MEKANISME KETAHANAN MIKROORGANISME

MEKANISME KETAHANAN

MIKROORGANISME

TERHADAP PROSES

PENGOLAHAN

MEKANISME KETAHANAN MIKROORGANISME

TERHADAP PROSES PENGOLAHAN

 Tujuan pengolahan pangan :

Memperpanjang masa simpan atau mengawetkan, membuat produk lain baik setengah jadi maupun yang siap untuk dikonsumsi

meningkatkan daya cerna dan penerimaannya.

 _{Tujuan pengawetan terhadap bahan pangan :}

1. Mencegah kerusakan fisik 2. Mencegah kerusakan kimia

3. Mencegah kerusakan biologis (mikrobiologi)

 3 kelompok proses pengawetan anti mikrobial terhadap pangan :

1. Proses pengawetan yang bersifat membunuh mikroorganisme 2. Proses pengawetan yang bersifat menghambat/memperlambat pertumbuhan mikroorganisme

3. Proses pengawetan yang mencegah masuknya mikroorganisme kedalam bahan pangan

1. Ketahanan Mikroorganisme Terhadap Panas

1. Pasteurisasi

Tujuan : 1. Untuk membunuh semua mikroorganisme patogen

2. Mengurangi jumlah mikroorganisme penyebab kerusakan makanan Pengawetan makanan

suhu tinggi mempengaruhi 1.2. M.o.Mutu Pada makanan yg _diawetkan

Suhu pasteurisasi membunuh mikroorganisme :

- _Khamir - _Kapang

- _{Bakteri gram negatif}

- _{Sel vegetatif bakteri gram positif}

Low Temperature Long Time (LTLT) (suhu 62,8 oC ~ 30’)

High Temperature Short Time (HTST) (Suhu 71,7 oC ~ 15’)

Pasteurisasi

2. Sterilisasi

Tujuan : untuk membunuh semua mikroorganisme yang ada dengan cara pengawetan dengan suhu tinggi (suhu 121 oC ~ 15’)

(suhu 135-150 oC ~ 2-6 detik)

Sterilisasi komersial : Sterilisasi untuk membunuh semua mikroorganisme

pembusuk yang dapat tumbuh pada kondisi penyimpanan yang normal. Contoh : makanan kaleng

 _{Suhu & waktu sterilisasi dipengaruhi :} 1. Sifat-sifat bahan pangan

2. pH

 _{Ketahanan panas diantara spesies mikroorganisme :}

Suhu optimum

pertumbuhan m.o. 1._2. Mikroorganisme psikrofilik_{Mikroorganisme mesofilik} 3. Mikroorganisme termofilik

 Kelompok mikroorganisme yg tahan suhu pasteurisasi :

1. Bakteri thermodurik : - Streptococcus - Lactobacillus

2. Bakteri termofilik : - Bacillus - Clostridium

2. Ketahanan Mikroorganisme terhadap Aktivitas Air Rendah

_{Tujuan penurunan aW : untuk menghambat pertumbuhan sel vegetatif, yaitu}

dengan cara pengeringan, penambahan garam atau gula.

_{Kebutuhan aW tiap mikroorganisme berbeda :}

- Bakteri aW > 0,90 - Khamir aW > 0,88 - Kapang aW > 0,80

_{Kebusukan makanan dapat dicegah dengan pengaturan aW < 0,70} _{Mekanisme ketahanan m.o terhadap aW rendah :}

M.O.

dapat mengimbangi tekanan osmotik diluar

Produksi senyawa-senyawa tertentu

(dapat meningkatkan tekanan osmotik dalam sel)

menyerap air kembali

Contoh :

1. Bakteri  asam-asam amino, K+ _{dan glukosa}

2. Khamir  alkohol polihidrat

 _{Kecepatan pertumbuhan sel pada aW rendah lambat, karena sebagian}

energi digunakan untuk mensintesis komponen intraseluler

 _{Sel m.o. dapat mengimbangi perubahan aW disekelilingnya, tetapi}

kemampuan sel terbatas sehingga pada aW yang sangat rendah/tekanan osmotik sangat tinggi  pertumbuhan sel terhenti

 _{Bakteri yang tahan garam dikelompokkan :}

1. Bakteri halofilik (Halobacterium) 2. Bakteri halodurik (Pseudomonas)

 Khamir yang tahan gula dikelompokkan :

1. Khamir osmofilik (Saccharomyces)

3. Ketahanan mikroorganisme terhadap keasaman tinggi dan senyawa lipofilat

_{Pengasaman adalah salah satu cara pengawetan makanan}

Proses pengasaman  1. Penambahan asam 2. Fermentasi asam

Perbedaan :

Penurunan aW

 Sel vegetatif pertumbuhan dihambat, dimana pada proses adaptasi sel vegetatif dipindahkan kedalam medium

pH rendah

 Tidak menunjukkan proses adaptasi tetapi kecepatan pertumbuhannya akan segera

berubah

 _{Mikroorganisme yg ditumbuhkan dalam pH yg tidak optimal,} menyebabkan :

1. Sel m.o. Umumnya bereaksi untuk mempertahankan pH konstan di dalam sel

2. Pada waktu pH diturunkan, proton dalm jumlah tinggi pada medium akan masuk ke dalam sitoplasma sel

3. Proton harus dihilangkan dari dalam sel untuk mencegah denaturasi komponen-komponen sel

 _{Untuk menghilangkan proton keluar sel  perlu energi.}

 _{PH energi akan mengakibatkan :}

Energi untuk sintesis komponen-komponen sel berkurang, sehingga : 1. Pertumbuhan sel menjadi lambat

2. Pertumbuhan sel berhenti

Mencegah kerusakan mikrobiologi karena : Kelarutannya dalam bentuk tidak terdisosiasi didalam membran sel dan aktivitasnya sebagai ionofor proton

Contoh : asam sorbat dapat menghambat germinasi spora Bacillus cereus

 Pengawetan makanan dengan asam Lipofilat lemah

Misal : - Asam sorbat - Asam benzoat - Asam propionat

4. Ketahanan Mikroorganisme Terhadap Suhu

Rendah

 Pengawetan makanan

dgn suhu rendah 1.2. Aktivitas m.o. diperlambatAktivitas m.o. Berhenti (suhu freezer)

1. Suhu chilling : 5 – 7 oC

2. Suhu refrigerator : 10 – 15 oC 3. Suhu freezer : < 0 oC

 _{Aktivitas m.o diperlambat/berhenti Reaksi-rekasi metabolisme}

didalam sel m.o. dikatalis oleh enzim

Kecepatan reaksi

Contoh :



_{Bakteri psikrofil}

_

_Pseudomonas

Acinetobacter



_Kapang

_

_Penicillium

Mucor



_Khamir

_

_Debariomyces

Torulopsis



Proses pembekuan



1. Kematian

2. Kerusakan

2. Ketahanan Mikroorganisme terhadap Aktivitas Air Rendah

_{Tujuan penurunan aW : untuk menghambat pertumbuhan sel vegetatif, yaitu} dengan cara pengeringan, penambahan garam atau gula.

_{Kebutuhan aW tiap mikroorganisme berbeda :} - Bakteri aW > 0,90

- Khamir aW > 0,88 - Kapang aW > 0,80

_{Kebusukan makanan dapat dicegah dengan pengaturan aW < 0,70} _{Mekanisme ketahanan m.o terhadap aW rendah :}

M.O.

dapat mengimbangi tekanan osmotik diluar

Produksi senyawa-senyawa tertentu

(dapat meningkatkan tekanan osmotik dalam sel)

menyerap air kembali

Contoh :

1. Bakteri  asam-asam amino, K+ _{dan glukosa} 2. Khamir  alkohol polihidrat

 _{Kecepatan pertumbuhan sel pada aW rendah lambat, karena sebagian} energi digunakan untuk mensintesis komponen intraseluler

 _{Sel m.o. dapat mengimbangi perubahan aW disekelilingnya, tetapi}

kemampuan sel terbatas sehingga pada aW yang sangat rendah/tekanan osmotik sangat tinggi  pertumbuhan sel terhenti

 _{Bakteri yang tahan garam dikelompokkan :} 1. Bakteri halofilik (Halobacterium)

2. Bakteri halodurik (Pseudomonas)

 Khamir yang tahan gula dikelompokkan : 1. Khamir osmofilik (Saccharomyces)

3. Ketahanan mikroorganisme terhadap keasaman tinggi dan senyawa lipofilat _{Pengasaman adalah salah satu cara pengawetan makanan}

Proses pengasaman  1. Penambahan asam 2. Fermentasi asam

Perbedaan :

Penurunan aW

 Sel vegetatif pertumbuhan dihambat, dimana pada proses adaptasi sel vegetatif dipindahkan kedalam medium

pH rendah

 Tidak menunjukkan proses adaptasi tetapi kecepatan pertumbuhannya akan segera

berubah

 _{Mikroorganisme yg ditumbuhkan dalam pH yg tidak optimal,}

menyebabkan :

1. Sel m.o. Umumnya bereaksi untuk mempertahankan pH konstan di dalam sel

2. Pada waktu pH diturunkan, proton dalm jumlah tinggi pada medium akan masuk ke dalam sitoplasma sel

3. Proton harus dihilangkan dari dalam sel untuk mencegah denaturasi komponen-komponen sel

 _{Untuk menghilangkan proton keluar sel  perlu energi.}

 _{PH energi akan mengakibatkan :}

Energi untuk sintesis komponen-komponen sel berkurang, sehingga : 1. Pertumbuhan sel menjadi lambat

2. Pertumbuhan sel berhenti

Mencegah kerusakan mikrobiologi karena : Kelarutannya dalam bentuk tidak terdisosiasi didalam membran sel dan aktivitasnya sebagai ionofor proton

Contoh : asam sorbat dapat menghambat germinasi spora Bacillus cereus

 Pengawetan makanan dengan asam Lipofilat lemah

Misal : - Asam sorbat - Asam benzoat - Asam propionat

4. Ketahanan Mikroorganisme Terhadap Suhu

Rendah

 Pengawetan makanan

dgn suhu rendah 1.2. Aktivitas m.o. diperlambatAktivitas m.o. Berhenti (suhu freezer)

1. Suhu chilling : 5 – 7 oC

2. Suhu refrigerator : 10 – 15 oC 3. Suhu freezer : < 0 oC

 _{Aktivitas m.o diperlambat/berhenti Reaksi-rekasi metabolisme}

didalam sel m.o. dikatalis oleh enzim

Kecepatan reaksi

Contoh :



_{Bakteri psikrofil}

_

_Pseudomonas

Acinetobacter



_Kapang

_

_Penicillium

Mucor



_Khamir

_

_Debariomyces

Torulopsis



Proses pembekuan



1. Kematian

2. Kerusakan