Upload
annisa-citra-setiacahyani
View
133
Download
14
Embed Size (px)
DESCRIPTION
susu
Citation preview
Mikrobiologi Mikrobiologi SusuSusuIPTEK Pengolahan Susu
MikroorganismeMikroorganisme
Berukuran kecil, tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, tetapi dapat dilihat dengan mikroskop
organisme bersel tunggal
Mikroorganisme pada Mikroorganisme pada SusuSusu
Komposisi Kimia Sel Komposisi Kimia Sel MikroorganismeMikroorganisme
96% berat kering sel mengandung C, O, N, H, P, S
Memerlukan unsur mikro seperti K, Ca, Mg, Cl, Fe, Mn, Co, Cu, dan Mo
MikroorganismeMikroorganisme
Memerlukan nutrisi untuk,pertumbuhansintesis komponen sel & energi
Sumber energi untuk Mikroorganisme
utama : karbohidrat & protein → atp
bbrp faktor pertumbuhan
MikroorganismeMikroorganisme
Mempunyai berbagai enzim
Senyawa lebih sederhana
Perubahan sifat makananwarnarasabautekstur
Diinginkan vs Tidak diinginkan
KarbohidratKarbohidrat
Bervariasi, monosakarida sederhana hingga polisakarida kompleks
Tidak semua mikroorganisme dapat memecah berbagai karbohidrat
Pati susah dipecah oleh kebanyakan mikroorganisme kecuali beberapa yang bersifat amilolitik
Monosakarida dan disakarida mudah dipecah susu (laktosa) → mudah terjadi fermentasi
asam laktatMakanan kaya karbohidrat → produksi asam
oleh mikroba pembentuk asam, tapi umumnya kapang dan khamir tidak aktif
ProteinProtein
Lebih kompleks dibanding karbohidratBakteri dan kapang tertentu dapat
memecah proteinMikroorgansime proteolitikPunya sistem enzim kompleksHasil pemecahan protein → asam
amino (dipakai sumber energi oleh selTerbentuk asam, gas, produk lain
→ tidak diinginkan : bau busuk → diinginkan : pematangan keju
LemakLemakKomposisi bervariasi tergantung jenis
makananMengandung asam lemak dan gliserolAL rantai panjang lebih sukar dipecah
drpd AL rantai pendek
Tidak mudah dipecah dibanding KH & Protein
Pemecahan lemak tidak diinginkan : tengik
mentega → tengik → asam butirat diinginkan : keju
SouringSouringPerubahan laktosa menjadi asam laktat hasil aktivitas enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme, terutama bakteri asam laktat
SouringSouring dan dan GassinesGassinesTerbentuknya gas, asam laktat dan asam-asam lain yang menggumpalkan susu serta senyawa-senyawa lain yang menimbulkan bau yang tidak didinginkan.
Pengaruh Pengaruh mikroorganismemikroorganisme
ProteolisisProteolisisPemecahan kasein oleh mikroorganisme yang mengakibatkan bau yang tidak diinginkan
RopynesRopynesPelekatan zat seperti gum, bentuk menyerupai benang panjang. Penyebab : bakteri Alcaligenes vicosus
PigmentasiPigmentasiTerbentuknya warna seperti biru, merah, kuning dan hijau
Pengaruh Pengaruh mikroorganismemikroorganisme
Mikroorganisme pada Mikroorganisme pada Bahan PanganBahan Pangan
Faktor IntrinsikFaktor Intrinsik
Komposisi nutrisipHKetersediaan air (air bebas/aw)Potensi reduksi-oksidasi
◦Perubahan karena pemasakanStruktur fisik bahan panganKetersediaan senyawa
antimikroba/ pengawet
Komposisi dan pHKomposisi dan pH
pembusukanproteolisis dan pemecahan protein secara anaerob, menghasilkan bau busuk yang disebabkan karena senyawa amina
pH dalam bahan pangan mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme
Aktivitas AirAktivitas Air
secara umum, aw (kadar air bebas) rendah dapat menghambat pertumbuhan mikroba
aktivitas air dapat diturunkan dengan:◦ Pengeringan◦ penambahan garam atau gula
Osmophilic mikroorganisme◦ lebih memilih tekanan osmotik yang tinggi
Xerophilic mikroorganisme◦ lebih suka aktivitas air rendah
Struktur Fisik Bahan Struktur Fisik Bahan PanganPanganpenggilingan dan pencampuran
dapat meningkatkan luas permukaan dan mendistribusikan mikroba◦mendorong pertumbuhan mikroba
kulit luar dari sayuran dan buah-buahan dapat memperlambat pertumbuhan mikroba
Senyawa AntimikrobaSenyawa Antimikroba
kumarin - buah-buahan dan sayuran
lisozim - susu sapi dan teluraldehydic dan senyawa fenolik -
bumbu dan rempah-rempahallicin - bawang putihpolifenol - teh hitam dan hijau
Faktor EkstrinsikFaktor EkstrinsikSuhu
◦suhu rendah mampu menghambat pertumbuhan mikroba
kelembaban relatif (Rh)◦Rh tinggi mendorong pertumbuhan mikroba
Atmosfer◦oksigen mendorong pertumbuhan bakteri
aerob◦modified atmosphere packaging (MAP)◦penggunaan shrink wrap dan teknologi
vakum untuk makanan dalam kemasan atmosfer terkontrol
SusuSusu
Peran Peran MikroorganisMikroorganisme yang me yang Tidak Tidak Dikehendaki Dikehendaki pada Susu pada Susu
Spoilage dan Patogen
Kerusakan bahan panganKerusakan bahan pangan
Aktivitas mikroba, melalui 2 cara :1. Sel hidup
pertumbuhan dan metabolisme aktif komponen bahan pangan terkontaminasi oleh sel hidup
2. Enzimsel hidup tidak ada → sel lisis
enzim ekstraseluler dan intraseluler bereaksi dengan komponen bahan pangan
mengubah sifat fungsional bahan pangan
mengakibatkan kerusakan/kebusukan/ food spoilage
Sumber Kontaminasi pada Sumber Kontaminasi pada SusuSusuSumber kontaminasi lingkungan, antara
lain dari◦Kanal◦Selokan◦Kulit ambing◦Debu◦Kotoran◦Kandang◦Pakan◦Air◦Sistem memerah susu◦Tangki pendingin
Mikroorganisme patogen sebagian bersumber dari sapi yang sakit
Tipe mikroba penyebab Tipe mikroba penyebab kerusakankerusakanBahan pangan mentah dan olahan
secara normal mengandung bbrp tipe◦Kapang dapat
bekembang/tumbuh ◦Khamir dapat menyebabkan◦Bakteri kerusakan
Bakteri (waktu generasi lebih singkat) diikuti khamir atau kapang (tergantung kondisi)
Deteksi Kerusakan Deteksi Kerusakan MikrobiologisMikrobiologis
Kerusakan mikrobiologis bahan pangan dapat dideteksi (diamati secara langsung) apabila mikroba mencapai jumlah yang tinggi
Bakteri dan khamir 107 sel per gram (per ml atau per cm2)
Kisaran 106 – 107 (tergantung tipe mikroba dan kondisi/jenis kerusakan)
Deteksi Kerusakan Deteksi Kerusakan MikrobiologisMikrobiologis
Kerusakan yang berhubungan dengan H2S, bbrp amina dan pembentukan H2O2
terjadi pada jumlah mikroba yang lebih rendah (< 107)
Pembentukan asam laktat terjadi pada jumlah mikroba yang lebih tinggi
Slime formation : akumulasi sel mikroba (≥ 108sel/g atau per ml atau per cm2 bahan makanan)
Tahapan terjadinya kerusakan Tahapan terjadinya kerusakan mikrobiologis pada bahan panganmikrobiologis pada bahan pangan
Mikroorganisme masuk/ada pada bahan pangan dari 1 atau lebih sumber m.o.
Lingkungan/kondisi bahan pangan (pH, Aw, O-R potential, nutrien, agen inhibitor) COCOK untuk pertumbuhan 1 atau lebih tipe m.o.
Bahan pangan disimpan pada suhu yang sesuai untuk pertumbuhan m.o (1 atau lebih)
Kondisi tsb berlangsung dlm waktu yang cukup panjang → m.o. mencapai jumlah yg tinggi
→ sampai perubahan terdeteksi
Hasil Akhir Metabolisme Hasil Akhir Metabolisme MikroorganismeMikroorganisme
Karbohidrat :CO2 , H2, H2O
lactate, acetate, formate, succinate, butyrate, isobutyrate, isovalerate
ethanol, propanol, butanol, isobutanol
diacetyl, acetoin, butanedioldextran, levans
Hasil Akhir Metabolisme Hasil Akhir Metabolisme MikroorganismeMikroorganisme
Protein dan senyawa NPN :CO2 , H2, NH3 , H2S
amines, ketoacids, mercaptans,organic disulfidesputrescine, cadaverine,skatole
Hasil Akhir Metabolisme Hasil Akhir Metabolisme MikroorganismeMikroorganisme
Lipida :Fatty acids, glycerolHydroperoxidesCarbonyl compounds (aldehydes &
ketones)Nitrogenous bases
Pertumbuhan Mikroba dan Pertumbuhan Mikroba dan Food SpoilageFood Spoilage
Food Spoilage◦hasil dari pertumbuhan mikroba
dalam makanan◦mengubah karakteristik visual dari
bahan pangan sehingga tampak tidak baik untuk dikonsumsi
makanan yang berbeda menjalani berbagai jenis proses pembusukan◦racun kadang-kadang dihasilkan◦racun alga dapat mencemari kerang
dan finfish
Kerusakan bahan Pangan karena Kerusakan bahan Pangan karena Food SpoilageFood SpoilageKerugian ekonomisTidak dapat dikonsumsiBbrp parameter kerusakan perubahan warna, bau, teksturpembentukan lendir akumulasi gas keluarkan cairan/berair
Foodborne Foodborne Illness/diseasesIllness/diseases
“... Ketika seseorang menjadi sakit setelah mengkonsumsi makanan yang terkontaminasi...”
Foodborne illness dapat disebabkan karena:• Biological hazards (bacteria, viruses, fungi)• Chemical hazards (cleaning agents, toxins)• Physical hazards (bone, glass, metal)
Food-Borne DiseasesFood-Borne Diseases
Food borne diseases yang disebabkan karena mikroorganisme, memiliki 2 tipe utama yaitu:◦food-borne infections◦food intoxications
Food Infection vs. Food Food Infection vs. Food IntoxicationIntoxication
Food infectionFood infectionSel hidup dalam jumlah tertentu
ditransfer ke dalam tubuh oleh makanan yang terkontaminasi; mikroorganisme berkembang biak dalam makanan yang tertelan◦ Salmonella; E. coli
Food poisoning (intoxication)Food poisoning (intoxication)Disebabkan oleh toksin yang dihasilkan
oleh mikroorganisme dalam makanan terkontaminasi; mikroorganisme bisa ada ataupun tidak ada◦ Clostridium botulinum; Staphylococcus aureus
Mikroorganisme PatogenMikroorganisme Patogen
Aeromonas hydrophila
Bacillus cereusCampylobacter
jejuniClostridium
botulinumClostridium
perfringensEscherichia coli
Listeria monocytogenes
SalmonellaShigellaStaphylococcus
aureus pathogenic Vibrio
spp. Yersinia
enterocolitica
http://vm.cfsan.fda.gov/~comm/ift-over.html
Foodborne Diseases vs Foodborne Diseases vs OutbreakOutbreak
Foodborne diseasespenyakit yang dialami oleh
seseorang akibat mengkonsumsi makanan terkontaminasi patogen
OutbreakSekelompok orang (dua orang atau lebih) yang mengalami sakit yang
sama akibat mengkonsumsi makanan terkontaminasi
Efek Sosial yang disebabkan Efek Sosial yang disebabkan karena Foodborne Diseases…karena Foodborne Diseases…
Kehilangan waktu produktif◦Hari kerja/sekolah◦Efek finansial
Resiko kematianResiko penularan pada keluarga
yang lain
Mengontrol pertumbuhan Mengontrol pertumbuhan MikroorganismeMikroorganisme
Mengurangi Jumlah Mengurangi Jumlah Mikroorganisme pada Bahan Mikroorganisme pada Bahan Pangan CairPangan Cair
Menggunakan prinsip filtrasiBiasa digunakan untuk air,
susu, beer, wine, juices, soft drinks, dll
Penyimpanan suhu Penyimpanan suhu rendahrendahPenyimpanan pada suhu 5°C
dapat menghambat tetapi tidak menghentikan pertumbuhan mikroba◦psychrophiles dan psychrotrophs
masih dapat menyebabkan pembusukan
◦pertumbuhan pada suhu di bawah -10 ° C telah diamati dapat menghambat kerusakan bahan pangan
Pengolahan Suhu TinggiPengolahan Suhu Tinggipengalenganpasteurisasi
PengalenganPengalengan
makanan dipanaskan dalam wadah khusus (retort) pada suhu 115°C selama 25 sampai 100 menit
Dapat membunuh mikroba pembusuk, tetapi belum tentu semua mikroba dalam makanan mati
Spoilage pada Susu dalam Spoilage pada Susu dalam KalengKaleng
Spoilage telah ada sebelum proses pengalengan
Ada selama proses pengalengan
Kebocoran kaleng sehingga mikroorganisme dari luar dapat masuk
PasteurisasiPasteurisasi
Membunuh patogen, namun mikroorganisme spoilage masih ada dalam jumlah kecil
Prosedur pasteurisasi yang berbeda akan membutuhkan waktu yang berbeda pula◦Waktu pemanasan yang lebih
singkat akan menghasilkan kualitas rasa susu yang lebih baik
Peran Peran Mikroorganisme Mikroorganisme yang yang dikehendaki dikehendaki dalam Bahan dalam Bahan PanganPangan
Fermented FoodFermented Food
Peran Positif Peran Positif MikroorganismeMikroorganisme
Food BioprocessingFood Bioprocessing
Makanan fermentasi Starter kultur Novel & better strains
(genetic engineering techniques) enzim dari mikroorganisme antibiotik dari mikroorganisme,
vitamin, asam amino, dll.
Food BiopreservationsFood Biopreservations
Metabolit yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan bersifat sebagai antimikroba, seperti:organic acidsBacteriocinsNicinsPediocinsH2O2
ProbioticsProbiotics
Konsumsi makanan yang mengandung sel hidup
menjaga keseimbangan mikroflora alami usus (saluran pencernaan)
Bakteri gram +, gram -, khamir, fungi
Umumnya Bakteri Asam Laktat (produk makanan dan minuman)
Manfaat probiotikManfaat probiotikMenurunkan jumlah patogen dan
bakteri membahayakan produksi komponen antibakteri kompetisi zat nutrisi kompetisi daerah kolonisasi
Karakteristik probiotikKarakteristik probiotik
memiliki aktivitas antimikrobaresisten terhadap seleksi sistem
saluran pencernaan (asam lambung, cairan empedu, getah pankreas)
memiliki aktivitas antikarsinogenikmampu berkoloni dalam saluran
pencernaan (bersimbiosis dengan flora usus)
mampu meningkatkan kemampuan penyerapan usus
Syarat probiotikSyarat probiotikFlora normal usus non patogenikDapat tumbuh dan melakukan
metabolisme dengan sangat cepat dan terdapat dalam jumlah yang tinggi
Membentuk koloni pada bagian tertentu dari salura pencernaan (permukaan epitelium)
Dapat memproduksi secara efisien asam-asam organik, & kemungkinan sifat antimikroba spesifik pada bakteri yang membahayakan
Mudah diproduksi, viabillitas tinggi selama penyimpanan
Contoh Makanan Fermentasi Contoh Makanan Fermentasi Berbasis SusuBerbasis Susu
TERIMA KASIHTERIMA KASIHIPTEK Pengolahan Susu