MIKROBIOLOGI Pangan

MIKROBIOLOGI PANGAN

ANI RADIATI,SPd,MKes

Materi Pert 1 - 3

Pengertian Mikrobiologi Sejarah Mikrobiologi Penggolongan mahluk hidup Pencirian jenis mikroorganisme

(Bakteri, Kapang dan Khamir) Morfologi Sifat - sifat

Pengertian

Ilmu Mempelajari kehidupan mahluk yang bersifat mikroskopik (mikroorganisma atau jasad renik) , mahluk dengan ukuran sangat kecil dan hanya bisa dilihat dengan mikroskop

Peran Bakteri Dalam Teknologi Pangan

“Merugikan “ Hubungannya dengan kerusakan /

kebusukan makanan sehingga dapat diketahui tindakan pencegahan atau pengawetan yang tepat untuk menghindari terjadinya kerusakan.

Peran “ Menguntungkan”

Berperan dalam fermentasi makanan , sanitasi,pengawasan mutu pangan dsb

Pertumbuhan jasad renik dalam merangsang / mengubah komponen dalam bahan pangan tersebut menjadi produk yang diinginkan)

Sejarah

Teori Generasi spontan Thn 1674 Antoni van leewenhoek

(1632-1723) menemukan adanya kehidupan dalam setetes air “Mahluk hidup berasal dari benih (germ)”

Francesco redi (1626 – 1697) Lazzaro Spalanzani (1729 – 1799)

Sejarah

Nicholas Appert (1810) mengawetkan berbagai bahan pangan dengan proses pemanasan

Louis Pasteur 1860 (1822 – 1895)Percobaan dgn memasukan ekstrak organik pada labu dengan leher tabung berbentuk U ternyata jasad renik dari udara tidak masuk ke dalam labu

Sejarah

Penemuan Louis pasteur :

1. Pasteurisasi

2. Fermentasi

3. Penemu penyakit antraks & Rabies

Sejarah

John Tyndal 1876menemukan “Endospora “ sehingga bakteri tahan terhadap pemanasan, tidak bisa di pasteurisasi

Proses TindalisasiPemanasan bahan secara tidak sinambung sehingga spora bergerminasi menjadi sel vegetatif lalu dipanaskan lalu didiamkan lagi, dipanaskan lagi dst sehingga semua endospora terbunuh

Sejarah

Robert Koch (1843 – 1910) media padat dg bahan gelatin untuk mengisolasi bakteri

“ PUSTULAT KOCH”

“PUSTULAT KOCH”

1. Jasad renik dapat ditemukan sebagai gejala penyakit tertentu

2. Jasad renik tersebut dapat diisolasi dilaboratorium sebagai kultur murni

3. Kultur murni tersebut dapat menimbulkan penyakit dengan gejala spesifik bila diinolasikan pada hewan sehat yang sensitif

4, Dari hewan yang dibuat menjadi sakit tersebut, jasad renik tersebut dapat diisolasi kembali dengan sifat – sifat seperti jasad renik semula

Penggolongan Mahluk Hidup

3 kategori

1. Tanaman

2. Hewan

3. Protista

Protista

Protista adalah semua makhluk hidup yang tidak tergolong hewan atau tanaman yang terdiri dari :

Terdiri dari

1. Prokariot Protista tingkat tinggi

2. Eukariot Protista tingkat rendah

Prokariot (Protista tkt rendah)

1. Bakteri

2. Ricketsia dan Chlamydia

3. Mikoplasma

4. Ganggang biru - hijau

Eukariot (Prostita tingkat tinggi)

1. Fungi ( kapang,khamir, jamur)

2.Ganggang

3. Protozoa

“Jasad yang penting dalam MIKROBIOLOGI PANGAN

Bakteri, Kapang dan Khamir”

EUKARIOT

Definisi Eukariot “eu” = sejati Karyo = keseluruhan inti Eukariot mempunyai inti sel (nukleus)

sejati mempunyai kromosom yang mengandung komponen keturunan

PROKARIOT

Karyo = Keseluruhan inti Sel Prokariot = tidak mempunyai inti

sejati (komponen keturunan terdapat pada DNA tunggal at kromosom yang letaknya bebas didalam sitoplasma)

Perbedaan sel Prokariot dan Eukariot

Prokariot Diameter : 0,2 – 6 um Membran inti : - Kromosom : 1 Inti sel : - Mitosis : - Protein terikat : Kromosom : - RE : - Mitokondria : - Pigmen fotosintesis : Kromatofora Dinding sel mengandung :Peptidoglikan

Eukariot

2 – 100 um

+

+

+

+

+

+

+

+

Kloroplas

-

STRUKTUR SEL PROKARIOT & EUKARIOT

1. Bakteri Bakteri sejati :

Dinding sel tegar, uniseluler, membelah diri bergerak dg flagel

Bakteri bertunas:

Bentuk bervariasi Bakteri miselia :

Bentuk seperti kapang

Bakteri Berselubung:

Sel terdapat dlm selubung(sheat) terdri dr kompleks lipoprotein polisakarida

Bakteri meluncur /gliding :

Dinding sel nya lemas Spirochet : Sel bentuk

pilin dinding lemas, gerak dg serabut poros

2.Ricketsia & Chlamyda

Ukuran < bakteri (0,2 -0,5m) Bersifat parasit intraseluler obligat Persamaan dg bakteri:

1. Mengandung DNA & RNA

2 Membelahdiri

3. Mengandung As Nukleat

4. Sensitif terhadap anti bakteri

3. Mycoplasma Ukuran paling kecil Bersifat pleomorfik ( dapat berubah

bentuk) Tidak ada dinding sel Kebanyakan bersifat parasit Sitoplasma mengandung sterol (PPLO)

Pleuro- pneumonia -like organisms) Tahan terhadap penisilin

4. Ganggang biru - hijau

Dinding sel lemas sel dapat meluncur

Bersifat fotosintesis Membelah diri (pembelahan biner)

Sel Eukariot

1. Fungi Bersifat osmotrofik ( menyerap hara) Tidak berfotosintesis Reproduksi seksual dan aseksual Dinding sel mengandung sterol dan

kitin

Fungi

Terdiri dari 1. Khamir (uniseluler) 2. Kapang (soenositik/ membentuk

miselia) 3. Jamur (mushroom)

2, Ganggang

Bersifat osmotrofik Mengandung figmen fotosuintesis Melakukan fotosintesis Uniseluler - multiseluler

3. Protozoa

Bersifat pagotrofik( mengambil hara dg cara menelan dengan sitoplasma)

Tidak berfotosintesis Uniseluler Bergerak (flagel,silia / gerak sitoplasma)

Struktur Sel Prokariot dan Eukariot

1. Struktur Tetapsama dg sel lain Membran sitoplasma, DNA,dan Ribosom

2.Struktur tidak tetap: Dinding sel,flagella, pili/ silia,kapsul, lap lendir, vakuola dan spora

Membran Sitolasma

Terletak antara dinding sel dan sitoplasma Susunan dasar (prokariot dan eukariot )

sama tdd fosfolipid dan proteinmembran berlapis ganda yi grup hidrofobik dan grup hidrofilik/ionik

Perbedaan pada eukariot mengandung sterol berpengaruh dlm stabilitas membran

Sifat – sifat membran

1. Bersifat semi permiabel– Penyeraan zat hara dng pola enzim kinetik [

] dlm sel max tdk akan diserap lagi– Bersifat stereospesifik ( L-asam amino tidak

D- asam amino)– Mutasi ( tdk menyerap senyawa ttt)– Terinduksi ( pd media Glukosa habis enzim

permease untk penyerapan laktosa yi betagalaktsa.

Sifat – sifat membran

2. Mengeluarkan hasil metabolisme 3. Pada sel prokariot Tempat

berlangsungnya proses respirasi. (eukariot pada mitokondria)

4. Mengandung enzim- enzim untuk degradasi makanan

5. Pada prokariot mempunyai sisi tempat DNA untuk proses replikasi

Sifat – sifat membran

6. Pada eukariot komponen asam lemak ikatan tidak jenuh, pada prokariot tdd asam lemak jenuh

7.Pada ganggang biru – hijau mampu mensintesis asam lemak dengan banyak ikatan rangkap.

Konsentrasi sel

Konsentrasi solut dlm sel kl 10 milimolar setara dg 0,85% NaCL ( Lar fisiologis)Sel akan stabil jika terdapat dlm lar isotonik

Jika larutan garam atau gula jenuh sel bersifat hipertonik sel berkerut krn air terserap keluarmembran sel akan terpisah prinsip dlm pengawetan makanan

Dalam air murni ( lar hipotonik) Sel akan menyerap air sel membengkak sel pecah

Sifat permiabilitas terganggu

Struktur Genetik

Komponen genetik DNA Beberapa bakteri DNA diluar kromosom

(Ekstra kromosom) plasmid Fungsi Plasmid:

1. Pertukaran / prpindahan komp gen

2. Menetukan sifat ketahanan bakteri thd senyawa kimia ( Antibiotik dll)

Ribosom & Dinding Sel

Ribosom merupakan komponen penting untuk sintesis protein

Dinding Sel hampir semua sel mempunyai dinding sel kecuali mikoplasma

Dinding Sel

Pd Prokariot terdapat lapisan peptidoglikan ( terdiri rantai turunan gula yi N-asetilglukosamin (G) dan N -asetil mumarat (M) serta asam amio lain

(L- alanin ,D=alanin-asam D=glutamat dan lisis at asam diaminopilemat (ADP)

membentuk polimer mukokompleks

Dinding sel

Struktur Peptidoglikan hanya terdapat pada sel prokariot

ADP ditemukan pada semua bakteri Dua grup bakteri dikenal berdasarkan

dinding selnya “Bakteri Gram Positif (+) dan Bakteri

Gram negatif (-)”

Berdasarkan dinding sel

Bakteri Gram (+) Lapisan Peptidoglikan 90% Lapisan asam teikoat

bermuatan (-) Sensitif thd penisilin Sensitif enzim lisozim

Bakteri Gram (-) 5 – 20% Protein,

liposakarida dan lipoprotein

Perbedaan Bakteri

Gram + dinding sel : lipid rendah

(1 - 4%)

Peptidoglikan : 90% Penisilin : > sensitif

Pewarna basa : > dihambat Nutrient : kompleks Perlakuan fisik : tahan

Gram -

Lipid tinggi

(1 – 22%)

5 – 20%

> tahan

< dihambat

sederhana

< tahan

1.

BAKTERI

Morfologi Bakteri

Ukuran : 0,5 – 1,0 um x2,0 – 5,0 um Bentuk : 1. bulat / kokus/ koki 2. batang/ basilus/ basili 3. Spiral

Morfologi ( Susunan)

Susunan :

1. Diplokoki : sel berpasangan (dua sel)

2. Streptokoki: seperti rantai

3. Tetrad : empat sel membentuk segi 4

4. Stapilokoki: Tidak beraturan / seperti anggur

5. Sarcina :Berbentuk kubus ( 8 sel)

Bentuk / Morfologi Bakteri

Batang & Spiral

Bakteri batang ( Diplo basil & Strepto basil ) Bukan sifat morfologi ttp dipengaruhi pd tahap pertumbuhan pada kultur.

Spiral secara terpisah , bentuk bisa spiral yang pendek, panjang & spt tali

Bakteri bulat umumnya > tahan trhdp proses pengolahan( panas & dingin) dll

Gambar bakteri

Pembentukan kapsul

Kapsul terdiri dari polisakarida, polipeptida at kompleks polisakarida & protein

Dipengaruhi Medium & kondisi lingkungan

Lactobacillus bulgaria pada susu tetapi tidak pada medium

Kapsul pada bakteri

Berperan dalam menyesuaikan diri Pada makanan menyebabkan berlendir Meningkatkan ketahanan bakteri

terhadap panas, bahan kimia, Sel fagosit dalam tubuh

Endospora

1. Dibentuk oleh sel basilus pada makanan Basillus dan Clastridium botolinum

2. Tahan terhadap pemanasan , pengeringan dan desinfektan

3. Sukar diwarnai tetapi jika diwarnai sukar dihilangkan

4. Dibentuk pada kondisi yang tidak memungkinkan sel vegetatif

5. Bentuk & posisi spora didalam sel berbeda

Pembentukan Spora

Letak Spora

Bakteri berspora

Komposisi endospora

Mengandung ion kalsium dan DPA ( Dipicolinic acid)

Tidak melakukan metabolisme ( bersifat dorman)

Saat germinasi sifat dorman hilang Proses germinasi dirangsang perlakuan

panas (heat shock) pada suhu subletal/ tidak mematikan

Flagel Dan pergerakan sel

Flagel alat gerak pada bakteri , ukuran > kecil sukar dilihat dg mikroskop

Menurut letak:

1. Monotrikat satu diujung sel

2. Lopotrikat sekumpulan diujung/ kedua ujung sel

3. Ampitrikat satu di kedua ujung sel

4. Peritrikat banyak flagel pd permukaan sel

Letak dan bentuk Flagel

Pertumbuhan Bakteri Pada Makanan

Bakteri Tumbuh secara Biner (12 sel) Bakteri bersifat Heterotropik

membutuhkan zat organik untuk (protein, karbohidrat, lemak dan komponen lain) sebagai sumber pertumbuhannya

Bakteri bisa mengoksida karbohidrat secara lengkap mejadi CO2 dan H2O

Memecah menjadi asam, akohol, aldehida atau keton

Memecah protein menjadi polipeptida, asam amino, amonia dan amin

Memecah lemak menjadi gliserol dan asam lemak

Mensistensis vitamin

2.

KAPANG / JAMUR

Kapang / Jamur/ Fungi

Kapang adalah multiseluler yang mempunyai filamen dan pertumbuhannya pada makanan mudah dilihat yaitu berserabut seperti kapas

Kapang merupakan mikroba dengan struktur talus berupa benang-benang (hifa) yang terjalin seperti jala (myselium).

Morfologi

Mempunyai inti sel Memproduksi spora Tidak mempunyai klorofil (tidak

fotosintesis) Berkembang biak scr sex dan asexsual Bbrp punya bag tubuh bentuk filamen

dngn dinding sel mngndung selulosa at kitin ( keduanya)

Morfologi

Berdasarkan struktur hifa terdiri dari : 1. Hifa bersekat (septa) dengan inti

tunggal/ lebih 2. Hifa tidak bersekat (asepta). Morfologi koloni umumnya seperti

benang (filamentous) ,memiliki keragaman warna yang muncul dari sporanya

Kapang

Penicilium

Penicilium pada media

Monilia

Rhizopus

Aspergilus

Aspergilus pada Media

3.

Khamir

Morfologi

Morfologi : Uniseluler (beda dng kapang) Refroduksi: aseksual= Vegetatif dng

pertunasan (budding) Ukuran: bervariasi (1 -5 sd 20 -50 um) Bentuk ; bulat, oval,silinder, ogival (bulat

panjang dg satu ujung runcing) segitiga melengkung (triangular), botol, lemon,membentuk pseudomiselium

Jenis Spora

Berdasarkan kemampuan dalam membentuk spora

1. Khamir yang mampu membentuk spora (Sporogenius yeast)

2.Khamir yang tidak membentuk spora (Asporogenous Yeasts).

Peran Khamir Industri fermentasi, obatan-obatan dan sumber

protein yang disebut singe cell protein atau Protein Sel Tunggal.

Contoh : 1.Saccharomyces Bakers atau Brewer ‘ s

yeast, (roti & minuman keras) 2.Endomycopsis 3.Pachysolen 4.Tonela 5, Candida.

Reproduksi

1.Secara aseksual Tunas dan ada yang membelah diri yaitu Schizosac charomyces .

2, Secara Seksual

Morfologi Spora Khamir

Bentuk spora khamir tdd: 1.bulat (Saccharomyces,

Schizosaccharomyces 2.Seperti topi (Endomyces, Hansenula,

Haneniaspora ) 3.Sphaeris (Endomycopsis ,

Debaryomyces ) 4.Seperti jarum (Nematospora).

Syarat pembentukan spora Khamir

1. Sel berasal dari kultur muda, tumbuh dengan baik pada media

2. Cukup mendapatkan aerasi

3. Suhu optimum +25 c.

4. Komposisi media dengan C dan pH yang sesuai.

5. Kelembaban yang cukup

6 .Perhatikan adanya faktor yang mengganggu dlm pembentukan spora.

Khamir

Sacharomyces

Wassalam