PRINSIP MIKROBIOLOGI PANGANPRINSIP MIKROBIOLOGI PANGANDAN HASIL PERTANIANDAN HASIL PERTANIAN

(Mikrobiologi Pengolahan I)(Mikrobiologi Pengolahan I)

OlehDr. Ir. Sony Suwasono, MAppSc

PS Teknologi Hasil PertanianFakultas Teknologi Pertanian

Universitas Jember

Semester Ganjil 2011/2012

MIKROBIOLOGIMIKROBIOLOGI

Ilmu ttg kehidupan mahluk kecil (mikrooragnisma/jasad renik) Ilmu ttg kehidupan mahluk kecil (mikrooragnisma/jasad renik) ukuran sangat kecil ukuran sangat kecil dilihat dg mikroskop dilihat dg mikroskop

Kebusukan atau kerusakan BP atau HP (roti, susu)

Keracunan produksi toksin (aflatoksin, botulinin)

Patogen penyebab penyakit (tipus, disentri)

Kebusukan atau kerusakan BP atau HP (roti, susu)

Keracunan produksi toksin (aflatoksin, botulinin)

Patogen penyebab penyakit (tipus, disentri)

Fermentasi : bir, tempe, tape.

Bioteknologi : Vitamin, Zat Warna, hormon, antibiotik

Lingkungan : degradasi limbah

Fermentasi : bir, tempe, tape.

Bioteknologi : Vitamin, Zat Warna, hormon, antibiotik

Lingkungan : degradasi limbah

Sejarah Mikrobiologi dimulai (1674) :

Antonie Van Leeuwenhoek

Perkembangan MikrobiologiPerkembangan Mikrobiologi

Generasi spontan mahluk hidup terbentuk scr spontan dr benda mati atau bhn organik

F. Redi (1626-1697) : ulat tumbuh pada daging terbuka L. Spallanzani (172901799) : sel hidup pada bahan organik terbuka. N. Appert, 1810 : penemu proses pengawetan makanan L. Pasteur (1822-1895) : sel tumbuh pada bahan organik dalam labu U yang terbuka. penemu Pasteurisasi : pemanasan 60-70oC; 5 menit J. Tyndall, 1876 : penemu proses Tindalisasi pemanasan bertahap untuk

membunuh endospora. R. Koch (1843-1910) : penemu media agar. Postulat Koch :

- m.o dapat menjadi penyebab penyakit tertentu- m.o. dapat diisolasi sebagai kultur murni- kultur murni : penyebab penyakit dengan gejala spesifik pd hewan- m.o. dapat diisolasi kembali dari hewan sakit sifat = m.o. awal

SEL PROKARIOT & EUKARIOTSEL PROKARIOT & EUKARIOTMahluk hidup : 1. Tanaman

2. Hewan3. Protista :

a. Protista rendah prokariot : tdk ada inti sel sejati b. Protista tinggi eukariot : punya inti sel sejati

Prokariot Bakteri

RicketsiaMikoplasma

Ganggang biru-hijau

Eukariot Fungi (kapang, khamir, jamur)

GanggangProtozoa

Bakteri Dinding sel tegar

Pembelahan binerPergerakan flagela

Uniseluler

Bakteri Dinding sel tegar

Pembelahan binerPergerakan flagela

Uniseluler

FungiOsmotrofik

Tidak FotosintesaReproduksi

seksual/aseksualKhamir, Kapang, Jamur

FungiOsmotrofik

Tidak FotosintesaReproduksi

seksual/aseksualKhamir, Kapang, Jamur

STRUKTUR SEL PROTISTA

1. Struktur Tetap : dimiliki oleh semua sel dan penting

untuk hidupnya membran sitoplasma, DNA,

ribosoma

2. Struktur Tidak Tetap : dimiliki oleh beberapa sel saja;

punya fungsi tertentu dinding sel, flagela/pili,

Kapsul, lapisan lendir, vakuola, dan spora

04/17/23 7

Membran Sitoplasma1. Bersifat semipermeabel permeabilitas spesifik2. Ada permease membantu unsur tertentu masuk ke dalam sel

Enzim kinetik –stereospesifik – mutasi – induktif3. Pengeluaran hasil metabolisme4. Sintesa dinding sel5. Sel prokariot tempat respirasi. Ada enzim siklus krebs, enzim

sistem transpor elektron. 6. Mengandung enzim pemecah makanan7. Ada sisi pengait DNA8. Asam lemak penyusun AL tidak jenuh eukariot9. Asam lemak penyusun AL jenuh prokariot

Kondisi Cairan Sel1. 10 mM ~ 0,85% NaCL larutan fisiologis2. Larutan Isotonik : sel tetap stabil .3. Larutan Hipertonik (larutan garam /gula tinggi) Sel akan berkerut karena air sel terserap keluar

membran sel terpisah dari dinding sel4. Larutan Hipotonik (air)

Sel akan menyerap air, membengkak, pecah.

I. Sejarah Perkembangan MikrobiologiI. Sejarah Perkembangan MikrobiologiMikrobiologi : mikros = kecil, bios = hidup, logos = ilmu

Ilmu yang mempelajari organisme kecil yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang dan hanya dapat dilihat dengan mikroskop.

Organisme kecil : mikroorganisma, mikroorganisme, mikroba, mikrobe, protista atau jasad renik ukuran mikron (1 mikron = 1 u = 0,001 mm).

Mikrobiologi : mikros = kecil, bios = hidup, logos = ilmu

Ilmu yang mempelajari organisme kecil yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang dan hanya dapat dilihat dengan mikroskop.

Organisme kecil : mikroorganisma, mikroorganisme, mikroba, mikrobe, protista atau jasad renik ukuran mikron (1 mikron = 1 u = 0,001 mm).

Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723)- penemu mikroskop, P = 300 x

A.Era Perintisan : prasejarah – 1850 1. Penemuan Mikroba oleh A. Leeuwenhoek (1632-1723) P = 200 – 300 x

2. Teori Abiogenesis- pembentukan mhl hidup dari benda tak hidup generatio spontanea (abiogenesis)

• Aristoteles ( 200 SM) : mahluk kecil terjadi begitu saja dari benda mati

• Needham : rebusan padi, daging dll disimpan dlm botol tutup rapat ada kehidupan

2. Teori Kontra Abiogenesis- pembentukan mhl hidup berasal dari benda hidup

• Francesco Redi (1665) : ulat tidak berkembang biak dalam wadag tertutup

• L. Spallanzani (1768) : air rebusan daging disimpan dalam botol rapat m.o tidak tumbuh

• Schultze (1836) & Schwann (1837) : aliran udara ke kaldu daging via asam/basa keras atau pipa yang dipanasi akan menghambat pertumbuhan m.o.

• Schroeder & Th. Von Dusch (1854) : aliran udara ke kaldu daging via kapas steril m.o. tumbuh

• L. Pasteur (1865) : tidak ada kehidupan baru timbul dari benda mati. Omne vivum ex ovo, omne ovum ex vivo …semua mahluk hidup berasal dari telur dan semua telur berasal dari sesuatu yang hidup

• J. Tyndall : menemukan spora m.o. tahan panas (termoresisten). Tyndalisasi = pemanasan terputus pendidihan secara terputus selama 1 menit, 5 kali efek steril.

• Ferdinand Cohn : penemu endospora bakteri pada jerami.

3. Fermentasi Mikrobiologis

• C. Cagniard-Latour, Th. Schwann, F. Kutzing : khamir produksi alkohol

• JJ. Berzelius, J. Liebig, F. Wohler : perubahan gula menjadi alkohol dan CO2 bukan hasil kegiatan m.o.

• L. Pasteur : khamir produksi alkohol, bakteri lain produksi asam laktat. Istilah aerobik dan anaerobik : kehidupan perlu dan tanpa oksigen.

4. Mikroba penyebab penyakit

• Varro : sesuatu yg masuk ke dlm tubuh menyebabkan penyakit• Francastorius (1546), Kircher (1659) : penularan penyakit pes,

cacar, campak.• Henle (1840) dan Von Plencis (1762) : tiap penyakit disebabkan oleh

mikroorganisme tertentu.

R. Koch (1843-1910) : penemu media agar. R. Koch = Bapak Bakteriologi Modern Postulat Koch :

- m.o dapat menjadi penyebab penyakit tertentu- m.o. dapat diisolasi sebagai kultur murni- kultur murni : penyebab penyakit dengan gejala spesifik pd hewan- m.o. dapat diisolasi kembali dari hewan sakit sifat = m.o. Awal

Penelitian Anthrak, TBC, Cholera.

B. ERA KEEMASAN 1850 - 1910

C. ERA MODERN 1910 - sekarang

Mikroskop elektron, kromatografi, komputer Antibiotik, vaksin, serum Baktriofage (virus penyerang bakteri) Jamur Penicillium antibiotik penicillin penghancur bakteri

Stafilokokus. Teori seleksi klonal Daya pencegahan imunologis.

Thn Penemu Nobel Penemuan

1945 Fleming, Florey, Chain Penisilin

1952 Waksman Streptomisin

1972 Porter & Edelman Struktur imunoglobulin

1987 Tonegawa Susuma Keanekaragaman imunoglobulin

II. DASAR-DASAR MIKROBIOLOGI

Taksonomi1. Virologi2. Bakteriologi3. Mikologi4. Fikologi5. Protozoologi

Taksonomi1. Virologi2. Bakteriologi3. Mikologi4. Fikologi5. Protozoologi

Habitat1. Mikrobiologi air2. Mikrobiologi

tanah3. Mikrobiologi

udara4. Mikrobiologi

rumen

Habitat1. Mikrobiologi air2. Mikrobiologi

tanah3. Mikrobiologi

udara4. Mikrobiologi

rumen

Problema Dasar1. Ekologi mikroba2. Fisiologi

mikroba3. Kimia/Biokimia

mikroba4. Genetika

mikroba

Problema Dasar1. Ekologi mikroba2. Fisiologi

mikroba3. Kimia/Biokimia

mikroba4. Genetika

mikroba

Problema Terapan1. Mikrobiologi

kesehatan2. Mikrobiologi industri3. Mikrobiologi

makanan4. Mikrobiologi

lingkungan5. Mikrobiologi sanitasi6. Mikrobiologi geologi7. Mikrobiologi pasca

panen8. Mikrobiologi analitik9. Mikrobiologi

kesenjataan

Problema Terapan1. Mikrobiologi

kesehatan2. Mikrobiologi industri3. Mikrobiologi

makanan4. Mikrobiologi

lingkungan5. Mikrobiologi sanitasi6. Mikrobiologi geologi7. Mikrobiologi pasca

panen8. Mikrobiologi analitik9. Mikrobiologi

kesenjataan

Sistematika Mikroba : Kegiatan menyeluruh meliputi pengklasifikasian, penamaan, dan pengidentifikasian mikroba

Dasar Klasifikasi Sifat morfologi, sifat fisiologi, sifat imunologi

Klasifikasi mikroba lebih sulit dari klasifikasi tanaman atau hewan Morfologi sama tapi fisiologi berbeda I. KLASIFIKASI BAKTERI Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology Binomenclature = sistem dua nama (genus + spesies)

Dunia TumbuhanDivisi I : Protophyta Klas I : Schizophyceae (ganggang biru) Klas II : Schizomycetes (bakteri) Klas III : Microtatobiotes (Rickettsia dan virus)

KATEGORI BESAR BAKTERI Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology• Kategori Besar 1 : Eubacteria Gram Negatif dengan dinding sel (Grup

1 – 16) = 16 Grup• Kategori Besar 2 : Eubacteria Gram Positif dengan dinding sel (Grup

17 – 29) = 13 Grup• Kategori Besar 3 : Eubacteria tanpa dinding sel (Grup 30) = 1 Grup• Kategori Besar 4 : Archeobacteria (Grup 31 – 35) = 5 Grup

Grup 1 Sphirochaeta

Grup 2 Bakt. Batang/vibrio gram -, anaerobik/mikroaeofilik

Grup 3 Bakt. Bengkok gram -, non motil/ bergerak sedkit

Grup 4 Bakt. Batang, kokus, gram -, aerobik/mikroaerofilik

Grup 5 Bakt. Batang, gram -, fakultatif anaerob

Grup 6 Bakt. Batang lurus, bengkok, gram -, anaerob

Grup 7 Bakt. Pengurai sulfat, pereduksi sulfur

Grup 8 Bakt. Kokus, gram -, anaerob

Grup 9 Rickettsia dan Chlamydia

Grup 10 Bakt. Fototrofik anoksigenik

Grup 11 Bakt. Fototrofik oksigenik

Grup 12 Bakt. Khemolitotrofik aerob, simbiosis dng organisme lain

Grup 13 Bakt. Bertunas

Grup 14 Bakt. Berselubung

Grup 15 Bakt. Nonfotosintetik

Grup 16 Myxobacteria

•Kategori Besar 1 : (Grup 1 – 16)

Grup 17 Kokus Gram -

Grup 18 Batang, kokus Gram +, Endospora

Grup 19 Batang, Gram +, non spora reguler

Grup 20 Batang Gram +, non spora ireguler

Grup 21 Mycobacteria

Grup 22 Actinomycetes, Nocardia

Grup 23 Actinomycetes

Grup 24 Actinomycetes, Actinoplaneta

Grup 25 Actinomycetes, Streptomycetes

Grup 26 Actinomycetes, Maduromycetes

Grup 27 Thermomonospora

Grup 28 Thermoactinomycetes

Grup 29 Actinomycetes dan genus lain

•Kategori Besar 2 : (Grup 17 – 29)

Grup 31 Methanogen

Grup 32 Archaeal, Sulfate Reducers

Grup 33 Halobacteria/Archaeobacter Aerob, Halofilik ekstrim

Grup 34 Archaeobacteria tanpa dinding sel

Grup 35 Thermofilik ekstrim dan hyperthermofilik

•Kategori Besar 3 : (Grup 30)

Grup 30 Mycoplasma atau Mollicutes: Bakteri tanpa dinding sel

•Kategori Besar 4 : (Grup 31 - 35)

II. KLASIFIKASI ALGAFisiologi sel vegetatif, morofologi sel reproduksi, pigmenDivisi I : Cyanophyta (alga hijau-biru)Divisi II : Chlorophyta (alga hijau)Divisi III : Euglenophyta Divisi IV : Pyrrophyta (alga api)Divisi V : ChrysophytaDivisi VI : PhaeophytaDivisi VII : Rhodophyta (alga merah)

III. KLASIFIKASI JAMUR (cendawan)Divisi I : MyxomycophytaDivisi II : Eumycophyta (jamur benar) Klas Phycomycetes : jamur tingkat rendah Klas Ascomycetes : jamur tingkat tinggi Klas Basidiomycetes : jamur tingkat tinggi Klas Deuteromycetes : jamur (cendawan) reproduksi

tidak jelas

IV. KLASIFIKASI PROTOZOAHewan bersel satu, bergerak dg khas, beberapa protozoa dpt masuk tanaman atau hewan.Berdasarkan alat gerak/lokomasia :Klas Rhizopoda Klas CiliataKlas Mastigophora Klas Sporozoa

V. KLASIFIKASI VIRUSKelompok Virus ANDKelompok Virus ARN

Dua grup bakteri prokariot berdasarkan dinding sel :Peptidoglikan : N-asetilglukosamin, asam N-asetilmuramat, L-alanin, D-alanin, asam D-glutamat, lisin, asam diaminopimelat•Bakteri GRAM + : peptidoglikan 90%•Bakteri GRAM - : peptidoglikan 5-20%

kapsul

peptidoglikan

Asam teikoat

Ruang periplasma

Membran sitoplasma

Kapsul

Lipopolisakarida+lipoprotein

Peptidoglikan

Ruang periplasma

Membran sitoplasma

GRAM + GRAM -

LAPISAN DINDING SEL PADA BAKTERI GRAM + DAN -

Pewarnaan Gram (Christian Gram 1884)

Pewarnaan Gram1. Sel mikroba diwarnai dengan zat warna basa VIOLET

KRISTAL2. Pencucian kelebihan zat warna VK dengan AIR mengalir.3. Penambahan larutan YODIUM/LUGOL membentuk

kompleks VK + Y.4. Pencucian sel dengan alkohol kompleks VK + Y akan

keluar dari dinding sel bakteri Gram - . Kompleks VK + Y tidak keluar dari dinding sel bakteri Gram + karena tebalnya lapisan peptidoglikan.

5. Penambahan larutan SAFRANIN pada sel. Bakteri Gram + akan tetap berwarna biru VK. Bakteri Gram akan berwarna merah karena menyerap SAFRANIN.

Urutan Pewarnaan Reaksi dan Warna Sel

Gram + Gram -

1. VIOLET KRISTAL (VK) 1 menit

sel berwarna biru violet sel berwarna biru violet

2. Larutan Yodium (Y) 1 menit

Kompleks VK + Y, sel berwarna biru violet

Kompleks VK + Y, sel berwarna biru violet

3. Pencucian dengan alkohol

Dinding sel alami dehidrasi.

Pori-pori dinding sel berkerut.

Permeabilitas dinding sel menurun.

Kompleks VK + Y tidak dapat keluar dari sel.

Sel tetap berwarna biru violet

Lemak terekstraksi dari dinding sel.

Pori-pori dinding sel membesar.

Kompleks VK + Y tercuci keluar dari sel.

Sel menjadi tidak berwarna

4. Penambahan larutan SAFRANIN

Sel tidak terpengaruh.Sel tetap berwarna biru

violet

Sel mampu menyerap zat warna Safranin sel menjadi berwarna merah

Urutan Reaksi Pewarnaan Gram Pada Bakteri

Sifat sel Perbedaan Relatif

Gram + Gram -

1. Komposisi dinding sel Peptidoglikan 90% Peptidoglikan 5-20%

2. Ketahanan terhadap penicillin

Lebih sensitif (kurang tahan)

Lebih tahan

3. Ketahanan terhadap perlakuan fisik

Lebih tahan Kurang tahan

4. Ketahanan terhadap lisozim

Lebih sensitif (kurang tahan)

Lebih tahan

5. Kebutuhan nutrisi Relatif kompleks Relatif sederhana

Perbedaan Relatif Sifat Bakteri Gram + dan Gram -

Catatanantibiotik penicillin dan sikloserin mencegah sintesa peptidoglikan Gram + pada sel yang sedang tumbuh

ALAT DAN PERGERAKAN SEL

FLAGELA• Ukuran sangat kecil (20 nm)• Dapat dilihat dengan pewarna khusus + mikroskop• Pewarna fuksin basa menggunakan asam tanat sebaga mordan

(membantu melekatkan molekul pewarna sepanjang flagela).• Mikroba menjadi bergerak (MOTIL) karena flagela

Letak dan Bentuk Flagela

Monotrikat Flagela pada salah satu ujung sel

Ampitrikat Flagela pada masing-masing ujung sel

Lopotrikat Sekumpulan dua atau lebih flagela pada salah satu ujung atau kedua ujung sel

Peritrikat Banyak flagela menyebar pada seluruh permukaan sel

STRUKTUR KHAS SEL PROKARIOT

1. PILI• Serupa flagela : ukuran pili < flagela dan jumlah pili > flagela• Susunan kimia pili flagela• Fungsi : a. Konjugasi bakteri pemindahan DNA plasmid dari

satu sel ke sel yang lain. b. Perekatan bakteri pada permukaan bahan padat. c. Pembentukan film pada permukaan cairan.

2. KAPSUL DAN LAPISAN LENDIR• Kapsul = komponen berlendir dalam bentuk kompak mengelilingi sel• Lapisan lendir = komponen berlendir tidak kompak dan mudah lepas• Komponen penyusun kapsul dan lapisan : Polisakarida, Polipeptida, Kompleks Polisakarida – Protein• Pembentukan kapsul dipengaruhi media pertumbuhan dan

lingkungan hidup.• Leuconostoc mesenteroides dalam media sukrosa kapsul dekstran sukrosa enzim dekstran sukrase dekstran• Streptococcus pneumoniae memiliki kapsul untuk melindungi diri mampu bertahan dari sel pagosit tubuh manusia

3. ENDOSPORA• Strukturnya tahan terhadap panas, kering, kondisi asam dan basa

kromatin Selubung luar spora

sitoplasma korteks

• Endospora akan GERMINASI pada media yang sesuai - spora akan menyerap air dari media spora membengkak

lapisan luar spora pecah spora akan tumbuh menjadi sel vegetatif

4. GRANULA PENYIMPANAN• Komponen yang disimpan :

asam polihidroksibutirat, sumber enersi glikogen, pati, lemak, dan senyawa pembentuksulfur, fosfat anorganik struktur sel

5. VAKUOLA GAS• Vakuola gas pada bakteri fotosintetik + ganggang biru/hijau dapat

mengapung pada permukaan air.• Jika vakuola gas pecah sel akan mengendap

STRUKTUR KHAS SEL EUKARIOT

1. VAKUOLA a. Vakuola Makanan : mengandung enzim pencerna makanan dan berfungsi dalam metabolisme makanan.b. Vakuola Kontraktil : mengatur tekanan osmotik sel dan berfunghsi dalam pengeluaran produk buangan dan air.

2. LISOSOMA- mengandung enzim penghancur senyawa asing yang masuk ke dalam sel

3. MITOKONDRIA a. Tempat respirasi dan fosforilasi oksidatif dalam memperoleh enersib. Jumlah mitokondria bervariasi : - kebutuhan enersi banyak jumlah mitokondria banyak - kebutuhan enersi sedikit jumlah mitokondria sedikit

4. RETIKULUM ENDOPLASMAa. Saluran penghubung antara bagian permukaan dan bagian dalam selb. Pelekat komponen penting dalam sintesa protein (ribosoma).

5. BADAN GOLGIa. Berperan dalam sintesa dinding selb. Pembungkus enzim yang akan dikeluarkan dari sel

KLASIFIKASI MIKROBA BERDASARKAN METABOLISME ENERSI

1. FUNGSI SUMBER ENERSIa. Mempertahankan kehidupan selb. Pertumbuhan dan perkembangbiakan selc. Pergerakan sel

2. KLASIFIKASI BERDASARKAN SUMBER ENERSI2.1. Organisme Fototrof : memakai sinar matahari untuk menghasilkan

enersi Organisme Sumber Enersi Sumber Karbon

Contoha. Foto-ototrof Matahari CO2 Tanaman,

ganggangb. Foto-heterotrof Matahari Senyawa organik Ganggang

biru/hijau

2.2. Organisme Kimotrof : memakai senyawa kimia untuk menghasilkan enersi

Organisme Sumber Enersi Sumber Karbon

Contoha. Kimo-ototrof Seny. Kimia CO2 Bakteri Litotrofb. Kimo-heterotrof Seny. Kimia Senyawa organik Hewan,

Protozoa, Fungi, Bakteri

PERKECUALIANA. Organisme Foto-heterotrof a. Obligat : sangat tergantung pada sumber enersi dari sinar matahari b. Fakultatif : jika sumber enersi sinar matahari rendah (gelap) organisme dapat berubah sifat menjadi Kimo-heterotrof

dimana sumber enersinya menjadi senyawa kimia

B. Organisme Kimo-ototrof a. Obligat : sangat tergantung pada adanya sumber karbon CO2

b. Fakultatif : jika sumber CO2 rendah organisme dapat berubah sifat menjadi

Kimo-heterotrof dimana sumber karbonnya menjadi senyawa organik

3. KLASIFIKASI BERDASARKAN KEBUTUHAN OKSIGEN 3.1. Organisme Aerob - hanya tumbuh jika ada O2 di lingkungannya

- enersi hanya didapat melalui respirasi aerobik

3.2. Organisme Anaerob- tidak perlu O2 untuk pertumbuhannya- adanya O2 akan menghambat pertumbuhan atau mematikan- enersi diperoleh melalui respirasi anaerobik (fermentasi).- anaerob aerotoleran : tidak sensitif dan tidak mati jika ada O2

3.3. Organisme Anaerob Fakultatif- tumbuh dengan O2 atau tanpa O2

PERKECUALIANA. Organisme Anaerob Fakultatif a. Dalam kondisi aerob (ada O2) respirasi b. Dalam kondisi anaerob (tanpa O2) fermentasi

Contoh : Reaksi Pembentukan AlkoholKondisi aerob : Glukosa H2O + CO2Kondisi anaerob : Glukosa Etanol + CO2

NUTRISI BAGI MIKROORGANISME

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN :

1. Tersedianya sumber nutrisi.2. Tersedianya air.3. Tersedianya oksigen.4. Suhu5. pH6. Senyawa antimikrobaNUTRISINutrisi diperlukan untuk pertumbuhan. Nutrisi dapat berupa :1. Sumber Karbon (C) - pembentukan enersi2. Sumber Nitrogen (N)3. Sumber Vitamin (Vit) - penyusun komponen

sel4. Sumber Mineral

Sumber Karbon

Glukosa, sukrosa, laktosa, pati, etanol, asam organik, alkana

Sumber Nitrogen

Protein, asam amino, garam amonium, garan nitrat, urea

Sumber Vitamin Larut air

Vit. B = B1 (Thiamin), B2 (Riboflavin), B6 (Piridoksin), B12 (Kobalamin), Niasin (asam nikotinat), asam pantotenat)

Sumber Vitamin Larut Lemak

Vit. A, D, E = jarang dibutuhkanVit. K = dibutuhkan oleh Mycobacterium, Bacteroides

Sumber Mineral

Mineral esensial : Mg, P, K, S, Ca, ClKomposisi mineral harus sesuai kebutuhan, jika terlalu tinggi akan toksik bagi mikrobaAIR

• Dimanfaatkan untuk hidup dan berkembangbiak• Komponen terbesar dalam sel (70 – 80%)• Pereaksi atau reaktan dalam reaksi biokimia

Semua air dapat digunakan, kecuali kondisi berikut :a. Adanya padatan atau ion konsentrasi tinggi

- adanya garam atau gula, kondisi menjadi hipertonik- air sel keluar sel berkerut sel akan mati

b. Adanya koloid hidrofilik (gel)- gel dapat menyerap air- media agar : konsentrasi agar maks. 4% untuk pertumbuhan- agar > 4% : media agar keras mikroba sulit tumbuh

c. Air dalam bentuk kristal es

OKSIGENBerdasarkan kebutuhan akan oksigen :1. Mikroba aerob2. Mikroba anaerob3. Mikroba anaerob fakultatif

Reaksi singkat yang berjalan bagi bakteri :1. Bakteri memiliki enzim flavoprotein

Flavoprotein + O2 H2O2 + O2-

2. Bagi bakteri aerob dan anaerob aerotoleran : ada enzim superoksida dismutase (SD) dan Katalase (K)

2O2- + 2 H- H2O2 + O2 (SD)

2H2O2 2H2O + O2 (K)

3. Bagi bakteri anaerob fakultatif :ada enzim Superoksida Dismutase (SD) dan Peroksida (P)

2O2- + 2 H - H2O2 + O2 (SD)

H2O2 + Seny. Organik H2O + Seny. Organik teroksidasi (P)

4. Bagi bakteri anaerob : tidak ada SD, K, PO2 merupakan racun; reaksi Flavoprotein + O2 H2O2 + O2

-

tidak dapat dipecah

MEDIA DAN STERILISASI

MEDIA

Substrat bagi pertumbuhan dan perkembangbiakan mikroba Berbentuk bahan alami (toge, kentang, daging, telur, susu dll.) Berbentuk bahan buatan (senyawa kimia organik dan anorganik)

SYARAT MEDIA BAGI MIKROBAo Mengandung unsur/nutrisi yang diperlukan bagi pertumbuhan & perkembangbiakano Mempunyai tekanan osmotik, tegangan permukaan, dan pH yang sesuaio Harus steril dan bebas kontaminan

BENTUK MEDIA BERDASARKAN ZAT PEMADAT1. Media Semi Padat

- mengandung agar-agar 1 – 1,5% - berbentuk padat setelah dingin : Nutrient Agar, Potato Dextose Agar - untuk menumbuhkan bakteri, kapang dan khamir

2. Media Cair - tanpa penambahan agar-agar - berbentuk cair (broth) : Nutrient Broth, Lactose Broth - untuk menumbuhkan bakteri, kapang dan khamir

3. Media Padat - Lebih keras daripada medium semi padat - Media padat organik (kentang, umbi) dan anorganik (tanah)

BENTUK MEDIA BERDASARKAN SENYAWA PENYUSUN1. Media Alami

- disusun oleh bahan-bahan alami (kentang, tepung, daging, telur, umbi - sumber KH (kentang, pati umbi, dedak) - sumber N (daging, telur, ikan)

2. Media Sintetik - disusun oleh senyawa kimia - Media untuk bakteri Clostridium :

K2HPO4 0,5 g KH2PO4 0,5 gMgSO4.7H2O 0,1 g NaCl 0,1 gFeSO4.7H2O 0,01 g MnSO4.7H2O 0,01 g

3. Media Semi Sintetik - disusun oleh campuran bahan-bahan alami dan bahan sintetis - Plate Count Agar Tripton 5 g

Ektrak khamir 2,5 gGlukosa 1 gAgar 15 gAir 1 L

- Lactose Broth Ekstrak sapi 3 gPepton 5 gLaktosa 5 gAir 1 LpH 6.7

BENTUK MEDIA BERDASARKAN TUJUAN/SPESIFIKASI1. Media Umum

- digunakan untuk pertumbuhan & perkembangbiakan 1 atau lebih mikroba secara umum - Agar kaldu nutrisi bakteri dan Agar kentang dekstrosa kapang

2. Media Pengaya - untuk memacu pertumbuhan & perkembangbiakan suatu mikroba lebih cepat dari mikroba lainnya dalam suatu bahan. - Selenite-Cystine Broth memacu pertumbuhan Salmonella

3. Media Selektif - media yang dapat ditumbuhi oleh suatu jenis mikroba; mikroba lain akan terhambat atau mati. - Salmonella-Shigella Agar (SSA) untuk Salmonella dan Shigella - Staphylococci 110 Agar untuk Staphylococcus

4. Media Diferensiasi - untuk pertumbuhan mikroba tertentu serta penentuan sifat-sifatnya. - Blood Agar untuk bakteri hemolitik

5. Media Penguji - media untuk pengujian senyawa tertentu dengan bantuan mikroba - untuk menguji Vit, asam amino, antibiotik, residu pestisida, residu deterjen

6. Media Enumerasi - digunakan untuk menghitung jumlah mikroba pada suatu bahan. - dapat berupa media umum, media selektif, media diferensiasi, media penguji

STERILISASI

1. Sterilisasi Secara Fisik- pemanasan, penggunaan sinar (X, gama, UV)- komposisi bahan tidak mudah berubah akibat sterilisasi- sterlisasi udara panas dengan oven 170-180oC 2 jam untuk alat gelas- sterilisasi uap panas tekanan tinggi dengan autoklaf 121oC 15 Psi 15 menit

2. Sterilisasi Secara Kimia- desinfektan (CuSO4, AgNO3, HgCL2, ZnO), alkohol, formalin, AMC (HCl + garam Hg)- NaCl (9%), KCl (11%), KNO (10%) membunuh mikroba karena tekanan osmotiknya.- Khlor (Cl2) untuk tempat air

Cl2 + H2O HCl + HOCl HOCl HCl + On

On memiliki daya oksidasi kuat & membunuh mikroba Khlorinasi langsung terhadap sel- formalin (formaldehida) 4-20% mudah larut dalam air- alkohol 50-75% mengkoagulasi protein mikroba

3. Sterilisasi Secara Mekanik- penggunaan saringan atau membran filter Na-Cellulose

Bahan Ujian Mid SemesterBahan Ujian Mid Semester

PRINSIP MIKROBIOLOGI PANGAN Pendahuluan Mikrobiologi Sel Prokariot & Eukariot Pewarnaan GRAM Struktur Sel Prokariot/Eukariot Nutrisi Bagi Mikroba --- Sejarah Perkembangan Mikrobiologi --- Klasifikasi Mikroba

Bahan Ujian Mid SemesterBahan Ujian Mid Semester

MIKROBIOLOGI INDUSTRI PANGANBahan Pangan & KlasifikasinyaFaktor Pertumbuhan Mikroba :

intrinsik & ekstrinsik

Pendahuluan & Perkembangan Mikrobiologi Sel Prokariot & Eukariot Struktur Sel Mikroba

a. Alat gerakb. Alat respirasic. Alat pencernaan

Identifikasi Mikrobaa. Pengujian Fenotypeb. Pengujian Biokimiac. Pengujian Morfologid. Pengujian Genetika (16 sRNA)

Klasifikasi Mikrobaa. Kapangb. Khamirc. Bakterid. Aerob/anaerob

Nutrisi Bagi Mikrobaa. Sumber C dan Nb. Jenis dan Klasifikasi Media Pertumbuhan

Pertumbuhan Mikroba

MIKROBIOLOGI

Faktor Pertumbuhan Intrinsika. pHb. Airc. Potential Redoksd. Nutrisie. Antimikrobaf. Struktur Biologis

Faktor Pertumbuhan Ekstrinsika. Suhub. Kelembaban c. Gasd. Mikroba kompetitor

Kerusakan Mikrobiologisa. Kapangb. Khamirc. Bakterid. Aerob/anaerob

Pencegahan Kerusakan Mikrobiologisa. Pengaturan Faktor Intrinsikb. Pengaturan Faktor Ekstrinsik

MIKROBIOLOGI