presentasi mikrobiologi industri pangan 2009.pdf
DESCRIPTION
mikrobiologiTRANSCRIPT
-
MIKROBIOLOGI INDUSTRI PANGANMIKROBIOLOGI INDUSTRI PANGAN
OlehDr. Ir. Sony Suwasono, MAppSc
PS Teknologi Hasil PertanianFakultas Teknologi PertanianUniversitas Jember
-
I. BAHAN PANGAN DAN KLASIFIKASII. BAHAN PANGAN DAN KLASIFIKASI
BP : karbohidrat, protein, lemak, vitamin, air, mineral, hormon, enzim, growth factor
- produk dalam jumlah besar ? tidakdikonsumsi cepat, mudah rusak ? perlupengawetan
- Kerusakan akibat mikroorganisme- Pengawetan ? menghambat aktivitas
mikroorganisme
-
Street Food Street Food Semibasah/KeringSemibasah/Kering
KarbohidratKarbohidrat TinggiTinggi LemakLemak TinggiTinggi KadarKadar air air RendahRendah pH pH netralnetral
MerangsangMerangsang pertumbuhanpertumbuhan mikrobamikroba : : KAPANG/JAMURKAPANG/JAMUR
AspergillusAspergillus RhizopusRhizopus
-
BahanBahan PanganPangan BerkarbohidratBerkarbohidrat
? Gula lebih mudah digunakan : gula > protein > lemak? Gula yang sering digunakan oleh mikroorganisme : sukrosa + laktosa? Penambahan gula 1 10% ? meningkatkan pertumbuhan
mikroorganisme? Penambahan gula 65-80% ? menghambat mikroorganisme.? Mikroorganisme yang toleran gula sangat tinggi : SAKAROLITIK? Metabolisme gula? Asam + Gas
Tanpa Asam & gas
Tanpa Asam& Gas
Tanpa Asam & Gas
Alcaligenes faecalis
Asam + gasAsam + GasAsam + GasAcetobacter aerogenes
AsamAsamAsamS. Aureus
SukrosaLaktosaDekstrosaMikroba
-
Produksi AsamJenis mikroorganismeJenis Bahan pangan
Jenis gulaKonsentrasi gula
Monosakarida Galaktosa, glukosa, mannosa, fruktosa
Pembentuk KH kompleks Glukosa? Glikogen
Levulosa? Inulin Monosakarida?
alkohol, asam organik, gliserol, butanol
? Pati dihidrolisa dulu menjadi gula sederhana oleh mikroorganismepenghasil DIASTASE
? Bacillus mesentericus : PATI ? hidrolisa? GUM- Gum = alat perlindungan diri; konsistensi seperti adonan roti tidakterpanggang
- Protein dirusak ? bau busuk.? Metabolisme gula membentuk asam. Asam yang tinggi ?
menghambat mikroorganisme itu sendiri
-
PROTEIN
1.Dibentuk dari asam amino (AA)
2.Ada 10 AA esensial : arginin, histidin, leusin, isoleusin, lisin,
metionin, fenilalanin, treonin, triptofan, valin
BahanBahan PanganPangan BerproteinBerprotein
KLASIFIKASI PROTEIN1. Protein Sederhana : albumin, globulin, glutelin, prolamin,
albuminoid
2. Protein Konjugasi : kromoprotein, glikoprotein, fosfoprotein, nukleoprotein
3. Protein Turunan : turunan pertama (protein koagulasi, megaprotein) dan turunan kedua (protease, pepton, peptida)
-
Bahan Pangan? Keju, telur, daging, kacang : 10 35%? Serealia : 5 15%? Buah-buahan dan sayuran : 1 5%
Asam amino TRIPTOFAN1. AA esensial untuk manusia dan hewan2. Digunakan oleh Escherichia coli
Pemecahan Protein ? Mikroba punya sistim enzim yang kompleks? PROTEIN ? PROTEOSA ? PEPTON ? POLIPEPTIDA ?
PEPTIDA ? ASAM AMINO ? NH3 + SENYAWA N lain.? Komponen volatil : H2S, merkaptan, indol, skatol,
putrescine, cadaverin
Triptofan + air triptofanase INDOL + As piruvat + amonia + H2O
TEST INDOL
-
Bakteri indikator kontaminasi fekal
Sumber utama kontaminasi E. coli :EPEC, EIEC, ETEC : fesesVTEC : alat pencernaan sapi & hewan lain
2 kelompok :
NonpatogenikPatogenik
Penyebab diare :EPEC, ETEC, EIEC
VTEC
E. coli
-
ISOLEUSIN?Dalam susu + ada bakteri dan khamir : isoleusin ? fusel oil
DEKOMPOSISI PROTEIN- Oleh Clostridia : produk H2S, indol, hidrogen, amonia, fenol, CO2.- Dekomposisi oleh mikroorganisme aerob : decay, produk akhir
stabil- Sistin dan metionin dipecah tanpa bau busuk- Dekomposisi oleh mikroorganisme anaeron : produk tidak stabil,
bau
-
Lemak = Asam Lemak + Gliserol
Mentega = 81% (asam oleat 33,5%, palmitat 28%, miristat 11%, stearat 9%, linoleat 4,5%, laurat 4%, butirat 3%, kaproat 2%, kaprat 2%, kaprilat 1%.
Lipase = enzim pemecah lemak
- ada dalam bahan pangan seperti susu.
- dihasilkan juga oleh kapang dan bakteri
Lemak sulit diserang oleh mikroorganisme.
Bakteri penghasil oksidase
Oksidasi lemak pada produk mentega, daging, ikan? flavor tidak disukai
Bakteri penghasil oksidase juga dekomposisi protein ?pembentukan trimetilamin (TMA) fishy odour
BahanBahan PanganPangan BerlemakBerlemak
-
PARAMETER INTRINSIK(a)PH (b) Air (C) Potebsial Redoks (d) Kandungan Nutrisi(e) Senyawa Antimikroba (f) Struktur Biologis
II. FAKTOR PERTUMBUHAN MIKROBAII. FAKTOR PERTUMBUHAN MIKROBA
2.1. pH pH Bahan Pangan berfungsi :
a. Fungsi enzim dalam metabolismeb. Membantu transpor nutrisi
Buffering Capacity (BC) ? mempertahankan nilai pH Komponen yang berperan dalam BC = protein. Protein ikan > daging > sayuran > buah Sistim BC daging dan ikan lebih baik dari BC sayuran Asam alami Bahan Pangan memberi efek perlindungan terhadap
mikroorganisme.
-
pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Kapang
Khamir
Bakteri asam laktat
S. aureus
Acetobacter spp.
Salmonella spp.
E. coli
Y. enterocolitica
C. botulinum
B. cereus
V. parahaemolyticus
C. perfringens
Campylobacter spp.
Vibrio spp.
-
Sayuran BuahAsparagus 5,7-6,1 Apel 2,9-3,3
Brokoli 6,5 Pisang 4,5-4,7
Kubis 5,4-6,0 Anggur 3,4-4,5
Wortel 4,9-5,2 Lemon 1,8-2,0
Bunga kol 5,6 Melon 6,3-6,7
Selederi 5,7-6,0 Jeruk 3,6-4,3
Jagung 7,3 Plum 2,8-4,6
Ketimun 3,8 Semangka 5,2-5,6
Terong 4,5
Daun slada 6,0 DagingBawang merah 5,3-5,8 Daging sapi 5,1-6,2
Kentang 5,3-5,6 Daging babi 5,9-6,1
Bayam 5,5-6,0 Daging ayam 6,2-6,4
Tomat 4,2-4,3
Produk Ikan
Produk Susu Ikan umum 6,6-6,8
Mentega 6,1-6,4 Kepiting 7,0
Susu 6,3-6,5 Cumi-cumi 4,8-6,3
Krim 6,5 Udang 6,8-7,0
Keju 5,9 Ikan tuna 5,2-6,1
PRODUK PRODUKPH PH
-
2.2. KANDUNGAN AIR
Mikroba butuh air untuk hidup dan tumbuh
Kandungan air ~ Aw (Water activity)
Aw = P/Po
Aw air = 1,0
Aw bahan pangan segar > 0,90
Aw larutan NaCl 22% (w/v) = 0,86
Aw larutan NaCl jenuh = 0,75
Aw untuk bakteri >> khamir >> kapang
Bakteri halofilik = suka garam ? Aw 0,75
Kapang Xerofilik = suka kekeringan ? Aw 0,65
Khamir Osmofilik = suka tekanan osmotik tinggi? Aw 0,61
-
Mikroorganisme Aw Mikroorganisme Aw
Kelompok Kelompok
Bakteri 0,90 Bakteri halofilik 0,75
Khamir 0,88 Kapang Xerofilik 0,61
Kapang 0,80 Khamir Osmofilik 0,61
Spesifik Spesifik
C. botulinum type E 0,97 Candida scotii 0,92
Pseudomonas spp. 0,97 Trichosporon pullulans 0,91
Acinetobacter spp. 0,96 Candida zeylanoides 0,90
E. coli 0,96 S. aureus 0,86
Enterobacter aerogenes 0,95 Alternaria citri 0,84
Bacillus subtilis 0,95 Penicillium patulum 0,81
C. botulinum type A & B 0,94 Aspergillus glaucus 0,70
Candida utilis 0,94 Aspergillus conicus 0,70
Vibrio parahaemolyticus 0,94 Aspergillus echinulatus 0,64
Botrytis cinerea 0,93 Zygosaccharomyces rouxii 0,62
Rhizopus stolonifer 0,93 Xeromyces bisporus 0,61
Mucor spinosus 0,93
Nilai Aw minimum untuk pertumbuhan mikroorganisme
-
2.3. POTENSIAL REDOKS
Potensial Redoks = Eh ? tingkat kemudahan melepaskan
dan mendapatkan e-
Substrat kehilangan e- : teroksidasi
Substrat mendapat e- : tereduksi
Transfer e- dua komponen? ada perbedaan potensial (mV)
Mikroorganisme aerob = Eh + Mikroorganisme anaerob =
Eh
Bakteri aerob Bacillus ~ butuh Eh positip
B. ANTHRACIS, B. CEREUS, B. SUBTILIS
Bakteri anaerob Clostridium ~ butuh Eh 200 mV
Jus buah Eh 300-400 ? kontaminasi leh bakteri aerob dan
kapang
Mikroorganisme aerob Eh + dapat menurunkan Eh
lingkungan ? karena ada oksidasi menggunakan O2
-
Min untuk bakterirumen metanogenik
2 H+ + 2e - ? H2
Kandungan rumen
421
-350
Daging masak -200
Daging potong, keju -100 Min untuk Desulfovibrio spp.
-42
0+10
Daging giling +200Khamir dan kapang
Jus buah + 400
O2 + 2 H+ + 2 e- ? H2O + 816
mVPereduksi(anaerobik)
Pengokoksidasi(aerobik)
-
2.4. KANDUNGAN GIZI
Nutrisi : air, sumber C, N, vitamin, growth factor, mineral
Kebutuhan nutrisi : kapang
-
SISTIM PENGHAMBATAN MIKROORGANISME DALAM SUSULPS = Laktoperoksidase + Tiosianat + H2O2
8 ppm100 U/ml1 2 U/mlH2O2
12 ppm0,25 mM0,02 - 0,25 mMTiosianat
-0.5 1,0 ppm30 ppmLaktoperoksidase
PENAMBAHANPseudomonasPseudomonasSusuSusuKomponen LPS
Efektifitas LPS- Lebih baik LPS dilakukan suhu 30oC dibandingkan 4oC- LPS untuk L. monocytogenes suhu 57,8oC ? D = 80%- LPS untuk S. aureus suhu 53,2oC ? D = 86%
-
PARAMETER EKSTRINSIK(a) Suhu penyimpanan(b) RH Lingkungan(c) Adanya Gas(d) Adanya Mikroorganisme lain
2.1. SUHUAda 3 kelompok : PSIKROFILIK MESOFILIK TERMOFILIKPsikrofilik : Alcaligens, Corynebacterium, Flavobacterium, Pseudomonas, Micrococcus.Thermofilik : Thermus aquaticus, Streptococcus thermophilus
2.2. RH LingkunganBahan pangan Aw rendah disimpan pada RH tinggi akan menyerapair RH tinggi? mempercepat kerusakanSuhu tinggi ? RH menurunBahan pangan yang permukaan terkontaminasi mikroorganisme?disimpan pada RH rendah
-
2.3. GASCONTROL ATMOSPHERE STORAGE = CASMODIFIED ATMOSPHERE STORAGE = MASMAS dengan CO2 < 10%.Gas ozon? menghambat serangan mikroorganisme, oksidatorkuat.CO2 : - menahan kerja enzim & metabolisme
- merusak permeabilitas membran sel- menghambat germinasi spora
2.4. MIKROORGANISME LAINMikroorganisme produksi metabolit ? antimikroba lainMetabolit : antibiotik, bakteriosin, asam organik, H2O2Mekanisme penghambatan- kompetisi mencari nutrisi- kompetisi perlekatan- kekuatan menghadapi lingkungan
-
III. MIKROORGANISME PENYEBAB KERUSAKANIII. MIKROORGANISME PENYEBAB KERUSAKAN
3.1. BAKTERIA. Pseudomanadaceae : Pseudomonas fluorescens & P. nigrificansB. Achromobacteriaceae : Achromobacter, Alcaligenes, FlavobacteriumC. Brevibacteriaceae : Brevibacterium lineus, B. erythrogenesD. Bacillaceae : B. subtilis, B. stearothermophilus, ClostridiumE. Corynebacteriaceae : Corynebacterium diphteriaeF. Enterobacteriaceae : Escherichia, Salmonella, Shigella, AerobacterG. Propionibacteriaceae : P. shermaniiH. Lactobacillaceae : L. bulgaricus, L. casei, L. brevisI. Streptococcae : Streptococcus lactis
-
3.2. KAPANGA. ORDO MUCORALES :
- Aspergillus niger- Aspergillus glaucus- Aspergillus flavus- Aspergillus ochraceus- Penicillium roqueforti- Penicillium camemberti
3.1. KHAMIR- saprofit dan parasit- produksi ASKOSPORA ? spora dalam kantung askus- Khamir untuk industri pangan : roti, alkohol, bir, gliserol- Candida krusei + L. bulgaricus ? starter keju Swiss- Cryptococcus utilis : food yeast- Cryptococcus kefyr : fermentasi laktosa
-
IV. CARA PENCEGAHAN KERUSAKAN IV. CARA PENCEGAHAN KERUSAKAN MIKROBIOLOGIS PADA BAHAN PANGANMIKROBIOLOGIS PADA BAHAN PANGAN
4.1. PENCEGAHAN KERUSAKANA. Mencegah terjadinya kontaminasiB. Mencegah pertumbuhan mikroorganismeC.Membunuh mikroorganisme sebagian atau total
A. Mencegah KontaminasiIdentifikasi sumber kontaminan : udara, air, tanah, bahan lain, manusia, alat pengolah. Mikroorganisme tanah = 108/gr sampel.Cara Pembersihan Bahan Pangan/Hasil Pertanian :- Pencucian dengan air bersih, mengalir, + Chlorin 3 5 ppm- Menjauhkan/menghindari bahan lain yang sudah rusak- Trimming : penghilangan bagian yang tidak berguna
Ikan ? sirip, ekor, insang, isi perutSayur? tangkai, akar
- Sortasi : pemilihan berdasarkan ukuran & bentuk
-
B. Mencegah Pertumbuhan Mikroorganisme- Jika BP sudah terkontaminasi ? harus dicegah pertumbuhan MO- Dilakukan dengan mengganggu lingkungan hidupnya (Aw, Suhu, pH, Oksigen, Bahan Pengawet, Substrat)
AWAW- Penurunan Aw menyebabkan BP menjadi kering? MO sulit tumbuh? BP lebih awet
- BP kehilangan bentuk aslinya
3 bulan9 12Kacang tanah
6 9 bulan12 14Kacang kedele
4 6 bulan13 14Jagung
3 bulan14Beras
6 bulan12 14Padi
Daya AwetKA (%)Bahan
Daya Tahan BP Dengan Pengurangan Aw
-
SUHUSUHUQ 10 = kelipatan perubahan laju reaksi biologis MO pada perbedaansuhu 10oC.Laju pada 30oC ? 12 X lebih besar dibandingkan pada suhu 0oC.Laju pada 0oC ? 1/12 X lebih kecil dibandingkan pada suhu 30oC.Penurunan suhu? mencegah pertumbuhan MO
PHPH- Pengaturan nilai pH ? mencegah pertumbuhan MO- Penambahan asam atau basa- Klasifikasi BP berdasarkan asam :
BP berasam tinggi (pH < 3,7)BP asam (pH 3,7 4,5)BP asam sedang (pH 4,5 5,3)BP asam rendah (pH > 5,3)
OKSIGENOKSIGEN- Penurunan oksigen terlarut dlm BP atau oksigen dalam ruang ?
menghambat pertumbuhan MO- Penggunaan N2 dan CO2; Vaccum ? penurunan Oksigen
-
C. Membunuh MikroorganismeSebagianSebagian- Pasteurisasi, irradiasi, blanching- Pasteuriasi suhu 60 80oC selama 10 30 menit-- LTLT = Low Temp Long Time 63LTLT = Low Temp Long Time 63ooC 30 C 30 menitmenit-- HTST = High Temp Short Time 72HTST = High Temp Short Time 72ooC 15 C 15 detikdetik
LengkapLengkap/Total/Total- Teknik yang digunakan : panas, filtrasi, irradiasi sinar gamma-- Sterilisasi : a. Basah : dengan uap panas 121oC.
b. Kering : dengan udara panas kering 160 180oC 1-2 jam- Suhu sterilisasi : suhu yang dikenakan > suhu maks pertumbuhan MO
-? kematian sel vegetatif MO- Suhu dan Waktu sterilisasi diperhitungkan juga untuk membunuh spora
-
V.V. PENGAWETAN BAHAN PANGAN DENGAN PENGAWETAN BAHAN PANGAN DENGAN BAHAN KIMIABAHAN KIMIA
Asam benzoat 0,1% Khamir dan kapang Margarin, cider apel, soft drink, saos tomat, salad dressing
Asam sorbat 0,2% Kapang Keju, sirup, jeli, cake, salad dressing
Asam propionat 0,32% Kapang Roti, cake, keju
SO2 / sulfit 200-300 ppm Insekta, mikroorganisme
Molases, buah kering, jus jeru, anggur
Na-nitrit 120 ppm Clostridium Curing daging
Paraben 0,1% Khamir dan kapang Propduk roti, soft drink, pickel, salad dressing
Nisin 1% Clostridium, bakteriasam laktat
Keju
Na-asetat 0,32% Kapang Roti
Etil format 15-200 ppm Khamir, kapang Buah kering, kacang
BAHAN PANGAN TARGET MIKROBAKONS. MAKSPENGAWET
-
1.1. ASAM BENZOATASAM BENZOAT- asam, garam, ester (paraben) ? pengawet- efektif pada pH rendah ? menghambat bakteri, kapang, khamir
- Paraben : etil-, butil-heptil, metil, propil paraben ? efektifpada kapang
- konsentrasi maksimal 1000 ppm
2.2. ASAM SORBATASAM SORBAT- bentuk garam K, Na, dan Ca.- Konsentrasi maksimum 2000 ppm- Efektif pada pH < 6; lebih efektif dari Na-benzoat pada pH 4-6- Sorbat efektif : S. aureus, Salmonella, Coliform, Pseudomonas
3.3. ASAM PROPIONATASAM PROPIONAT- bentuk asam, garam Ca, Na ? untuk roti, keju, kue- efektif pada pH rendah- efektif sebagai fungistatik dibandingkan fungisidal- beraksi seperti benzoat dan sorbat
-
4.4. SULFUR DIOKSIDA & SULFITSULFUR DIOKSIDA & SULFIT- SO2, NA2SO3, K2SO3, NaHSO3, KHSO3, Na2S2O5, K2S2O5 ?
aktivitas serupa- SO2 bersifat bakteriostatik untuk Acetobacter & BAL konsentrasi 100-200 ppm.
- SO2 konsentrasi > 200 ppm ? bakterisidal- Mekanisme SO2 ? menghambat kerja enzim, mengurangitegangan oksigen
5. NITRIT & NITRAT5. NITRIT & NITRAT- efektif pada pH rendah untuk C. botulinum & S. aureus- tidak efektif untuk Enterobacteriaceae, Salmonella & BAL- antibotulinal : penghambatan sel vegetatif, germinasi spora
6.6. NaClNaCl & GULA& GULA- NaCl konsentrasi tinggi memberi efek pengeringan- NaCl 0,85 % ~ isotonik NaCl 5% ~ hipertonik- NaCl < 20% menghambat semua bakteri- Halofilik ? mikroorganisme tumbuh pada kadar garam tinggi- Halodurik ? mikroorganisme bertahan hidup pada kadar
garam tinggi
-
7. ANTIOKSIDAN7. ANTIOKSIDAN
BHA Antioksidan Bakteri, kapang
BHT Antioksidan Bakteri, kapang, virus
TBHQ Antioksidan Bakteri, kapang
Propil galat (PG Antioksidan Bakteri
EDTA Stabilisator Bakteri
Na-sitrat Buffer Bakteri
Asam laurat Antibusa Bakteri gram +
Monolaurin Emulsifier Bakteri gram +, khamir
Diasetil Perasa (Flavoring) Bakteri gram -, kapang
Vanilin, Etil vanilin Perasa (Flavoring) Kapang
Bumbu-bumbu Perasa (Flavoring) Bakteri, Kapang
D- dan L-Carvone Perasa (Flavoring) Bakteri gram +. kapang
Fenilasetaldehid Perasa (Flavoring) Bakteri gram +, kapang
ANTIMIKROBA FUNGSI UTAMA MIKROORGANISME TARGET
Menthol Perasa (Flavoring) Bakteri, Kapang
-
8.8. AGENSIA FLAVORAGENSIA FLAVOR- 50% dari komponen flavor ? Minimal Inhibitory Concentration
(MIC) 1000 ppm untuk bakteri & kapang.- Diasetil ? efektif bakteri gram () dan kapang- 2,3-pentadione 500 ppm menghambat bakteri gram (+) &
kapang- fenilasetaldehida 100 ppm menghambat S. aureus
9. BUMBU & MINYAK ESENSIAL9. BUMBU & MINYAK ESENSIAL- komponen bumbu bervariasi sulit menentukan MIC- allicin dari bawang putih (0,3-0,5%), eugenol dari cengkeh
(16-18%)
10.10. ASAM ASETAT & ASAM LAKTATASAM ASETAT & ASAM LAKTAT- Diproduksi oleh BAL- Antimikroba karena pH rendah & penghambat metabolisme- Pe + asam asetat pada vinegar ? efek bakterisidal Salmonella
-
7. ANTIBIOTIK7. ANTIBIOTIK
Pertama digunakan 1950 1950 1961 1951 1956
Tidak Tidak Tidak Ya Ya
Bahan kimia asal Tetrasiklin Polipeptida
Makrolida
Polipeptida
Poliene
-Penggunaandengan pemanasan
Tidak Ya Ya Ya Tidak
Stabilitas panas Sensitif Stabil Stabil Stabil Stabil
Spektrummikroorganisme
Bakteri gram + dan gram
-
Bakterigram +
Bakterigram +
Bakterigram +
Kapang
Penggunaan medis Ya Tidak Ya Tidak Ya
Penggunaanuntuk pakan
Ya Tidak Ya Tidak Tidak
Digunakan dalambahan pangan
KarakteristikKarakteristik TertrasiklinTertrasiklin SubtilinSubtilin TilosinTilosin NisinNisin NatamycinNatamycin
-
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
Banyak flagela menyebar padaseluruh permukaan sel
Peritrikat
Sekumpulan dua atau lebih flagelapada salah satu ujung atau keduaujung sel
Lopotrikat
Flagela pada masing-masing ujungsel
Ampitrikat
Flagela pada salah satu ujung selMonotrikat
Letak dan Bentuk Flagela
-
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 enersiglikogen, 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 ENERSI
2.1. Organsime 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. Organsime 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 mataharib. Fakultatif : jika sumber enersi sinar matahari rendah (gelap) ?
organisme dapat berubah sifat menjadi Kimo-heterotrof
B. Organisme Kimo-ototrofa. Obligat : sangat tergantung pada adanya sumber karbon CO2b. Fakultatif : jika sumber CO2 rendah? organisme dapat berubah sifat menjadi
Kimo-heterotrof
-
3. KLASIFIKASI BERDASARKAN KEBUTUHAN OKSIGEN3.1. 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) ? respirasib. 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 antimikroba
NUTRISINutrisi diperlukan untuk pertumbuhan. Nutrisi dapat berupa :1. Sumber Karbon (C) - pembentukan enersi2. Sumber Nitrogen (N)3. Sumber Vitamin (Vit) - penyusun komponen sel4. Sumber Mineral
Protein, asam amino, garam amonium, garan nitrat, urea
SumberNitrogen
Glukosa, sukrosa, laktosa, pati, etanol, asam organik, alkana
Sumber Karbon
-
Vit. A, D, E = jarang dibutuhkanVit. K = dibutuhkan oleh Mycobacterium, Bacteroides
Sumber Vitamin Larut Lemak
Mineral esensial : Mg, P, K, S, Ca, ClKomposisi mineral harus sesuai kebutuhan, jika terlalu tinggiakan toksik bagi mikroba
Sumber Mineral
Vit. B = B1 (Thiamin), B2 (Riboflavin), B6 (Piridoksin), B12 (Kobalamin), Niasin (asam nikotinat), asam pantotenat)
Sumber Vitamin Larut air
AIR 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
MEDIASubstrat bagi pertumbuhan dan perkembangbiakan mikrobaBerbentuk 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 kontaminanBENTUK 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 mikrobasecara umum
- Agar kaldu nutrisi ? bakteri dan Agar kentang dekstrosa? kapang2. Media Pengaya
- untuk memacu pertumbuhan & perkembangbiakan suatu mikroba lebih cepatdari mikroba lainnya dalam suatu bahan.
- Selenite-Cystine Broth ? memacu pertumbuhan Salmonella 3. Media Selektif
- media yang dapat ditumbuhi oleh suatu jenis mikroba; mikroba lain akanterhambat 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 ttt 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 tekananosmotiknya.
- Khlor (Cl2) ? untuk tempat airCl2 + H2O ? HCl + HOCl
HOCl ? HCl + OnOn memiliki daya oksidasi kuat & membunuh mikrobaKhlorinasi 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