valeria christy -1901508386 beneficial mikrobes food spoilage · - food spoilage : spoilage...

17
Valeria Christy -1901508386 BENEFICIAL MIKROBES What is a microorganism? - Organisme yang terlalu kecil untuk dilihat dengan jelas dengan mata telanjang. Secara umum sel tunggal, namun beberapa ada sebagai kelompok sel; Sering bekerja sebagai komunitas. FOOD SPOILAGE Sekitar 1/3 dari semua makanan yang diproduksi di dunia hilang karena kerusakan makanan salah satu contohnya adalah pembusukan. Kerusakan makanan terjadi secara kualitatif dan kuantitatif (berapa banyak mikroba yang merusak makanan). Perubahan dalam makanan : penampilan, bau, atau rasa yang membuatnya tidak dapat diterima konsumen. BAGAIMANA MAKANAN MENGALAMI KERUSAKAN? Makanan yang mengalami kerusakan akan mengalami perubahan secara fisik dengan karakteristik sebagai berikut : 1. Unpleasent smell : bau yang tidak sedap tengik 2. Unpleasant taste : rasa yang tidak diinginkan rasa asam 3. Colour change : perubahan warna 4. Texture change : perubahan tekstur 5. Mouldy : tumbuhnya jamur atau kapang Produk agricultural dan makanan yang berprotein tinggi mengalami kerusakan makanan yang paling tinggi. HOW FOOD SPOILAGE? Mikroorganisme dapat menyebabkan makanan mengalami kerusakan, mikroorganisme memutuskan (breakdown) ikatan lemak dalam unsalted butter dan menyebabkan ketengikan. Karena adanya air bebas, mikroba, time dan temperature, nutrisi yang dibutuhkan mikroba. KETENGIKAN Ketengikan terjadi karena asam lemak pada suhu ruang dirombak akibat hidrolisis atau oksidasi menjadi hidrokarbon, alkanal, atau keton, serta sedikit epoksi dan alkohol (alkanol) atau bila komponen cita rasa dan bau yang mudah menguap terbentuk sebagai akibat kerusakan oksidatif dari lemak dn minyak yang tak jenuh. Bau yang kurang sedap akan muncul akibat adanya campuran dari berbagai produk tersebut. Selain pada suhu kamar, proses ketengikan ini dapat terjadi selama proses pengolahan menggunakan suhu yang tinggi. PROSES KETENGIKAN : Oksidasi terjadi pada ikatan tidak jenuh dalam asam lemak. Pada suhu kamar sampai dengan suhu 100 0 C, setiap ikatan tidak jenuh dapat mengabsorbsi 2 atom oksigen, sehingga terbentuk persenyawaan peroksida yang bersifat labil. Peroksida ini dapat menguraikan radikal tidak jenuh yang masih utuh sehingga terbentuk 2 molekul persenyawaan oksida. Proses pembentukan peroksida ini dipercepat oleh adanya cahaya, suasana asam, kelembaban udara dan katalis. Beberapa jenis logam atau garam-garamnya yang terdapat dalam minyak merupakan katalisator dalam proses oksidasi, misalnya logam tembaga, besi, kobalt, mangan dan lainnya, sedangkan alumunium kecil pengaruhnya terhadap proses oksidasi (Ketaren, S., 1986). Ketengikan juga dapat disebabkan oleh pemanasan pada bahan makanan. Hasil oksidasi minyak atau lemak dalam bahan pangan tidak hanya mengakibatkan rasa dan bau yang tidak enak, melainkan juga dapat menurunkan nilai gizi karena rusaknya vitamin (karoten dan tokoferol) terutama vitamin larut dalam lemak dan asam lemak esensial dalam lemak. Perusakan lemak oleh terbentuknya peroxide, juga mengakibatkan kerusakan oxidative dari pada asam-asam lemak esensial termasuk asam lemak linoleic, linolenic dan arachidonic, sedangkan kekurangan dari asam-asam lemak ini dapat menimbulkan eczematous yang parah dan kulit bersisik. Kekurangan asam linoleic akan menghambat

Upload: others

Post on 10-Jun-2020

12 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Valeria Christy -1901508386 BENEFICIAL MIKROBES FOOD SPOILAGE · - Food spoilage : spoilage microorganism FOOD BORNE : - Tidak bisa dilihat oleh kasat mata perubahannya - Cara untuk

Valeria Christy -1901508386

BENEFICIAL MIKROBES

What is a microorganism?

- Organisme yang terlalu kecil untuk dilihat dengan jelas dengan mata telanjang. Secara umum sel tunggal,

namun beberapa ada sebagai kelompok sel; Sering bekerja sebagai komunitas.

FOOD SPOILAGE

Sekitar 1/3 dari semua makanan yang diproduksi di dunia hilang karena kerusakan makanan salah satu

contohnya adalah pembusukan.

Kerusakan makanan terjadi secara kualitatif dan kuantitatif (berapa banyak mikroba yang merusak makanan).

Perubahan dalam makanan : penampilan, bau, atau rasa yang membuatnya tidak dapat diterima konsumen.

BAGAIMANA MAKANAN MENGALAMI KERUSAKAN?

Makanan yang mengalami kerusakan akan mengalami perubahan secara fisik dengan karakteristik sebagai

berikut :

1. Unpleasent smell : bau yang tidak sedap tengik

2. Unpleasant taste : rasa yang tidak diinginkan rasa asam

3. Colour change : perubahan warna

4. Texture change : perubahan tekstur

5. Mouldy : tumbuhnya jamur atau kapang

Produk agricultural dan makanan yang berprotein tinggi mengalami kerusakan makanan yang paling tinggi.

HOW FOOD SPOILAGE?

Mikroorganisme dapat menyebabkan makanan mengalami kerusakan, mikroorganisme memutuskan

(breakdown) ikatan lemak dalam unsalted butter dan menyebabkan ketengikan.

Karena adanya air bebas, mikroba, time dan temperature, nutrisi yang dibutuhkan mikroba.

KETENGIKAN Ketengikan terjadi karena asam lemak pada suhu ruang dirombak akibat hidrolisis atau

oksidasi menjadi hidrokarbon, alkanal, atau keton, serta sedikit epoksi dan alkohol (alkanol) atau bila

komponen cita rasa dan bau yang mudah menguap terbentuk sebagai akibat kerusakan oksidatif dari lemak dn

minyak yang tak jenuh. Bau yang kurang sedap akan muncul akibat adanya campuran dari berbagai produk

tersebut. Selain pada suhu kamar, proses ketengikan ini dapat terjadi selama proses pengolahan menggunakan

suhu yang tinggi.

PROSES KETENGIKAN :

Oksidasi terjadi pada ikatan tidak jenuh dalam asam lemak. Pada suhu kamar sampai dengan suhu 1000C,

setiap ikatan tidak jenuh dapat mengabsorbsi 2 atom oksigen, sehingga terbentuk persenyawaan peroksida

yang bersifat labil. Peroksida ini dapat menguraikan radikal tidak jenuh yang masih utuh sehingga terbentuk

2 molekul persenyawaan oksida. Proses pembentukan peroksida ini dipercepat oleh adanya cahaya, suasana

asam, kelembaban udara dan katalis. Beberapa jenis logam atau garam-garamnya yang terdapat dalam minyak

merupakan katalisator dalam proses oksidasi, misalnya logam tembaga, besi, kobalt, mangan dan lainnya,

sedangkan alumunium kecil pengaruhnya terhadap proses oksidasi (Ketaren, S., 1986). Ketengikan juga dapat

disebabkan oleh pemanasan pada bahan makanan.

Hasil oksidasi minyak atau lemak dalam bahan pangan tidak hanya mengakibatkan rasa dan bau yang tidak

enak, melainkan juga dapat menurunkan nilai gizi karena rusaknya vitamin (karoten dan tokoferol) terutama

vitamin larut dalam lemak dan asam lemak esensial dalam lemak. Perusakan lemak oleh terbentuknya

peroxide, juga mengakibatkan kerusakan oxidative dari pada asam-asam lemak esensial termasuk asam

lemak linoleic, linolenic dan arachidonic, sedangkan kekurangan dari asam-asam lemak ini dapat

menimbulkan eczematous yang parah dan kulit bersisik. Kekurangan asam linoleic akan menghambat

Page 2: Valeria Christy -1901508386 BENEFICIAL MIKROBES FOOD SPOILAGE · - Food spoilage : spoilage microorganism FOOD BORNE : - Tidak bisa dilihat oleh kasat mata perubahannya - Cara untuk

Valeria Christy -1901508386

pertumbuhan, menurunkan produksi kualitas dan kuantitas pada makanan. Energi yang dapat dimetaboliser

(metabolizable energy) dan asam-asam amino esensial yang tersedia dalam ransum akan berkurang pula

sebagai akibat dari ketengikan (rancidity).

Untuk menghindari ketengikan dapat dilakukan penambahan senyawa antioksidan yang dapat menghambat

proses oksidasi pada lemak. Antioksidan didefinisikan sebagai senyawa yang dapat menunda, memperlambat,

dan mencegah proses oksidasi lipid. Penambahan antioksidan dengan konsentrasi rendah pada lipida dapat

menghambat atau mencegah reaksi autooksidasi lemak dan minyak. Penambahan tersebut dapat menghalangi

reaksi oksidasi pada tahap inisiasi maupun propagasi.

Contoh lainnya : raw milk rumah pemerahan pabrik

(proses distribusi yang buruh dapat merusak kualitas susu, sehingga harus dikontrol waktu dan temperatur)

Bakteri susu (lactic acid), tumbuh karena didiamkan karena pH asam kurang lebih 4,6 akan dihasilkan

bakteri asam laktat.

[ kalo didiamkan kondisinya cocok susu bisa di load sama BAL BAL produksi lactic acid SUSU

TERKOAGULASI KARENA lactic acid menurunkan ph susu menjadi isoelectric PH]

Susu memiliki kadar air dan nutrisi tinggi depend rusaknya dari distribusi

----->>> terjadi pada stationary phase!! HIGH POPULATIONS DENSITY (pada akhir log phase), sehingga

harus EXTEND THE LAG PHASE

WHY IS IT BIG ISSUE? WHY FOODTECHNOLOGIST NEED TO LEARN AND UNDERSTAND

ABOUT THIS ISSUE?

Sebagai foodtechnologist, dapat mengontrol makanan dan mempertahankan shelf life makanan dengan cara

menegah pertumbuhan opimum dari mikroba (mengetahui sebab dan akibatnya) sehingga makanan tidak

mengalami kerusakan makanan.

APA PERBEDAAN DAN PERSAMAAN FOOD SPOILAGE, FOODBORNE DAN FOODSAFETY

PERSAMAAN PERBEDAAN

Makanan tidak dapat dikonsumsi FOOD SPOILAGE :

- Kerusakan bisa dilihat oleh mata (flavor,

tekstur, penampilan berubah)

- Cara untuk mencegah : pasteurisasi,

freezing (lebih banyak metode yang dapat

digunakan)

Makanan menjadi waste

Involve time & temperature

Keduanya terjadi di akhir log phase

Makanan terkontaminasi, menurunkan kualitas

makanan :

- Foodborne : pathogenic microorganism

- Food spoilage : spoilage microorganism

FOOD BORNE :

- Tidak bisa dilihat oleh kasat mata

perubahannya

- Cara untuk mencegah : pasteurisasi, adjust

PH, modified O2, chemical preservation

(ada risiko kesehatan, sehingga banyak hal

yang harus dikontrol)

Penyebab kerusakan makanan

1. Physical : temperature, RH, cahaya, mechanical damage

2. Chemical : reaksi enzimatik dan non enzimatik, ketengikan, interaksi kimia

Extend the shelf life Prevent food waste Impat food security

Page 3: Valeria Christy -1901508386 BENEFICIAL MIKROBES FOOD SPOILAGE · - Food spoilage : spoilage microorganism FOOD BORNE : - Tidak bisa dilihat oleh kasat mata perubahannya - Cara untuk

Valeria Christy -1901508386

3. Mikrooganisms : bakteri, jamur, kapang

4. Penyebab lain : serangga, dan hewan lainnya

Shelf life semakin kering (non perishable) sedangkan semakin bergizi (perishable)

Shelf life dibagi menjadi 3 bagian, berdasarkan kadar air (aktivitas air) dan kondisi penyimpanan :

1. Perishable food (yang paling mudah busuk) : daging, ikan, telur, susu, sayur dan buah

2. Semi – perishable food : kentang, apel, kacang

3. Non – perishable food : gula, tepung, beras dan kacang kering

Food food deterioration food spoilage ekonomi loss

Mikroba pada kerusakan makanan karena ;

1. Setiap maknan mempunyai lingkungan mikroba yang unik, sehingga kerusakan maknan berbeda

disetiap maknannya.

Contoh : makanan yang mengandung karbohidrat dan gula yang banyak dirusak oleh yeast,

umumnya khamir.

Makanan yang mengandung protein yang banyak akan dirusak oleh bakteri.

2. Kerusakan makanan terjadi dikarenakan

- Komposisi maknan yang ideal untuk nutrisi bagi mikroba, adanya ketersediaan oksigen dan air,

serta pH yang sesuai.

- Jumlah awal mikroba yang ada sangat penting karena kalo dari awal sudah mendominasi bakteri,

1 lognya akan berjalan dengan cepat.

- Parameter kimia dan fisika

Contohnya : katering untuk wedding party, mereka menyiapkan makanan yang dapat ideal tahan 4

jam karena setelah 4 jam terdapat risiko kerusakan makanan dengan cara penyimpanan dengan

GABENER.

Penyebab umum terjadinya kerusakan makanan :

WET

DRY

Page 4: Valeria Christy -1901508386 BENEFICIAL MIKROBES FOOD SPOILAGE · - Food spoilage : spoilage microorganism FOOD BORNE : - Tidak bisa dilihat oleh kasat mata perubahannya - Cara untuk

Valeria Christy -1901508386

- Suhu penyimpanan yang tidak memadai

- Waktu penyimpanan yang lama

- Ventilasi yang tidak tepat

- Kontaminasi silang

- Penundaan yang berlebihan antara penerimaan dan penyimpanan

- Standar keamanan pangan yang tidak memadai

3. Faktor yang merusak makanan : Oksigen, temperature, pH, aktivitas air dan kelembaban

Mikroba yang sama sering muncul pada makanan yang berbeda dalam kondisi yang sama disebabkan oleh

: jenis makanan, pengolahan, penyimpanan

Untuk mengetahui kerusakan makanan sangat subjectif, dapat dites dalam lab, kalo mikroba yang bisa di

identifikasi. Contoh untuk ketengikan dapat menggunakan peroxide number.

BIOFILM bahaya kalo ada mikroba yang menumpuk pada makanan

1. Spoilage signs :

• Bau: protein - pembusukan ex "bau busuk telur"

• Tekstur : lembek

• Perubahan warna : jamur yang tumbuh berwarna biru, hijau pada buah atau keju

• Souring - Produksi asam mis. Susu asam dari produksi asam laktat

• Pembentukan gas - Daging menjadi spongy – kemasan atau kaleng yang membengkak atau

menggelembung

JENIS KERUSAKAN MAKANAN

1. MIKROBIAL, bakteri, jamur dan kapang

2. NON MIKROBIAL, material asing, enzim (bisa dari makanan, autolisis mikrobasemua bahan

pangan mengandung enzim)

Contoh kalo membeli kelapa parut sekalian banyak terus disimpan dalam kulkas dan lupa digunakan

setelah 1 bulan dihasilkan bau tengik. Padahal sudah disimpan dalam lemari es. Hal tersebut terjadi

karena ada mikroba yang tahan dingin menghasilkan enzim lipase.

KONTAMINASI BAKTERI

Setelah makanan di panen, disembelih, pengolahan dan menjadi produk, produk akan mengalami

perubahan yang dikarenakan

1. AUTOLISIS, kerusakan dari makanan, atau disebabkan oleh enzim yang hadir dalam makanan

2. MIKROBIAL SPPOILAGE, disebabkan pertumbuhan bakteri, ragi dan jamur

KERUSAKAN KERUSAKAN MAKANAN OLEH MIKROBA – RAGI (biasanya di buah)

Ragi: jamur bersel satu yang bereproduksi dengan 'tunas', berarti tunas atau tunas kecil yang terlepas dari sel

ragi orang tua.

Ragi juga bisa membentuk spora yang bisa berjalan melalui udara. Mudah terbunuh dengan pemanasan sampai

100ºC.

Dalam kondisi hangat dan lembab dengan adanya gula, ragi akan menyebabkan makanan seperti buah

menghasilkan fermentasi yang menghasilkan alkohol dan gas karbon dioksida.

Ragi digunakan dalam produksi roti dan anggur.

KERUSAKAN MAKANAN OLEH MIKROBA – JAMUR

Page 5: Valeria Christy -1901508386 BENEFICIAL MIKROBES FOOD SPOILAGE · - Food spoilage : spoilage microorganism FOOD BORNE : - Tidak bisa dilihat oleh kasat mata perubahannya - Cara untuk

Valeria Christy -1901508386

Cetakan jamur tumbuh sebagai filamen dalam makanan. Mereka bereproduksi dengan memproduksi spora

pada tubuh buah yang bisa dilihat pada permukaan makanan.

Badan berbuah ini kadang terlihat seperti pertumbuhan bluecoloured berbulu bulat, mis. Cetakan pada roti

Beberapa cetakan dapat dilihat dengan mata telanjang, contohnya adalah roti

Signifikansi Jenis Mikroba

► Makanan mentah dan makanan olahan biasanya mengandung banyak jenis

- bakteri (komponen penting pertama dalam pembusukan karena waktu panen yang lebih singkat),

- ragi (posisi yang menguntungkan karena jamur menyebabkan pembusukan makanan secara cepat),

- jamur, mampu mengalikan dan menyebabkan pembusukan

Namun, pada makanan dimana bakteri dan ragi tidak tumbuh dengan baik dan makanan disimpan untuk jangka

waktu yang relatif lama (roti, keju keras, sosis kering yang difermentasi, dan buah dan sayuran asam)

pembusukan karena pertumbuhan jamur lebih banyak terjadi.

Pada roti, dengan proses pemangangan sudah mati sporanya namun spora yang berterbangan di lingkungan

dapat membuat roti rusak.

CARA MENCEGAH KERUSAKAN MAKANAN

- Mengetahui jenis mikroorganisme yang terkait dengan pembusukan makanan tertentu sangat

penting untuk mengembangkan tindakan pencegahan

- Mengetahui faktor interinsik dan eksterinsik yang dapat mencegah perkembangan mikroba

FAKTOR INTERINSIK : aktivitas air dan PH ( makanan yang memiliki Aw = 0.90 atau dibawah

PH = 5.3 tidak lebih rentan terhadap pembusukan bakteri dibadingkan dengan Aw = 0,98 atau pH

= 6,4. Ragi dan jamur mungkin akan tumbuh rata di bawah kedua kondisi tersebut. Serta O – R

potential, nutrient content, antimicrobial substances, protective structures

FAKTOR EKSTERINSIK : kondisi penyimpanan

IMPORTANT FACTOR IN MICROBIAL FOOD SPOILAGE

Pertumbuhan pada mikroba mengikuti pola pertumbuhan yang khas

Growth rate bergantung pada nilai nutrisi dan temperatur pada makanan

Jumlah mikroba tergantung pada ukuran inokulum dan laju pertumbuhan

Page 6: Valeria Christy -1901508386 BENEFICIAL MIKROBES FOOD SPOILAGE · - Food spoilage : spoilage microorganism FOOD BORNE : - Tidak bisa dilihat oleh kasat mata perubahannya - Cara untuk

Valeria Christy -1901508386

Pembusukan makanan terjadi pada kepadatan populasi tinggi (pada fase stasioner) - menghambat

pertumbuhan mikroba yang menunda pembusukan.

Signifikansi Angka Mikroba

Tingkat deteksi pembusukan bisa berkisar antara 106 - 108 sel / g, mL atau sentimeter persegi.

► Penyemprotan yang terkait dengan pembentukan H2S, beberapa amina, dan H2O2 dapat dideteksi

pada beban mikroba yang lebih rendah, sementara pembentukan asam laktat dapat dideteksi pada

muatan mikroba yang lebih tinggi.

► Profil mikroba makanan sangat berbeda dengan budaya murni yang tumbuh di media laboratorium.

Makanan yang belum terjamah dan tidak biasa umumnya mengandung banyak jenis mikroorganisme

yang terdiri dari bakteri, ragi, dan jamur (juga virus) dari generasi yang berbeda dan mungkin lebih

dari satu spesies dari genus yang sama.

► Saat makanan yang sama mengalami kerusakkan, ditemukan mengandung sebagian besar satu

atau dua jenis, dan pada awalnya mungkin tidak hadir pada angka tertinggi dalam produk yang

belum terjamah.

PERTUMBUHAN MIKROBA

1. LAG PHASE :

- Sel berADAPTASI pada lingkungan baru

- Sebagian besar sel tidak segera bereproduksi, namun secara aktif mensintesis enzim untuk

memanfaatkan nutrisi baru di media.

- Bakteri yang diinokulasi dari media yang mengandung glukosa sebagai sumber karbon ke dalam

media yang mengandung laktosa harus mensintesis dua jenis protein:

Page 7: Valeria Christy -1901508386 BENEFICIAL MIKROBES FOOD SPOILAGE · - Food spoilage : spoilage microorganism FOOD BORNE : - Tidak bisa dilihat oleh kasat mata perubahannya - Cara untuk

Valeria Christy -1901508386

- Protein membran untuk mengangkut laktosa ke dalam sel

- enzim laktase untuk membuat katabolisasi laktosa.

2. LOG PHASE :

- Bakteri mensintesis bahan kimia yang diperlukan untuk melakukan metabolisme di lingkungan

baru mereka, dan kemudian memasuki fase replikasi kromosom cepat, pertumbuhan, dan

reproduksi.

- Populasi meningkat secara logaritmik

- Tingkat reproduksi mencapai konstanta karena sintesis protein DNA dimaksimalkan.

- Lebih rentan terhadap obat antimikroba yang mengganggu metabolisme

- lebih disukai untuk pewarnaan Gram karena kebanyakan dinding sel utuh - karakteristik penting

untuk pewarnaan yang benar.

- Tingkat metabolisme sel individual maksimal pada fase log

- fase ini terkadang disukai untuk tujuan industri dan laboratorium.

3. STATIONARY PHASE :

• Jika pertumbuhan bakteri berlanjut pada tingkat eksponensial fase log, bakteri akan segera

membanjiri bumi.

• tidak terjadi karena karena nutrisi habis dan limbah terakumulasi, laju reproduksi menurun.

• jumlah sel mati sama dengan jumlah sel yang diproduksi, dan ukuran populasi menjadi tidak

bergerak

• Selama fase ini tingkat metabolisme sel yang bertahan menurun.

• Permulaan fase diam dapat ditunda tanpa batas waktu oleh aparatus khusus yang disebut

chemostat, yang terus-menerus menghilangkan limbah (bersama dengan media lama dan

beberapa sel) dan menambahkan media segar.

• Chemostats digunakan dalam proses fermentasi industri.

• Jumlah sel yang tersisa tetap konstan - dapat terjadi karena sel aktif secara metabolik berhenti

bereproduksi

• dapat terjadi karena tingkat reproduksi diimbangi dengan tingkat kematian.

• Kemungkinan alasan bakteri masuk ke dalam stationary phase : • keterbatasan unsur hara •

ketersediaan oksigen terbatas • akumulasi limbah beracun • keruntuhan populasi kritis

4. DEATH PHASE :

• Jika nutrisi tidak ditambahkan dan limbah tidak dihilangkan, populasi mencapai titik di mana

sel mati pada tingkat yang lebih cepat daripada yang dihasilkan.

• Budaya semacam itu telah memasuki fase kematian (atau fase kemunduran).

• Selama fase kematian, beberapa sel tetap hidup dan terus melakukan metabolisme dan

reproduksi, namun jumlah sel yang mati melebihi jumlah sel baru yang dihasilkan, sehingga

pada akhirnya populasi menurun hingga sebagian kecil dari kelimpahan sebelumnya.

• Dalam beberapa kasus, semua sel mati, sementara di tempat lain beberapa orang yang selamat

mungkin tetap tinggal selamanya. Kasus terakhir terutama berlaku untuk budaya bakteri yang

dapat mengembangkan struktur peristirahatan yang disebut endospora

TWO MAIN METHODS OF FOOD PROCESSING

Batch Food Processing Continunous Flow Food Processing

Dalam pengolahan makanan batch sejumlah

nutrisi steril tetap ditambahan ke

mikroorganisme di bioreaktor

Dalam nutrisi makanan olahan aliran terus

menerus dimasukkan ke dalam bioreaktor

Mikroorganisme melewati tahap kurva

pertumbuhan : lag, log, stationary, death

Stages Highlighted : LOG PHASE AND

STATIONARY PHASE

Dalam metode mikro organisme pengolahan

makanan ini dipertahankan dalam fase

pertumbuhan Log dan prosesnya dapat

berlanjut tanpa gangguan selama berminggu-

minggu, bahkan berbulan-bulan.

Stages Highlighted : LOG PHASE

Page 8: Valeria Christy -1901508386 BENEFICIAL MIKROBES FOOD SPOILAGE · - Food spoilage : spoilage microorganism FOOD BORNE : - Tidak bisa dilihat oleh kasat mata perubahannya - Cara untuk

Valeria Christy -1901508386

Meskipun reaksinya dapat dihentikan sebelum

tahap kematian (death phase) walaupun hasil

produknya terbentuk sedikit

Faktor yang mempengaruhi adalah :

temperatur, pH, laju pengadukan, konsentrasi

nutrisi, oksigen dan produk limbah terus

dipantau untuk menjaga pertumbuhan dalam

fase log sehingga menghasilkan hasil yang

maksimal.

(batch culture) Konsentrasi nutrisi dapat

mempengaruhi tingkat pertumbuhan suatu

kultur

• Chemostat mengontrol tingkat pertumbuhan

dan kepadatan populasi dari kultur secara

bersamaan

• Dua faktor penting dalam pengendalian

tersebut: - tingkat pengenceran dan konsentrasi

nutrisi, seperti sumber karbon atau nitrogen

(BIOREACTOR FOR BACTH) Pada akhir

produksi bioreaktor dibersihkan. Produk

dipisahkan dari sisa larutan dan dimurnikan.

Bioreaktor dibersihkan dan disterilkan

kembali. Prosesnya kemudian bisa diulang.

Kultur kontinu adalah sistem volume konstan

yang terus menerus dimana medium segar

ditambahkan terus menerus dan media kultur

dihabiskan terus menerus, keduanya pada laju

yang konstan.

• Begitu sistem seperti itu berada dalam

ekuilibrium, volume chemostat, jumlah sel,

dan status hara utama konstan, dan sistem

dikatakan stabil.

PSYCHROTROPHIC BACTERIA

– Aerobic : Pseudomonas fluorescens, P. fragi, other Pseudomonas species, Acinobacter, Moraxella,

and Flavobacterium. (some molds and yeasts)

– Facultative anaerobic : L. viidescens, L. sake, L. curvatus, Leuconostoc mesenteroides etc.

– Thermoduric psychrotrops :

►Facultative anaerobs : spores of Bacillus coagulans and Bacillus megaterium, some strains of L.

viridescens.

►Anerobes : spores of Clostridium laramie, Clo. estertheticum, Clo. algidicarnis, Clo.putrefaciens,

and unidentified Clostridium spp.

►When a food is temperature abused above 5˚C, some true mesophiles (growth temperature range 15

– 45 ˚C, optimum 25 – 40˚C) can also grow.

►However, at 10 – 15˚C storage temperature psychrotrophs will generally grow much faster than

these mesophiles.

EX : Pada makanan yang disimpan pada suhu yang rendah

THERMOPHILIC BACTERIA

Bakteri pada kelompok ini tumbuh antara 40 - 90˚C, dengan pertumbuhan optimum 55 - 65˚C.

Sehingga storagenya pada suhu diatas 70 (dibawah 70 adalah suhu oprimumnya thermophilic)

Spora beberapa Bacillus termofilik dan Clostridium spp. Bisa hadir dalam makanan yang diolah panas

ini, yang pada suhu hangat berkecambah dan berlipat ganda menyebabkan pembusukan.

Beberapa bakteri vegetatif termoduric yang masih hidup dalam proses pengolahan panas rendah

(seperti pasteurisasi) atau thermophiles yang mendapatkan makanan karena kontaminasi pasca panas

juga dapat berkembang biak dalam makanan hangat ini, terutama jika suhu mendekati 50˚C.

Page 9: Valeria Christy -1901508386 BENEFICIAL MIKROBES FOOD SPOILAGE · - Food spoilage : spoilage microorganism FOOD BORNE : - Tidak bisa dilihat oleh kasat mata perubahannya - Cara untuk

Valeria Christy -1901508386

ACIDURIC BACTERIA

- Bakteri yang mampu tumbuh relatif cepat dalam makanan pada pH 4,6 atau di bawah umumnya

dianggap sebagai aciduric (atau acidophilic).

– Spoilage of acidic food products :

►Fruit juices, pickles, salsa, salad dressings, mayonnaise, and fermented sausages.

- LAB LAB dan LAB homofermentatif telah dikaitkan dengan pembusukan tersebut.

- Ragi dan jamur bersifat acidurik dan karenanya terkait dengan pembusukan makanan semacam itu.

EX :

OXYGEN :

Page 10: Valeria Christy -1901508386 BENEFICIAL MIKROBES FOOD SPOILAGE · - Food spoilage : spoilage microorganism FOOD BORNE : - Tidak bisa dilihat oleh kasat mata perubahannya - Cara untuk

Valeria Christy -1901508386

FOODBORNE DISEASE

3 related to food safety : FOOD, PEOPLE DAN FACILITIES

List cara untuk mencegah foodborne illness :

- Tidak bekerja pada saat sakit

- Mencuci tangan dengan tata cara yang baik

- Menggunakan sarung tangan

- Good personal hygiene

- Mencegah terjadinya cross contamination

- Mencuci secara keseluruhan

- Menggunakan penahan panas/dingin yang tepat

- Memasak secara menyeluruh

- Makanan dari sumber yang jelas dan memiliki kualitas yang baik

5 steps to food safety

1. Cook : memasak matang secara menyeluruh

Page 11: Valeria Christy -1901508386 BENEFICIAL MIKROBES FOOD SPOILAGE · - Food spoilage : spoilage microorganism FOOD BORNE : - Tidak bisa dilihat oleh kasat mata perubahannya - Cara untuk

Valeria Christy -1901508386

2. Separate : hindari cross contaminan

3. Chill : memasak dengan suhu yang sesuai

4. Clean : mencuci bahan, tangan dengan air yang mengalir

5. Avoid : hindari makanan dari sumber yang tidak aman

CONTROL OF MICROORGANISMS IN FOODS mengendalikan pertumbuhan mikrona supaya

makanan tidak tercemar dari mikroba

Mengkontrol mikroorganisme adalah pengendalian pertumbuhan mikroba dengan cara menghambat

atau mencegah pertumbuhan mikroorganisme.

What we can do w/ the microbes? Inhibit/ kill? Why we need to do that? Karena there is no 100%

sterile food. At certain amount it may cause food borne disease. That’s why we have to control it.

Caranya 1. Membunuh mikroorganisme agen cidal dan 2. Menghambat pertumbuhan

mikroorganisme agen statis

• Biocide: kills biologicals

• Germicide: Kills bacteria

• Bacteriostasis: stops growth

• Asepsis: absence of growth

Page 12: Valeria Christy -1901508386 BENEFICIAL MIKROBES FOOD SPOILAGE · - Food spoilage : spoilage microorganism FOOD BORNE : - Tidak bisa dilihat oleh kasat mata perubahannya - Cara untuk

Valeria Christy -1901508386

Term Definisi

Sterilisasi Adalah proses dimana semua sel hidup, spora,

dan intan asellular dihancurkan atau dikeluarkan

dari benda. Benda steril bebas dari mikroba.

Digunakan untuk benda mati dan kesehatan

Contoh : instrumen bedah, jarum suntik dan

maknanan kemasan

Disinfection Perlakuan mengurangi jumlah total mikroba

pada benda atau permukaan, namun tidak harus

mengeluarkan atau membunuh semua mikroba.

Membunuh vegetatif patogen dan sebagian

besar virus tapi bukan endospores.

Melibatkan bahan yang tidak hidup karena

kadang-kadang sifatnya yang beracun

HANYA MENGHILANGKAN

PENCEMARAN BUT ONLY REDUCE

Contoh : kaporit, endospora tidak bisa mati.

Sanitasi Teknik pembersihan – secara mekanis

menghilangkan mikroorganisme untuk

mengurangi tingkat kontaminasi agar bisa

diterima

Contoh : mencuci piring dan baju

Degermation Mengurangi jumlah mikroba dalam permukaan

kulit manusia dengan cara penggosokan

Contoh : Bekerja dengan menghilangkan

minyak dan mikroba pada lapisan luar kulit

melalui sarana fisik atau kimia atau keduanya.

1) Pencucian tangan & penggilingan bedah 2)

Sapu dengan pembersih alkohol.

Contoh : menggunakan alkohol, karena lipid

larut pada alkohol

PASTEURISASI Membunuh patogen dan secara substansial

mengurangi jumlah organisme pembusukan

Prosedur pasteurisasi yang berbeda panas untuk

jangka waktu yang berbeda

Waktu pemanasan yang lebih pendek

menghasilkan peningkatan rasa

Note :

Desinfektan - adalah agen, biasanya bahan kimia yang digunakan untuk melakukan disinfeksi mis.

Senyawa klorin, Tembaga sulfat, Mercuric chloride. Contoh : lap kaca

Antisepsis - (melawan pembusukan), digunakan Antiseptik: Agen desinfektan ringan yang sesuai

untuk digunakan pada permukaan kulit. Kemoterapi - adalah penggunaan zat kimia untuk membunuh

atau menghambat pertumbuhan mikroba dalam inang.

Sepsis: Berasal dari bahasa Yunani untuk pembusukan atau busuk. Menunjukkan kontaminasi

bakteri.

Asepsis: Tidak adanya kontaminasi yang signifikan.

Teknik aseptik digunakan untuk mencegah kontaminasi instrumen bedah, tenaga medis, dan pasien

selama operasi. Teknik aseptik juga digunakan untuk mencegah kontaminasi bakteri pada industri

makanan

Page 13: Valeria Christy -1901508386 BENEFICIAL MIKROBES FOOD SPOILAGE · - Food spoilage : spoilage microorganism FOOD BORNE : - Tidak bisa dilihat oleh kasat mata perubahannya - Cara untuk

Valeria Christy -1901508386

KONTAMINAN – mikroba yang hadir pada tempat dan waktu tertentu yang tidak diinginkan

DEKONTAMINAN – penghilangan atau penghancuran kontaminan

Kondisi yang mempengaruhi :

1. Temperatur

2. Jenis mikroba

3. Physical state

Tindakan :

1. Bunuh mikroba

2. Menghambat mikroba

3. Menghancurkan membran plasma

Gram positif bakteri – disinfektan dan antiseptik lebih berpengaruh

Gram negatif bakteri – pseudomonas tumbuh di beberapa disinfektan dan antiseptik

Endospores – tahan (resistant) terhadap bahan kimia dan physical methods

Target utama pengendalian mikroba: mikroorganisme yang dapat menyebabkan infeksi atau

pembusukan yang selalu ada di lingkungan luar.

• Kontaminan yang perlu dikontrol

- Sel vegetatif bakteri dan endospora (sangat resisten, tujuannya adalah sterilisasi)

- Fungal hyphae and spores

– Yeasts

– Protozoan trophozoites and cysts

– Worms

– Viruses

– Prions

Page 14: Valeria Christy -1901508386 BENEFICIAL MIKROBES FOOD SPOILAGE · - Food spoilage : spoilage microorganism FOOD BORNE : - Tidak bisa dilihat oleh kasat mata perubahannya - Cara untuk

Valeria Christy -1901508386

HEPA FILTERS : high efficiency particulate air filters

Filtration of small particles, menangkap minimum 99,97% dari 0,3 micron contaminants

Filtration is the primary method of eliminating pathogens from the air supply. 1. Operating Rooms

2. Burn Units 3. Hospitals, Surgical Mask. 4. Pharmaceutical Manufacturing Facilities

DISK DIFFUSION METHOD

Page 15: Valeria Christy -1901508386 BENEFICIAL MIKROBES FOOD SPOILAGE · - Food spoilage : spoilage microorganism FOOD BORNE : - Tidak bisa dilihat oleh kasat mata perubahannya - Cara untuk

Valeria Christy -1901508386

Kondisi untuk pertumbuhan bakteri

Suhu Kondisi

100 Water boils

82 Core temperature of hot food

5-63 DANGER ZONE for rapid growth of micro

organisms

1-4 Temperature of fridge

0 Freezing point of water

-18 Temperatur freezer

NOTE : Refrigeration: storage at 4 ºC slows microbial growth (only used for short-term storage)

Freezing: storage at - 20 ºC stops microbial growth (does not kill microorganisms)

Freezing at -30 to -70 ºC used to preserve microbial samples

LOW TEMPERATURE

Pendinginan pada suhu 5 ° C menghambat pertumbuhan mikroba

- psikofil dan psikrotrof masih dapat menyebabkan pembusukan

- pertumbuhan pada suhu di bawah -10 ° C telah diamati.

PEGAWETAN MAKANAN

Pengawetan makanan yang berdasarkan kimiawi : GRAS “Generallu Recognized as Safe”

chemical agents

PH makanan mempengaruhi efektivitas pengawet kimia

• Sodium benzoat • Asam sorbat • Sodium atau kalsium propionat • Sulfur dioksida

Page 16: Valeria Christy -1901508386 BENEFICIAL MIKROBES FOOD SPOILAGE · - Food spoilage : spoilage microorganism FOOD BORNE : - Tidak bisa dilihat oleh kasat mata perubahannya - Cara untuk

Valeria Christy -1901508386

Banyak yang benar-benar aman (sodium propionate); Beberapa dapat mempengaruhi kesehatan

manusia: - Nitrites (prekursor karsinogen) - Etilena dan propilena oksida (mutagen) - Antibiotik

(penyebaran resistensi)

Kondisi yang Mempengaruhi Aktivitas Antimikroba

• Dalam kebanyakan keadaan, populasi mikroba tidak dibunuh seketika oleh agen namun selama

periode waktu tertentu • Kematian penduduk dari waktu ke waktu eksponensial, serupa dengan

pertumbuhan selama fase log

Beberapa faktor penting memainkan peran kunci dalam menentukan keefektifan agen antimikroba,

termasuk: - Ukuran populasi - Jenis organisme - Konsentrasi agen antimikroba - Durasi paparan -

Suhu - pH - Bahan organik - Pembentukan biofilm

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikroorganisme dalam Makanan

• Memahami faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba yang penting untuk menjaga

kualitas makanan - Dalam produksi dan pelestarian • Kondisi alami hadir dalam makanan disebut

faktor intrinsik • Kondisi lingkungan disebut faktor ekstrinsik • Faktor bergabung untuk menentukan

mikroba mana yang tumbuh pada makanan tertentu dan pada tingkat berapa

KONDISI UNTUK PERTUMBUHAN MIKROBA

Temperature Bacteria need warm conditions to grown and multiply.

The ideal temperature for bacterial growth is 30ºC – 37ºC.

Some bacteria can still grow at 10ºC and 60ºC. Most bacteria are destroyed at temperatures above 63

ºC. Bacterial growth danger zone in 5ºC - 63ºC.

At very cold temperatures, bacteria become dormant – they do not die, but they cannot grow or

multiply.

Moisture Where there is no moisture bacteria cannot grow. However, bacteria and moulds can both

produce spores which can survive until water is added to the food.

Food Bacteria need a source of food to grow and multiple, these food usually contain large amounts

of water and nutrients.

Time One bacterium can divide into two every 20 minutes. Food where bacteria rapidly multiple in

are called perishable foods.

Oxygen Some bacteria need oxygen to grow and multiply. These are called aerobic bacteria. Other

bacteria grow well when there is no oxygen present, these are known as anaerobic bacteria.

pH level An acidic or alkaline environment can promote of inhibit microbial growth. Most bacteria

prefer a neutral pH (6.6 – 7.5). Moulds and yeasts can survive at pH levels of 1-1/5 (very acidic),

food spoilage usually occurs by yeast and moulds.

SESSION 12 :

MANAGING THE SAMPLE

SAMPLING : - memiliki porsi yang mewakili keseluruhan, jumlah total dar sampel yang diperoleh

adalah populasi

Page 17: Valeria Christy -1901508386 BENEFICIAL MIKROBES FOOD SPOILAGE · - Food spoilage : spoilage microorganism FOOD BORNE : - Tidak bisa dilihat oleh kasat mata perubahannya - Cara untuk

Valeria Christy -1901508386

Penting untuk mendefinisikan secara jelas populasi

Teknik pengambilan sampel yang tepat membantu memastikan kualitas sampel, kualitas sampel

merupakan penentu utama database

Untuk mengumpulkan sampel makanan yang representatif dan kemudian memastikan bahwa

perubahan komposisi tidak dilakukan antara pengumpulan dan analisis.

Mengelola sampel: teknis

• Evaluasi makroskopis

• Sampel terpisah untuk berbagai disiplin ilmu

• Dua pendekatan yang mungkin dilakukan: - hanya melakukan tes yang diminta oleh pengirim -

melakukan diagnosa untuk sindrom / deskripsi klinis (inisiatif laboratorium)

• Penyimpanan sampel - lemari es atau freezer

Examples of food groups and their related spoilage microorganism

• Refrigerated foods – psychrotrophs

• Juice concentrate – osmophilic yeasts

• Fermented foods – acid tolerant lactic acid bacteria and yeast

• Meat products – psychotropic pseudomonads

• Hot – filled juices – heat resistance mold

MICROBIAL DETECTION

Metode tradisional untuk mendeteksi bakteri bawaan makanan sering bergantung pada pertumbuhan

yang memakan waktu di media kultur, diikuti oleh isolasi, identifikasi biokimia, dan terkadang

serologi. Kemajuan teknologi terkini membuat deteksi dan identifikasi lebih cepat, lebih nyaman,

lebih sensitif, dan lebih spesifik daripada konvensional.

Jenis metode laboratorium :

1. Direct methods

- Detect the agent

- Methods :

1. Macroscopic evaluation

2. Direct microscopy

3. Electron microscopy

4. Staining

5. Rapid tests

6. Molecular methods

7. Propagate the agent

2. Indirect methods

- Detect host response to the agent :

1. antibodies against the agent 2. T-cell response against the agent 3. interferon

PERBEDAAN CLOSTRIDIUM DAN BACILUS sama sama bentuk spora

Clostrodium : aerob

Bacilus : anaerob