SIFAT MIKROORGANISME TERHADAP PROSES PENGOLAHAN

Populasi Mikroorganisme dalam Makanan

Populasi MO dlm makanan, mengenai jumlah dan jenisnya biasanya sangat beragam.
Hal tsb dipengaruhi disebabkan oleh adanya pengaruh selektif terhadap jumlah dan jenis MO awal yang terdapat pada makanan.
Pengaruh selektif menyebabkan satu atau beberapa jenis MO menjadi dominan dibanding yang lain.
Sumber2 MO yg terdapat pada makanan, dapat berasal dari tanah, air, kotoran hewan atau manusia, debu lingkungan, udara
MO yang dominan dalam suatu bahan pangan ataupun yang tidak dapat bertahan hidup sangat bergantung pada faktor pertumbuhannya.
Karena faktor2 yang mempengaruhi pertumbuhan suatu MO akan berpengaruh pada proses metabolisme yang akan dilakukannya.
Proses metabolisme ini sudah pasti berpengaruh nyata pada pertumbuhannya/kelangsungan hidup.


Pengaruh Pengolahan
Jumlah dan jenis MO yang dominan sangat dipengaruhi oleh proses pengolahan yang diterapkan.
Misal: Populasi MO pada bahan makanan yang mengalami proses pengeringan akan berbeda dengan populasi mikroba yang diawetkan dengan proses pendinginan.
MO akan lebih banyak ditemukan pada bahan makanan mentah, karena zat-zat gizi tersedia lebih banyak.
Proses pengolahan selain dapat mengurangi populasi mikroba, terkadang juga dapat menambah populasi mikroba tsb.
Hal tsb bisa disebabkan karena pemakaian alat2 pengolahan yang tidak bersih/steril, dari udara sekitar, air yang digunakan, Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan atau pencampuran dengan bahan2 lain yang memungkinkan adanya MO, dsb…
Misal: bahan pangan yang dikeringkan atau dibekukan dapat menekan pertumbuhan MO ttt, tetapi beberapa jenis MO yang tahan terhadap tekanan2 tsb akan tetap hidup dan berkembang.

Beberapa Pengaruh Pengolahan
1. Pengaruh Pembekuan
Mikrobia dapat siklasifikasikan atas dasar suhu optimum untuk pertumbuhannya. Umumnya Mikrobia tdk dpt tumbuh pada suhu di bawah 32 °F. Akan tetapi ada beberapa jenis khamir yang dapat bertahan pada suhu serendah 15 °F.
Umumnya khamir dan cendawan mampu tumbuh pada suhu yang lebih rendah. Sel2 vegetatif dan spora biasanya tidak rusak karena pembekuan.
Jumlah MO biasanya menurun selama pembekuan dan penyimpanan beku (kecuali spora), namun makanan beku yang tdk steril juga mudah mengalami kerusakan, jika penyimpanan dilakukan dalam waktu yang lama.
Pembekuan dan pendinginan juga mempengaruhi terhadap sel mikroba, namun apabila keadaan memungkinkan sel mikroba ini untuk menyembuhkan dirinya maka pertumbuhan yg cepat akan terjadi bila keadaan lingkungan memungkinkan.
2. Pengaruh Pengeringan
Salah satu pengendalian MO yg bs dilakukan adalah dengan mengurangi kadar air. Karena MO hidup memerlukan air untuk pertumbuhannya, sehingga jumlah air dalam bahan pangan menentukan jenis mikrobia yang memiliki kesempatan untuk tumbuh.
Misal: Golongan cendawan umumnya dpt tumbuh pd substrat bahan pangan yg memiliki air serendah-rendahnya 12%. Namun ada yg dpt tumbuh pada kandungan air 5%.
Bakteri dan khamir memerlukan kadar air yang lbh tinggi, biasanya lebih dari 30%.
Biji2an yg dikeringkan dpt mencapai kadar air 12%, sehingga kadar zat padat yang tinggi dapat melindungi.
Biji2an dgn kadar air diatas 16% memungkinkan pertumbuhan cendawan selama penyimpanan.
Sedangkan buah2an yang dikeringkan sampai KA 16-25% bila disimpan pd kelembapan yg tinggi akan mudah ditumbuhi cendawan.
Pada buah2an dengan KA diatas 30%, sangat memungkinkan cendawan dan jamur dapat tumbuh dgn baik, bila kondisi lingkungan memumngkinkan.
Sehubungan dgn pengaruh suhu terhadap pertumbuhan MO, pemanasan atau kenaikan suhu bersifat jauh lebih merusak dibanding pendinginan. Maka MO dpt dikelompokkan menjadi 3 gol:
a. Peka terhadap panas,(hampir semua sel rusak pada suhu 60°C selama 10-20 menit)
b. Tahan terhadap panas, (mematikan semua sel bakteri suhu 100°C selama 10 menit)
c. Thermofilik, (dibutuhkan suhu lebih dari 60°C selama 10-20 menit namun kurang dari suhu 100°C selama 10 menit)
3. Pengaruh Radiasi
Radiasi dpt dibedakan pns dan Ionisasi
Radiasi pns adalah radiasi yg menggunakan sinar dgn gelombang yg pnjang, sedangkan Ionisasi menggunakan panjang gelombang yg pendek.
Radiasi Ionisasi dpt menggunakan sinar Ultra Violet (UV), alpha, beta dan gamma.
Yang banyak digunakan adalah sinar gamma. Hal ini disebabkan krn sinar gamma mempunyai daya tembus yg lebih bsr dr sinar lain.
Daya thn MO thdp radiasi dpt dinyatakan dgn harga Dm, yaitu jumlah radiasi yg dibutuhkan untuk mengurangi 90% dr jumlah MO awal.
Mikrobia yg paling thn terhadap radiasi adalah Clostridium botulinum.

4. Pengaruh Penambahan bahan lain untuk pengawetan
1. Penambahan garam dan asam
Garam berperan sebagai penghambat selektif pd MO pencemar ttt.
MO pembusuk atau proteolitik dan juga pembentuk spora adalah yg paling mudah terpengaruh walaupun dgn kadar garam yg rendah sekalipun.
MO patogen kecuali S. Aureus dpt dihambat oleh kadar garam 10-12%.
Namun Lactobacillus dan Leuconostoc pd sayur asin, dpt tumbuh cepat dgn adanya garam.
Mekanisme pengawetan dengan NaCl adalah dgn memecahkan membran sel mikroba, krn NaCl mempunyai tekanan osmotik yg tinggi.
Selain itu NaCl bersifat hidroskopis shg dpt menyerap air dr bahan, menyebabkan Aw bhn mjd rendah.
NaCl jg dpt mengurangi kelarutan O2, dan mikroba aerob dpt dicegah pertumbuhannya
Penggunaan asam pd bhn makanan mempunyai peranan penting yg bersifat antimikroba.
Karena penambahan asam akan mempengaruhi pH disamping sifat keracunan mikroba dari hsl uraiannya
Toksisitas asam bergantung pd kondisi keasamannya.
Pd pH yg sama asam asetat lebih bersifat menghambat thdp mikroba ttt dari pada asam laktat yg lebih menghambat dr pd asam sitrat.
2. Penambahan dgn gula
Beberapa peran gula yg dpt dilihat dlm pengaruhnya sebagai pengawet adalah selai, jeli, sari buah pekat, sirup manisan, susu kental manis, dll.
Penggunaan gula dlm bhn makanan dlm konsentrasi yg tinggi (40%), sebagian air yg ada dlm bhn mjd tdk tersedia untuk pertumbuhan MO shg Aw mjd rendah.
Hal tsb yg menyebabkan MO tdk mampu melakukan aktivitasnya.
3. Pengolahan dgn bhn pengawey kimia
Dengan prinsip menghambat atau menghentikan aktivitas MO.
Umumnya digunakan dlm jumlah yg sangat sedikit, supaya tdk merusak kesehatan.
Pengawet bekerja dgn mengganggu cairan nutrient dlm sel mikroba dan mengganggu membran sel dan sel genetik mikroba.
Efektivitas ditentukan jg oleh konsentrasinya, macam dan lingkungan pengawet yg ditambahkan.
Umumnya makin tinggi konsentrasi yg digunakan makin efektif.
Sifat tumbuh mikroba jg hrs diperhatikan dlm penggunaan pengawet ini.
Bhn pengawet mempunyai spesifikasi yg berbeda terhadap MO atau bahkan spesies MO ttt.
Pengawet yg biasa digunakan: As. Benzoat, Sulfur dioksida dan garam sulfit

Asam benzoat
Asam benzoat banyak digunakan untuk makanan dan minuman yg mempunyai pH dibawah 4,5 dgn batas max 0,1%. Benzoat digunakan dlm bentuk asam atau garamnya.
Mekanisme kerja benzoat adalah menurunkan pH

Asam Sorbat (garamnya natrium dan kalium sorbat)
Mekanismenya sama dgn asam benzoat
Asam benzoat dan sorbat efektif untuk mencegah pertumbuhan kapang.
Natrium dan kalium sorbat digunakan pada tepung terigu dgn batas max 0.32% dan 0.38% untuk semua produk yg dibuat dari gandum, sedang untuk keju 0.3%

Sulfur dioksida dan garam sulfit
Sering digunakan untuk pengawetan bahan pangan yterutama untuk mencegah pertumbuhan khamir dan kapang serta mencegah reaksi browning.
Pengaruh sulfur dioksida terhadap pertumbuhan MO antara lain karena bereaksi dgn carbonil dari KH.Dapat mereduksi ikatan disulfida dari molekul protein enzim
Efektivitas dari senyawa sulfur dioksida dan garamnya sgt dipengaruhi pH

Faktofaktor yang mempengaruhi Ketahanan Panas
1. Konsentrasi Spora : makin besar jumlah spora/ml suspensi makin tinggi resistensi thdp pns
2. Faktor lingkungan :Resistensi spora bakteri bukan sifat yg tetap. Sebagian bsr perubahan resistensi ditentukan oleh faktor fisis dan kimia.Ada sebagian spora yg resisten thdp panas, yg berperan dlm proses pembusukan
Melalui proses pengeringan yg kontinue, dpt meningkatkan resisten spora, dan pembekuan cenderung memperlemah resistensi spora.
Spora yg terbentuk dan dewasa di tanah lebih resisten dibanding didalam kaldu atau agar.

3. Komposisi Bahan pangan
pH pd proses pemanasan mempunyai pengaruh yg sangat bsr thdp resistensi spora. Kebanyakan bakteri pembentuk spora, resistensi max pd kondisi netral.
Pemusnahan spora bakteri dlm larutan gula membutuhkan waktu yg lama.Artinya konsentrasi gula akan menaikkan resistensi spora melalui dehidrasi parsial protoplasma sel, melindungi protein dari koagulasi. Koagulasi albumin telur krn panas dpt dihambat oleh gula.
Bahan pangan yg mengandung KH, Lemak dan protein yg tinggi, memungkinkan pertumbuhan spora dlm jumlah yg bsr.
Sedangkan rempah2 sep; pala, lada, cengkeh, bawang, jahe, dsb dpt menghambat resistensi spora terhadap pns.