh bakteri Acetobater aceti. Femerntasi asam laktat oleh bakteri Lactobacillus bulgarieus dan Streptococcus thermphilis sering digunakan dalam pembuatan yogurt (susu asam).
b. Asam-asam organik dapat ditambahkan ke dalam bahan pangan dengan tujuan khusus sebagai pengawet. Hal ini didasarkan atas sifat antimikrobanya yang sangat kuat. Asam ini disebut asam liffilat diatanraya adalah asam benzoat, asan sorbat dan asam propionat, yang ditambahkan sebagai pengawet berkisar 0,05 – 0.1%.
Asam litofilat (HA) yang berbeda diluar sel akan masuk menembuk membran sitoplasma. Didalam sel, HA akan berdosisoasi menjadi H dan A. Selanjutnya H akan dikelaruarkan dari sel dengan menggunakan energi yang beberapa adenosine triphsophat (ATP). Jadi semakin banyak H maka semakin kekurangan ATP sehingga mikroba tidak dapat tumbuh.
Berikut ini akan diuraikan sifat asam-asam organik:
1. Asan Benzoat (COH5 COOH),
- Efektif pada bahan pangan yang mempunyai nilai pH 2,5 – 4,0; pada pH 4,0 sebanyak 60% asam benzoat undisosiasi; pada pH 6,0 sebanyak 1m5% asam benzoat undisosiasi.
- Bersifat fungsitatik, yaitu menghambat pertumbuhan fungsi (kapang dan khamir)
2. Asam sorbat (CH3 – CH = CH – CH = CH – COOH)
- Bersifat fungsitatik
- Efektif pada pH dibawah 6,0; pada pH 4,0 sebanyak 86% asam sobat undisosiasi; pada pH 6,0 sebanyak 6% asam sorbat undisosiasi.
- Beberapa bakteri yang dapat dihambat oleh asam sorbat adalah “salmonella”, “streptococcus” dan “staphylococcus”.
3. Asam Propionat (CH3-CH2-COOH)
- Bersifat fungsistatik terhadap kapang
- Sering digunakan untuk pengawetan roti
- Efektif pada pH di bawah 6.0; pada pH 4.0 sebanyak 80% asam propionat undisosiasi; pada pH 6.0 sebanyak 6,7% asam propionat undisosiasi.
2. Grup sulit (biasanya dalam bentuk gara Natrium dan Kalium)
Sulfit biasanyadigunakan dalam industri pengeringan buah-buahan, sayuran dan industri anggur, yaitu untuk mengurangi mikroba kontaminan bahan mentah serta untuk sanitasi peralatan.
Sulfit yang sering digunakan adalah sulfat dioksida (SO2), sulfit (SO23), dan bisulfit (H2SO3-). Mekanisme kerja sulfit adalah.
A. Komponen pereduksi (sulfit) mengurangi oksigen dalam banah pangan sehingga mengakibatkan pertumbuhan mikroba aerob terhambat
B. Sulfit akan mereduksi ikatan disulfida pada asam amino (protein/enzim) sehingga mengganggu kerja enzim mikroba.
C. Sulfit akan mencegah reaksi kecoklatan enzimatis sehingga produk lebih putih karena enzim penyebab kecoklatan tereduksi.
3. Nitrat dan Nitrit
Nitrat yang ditambahkan ke dalam bahan pangan sedikit-sedikit demi sedikit dalam direduksi menjadi nutrit. Jumlah yang diperbilehkan untuk mengawetkan adalah 150 ppm. Nitrat sering digunakan untuk mengawetkan daging, yaitu berguna untuk stabilitasi warna daging. Reaksi nitrit terhadap daging adalah sebagai berikut:
R1 R1
N – H + HONO N – N = O + H2O
R2 R2
Senyawa dalam daging nitrosamin
(bersifat karsinogentik)
Tujuan penggunaan nutrit pada daging adalah:
a. Membentuk warna merah stabil
b. Mencegah germinasi spora C. botulinum
c. Membentuk cita rasa
Sifat-sifat nitir sebagai bahan pengawet, antara lain:
a. Nitrit yang ditambahkan dalambahan pengembangan bahan tersebut dipanaskan bisa meningkatkan daya awet 10 kali lebih lama daripada bahan pangan dipanaskan terlebih dahulu selanjutnya ditambahkan nutrit (Perigo).
b. Selama penyimpanan mengakibatkan konsentrasi nitrit semakin menurun
c. Sifat anti-botolinum nitrit tidak dipengaruhi oleh pH, kandungan garam, suhu, dan jumlah spora C. botulinum
4. Etilen dan Propilen Oksida
H2C CH2
H2C CH2 – CH3
Etilen oksida Propilen oksida
Aplikasi penggunaan etiklen dan propilen adalah untuk sterilisasi suhu rendah (cold sterilization). Misalnya, untuk sterilisasi alat-alat plastik, dan rempah-rempah. Mekanisme reaksi.
H2C H2C
H2C H2C – OH
Radikal bebas
5. Gula dan Garam
Pengaruh gula dan garam terhadap mikrobada adalah:
a. Mampu mengikat air sehingga menurunkan aw pangan. Disamping itu juga menyerap/mengikat air mikroba sehingga sel mikroba mengkerat.
b. Meningkatkan tekanan osmosis sehingga sel mikroba mengalami plasmolisis (kehilangan air)
Sifat garam (NaCl) antara lain:
a. NaCl dapat berdisosiasi menjadi Na+ dan Cl- yang berlebihan merupakan senyawa beracun bagi mikroba
b. Menurunkan kelarutan oksigen dalam air sehingga dapat menghambat mikroba aerob dan menghambat reaksi pencoklatan (browning reactio) pada pangan.
c. Mengakibatkan dimaterasi protein sehingga protein (enzim) mikroba menjadi inaktif.
d. Sel menjadi lebih sensitif terhadap karbondioksida.
Tabel 5.1 Kemampuan setiap jenis mikroba untuk mentolerir NaCl
Nama Group Nama Mikroba % NaCl yang Ditolerir
Non Holofilik Sprillium serpens
Escherichia coli 0 – 1
0 – 4
Mikroba Laut Alteromonas haloplankstis
Pesudomonas marina 0,2 – 5
0,1 – 5
Halofilik Moderat Micrococcus halodenitrican
Vibrio costicolus 2,3 – 20,5
2,3 – 20,5
Halopilik Kuat Halobacterium salinarium
Sacrina morrhuae 12 – 36
5 – 36
6. Alkohol
Alkohol yang dapat digunakan untuk mematikan mikroba adalah:
a. Etanol (Etil alkohol/alkohol), dapat menyebabkan koagulasi dan denaturasi protein. Alkohol 70-95% bersifat germisida (mematikan mikroba). Bir dan anggur ringan mempunyai kadar etanol rendah sehingga tidak cukup untuk mengawetkan.
b. Metanon, bisa mengawetkan,tapi karena dapat meracuni sehingga tidak dipakai untuk pengawetan pangan.
c. Gliserol, mempunyai sifat mengikat air sehingga dapat menurunkan a¬w pangan.
d. Propilen glikol, bersifat menghambat kapang.
7. Antibiotik
a. Oksitetrasiklin dan khlortetrasiklin bersifat mengikat logam sehingga mikroba kekurangan logam (mineral) yang berakibat menghambat pertumbuhan mikroba. Antibiotik ini apabila digunakan untuk mengawetkan daging/ikan biasanya dikombinasi dengan pendinginan sehingga bakteri yang kurang toleran terhadap suhu rendah (Proteus, Pseudomonas, Achromobacter) terhambat pertumbuhanna.
b. Nisin digunakan untuk pengawetan roti dan keju
8. Asap Kayu
Tujuan penggunaan asap kayu dalam pengolahan adalah pengawetan, menambah cita rasa, memperbaiki warna, dan mengepukkan daging/ikan.
Komponen asap mengandung berbagai senyawa volatil yang bersifat bakterisidal (mematikan bakteri). Komponen-komponen yang terkandung dalam asap, antara lain formalderhida, fenol, asam format, asam kparoat, keton, asetat dehida, guakinol, katekhlol, metil-katekhol dan pirogalol.
9. Bumbu (Rempuh-rempuh)
a. Cengkeh, mengandung aldehid sinamat dan engenol yang bersifat bakteriostatik.
b. Bawang merang dan putih, mengandung alerolein yang bersifat bakteriostatik (Menghambat Bacillus subtites dan E.coli.
c. Kunyit , mengandung kurfurming yang bersifat menghambat bakteri gram positif berbentuk batang.
d. Lada hitam dan putih, digunakan untuk membuat ragi karena dapat merangsang pertumbuhan kapang dan khamir.
5.4 Analisa Laju Pertumbuhan Mikroba Pada Suhu Kamar, Suhu Dingin, Suhu Beku, dan Kondisi Asam, Basa, dan Garam
A. Bahan dan Alat
1. Bahan
- Ikan segar
- PCA
- KH2 PO4
- Aquadest
- Aluminium Poil
- Kpas
2. Alat
- Autoclcave, Inkubator, Erlenmeyer dan gelas piala
- Timbangan, cawan petridest dan Bunsen
- Pipet otmatatis (pipet skala)
- Koloni counter, Batang gelas
- Blender, tabung reaksi
B. Prosedur Kerja
1. Blender 25 gram contoh dalam 225 ml larutan KH2PI4 selama 1 menit (pengenceran 10-1)
2. Buat pengenceran 10-2 dan 10-3
3. Buat media PCA pada cawan petridist sebanyak 12 – 15 ml setiap cawan petri.
4. Masukkan masing-masing pencenrean (10-1, 10-2 dan 10-3) 1 ml ke dalam cawan petriadist dengan metode permukaan dan diratakan dengan batang gelas
5. Cawan pteridist ditutup dan dikatakan secara terbalik di dalam inkubator, kemudian diinkubasi pada suhu 24-28 jam.
6. Amati adanya pertumbuhan mikroba dengan menghitung angka lempeng total (ALT)
7. Langkah prosedur ini pada contoh yang berbeda kondisinya
8. Bandingkan laju pertumbuhan mikroba pada kondisi suhu ”normal”/suhu kamar, ”Suhu dingin” dan pembekuan untuk 0 hari, 1 hari, dan 2 hari.
9. Catat lagi pertumbuhan mikroba pada kondisi asam, basa dangaram untuk 0 hari, 1 hari, dan 2 hari.
C. Tabel hasil pengamatan
Lama Penyimpanan ikan (sampel) Suhu Penyimpanan Ikan (contoh) Angka Lempeng Totap (ALT)
O hari - Suhu kamar
- Suhu dingin (5-10oC)
- Suhu beku (0-1-5oC) ....................................
....................................
....................................
1 hari - Suhu makar
- Suhu dingin (5-10oC)
- Suhu beku (0-1-5oC) ....................................
....................................
....................................
2 hari - Suhu makar
- Suhu dingin (5-10oC)
- Suhu beku (0-1-5oC) ....................................
....................................
....................................
D. Tabel Hasil Pengamatan
Lama Penyimpanan ikan (sampel) Kondisi Penyimpanan Angka Lempeng Total (ATL)
O hari - Asam
- Basa
- Garam ....................................
....................................
....................................
1 hari - Asam
- Basa
- Garam ....................................
....................................
....................................
2 hari - Asam
- Basa
- Garam ....................................
....................................
....................................
LEMBAR LATIHAN 5
A. Jawab dengan singkat
1. Jelasnya pengertian pertumbuhan mikroba
2. Sebutkan tahapan (fase) pertumbuhan mikroba
3. Sebutkan yang termasuk faktor fisik, kimiawi yang berpengaruh pada pertumbuhan mikroba
4. Uraikan minimal 2 contoh pengaruh pengolahan dengan suhu rendah suhu tinggi dan zat-zat kimia terhadap pertumbuhan mikroba
5. Uraikan 3 golongan bakteri (mikroba) berdasarkan suhu pertumbuhan
B. Beri tanda silang (X) pada salah satu jawaban yang dianggap benar
1. Bakteri golongan psikofilik adalah bakteri yang dapat tumbuh dengan baik pada:
A. Suhu tinggi
B. Suhu kamar
C. Suhu rendah
D. A, B, dan C benar
2. Fase lag adalah tahan pertumbuhan bakteri:
A. Fase kematian
B. Fase adaptasi
C. Fasi tepat
D. Pertumbuhan cepat
3. Fase pertumbuhan bakteri yang sangat cepat di sebut fase
A. Logaritmik
B. Stasioner
C. Adaptasi
D. B dan c benar
4. Yang termasuk faktor fisi (alam) yang mempengaruh pertumbuhan
A. Temperatur
B. Nilasi osmatik
C. Radiasi
D. pH lingkungan
5. Asam sobat adalah jenis asam organik yang memiliki sifat-sifat
A. Fungistatik
B. Bakteriosidal
C. Efektif pada pH diatas 7
D. Semuanya salah
6. Jenis bakteri yang dalam pertumbuhannya sangat tergantung adanya oksigen.
A. An-aerobik
B. Aerobik
C. Fakulatatif an-aerobik
D. A dan B benar
7. Bawang merah dan bawang putih mengandung ”akrolein” yang bersifat:
A. Fungistik
B. Bakterisidal
C. Bakteristatik
D. Fungisidal
8. Komponen asap yang mengandung senyawa valatif bersifat:
A. Bakterisidal
B. Bakteri statik
C. Fungisidal
D. Fungistatik
9. Faktor intrinsik artinya faktor yang berasal dari:
A. Lingkungan
B. Mikroba sendiri
C. A dan B benar
D. A dan B salah
10. Fase stasioner adalah keadaan bakteri:
A. Terjadi lebih banyak kematian
B. Terjadi pertumbuhan cepat
C. Adanya keseimbangan yang matidan yang hidup
D. Terjadi penyusaian diri dengan lingkungan
LEMBAR EVALUASI – PRE TEST
A. Jawab dengan singkat soal-soal berikut:
1. Tuliskan definisi pertumbuhan mikroba
2. Sebutkan fase-fase petumbuhan mikroba
3. Sebutkan 3 contoh yang termasuk faktor kimia dan fisik yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba
4. Tuliskan 3 golongan bakteri berdasarkan suhu pertumbuhannya
5. Bandingkan pengaruh suhu rendah, suhu tinggi dan zat-zat kimia terhadap pertumbuhan mikroba.
LEMBAR EVALUASI POST TEST
A. Jawab dengan singkat soal-soal berikut
1. a. Jelakan pengertian pertumbuhan mikroba
b. Jelakan tahap-tahap pertumbuhan mikroba
2. Uraikan prinsip perbedaan antara faktor fisik dan faktor kimia yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba
3. Bandingkan pengaruh suhu rendah dan suhu tinggi terhadap pertumbuhan mikroba.
4. Jelaskan 3 golongan bakteri berdasarkan kebutuhan oksigen dalam pertumbuhannya
5. Sebutkan 3 golongan bakteri bedasarkan suhu pertumbuhannya
6. lakukan analisa laju pertumbuhan mikroba terhadap suhu kamar, suhu dingin, suhu beku, dan kondisi asam.
B. Jawab ”B” bila pernyataan benar, dan ”S” bila salah
1. B – S Pertumbuhan mikroba adalah kenaikan jumlah dan volume/ massa sel.
2. B – S Fase lag (adaptasi) adalah tahap pertumbuhan awal mikroba
3. B – S Bakteri yang tahan terhadap panas (suhu tinggi) disebut mesofilik.
4. B – S Salah satu yang termasuk dalam faktor alam (fisik) dalam pertumbuhan mikroba adalah suhu (temperatur)
5. B – S Cengeh mengandung aldehida sinamat dan eugenol yang bersifat bakteriostatik
6. B – S Garam dapur (NaCl) bersifat pengawet karena dapat mengurangi kada air didalam bahan pangan
7. B – S Fase logaritman ialah pertumbuhan yang sangat cepat
8. B – S Jenis mikroorganisme yang dapat bertahan hidup pada temperatur beku adalah gelombang halofilik
9. B – S Secara umum, ada faktor yang sangat berpengaruh terhadap perkembangan mikroba, yaitu akar (ekstrensik) dan faktor insrinsik.
10. B – S Fase stasioner adalah tahap pertumbuhan mikroba yang menuju kematian (pemusnahan)
LEMBARAN KUNCI LATIHAN 5
A. Jawaban Essay
1. Pertumbuhan mikroba adalah kenaikan jumlah konstituen dalam jumlah sel atau massanya, diikuti perbanyakan sel.
2. Fase pertumbuhan mikroba adalah:
- Fase lag (adaptasi)
- Fase logaritmik (pertumbuhan cepat)
- Fase stasioner (fase statis/tetap)
- Fase death line (fase kematian)
3. a. Faktor fisik
- Temperatur
- Kebasahan / kekeringan
- Nilai osmotik
- Radiasi
- Penghancuran secara mekanik
b. Faktor kimnia
- pH lingkungan
- Kadar air
- Nutient (gizi)
- Potensial reduksi-oksidasi
- Toksin dalam bahan
4. Dua pengaruh dengan:
a. Suhu rendah terhadap pertumbuhan mikroba
- Menekan pertumbuhan mikroba
- Memperpanjang fase adaptasi
b. Suhu tinggi
- Membunuh mikroba
- Memusnahkan spora bakteri
c. Zat-zat kimia
- Membunuh mikroba (bakteri) atau bersifat bakterisidal
- Menekan pertumbuhan bakteri atau bakteriotatik
5. Tiga golongan bakteri berdasarkan suhu pertumbuhannya:
a. Thermofilik adalah bakteri yang dapat tumbuh dengan baik pada suhu 50-60oC meskipun masih bisa hidup kisaran 32oC-75oC
b. Mesofilik ialah bakteri yang dapat tumbuh pada kisaran suhu 25o-40oC, tetapi masih bisa hidup pada kesaran 5oC-55oC.
c. Psikrofilik adalah bakteri yang dapat tumbuh dengan baik pada kisaran suhu 15o-20oC jarah suhu 10oC-40oC.
B. Jawaban Pilihan
1. C 6. B
2. B 7. C
3. A 8. A
4. D 9. B
5. A 10. C
LEMBAR KUNCI EVALUASI – PRE TEST
A. Jawaban Essay
1. Definisi pertumbuhan ialah kenaikan jumlah konstien dalam jumlah sel atau massanya diikuti perbanyakan sel
2. Fase pertumbuhan mikroba
- Fase lag (adaptasi)
- Fase logaritma (pertumbuhan ganas)
- Fase stasioner (fase tetap)
- Fase kematian
3. Tiga faktor:
a. Fisik : - Temperatu (suhu)
- Nilai Osmois
- Radiasi
b. Kimiawsi: - pH lingkungan
- Nutrient
- Kada air
4. Tiga golongan bakteri berdasarkan suhu pertumbuhannya:
1. Thermofilik
2. Mosofilik
3. Psikrofilik
5. a. Suhu rendah : - Menentukan perhubungan mikroba
b. Suhu tinggi - Membunuh/memusnahkan mikroba
c. Zat-zat kimia - Membunuh bakteri (pakterisidal)
- Menekan/menghambat bakteri (bakteriostatik)
LEMBAR KUNCI EVALUASI – POST TEST
A. Jawaban Essay
1. a. Pertumbuhan adalah pertambahan jumlah atau volume sel
b. Tahap-tahap pertumbuhan mikroba
- Fase Log (ase adaptasi)
- Fase logaritman ialah fase dimana perumbuhan mikroba sangat cepat
- Fase stasioner ialah fase tetap yaitu jumlah mikroba yang hidup dan mati seimbang/sama banyak.
2. Perbedaan faktor fisik dan kimia
a. Faktor fisik terdiri dari
- Suhu lingkungan
- Radiasi
- Kebasahan/Kekurangan
- Nilasi osmotik
b. Faktor kimia terdiri atas
- Toksin yang ada dalam bakau
- Kadar air
- pH lingkungan
- Zat gizi (nutrient)
- Oksidasi-reduksi
3. Suhu rendah, menghambat/menekan pertumbuhan mikroba
4. Tiga golongan mikroba bedasarkan kebutuhan oskigen (O2).
- Aerobik (bakteri yang butuh O2 dalam pertumbuhanny)
- An-aerobik (tidak membutuhkan O2 dalam perubahannya)
- An-aerobik fakultaty, artinya ada atau tidak adak oksigen (O2), tetap dapat tumbuh dengan baik
5. Tiga golongan bakteri berdasarkan suhu pertumbuhannya:
a. Thermofisik
b. Mesofilik
c. Psikrofilik
6. Mendemonstasikan cara melakukan analisa laju pertumbuhan mikroba terhadap suhu kamar, suhu dingin, suhu beku, dan kondisi asam, basa dan garam.
B. Jawaban Benar-Salah
1. B 6. B
2. S 7. B
3. S 8. S
4. B 9. B
5. B 10. S
DAFTAR PUSTAKA
Asriadi S., 1999. Laporan Kerja Praktek Mahasiswa, LPPMHP Surabaya. Jurusan TPHP, Bolisteknik Peratian Negeri Pangkep.
Bibiana W. Lay., 1994. Analisa Mikrobiologi Dilaboratorium. Raja Grafindo Persada. Jakarta.
Dwidjoseputro, D., 1990. Dasar-dasar Mikrobiologi . Djambatan. Malang
Fardiaz, S., 1989. Penuntun Praktikum Mikrobiologi Pangan. IPB. Bogor
Fardiaz., S. Analisa Mikrobiologi Pangan. PAU-Pangan dan IPB. Raja Grafindo Persada. Jakarta.
Natsir Djide dan Risco, G-B., 1987. Mikrobiologi Umum. Penuntun Praktek Laboratorium. MIPA Unhas-Makassar
Nurwantoro dan Abbas Siregar D., 1997. Mikrobiologi Pangan Hewan – Nabati. Kanisius. Yogyakarta
Ratna Siri H., 1993. Mikrobiologi Dasar-Dasar Praktik-Teknik dan Prosedur Dasar Laboratorium. Gramedia. Jakarta
Suwedo H., 1993. Teknologi, Pengolahan Hasil Perikanan. Leberty, Yogyakarta.
Tasir, Sriwati Maik, dan Luthfiah., 2002. Penuntun dan Laporan Praktikum Mikrobiologi TPHP. Politani Pangkep.
Langganan:
Postingan (Atom)