MIKROBIOLOGI TERAPAN

MIKROBIOLOGI PANGAN PART I

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Mikrobiologi pangan adalah suatu ilmu yang mempelajari makhluk hidup yang sangat kecil yang hanya dapat dilihat dengan menggunakan lensa pembesar atau mikroskop. Makhluk yang sangat kecil tersebut disebut mikroorganisme atau mikroba, dan ilmu yang mempelajari tentang mikroba yang sering ditemukan pada pangan disebut mikrobiologi pangan. Yang dimaksud dengan pangan disini mencakup semua makanan, baik bahan baku pangan maupun yang sudah diolah.

Pangan yang berasal dari tanaman membawa mikroba pada permukaannya dari sejak ditanam, ditambah dengan pencemaran dari sumber-sumber lainnya seperti air dan tanah. Air merupakan sumber pencemaran bakteri yang berasal dari kotoran hewan dan manusia, termasuk di antaranya bakteri-bakteri penyebab penyakit saluran pencemaan. Tanah merupakan sumber pencemaran bakteri-bakteri yang berasal dari tanah, terutama bakteri pembentuk spora yang sangat tahan terhadap keadaan kering. Pada pangan yang berasal dari hewan, mikroba mungkin berasal dari kulit dan bulu hewan tersebut dan dari saluran pencemaan, ditambah dengan pencemaran dari lingkungan di sekitarnya.

Pertumbuhan mikroba pada pangan dapat menimbulkan berbagai perubahan, baik yang merugikan maupun yang menguntungkan. Mikroba yang merugikan misalnya yang menyebabkan kerusakan atau kebusukan pangan, dan yang sering menimbulkan penyakit atau keracunan pangan. Sedangkan mikroba yang menguntungkan adalah yang berperan dalam proses fermentasi pangan, misalnya dalam pembuatan tempe,oncom, kecap, tauco, tape dll. Oleh sebab itu dengan mengetahui sifat-sifat mikroba pada pangan kita dapat mengatur kondisi sedemikian rupa sehingga pertumbuhan mikroba yang merugikan dapat dicegah, sedangkan mikroba yang menguntungkan dirangsang pertumbuhannya.

Mikroorganisme dapat menjadi bahan pangan ataupun mengubah bahan pangan menjadi bentuk lain. Proses pembuatan pangan yang dibantu oleh mikroorganisme misalnya melalui fermentasi, seperti keju, yoghurt, dan berbagai makanan lain termasuk kecap dan tempe. Pada masa mendatang diharapkan peranan mikroorganisme dalam penciptaan makanan baru seperti mikroprotein dan protein sel tunggal. Mengenal sifat dan cara hidup mikroorganisme juga akan sangat bermanfaat dalam perbaikan teknologi pembuatan makanan.

1.2 Tujuan

Adapun tujun pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui mikroorganisme yang menguntungkan di bidang pangan serta mengetahui peran dan proses fermentasi.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Mikrobiologi Pangan

Mikrobiologi pangan merupakan bahan makanan terdiri dari protein, karbohidrat, lemak, vitamin, dan mineral. Bahan berbau tengik. Keberadaan mikroba pada makanan ada yang tidak berbahaya bagi manusia, beberapa mikroba mengakibatkan kerusakan makanan, menimbulkan penyakit, dan menghasilkan racun. Bahan makanan merupakan medium pertumbuhan yang baik bagi berbagai macam mikroorganisme. Mikroorganisme dapat membusukkan protein, memfermentasikan karbohidrat dan menjadikan lemak dan minyak berbau tengik. Beberapa mikroorganisme bersifat menguntungkan misalnya dapat menghasilkan produk-produk makanan khusus seperti keju dan acar, kedua produk ini tidak mudah rusak.

Mikroorganisme memiliki peranan penting dalam bahan makanan dintaranya dapat menentukan taraf mutu bahan makanan, dapat digunakan untuk membuat produk-produk pangan khusus. Disamping itu mikroorganisme dapat merupakan makanan tambahan bagi manusia dan hewan. Sesungguhnya mikroorganisme bahkan merupakan sumber makanan pilihan yang menarik.

Klasifikasi Mikroorganisme dalam Bidang Pangan

Klasifikasi mikroorganisme dalam bidang pangan yang sering digunakan adalah sebagai berikut:

Bakteri basil dan koki gram negatif
Bakteri basil gram negatif, anaerobik fakultatif
Bakteri basil gram negatif anaerobik
Bakteri basil dan kokobasil gram negatif
Bakteri gram positif
Bakteri basil gram positif, tidak berspora
Bakteri pembentuk spora
Bakteri dengan sel bercabang/bertunas (Budiyanto, 2002).

2.2 Mikroorganisme Menguntungkan Bidang Pangan

Mikroorganisme pangan dibagi menjadi :

1. Mikroorganisme indikator

Merupakan kelompok bakteri yang keberadaannya di makanan di atas batasan jumlah tertentu, yang dapat menjadi indikator suatu kondisi yang terekspos yang dapat mengintroduksi organisme hazardous (berbahaya) dan menyebabkan proliferasi spesies patogen ataupun toksigen. Misalnya E. coli tipe I, coliform dan fekal streptococci digunakan sebagai indikator penanganan pangan secara tidak higinis, termasuk keberadaan patogen tertentu. Mikroorganisme indikator ini sering digunakan sebagai indaktor kualitas mikrobiologi pada pangan dan air.

2. Mikroorganisme patogen

Mikroorganisme penyebab food-borne infection dan desease atau intoksikasi seperti Salmonella spp., Clostridium botulinum dan Staphylococcus aureus.

3. Mikroorganisme pembusuk (spoilage)

Mencakup bakteri, khamir (yeast) dan kapang (mould) yang menyebabkan perubahan tidak dikehendaki pada penampakan visual, bau, tekstur atau rasa suatu makanan. Mikroorganisme ini dikelompokkan berdasarkan tipe aktivitasnya, seperti proteolitik, lipolitik, dll. atau berdasarkan kebutuhan hidupnya seperti termofilik, halofilik, dll.

Jenis bakteri bakteri yang berperan dalam pangan

Golongan	Spesies	Hasil Metabolit	Kegunaan	Produk Pangan
Bakteri	Acetobacter Xylinum	Asam asetat	Fermentasi Nata	Nata de coco
Bakteri	Acetobacter Oxidans	Asam asetat	Mengoksidasi alkohol pada fermentasi kakao	Nata de cacao
Bakteri	Acetobacter Rancens	Asam asetat	Mengoksidasi alkohol pada fermentasi kakao	Nata de cacao
Bakteri	Acetobacter Aceti	Asam asetat	Mengoksidasi alkohol pada fermentasi kakao	Nata de cacao
Bakteri	Acetobacter Melagens	Asam asetat	Mengoksidasi alkohol pada fermentasi kakao	Nata de cacao
Bakteri	Aerobacter Spp.	Dekstran	Sebagai pengganti plasma darah
Bakteri	Alcaligenes Faecalis Var. Myxogenes	Dekstran	Sebagai pengganti plasma darah
Bakteri	Brevibacterium Flavum	Asam glutamat	Sebagai fermentasi asam glutamat	Vetsin
Bakteri	Brevibacterium	Asam sitrat	Digunakan dalam industri makanan, farmasi,kosmetik
Bakteri	Bacillus Subtilis	Gliserol
Bakteri	Clostridium Butiricum	Asam butirat, asam propionat
Bakteri	Corinebacterium	Asam glutamat	Sebagai fermentasi asam glutamat	Vetsin
Bakteri	Clostridium Aetobutylicum	Aseton, butanol, isopropanol	Fermentasi aseton, butanol, isopropanol
Bakteri	Clostridium Botulicum	Aseton, butanol, isopropanol	Fermentasi aseton, butanol, isopropanol
Bakteri	Clostridium Thermocellum	Asam asetat
Bakteri	Clostridium Thermoacetium	Asam asetat
Bakteri	Corynebacterium	Asam sitrat	Digunakan dalam industri makanan,farmasi,kosmetik
Bakteri	Debarymyces	Xilitolss
Bakteri	Erwinia Dissolvent
Bakteri	Lactobacillus Bulgaricus	Asam laktat	Fermentasi keju	Keju Swiss
Bakteri	Lactobacillus Sp.	Asam laktat	Fermentasi keju, yoghurt, mentega	Keju, yoghurt, mentega
Bakteri	Lactobacillus Casei	Asam laktat	Pematangan dalam fermentasi keju	Keju
Bakteri	Lactobacillus Helvenicus	Asam laktat	Sebagai starter pembuatan keju	Keju
Bakteri	Lactobacillus Lactis	Asam laktat	Fermentasi keju	Keju
Bakteri	Leuconostoc Dextranicum	Asam sitrat	Sebagai starter, pembentukan curd dan cita rasa	Mentega
Bakteri	Leuconostoc Citrovorum	Asam sitrat	Pembentuk senyawa perisa, cita rasa dan curd	Mentega
Bakteri	Leuconostoc Mesenteroides	Dekstran
Bakteri	Leuconostoc Delbrueckli	Asam laktat	Bahan tambahan pada minuman ringan	Esens, sari buah, jam, sirup
Bakteri	Leuconostoc Liechmannii	Asam laktat	Bahan tambahan pada minuman ringan	Esens, sari buah, jam , sirup
Bakteri	Micrococcus Sp.			Sosis
Bakteri	Micrococcus Glutamicus	Lysin
Bakteri	Pediococcus Cereviceae			Sosis
Bakteri	Prepionibacterium Skermanii		Pembentuk perisa pada keju	Keju Swiss
Bakteri	Prepionibacterium Petersonii		Pembentuk perisa pada keju	Keju Swiss
Bakteri	Pseudomonas Clodea	Gellan/polytran	Pencampur tinta, cat dan pelapis biji
Bakteri	Pseudomonas Spp.	Alginat	Sebagai bahan pengental
Bakteri	Streptococcus Thermophilus	Asam laktat	Pembentuk lendir	Yoghurt, keju

Bakteri	Streptococcus Lactis	Asam laktat	Sebagai starter	Keju, mentega
Bakteri	Streptococcus Coremornis	Asam laktat
Khamir	Amylomyces rouxii	Ethanol	Sebagai fermentasi beras ketan	Tape ketan
Khamir	Chlamidomucor Sp.	Ethanol	Sebagai fermentasi beras ketan	Tape ketan
Khamir	Rhizopus Sp.	Ethanol	Sebagai fermentasi ketela pohon	Tape singkong, brem padat
Khamir	Saccharomyces Sp.	Ethanol	Sebagai fermentasi cairan aren	Tuak
Kapang	Aspergillus oryzae		Sebagai fermentasi kedelai	Tempe, kecap, tauco
Kapang	Aspergillus flavus		Sebagai fermentasi kedelai	Tempe, kecap, tauco
Kapang	Aspergillus niger		Sebagai fermentasi kedelai	Tempe, kecap, tauco

Pentingnya mikroorganisme dalam bahan makanan, antara lain :

· Adanya mikroorganisme terutama jumlah dan macamnya, dapat menentukan taraf mutu bahan makanan.

· Mikroba dapat mengakibatkan kerusakan makanan

· Beberapa mikroba dapat digunakan untuk membuat produk-produk pangan khusus

· Beberapa mikroba dapat digunakan sebagai makanan atau makanan tambahan bagi manusia dan hewan

· Beberapa penyakit dapat berasal dari makanan

2.3 Peran Mikroorganisme Pangan

a. Berperan di Dalam Peningkatan Nilai Gizi/Nutrisi Makanan

Kandungan mikroba dalam suatu specimen pangan dapat memberikan keterangan yang mencerminkan mutu bahan mentahnya keadaan sanitasi pada pengolahan pangan tersebut, serta keefektifan metode pengawetannya. Ini terjadi seperti di dalam pembuatan tempe dari kedele, atau pembuatan bahan makanan lain seperti oncom, tuco, terasi dan sebagainya, yang disamping akan menghasilkan nilai gizi/ nutrisi yang jauh lebih baik dan lengkap, juga nilai organoleptik makanan hasilnya akan lebih baik dan meningkat.

b. Berperan di Dalam Pengadaan Bau dan Ras

Contohnya seperti terjadi pada tempe, bau dan rasa kacang kedele yang langsung direbus, rata-rata kurang menarik kalau dibandingkan dengan kacang kedele yang telah diproses melalui proses fermentasi yang menghasilkan produk akhir berupa tempe. Juga bau dan rasa susu segar misalnya, banyak yang tidak menyukai kalau dibandingkan bila susu tersebut telah difermentasi menjadi makanan lain, antara lain yoghurt.

c. Berperan di Dalam Perubahan Warna

Warna, seperti juga bau dan rasa, mempunyai arti yang sangat penting untuk bahan makanan. Warna makanan yang menarik akan lebih banyak mendatangkan peminat kalau dibandingkan makanan tersebut tidak mempunyai warna tertentu. Warna hasil proses mikroba disamping sesui untuk tubuh, stabil, juga aman (tidak ada kecenderungan bersifat karsinogenik).

2.4 Proses Fermentasi

Fermentasi adalah salah satu reaksi oksidasi-reduksi dalam sistem biologi molekuler yang dapat menghasilkan dengan memanfaatkan senyawa organik sebagai donor dan akseptor elektron.

Jenis/macam mikroba yang banyak dipakai dalam proses fermentasi adalah : Khamir (yeast/ragi), Bakteri dan Kapang (jamur). Mikroba yang berperan dalam proses fermentasi pangan digolongkan sebagai mikroba yang menguntungkan, dimana diharapkan :

· Berperan (dominan) dalam Proses fermentasi

· Berperan dalam Peningkatan Nilai Gizi Makanan

· Berperan dalam Pembentukan Bau dan Rasa (flavor)

· Berperan dalam Perubahan Warna

· Sumber protein

Proses Fermentasi merupakan perubahan enzimatik secara anaerob dari suatu senyawa organik dan menjadi produk organik yang lebih sederhana. Mengapa mikroorganisme dijadikan sebagai sumber makanan? Hal tersebut disebabkan mikroorganisme dapat tumbuh menjadi dua kali lipat dan juga massa mikroba minimal mengandung 40% protein dan memiliki kandungan vitamin dan mineral yang tinggi.

Beberapa jenis mikroorganisme dalam produk makanan dan minuman adalah sebagai berikut.

a. Pembuatan Tape

Tape merupakan makanan hasil fermentasi yang mengandung alkohol. Makanan ini dibuat dari beras ketan ataupun singkong dengan jamur Endomycopsis fibuligera, Rhizopus oryzae, ataupun Saccharomyces cereviceae sebagai ragi. Ragi tersebut tersusun oleh tepung beras, air tebu, bawang merah dan putih, kayu manis. Sebelum membuat tape perlu diperhatikan untuk menghasilkan kualitas yang bagus, warnanya menarik, rasanya manis dan strukturnya lembut.

b. Pembuatan Tempe

Tempe adalah makanan yang populer di negara kita. Meskipun merupakan makanan yang sederhana, tetapi tempe mempunyai atau mengandung sumber protein nabati yang cukup tinggi. Tempe terbuat dari kedelai dengan bantuan jamur Rhizopus sp. Jamur ini akan mengubah protein kompleks kacang kedelai yang sukar dicerna menjadi protein sederhana yang mudah dicerna karena adanya perubahan-perubahan kimia pada protein, lemak, dan karbohidrat.
Selama proses fermentasi kedelai menjadi tempe, akan dihasilkan antibiotika yang akan mencegah penyakit perut seperti diare.

c. Pembuatan Oncom

Oncom terbuat dari ampas tahu, yaitu ampas kedelai dengan bantuan jamur Neurospora sitophila. Jamur ini dapat menghasilkan zat warna merah atau oranye yang merupakan pewarna alami. Neurospora dapat mengeluarkan enzim amilase, lipase protease yang aktif selama proses fermentasi. Selain itu, juga dapat menguraikan bahan-bahan dinding sel ampas kacang kedelai, singkong, atau kelapa. Fermentasi ini juga menyebabkan terbentuknya sedikit alkohol dan berbagai ester yang beraroma sedap.

d. Pembuatan Kecap

Kecap terbuat dari kacang kedelai berwarna hitam. Untuk mempercepat fermentasi biasanya dicampurkan sumber karbohidrat atau energi yang berbentuk tepung beras atau nasi, sedangkan warna larutan kecap yang terjadi, tergantung pada waktu. Perendaman kedelai dilakukan dalam larutan garam, maka pembuatan kecap dinamakan fermentasi garam. Fermentasi pada proses pembuatan kecap dengan menggunakan jasmur Aspergillus wentii dan Rhizopus sp. Coba Anda perhatikan beberapa kecap di pasaran, ada yang kental, ada pula yang encer. Kecap yang kental karena banyak ditambahkan gula merah, gula aren, atau gula kelapa, sedangkan kecap yang encer dikarenakan mengandung lebih banyak garam. Ada juga kecap ikan, kecap udang, dan sebagainya. Itu bisa dilakukan karena selama proses pembuatan ada penambahan sari ikan ataupun sari udang ke dalamnya.

e. Pembuatan Asinan Sayuran

Asinan sayuran merupakan sayuran yang diawetkan dengan jalan fermentasi asam. Bakteri yang digunakan adalah Lactobacillus sp., Streptococcus sp., dan Pediococcus. Mikroorganisme tersebut mengubah zat gula yang terdapat dalam sayuran menjadi asam laktat. Asam laktat yang terbentuk dapat membatasi pertumbuhan mikroorganisme lain dan memberikan rasa khas pada sayuran yang difermentasi atau sering dikenal dengan nama ‘acar’.

f. Pembuatan Roti

Jika Anda makan roti atau donat, pernahkah Anda berpikir bila pembuatan roti atau donat itu sebenarnya juga melalui proses fermentasi? Proses fermentasi ini dibantu dengan bantuan yeast atau khamir yaitu sejenis jamur. Jika Anda mempunyai kesempatan memperhatikan pembuatan roti atau donat, maka adonan tepung akan mengembang. Yeast yang ditambahkan pada adonan tepung akan menjadikan proses fermentasi, yaitu akan menghasilkan gas karbon dioksida dan alkohol. Gas karbon dioksida tersebut dapat berguna untuk mengembangkan roti, sedangkan alkohol dibiarkan menguap. Selanjutnya, akan terlihat jika adonan tersebut dioven akan tampak lebih mengembang dan ukurannya membesar, hal ini dikarenakan gas akan mengembang jika temperatur tinggi. Hasilnya seperti yang Anda lihat roti akan berwarna kekuningan dan lembut, tetapi jika tidak beruntung roti akan keras dan padat (bantat).

g. Pembuatan Keju

Pada umumnya keju disukai banyak orang. Keju dibuat dari air susu yang diasamkan dengan memasukkan bakteri, yaitu Lactobacillus bulgarius dan Streptococcus thermophillus. Untuk mengubah gula susu (laktosa) menjadi asam susu (asam laktat) susu dipanaskan terlebih dahulu pada suhu tertentu dengan maksud untuk membunuh bakteri yang berbahaya agar berhasil dalam proses pembuatannya. Selanjutnya, ditambahkan campuran enzim yang mengandung renin untuk menggumpalkan susu sehingga terbentuk lapisan, yaitu berupa cairan susu yang harus dibuang, sedangkan bagian yang padat diperas dan dipadatkan. Enzim tersebut akan menambah aroma dan rasa, juga akan mencerna protein dan lemak menjadi asam amino.

h. Pembuatan Yoghurt

Dalam proses pembuatannya, air susu dipanaskan terlebih dahulu agar tidak terkontaminasi bakteri yang lain. Setelah dingin, ke dalam air susu dimasukkan bakteri Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus termophillus. Susu dibiarkan selama 4-6 jam pada suhu 38 C – 44 C atau selama 12 jam pada suhu 32 C. Pada masa inkubasi akan dihasilkan asam laktat, asam inilah yang membuat yoghurt berasa asam, dapat juga ditambahkan dengan buah, kacang, atau rasa lain yang diinginkan.

i. Minuman Berakohol

Mikroorganisme yang digunakan adalah khamir dari genus Saccharomyces. Minuman yang sangat terkenal yaitu anggur sebenarnya adalah buah anggur yang sudah mengandung gula sehingga dapat digunakan secara langsung oleh ragi selama proses fermentasi. Pada proses pembuatan minuman ini sudah tidak diperlukan tambahan gula lagi, apabila ingin menambah cita rasa dapat ditambahkan buah-buahan dan gula secukupnya. Bakteri yang digunakan adalah bakteri yang bersifat asam laktat karena buah anggur mengandung asam malat yang tinggi. Bakteri tersebut akan mengubah asam malat menjadi asam laktat yang lemah dan proses ini disebut fermentasi malolaktat sehingga hasil minumannya memiliki rasa yang lebih baik dan sedikit asam. Bir sebenarnya merupakan produk yang berasal dari tepung biji padi-padian yang difermentasi oleh ragi. Hanya ragi tersebut tidak bisa menggunakan tepung itu secara langsung. Cara pembuatannya, yaitu biji padi-padian dibiarkan untuk berkecambah terlebih dahulu, kemudian dikeringkan lalu digiling, hasilnya disebut dengan malt yang berupa glukosa dan maltosa, dan proses perubahan tersebut dinamakan dengan malting. Selanjutnya baru difermentasi oleh ragi menjadi etanol dan karbondioksida.

Bakteri asam laktat

Terdapat juga bakteri asam laktat, yang dalam pengertiannya yaitu kelompok bakteri gram-positif yang tidak membentuk spora dan dapat memfermentasikan karbohidrat untuk menghasilkan asam laktat. Berdasarkan taksonomi, terdapat sekitar 20 genus bakteri yang termasuk BAL. Beberapa BAL yang sering digunakan dalam pengolahan pangan adalah Aerococcus, Bifidobacterium, Carnobacterium, Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Oenococcus, Pediococcus, Streptococcus, Tetragenococcus, Vagococcus, dan Weissella. Contoh produk makanan yang dibuat menggunakan bantuan BAL adalah yogurt, keju, mentega, sour cream (susu asam), dan produk fermentasi lainnya.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Berdasarkan uraian diatas maka dapat ditarik beberapa kesimpulan antara lain sebagai berikut :

1. Mikrobiologi pangan adalah suatu ilmu yang mempelajari makhluk hidup yang sangat kecil yang hanya dapat dilihat dengan menggunakan lensa pembesar atau mikroskop.

2. Beberapa jenis mikroba yang bermanfaat untuk pengolahan makanan, yaitu: mikroba jenis bakteri dan mikroba jenis jamur. Mikroba jenis bakteri yang digunakan dalam pemanfaatan berbagai macam produk adalah: Lactobacillus ,Streptococcus, Pediococcus cerevisiae, Acetobacter. Pada mikroba jenis fungi yang digunakan dalam pemanfaatan berbagai macam produk adalah Jamur Rhyzopus oryzae, Neurospora sitophila, Aspergillus wentii dan Aspergillus oryzae, Saccharomyces cerevisiae.

3. Peran Mikroorganisme Pangan berupa :

a. Berperan di Dalam Peningkatan Nilai Gizi/Nutrisi Makanan

b. Berperan di Dalam Pengadaan Bau dan Ras

c. Berperan di Dalam Perubahan Warna

4. Fermentasi adalah salah satu reaksi oksidasi-reduksi dalam sistem biologi molekuler yang dapat menghasilkan dengan memanfaatkan senyawa organik sebagai donor dan akseptor elektron.

5. Jenis/macam mikroba yang banyak dipakai dalam proses fermentasi adalah : Khamir (yeast/ragi), Bakteri dan Kapang (jamur).