pertumbuhan bakteri mod 3

MODUL MIKROBIOLOGI PANGAN PEMBELAJARAN 3

Deskripsi Mata Kuliah
Mata Ajar / SKS : Mikrobiologi pangan /3 SKS (1SKS teori 2 SKS
  praktekt)
Program/ Angkatan : Reguler/ 2011
Semester/ Tahun ajaran : 3/ 2011- 2012
Nama Dosen : Heriyenni, SPd, Msi
  M Husni Thamrin . STP, MP
  Azizah , SKM
Pokok Bahasan : Pertumbuhan dan perkembangan bakteri
Standar Kompetensi : Mahasiswa mampu menjelaskan tahapan pertumbuhan dan perkembangan mikroba...
Kompetensi Dasar : Mahasiswa mampu menjelaskan tahapan pertumbuhan
  mikroba.
Indikator : 1.Mampu menjelaskan tentang tahapan pertumbuhan
  bakteri.
  2. Mampu menjelaskan Faktor yang mempengaruhi
  pertumbuhan mikroba.
  3. Mampu menjelaskan pengaruh faktor intrinsik terhadap
  pertumbuhan mikroba.
  4. Mampu menjelaskan pengaruh faktor ekstrinsik
  terhadap pertumbuhan mikroba.
  5. Mampu menjelaskan pengaruh faktor implisit terhadap
  petumbuhan mikroba.
Metode : Ceramah, tanya jawab dan praktik
Media : Komputer, LCD Protector, praktek laboratorium



Kepustakaan
1. P.M. Gamam-K.B Sherirrington, 1994. Pengantar Ilmu Pangan Nutrisi dan Mikrobiologi.. Gajah mada University Pres yokyakarta.
2. Srikandi Fardiaz, 1989. Mikrobiologi pangan Depdikbud,. Dikti dan Pusat
  Antar Univesitas Pangan dan Gizi IPB Bogor.
3. Staf Pengajar Fakultas Kedokteran UI 1994. Buku Ajar Mikrobiologi Kedokteran edisi revisi.Bina Rupa Aksara jakarta.
 4. Buckle dkk (1985) . Ilmu pangan. Universitas Indonesia Press



Petunjuk Penggunaan Modul
A.Untuk Dosen
1. Dosen/instruktur harus menguasai sepenuhnyya isi modul dan mempunyai daftar bagian modul yang mungkin sulit bagi mahaisiswa dan mempersiapkan penjelasan/jawaban yang diperlukan.
2. Dosen/ Instruktur hendaknya dapat meningkatkan motivasi mahasiswa setiap saat
3. Modul yang digunakan oleh peserta didik hendaknya dimulai secara sederhana
4. Mahasiswa ditugaskan untuk membuat rangkuman setiap modul yang telah dipelajari.
B. Untuk Mahasiswa.
1. Bacalah modul dengan seksama
2. Pahami tujuan anda mempelajari modul sasaran yang diharapkan tingkat penguasaan yang diharapkan dan waktu yang diharapkan.
3. Kerjakanlah tugas dan latihan yang tedapat di dalammya dengan jujur tanpa melihat kunci jawaban sebelum anda mengerjakannya.
4. Anda disarankan untuk betanya kepada dosen/instruktur jika dianggap perlu.
5. Usahakan menyelesaikan setiap modul lebih cepat dari waktu yang ditetapkan.
6. Jika ada bagian yang belum anda pahami, cobalah telebih dahulu mendiskusikan dengan teman yasng sedang mengerjakan bagian yang sama, sebelum anda bertanya pada dosen/instruktur. Kalau perlu, anda harus berusaha mencari tahu jawabannya pada sumber lain.




  KEGIATAN BELAJAR 1.




I. PENDAHULUAN
Selamat berjumpa dalam modul 3. Modul 3 ini merupakan lanjutan bagi Anda untuk mempelajari modul Mikrobiuologi pangan berikutnya Apakah anda sudah siap untuk mempelajarinya?.Jika anda sudah siap mulailah untuk mempelajari modul 3 ini yang menguraikan tentang pertumbuhan dan perkembangan mikroba.

. Modul 3 ini terdiri dari 4 kegiatan belajar sebagai berikut:
Kegiatan belajar 1. Mempelajari tahapan pertumbuhan bakteri.
Kegiatan belajar 2. Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba
Kegiatan belajar 3. Pengaruh faktor intrinsik terhadap pertumbuhan mikroba
Kegiatan belajar 4. Pengaruh faktor ekstrinsik terhadap pertumbuhan mikroba.
Kegiatan belajar 5. Pengaruh faktor implisit terhadap pertumbuhan mikroba
  Waktu yang Anda perlukan untuk mempelajari modul ini lebih kurang 4x50 menit, meliputi belajar teori di kelas dan 8 x 50 menit praktik di laboratorium. Pada setiap kegiatan belajar dilengkapi dengan tujuan pembelajaran yang harus dipahami terlebih dahulu setelah itu dilanjutkan dengan mempelajari materinya demikian juga pada setiap kegiatan belajar anda harus mengerjakan tugas yang telah disiapkan. Anda dinyatakan berhasil apabila telah menguasai 80% dari penyelesaian tugas-tugas Anda. Setelah itu Anda dapat melanjutkan ke modul berikutnya.
Selamat Belajar
 
  KEGIATAN PEMBELJARAN 1
 PERTUMBUHAN MIKROBA.
A.Tahapan pertumbuhan mikroorganisme.
 Defenisi pertumbuhan
  Pertumbuhan adalah pertambahan secara teratur semua komponen di dalam sel Hidup. Pada organisme multiseluler, yang disebut pertumbuhan adalah peningkatan jumlah sel per organisme, dimana ukuran sel juga menjadi lebih besar. Pada organisme uniseluler (bersel tunggal) pertumbuhan adalah pertambahan jumlah sel, yang berarti juga pertambahan jumlah organisme, misalnya pertumbuhan yang terjadi pada suatu kultur jasad renik. Pada organisme soenositik (aselular), selama pertumbuhan ukuran sel menjadi bertambah besar tetapi tidak terjadi pembelahan sel
B. Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan
  Semua mikro organisme memerlukan kondisi lingkungan tertentu untuk pertumbuhan dan perbanyakannya. Terdapat variasi persyaratan pertumbuhan untuk spesies yang berbeda. Namun masih dapat dikelompokkan atas enam keperluan dasar bagi pertumbuhan mikro organisme diantaranya adalah :
1. Waktu
  Bila suatu sel mikroorganisem diinokulasi pada media nutrien segar, pertumbuhan yang terlihat mula-mula adalah suatu pembesaran ukuran volume dan berat sel. Ketika ukurannya telah mencapai kira-kira dua kali dari besar sel normal, sel tersebut membelah dan menghasilkan dua sel . Sel-sel tersebut tumbuh dan membelah diri menghasilkan empat sel. Selamakondisi memungkinkan pertumbuhan dan pembelahan sel berlangsung terus sampasi sejumlah besar populasi sel terbentuk . Jika pembelahan sel dan sel terbentuk seperti yang ditunjukkan dalam tabel 1, terjadi maka sejumlah besar sel dapat terbentuk dalam waktu yang sangat singkat.
  Waktu antara masing-masing pembelahan sel berbeda-beda tergantung dari spesies dan kondisi lingkungannya, tetapi untuk kebanyakan bakteri waktu ini berkisar antara 10-60 menit. Tip[e pertumbuhan yang cepat ini disibut pertumbuhan logaritmis atau eksponensial karewna bila log jumlah sel digambarkan terhadap waktu dalam grafik akan menunjukkan garis lurus . Tetapi pda kenyataannya tipe pertumbuhan eksponensial ini tidak langsung terjadi pada saat sel dipindahkan kemedia nutrien segar dan tidak terjadi secara terus menerus. Biasanya hal ini hanya terjadi dalam satu fase yang singkat dari pertumbuhan populasi mikroorganisme . Dikenal empat fase pertumbuhan selama pertumbuhan populasi mikroorgansme atau kultur yaitu fase-fase lambat ( lag(, fase cepat ( log) , tetap ( stasioner), dan menurun seperti terlihat pada gambar 1.
 
Tabel 1. Pertumbuhan Logaritmis Dari Mikroogranisme Dengan
Waktu Berkembang Biak 20 Menit.

Waktu dalam menit
Jumlah organisme

  0
  20
  40
  60( jam )
  80
  100
  120 (2 jam)
  140
160
180 (3 jam)
200
220
240 (3 jam)
260
280
300 (5 jam)
320
340
360 (6 jam)
380
400
420 (7 jam)

1
2
4
8
16
32
64
128
256
512
1.024
2.048
4.096
8.192
16.384
32.768
65.536
131.072
262.144
524.288
1.048.576
2.097.152

Log jumlah organisme hidup
 
 
  fase
  Stasioner fase penurunan
  Fase log

 
  Fase lag

  Waktu

 Gambar 1 . Kurva pertumbuhan bakteri

a. Fase lambat (lag)
Pada awal inokulasi sel ke dalam media nutrien segar biasanya pada suatu periode dimana tidak terjadi pembelahan sel. Fase lambat ini dapat terjadi antara beberapa menit sampa beberapa jam tergantung paada spesies, umur dari sel inokulum dan lingkungannya. Waktu pada fase lambat dibutuhkan untuk kegiatan metaboliisme dalam rangka persiapanpenyesuai diri dengan kondisi pertumbuhan dalam lingkungan yang baru.
b. Fase log
Setelah beradaptasi terhadp kondisi baru, sel-sel ini akan tumbuh dan membelah diri secara eksponensial sampai jumlah maksimum yang dapat dibantu oleh kondisi lingkungan yang dicapai.
C. Fase tetap (stationary phase)
Poopulasi mikroorganisme jarang dapat tetap tumbuh secara eksponensial dengan kecepatan tinggi untuk suatu jangka waktu yang lama. Sebab-sebanya akanmenjadi jelas jika dipikirkan akibat dari pertumbuhan secara eksponensial. Setelah 48 jam, pertumbuhan eksponensial satu sel bakteri dengan waktu lipat 20 menit akan menghasilkan turunan 2,3 x 1031 g atau kira-kira 4000 kali berat bumi. Pertumbuhan populasi mikroorganisme biasanya dibatasi oleh habisnya bahan gizi yang tersedia atau penimbunan zast racun sebagai hasil akhir metabolisme . Akibatnya kecepatan kecepatan pertumbuhan menurun dan pertumbuhan akhirnya berhenti, Pada titik ini dikatakan pada fase tetap (stasionary phase) . Kompisisi sel pada fase ini berbeda dibandingkan dengan sel-sel saat fase eksponensial dan umumnya lebih tahan terhadp perubahan kondisi fisik seperti panas, dingin dan radiasi maupun terhadap bahan-bahan kimia.

Fase menurun ( decline or death phasse)
 Sel-sel yang berada dalm fase tetap akhirnya akan mati bila tidak dipindahkan ke media segar lainnya. Sebagaimana pertumbuhan, kematian sel juga secara eksponensial dan karenanya dalam bentuk logaritmis, fase menurun atau kematian ini merupakan penurunan secara garis lurus yang digambarkan oleh jumlah sel-sel yang hidup terhadap waktu. Jecapatan kematian berbeda=beda tergantung dari spesies mikroorganisme dan kondisi lingkungannya.

2. Makanan
  Semua mikroorganisme memerlukan makanan yang akan menjadi sumber energi dan menyediakan unsu-unsur kimia dasar untuk pertumbuhan sel. Unsur-unsur dasar tersebut adalah karbon, nitrogen, hidrogen, oksigen, sulfur, fosfor, magnesium, zat besi , dan sejumlah kecil logam lainnya.
a. Eneregi, biasanya diperoleh dari substansi mengandungkarbon
b. Nitrogen untuk sintesa protein
c. Sumber enersi
d. Vitamin dan mineral yang berkaitan dengan faktor pertumbuhan




Ada dua jenis nutrisi dasar, organisme dapat bersifat heterotrofik atau autotrofik.

a. Nutrisi heterotrofik
  Mikroorganisme yang tumbuh pada makanan umumnya bersifat heterotrof yaitu menggunakan karbohidrat sebagai sumber energi dan karbonwalaupun komponen organik lainnya yang mengandung karbon mungkin juga dapat digunakan. Kebanyakan organisme heterotrof menggunakan komponen organik yang mengandung nitrogen sebagai sumber N, tetapi beberapa dapat pula menggunakan sumber nitrogen anorganik.
 Beberapa orgenisme heterotrof yang tidak dapat atau kehilangan kemampuan untuk mensintesa bebagai komponen nitrogen organik membutuhkan komponen tersebut didalam substraty untuk pertumbuhannya. Sebaliknya mikroorganisme lain seperti Escherichia coli dan Enterobacter aerogenes , khamir dan kapang dapaat tumbuh dengan baik pada medium yang hanya mengandung glukosa sewbagai sumbe nutrien organik. Streptopkoki, stapilokoki dan berbagai organisme heterotrof lainnya, mungkin membutuhkan beberapa sumber nitrogen organik lainnya dalam bentuk asam amino purin dan pirimidin serta faktor-faktor pertumbuhan seperti vitamin E, Thiamin (vitamin B1), riboflavin (vitamin B2), asam nikotinat (niasin) piridoksin (B6), asam pantotenat dan kobalamin (vitamin B12) dibutuhkan oleh organisme yang tergolong pemilih dan sukar tumbuh.
 Vitamin yang larut lemak yaitu vitamin A, D, dan E tidak dibutuhkan oleh kebanyakan mikroorganisme, sedangkan vitamin K hanya dibutuhkan oleh bakteri dari golongan Mycobacterium dan Bacteriodes, yang berfungsi sebagai subsitusi untuk koenzim Q (Benzoquinon) dalam sistim transport elektron ( respirasi). Vitamin C tidak berfungsi sebagai faktor pertumbuhan, tetapi dapat merangsang pertumbuhan beberapa organisme karena diduga dapat mengatur potensi oksidasi-reduksi yang tepat terhadp medium. Asam lemak hanya dibutuhkan oleh beberapa organisme, terutama jika di dalam medium tidak terdapat vitamin B, sedangkan sterol hanya dibutuhkan oleh mycoplasma.

b. Nutrisi autotrofik
Organisem autotrofik merip dengan tumbuhan, karena mereka mampu mempergunakan substansi anorganik sederhana sebagai makanannya. Ada banyak bakteri yang bersifat autotrofik
Sehingga hanya sedikit substansi yang tidak mengalami biodegradasi, dalam arti tidak dapat dipecah oleh suatu spesies bakteri. Beberapa bakteri dapat hidup dalam beton dan lainnya lagi dapat hidup dalam desinfekstan seperti asam karbol (?carbolic acid?).

Bakteri autotrofik memperoleh energi dengan dua cara:
a). Bakteri kemosintetik seperti baktri nitrifikasi memperoleh energi dengan mengoksidasi senyawa anorganik. Spesiesn nitrosomonas mengubah garam amonium menjadi nitrit dan spesies nitro bakter mengubah nitrit menjadi nitrat.
b). Bakteri fotosintetik memiliki pigmen yang erat kaitannya dengan klorofil yang dijumpai pada tumbuhan dan oleh karenanya dapat mempergunakan energi matahari. Energi ini digunakan untuk mensintesis substansi organik komplek dari senyawa sederhana seperti air dan karbondioksida.

3. Kelembaban ( Aktifitas air)
 Mikroorganisme memerlukan air untuk hidup dan berkembang biak, oleh karena itu pertumbuhan sel mikroorganisme di dalam suatu makanan sangat dipengaruhi oleh jumlah air. Air merupakan bagian terbesar dari komponen sel (70 -80 %), air juga dibutuhkan sebagaii reaktan dalam berbagai reaksi biokimia. Tidak semua air yang terdapat dalam bahan pangan dapat digunakan oleh mikroorganisme .beberapa keadaan dimana air tidak digunakan oleh mikroorganisme yaitu :
a. Adanya solut dan ion dapat mengikat air di dalam larutan , misalnya adanya gula atau garam pada konsentrasi tinggi akan mengikat air dari bahan pangan, bahkan dapat mengikat air dari dalam sel mikroorganisme jika konsentrtasi solut diluar sel lebih tinggi dari pada di dalam sel.
b. Koloid hidrofilik (gel) dapat mengikat aiir , dimana sebanyak 3-4 % agar di dalam medium dapat menghambat pertumbuhan bakteri.
c. Air dalam bentuk kristal es tidak digunakan oleh mikroorganisme.

Tersedianya air di dalam suatu bahan dapat dinyatakan dalam istilah aktifitas air (aw = water activity). Air berperan dalam reaksi metabolik dalam sel dan merupakan alat pengangkut zat-zat gizi atu bahan limbah ke dalam dan ke luar sel. Semua kegiatan ini membutuhkan air dalam bentuk cair dan apabila air tersebut mengalami kristalisasi dan membentuk es atau terikat secara kimiawi dalam larutan gula atau garam, maka air tersebut tidak dapat digunakan oleh mikroorganisme. Jumlah air yang terdapat dalam bahan pangan atau larutan dikenal sebagai aktivitas air (water activity = aw) Air murni mempunyai nilai aw - 1,0.
Nilai air suatu bahan pangan akan mencapai keseimbangan dengan kelembaban udara relatif (RH) dari ruangan disekitar bahanpangan tersebut.Oleh karena itu jika RH disekitar bahan pangan rendah dari pada aw nya bahan pangan akan mengalami penguapan air, Sebaliknya jika RH lebih tinggi dari pada aw bahan pangan, maka akan terjadi penyerapan air oleh bahan pangan sampai tercapai keadaan seimbang.
 Mikroorganisme yang berbeda membutuhkan jumlah air yang berbeda untuk pertumbuhannya. Tabel 2 menunjukkan batas aw minimal untuk pertumbuhan beberapa kelompok mikro organsime. Bakteri pada umumnya membutuhkan aw mendekat 1,00

Tabel; 2 : Batas minimal untuk pertumbuhan mikroorganisme
penyebab kebusukan makanan.

Kelompok mikro organisme
aw minimal
Bakteri
0,91
Khamir
0,88
Kapang
0,80
Bakteri halofilik
0,75
Khamir osmofilik
0,60

 Sebagai contoh minimal untuk bakteri adalah 0,97 untuk Pseudomonas, 0,96 untuk E. Coli, 0,95 untuk bacillus substilis, 0,93 untuk Clostridium botulinum, dan 0,86 untuk Staphylococcus aureus. khamir membutuhkan aw lebih rendah (0,87-0,91) kapang lebih rendah lagi ( 0,80 ? 0,87).
 Larutan gula dan garam yang pekat mengakibatkan tekanan osmotik pada sel mikroorganisme dengan menyerap keluar air dari dalam sel dan menyebabkan sel kekurangan air dan mati. Beberapa jenis mikroorgansime dapat menyesuaikan diri dengan keadaan tersebut diatas yaitu tekanan osmotik eksternal yang tinggi dan dalam beberapa hal tertentu keadaan semacam itu yang diinginkan. Beberapa jenis bakteri khamir dan kapang dapat tahan dan tumbuh pada larutan gula yang sangat pekat dan umumnya dikenal sebagai organisme osmofilik. Keadaan yang sama pada beberapa jenis mikroorganisme yang tahan dalam lingkungan berkadar garam cukup tinggi yang disebut halofil atau organisme halofilik. Jenis-jenis yang tahan tekanan osmotik ini dapat berperan secara nyata dalam pembusukan bahan pangan.

4. Suhu
 Suhu adalah salah satu faktor lingkungan terpenting yang mempengaruhi kehidupan dan pertumbuhan organisme. Suhu dapat mempengaruihi mikroorganisme dalam dua cara yang berlawanan .
a. apabila suhu naik, kecepatan metabolisme naik dan pertumbuhan dipercepat. Sebaliknya apabila suhu turun, kecepatan metabolisme juga turun dan pertumbuhan diperlambat.
b. Apabila suhu naik atau turun , tingkat pertumbuhan mungkin terhenti, komponen sel menjadi tidak aktif dan sel-sel dapat mati.
Berdasarkan hal di atas, beberapa hal sehubungan dengan suhu bagi setiap mikroorganisme dapat digolongkan sebagai berikut :
a. Suhu minimum, dibawah ssuhu ini pertumbuhan mikroorganisme tidak terjadi lagi.
b. Suhu optimum, adalah suhu di mana pertumbuhan paling cepat.
c. Suhu maksimum, diatas suhu ini pertumbuhan mikroorganisme tak mungkin terjadi.

Suhu optimum selalu lebih mendekati maksimum daripada minimum berlandaskan hubungan antara suhu tersebut di atasm mikroorganisme dapat digolongkan menjadi kelompok psikrofil, psikotrof, mesofil dan thermofil. Niali suhu sehubungan dengan kelompok ini terlihat pada tabel 2.

Tabel 2. : Pengelompokan Mikroorganisme Bedasarkan Reaksi Pertumbuhan
  Terhadap Suhu.

Kelompok
Suhu pertumbuhan minimum ( 0C )
Suhu pertumbuhan optimum ( 0C )
Suhu pertumbuhan maksimum ( 0C )
Psikofil
- 15
10
20
Psikrotrof
-5
25
35
Mesofil
5 ? 10
30 ? 37
45
Thermofil
40
45 ? 55
60 ? 80
Thermotrof
15
42 - 46
50


 Sehubungan dengan pengaruh suhu terhadap ketahanan hidup mikroorganisme, pemanasan atau kenaikan suhu bersifat jauh lebih merusak dari pada pendinginan. Berdasarkan hal ini mikroorganisme dapat dikelompokkan menjadi tiga golongan :
a. Peka terhadap panas, dimana hampir semua sel rusak apabila dipanaskan 60 0C selama 10 ? 20 menit.
b. Tahan terhadap panas , dimana dibutuhkan suhu 100 0C selama 10 menit untuk mematikan sel.
c. Thermodurik, dimana dibutuhkan suhu lebih dari 60 0C se;ama 10 ? 20 menit tetapi kurang dari 100 0C selama 10 menit untuk memaatikan sel.

  Bakteri pembentuk spora jenis clostridium dan bacillus termasuk kelompok yang tahan terhadap panas. Kebanyakan mikroorganisme tahan terhadap suhu rendah sampai suhu pembekua dan walaupun pertumbuhan dan pembelahan mungkin terhambat, sel-sel bakteri pertumbuhan dan pembelahan mungkin terhambat, sel-sel bakteri dapat tahan hidup untuk jangka waktu cukup lama pada suhu pendinginan ñ 5 0C . Pada suhu pembekuan, kerusakan sel terjadi, tetapi tidak secepat seperti pada suhu tinggi. Pada kenyataannya jika sel tetap tahan hidup pada awal suhu pembekuan, sel ini tetap dapat hidup untuk jangka waktu ci\ukup lama pada keadaan beku. Ini adalah suatu kehidupan yang tertunda karena fungsi sel terhenti dan bila media sekitarnya dicairkan kembali metabolisme akan berlangsung lagi. Pembekuan biasanya digunakan sebagai cara pengawetan dan mempertahankan mikroorganisme. Kematian sel selanjutnya sebagai akibat dari pembekuan tergantung pada sifat alamiah dari spesies mikroorganisme , kecepatan pembekuan, suhu pembekuan dan faktor-faktor lingkungan lainnya.

6. Ketersediaan Oksigen
 Tidak seperti bentuk kehidupan lainnya, mikroorganisme berbeda nyata dalam kebutuhan oksigen guna metabolismenya. Beberapa kelompok dapat dibedakan sebagai :
a. Organisme aerobik : dimana tersedianya oksigen dan penggunaannya dibutuhkan untuk pertumbuhan.
b. Organisme anaerobik : tidak dapat tumbuh dengan adanya oksegen dan bahkan oksigen ini dapat merupakan racun bagi organisme tersebut.
c. Organisme anaerob fakultatif : Dimana oksigen akan dipergunakan apabila tersedia, kalau tidak tersedia, organisme tetap dapat tumbuh dalam keadaan anaerobik.
d. Organisme mikroerofilik ( microaerophilic organisms) : yaitu mikroorganisme yang lebih dapat tumbuh pada kadar oksigen yang lebih rendah daripada kadar oksigen dalam atmosfer.

7. Faktor Kimia

 Telah diketahui banyak zat kimia yang dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme atau membunuh mikroorganisme yang telah ada. Bahan kimia yng bersifat bakteriostatik atau fungstatik adalah bahan- bahan kimia yang dipergunakan untuk menghambat pertumbuhan bakteri atau kapang (fungi), sedang bakterisidal dan fungisidal adalah bahan-bahan kimia yang dapat membunuh bakteri atau kapang. Berbagai logam asm, halogen, alkohol, fenol, deterjen dan antibiotika mempunyai efek antimikroba yang dipergunakan dalam industri pengolahan bahan pangan dalam desinfeksi dan sanitasi alat-alat pengolahan dan ruangan-ruangan pabrik atau kadang-kadang sebagai bahan ayng ditambahkan dalam bahan pangan sebagai zat pengawet. Kerja dari bahan-bahan kimia antimikroba ini dapat besifat khas yaitu hanya efektif pada jenis-jenis mikroorganisme tertentu. Sebagai contoh antibiotika jenis penisilin dan tetrasiklin hanya dapat membunuh bakteri tetapi tidak membunuh khamir tau kapang. Beberapa bahan yang besifat spektrum luas seperti hipoklorit dapat mematikan lebih banyak jenis mikroorganisme. Efektivitas dari setiap bahan antimikroba ini tergantung pada jumlah yang digunakan, waktu penggunaan dadn faktor-faktor lingkungan lainnyua seperti pH.





8. Radiasi.
  Sinar ultra violet dengan panjang gelombang tertentu dan radiasi ionisasi seperti sinar X dan sinar gamma dapat mudah terserap oleh sel mikroorganisme . Sinar-sinar tesebut dapat mengganggu metabolisme sel dan umumnya dapat cepat mematikan.




TUGAS

1. Jelaskan fase-fase pertumbuhan dari mikroba
2. Jelaskan kapankah air tidak dapat digunakan oleh mikro organisme .
3. Jelaskan faktor-faktor apakah yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri.



Kegiatan Pembelajaran 2

C. Pengaruh faktor intrinsik terhadap pertumbuhan mikroba.

Faktor intrinsik (Sifat bahan pangan ) atau faktor dalam yang mempengaruhi populasi jasad renik (Mikro organisme) di dalam makanan meliputi sifat-sifat kimia atau komposisi, sifat fisik dan struktur makanan, misalnya nilai aw (aktifitas air), komposisi nutrien, pH, potensi redoks, adanya bahan pengawet alami atau tambahan dsb.
 Contoh : Mikro Organiseme pada daging berbeda dengan Mikroorganisme pada buah-buahan dan sayuran Karena kedua kelompok bahan pangan ini mempunyai komposisi, pH, potensi redoks dan sifat-sifat yang berbeda, bahkan pada daging Mikroorganisme bagian luar bersifat aerobik dan bagian dalam anaerob atau anaerob fakultatif.
D. Pengaruh Faktor ektrinsik (lingkungan) terhadp pertumbuhan mikroba.
 Bahan pangan segar atau makanan olahan yng tidak langsung dikonsumsi memerlukan tahap penyimpanan atau transpor/distribusi. Faktor-faktor yang mempengaruhi penyaimpanan dan transpor seperti suhu, kelembaban, susunan gas merupakan faktor ekstrinsik (lingkungan yang mempengaruhi populasi mikroorganisme yang terdapat pada makanan. Sebagai contohpda daging yang disimpan dengan cara pendinginan di dalam wadah biasa (tanpa vacum), maka mikroorganisme yang akan tumbuh dominan selama penyimpanan adalah bakteri gram negatif yang bersifat psikrotrofik dan aerob, sedangkan jika dismpan pada suhu yang sama dengan cara pengepakan vakum, maka yang dominan selama penyimpanan adalah bakteri gram positif yang bersifat anaerobik atau anaerofakultatif.
E. Faktor Implisit yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba
Adanya berbagai mikroorganisme yasng terdapat pada makanan kadang-kadang mengakibatkan ua atau lebih mikroorganisme hidup bersama saling emnguntungkan (sinergis) atau jasad mikroorganis yang satu merugikan pertumbuhan mikroorganisme ysang lainnya ( antagonis). Sebagai contoh adanya sutu bakteri patogen atau pembusuk pada makanan mungkin tidak mengakibatkan keracunan pada orang yang menelannya atau menyebabkan kebusukan makanan tersebut, karena metabolisme dan pertumbuhan bakteri patogen atau pembusuk tersebut diatur atau dihambat oleh adanya jasad renik lainnya. Sebagai contoh, bakteri patogen seperti Salmonella dan Staphylococcus aureus yang terdapat pada suatu makanan akan dihambat pertumbuhannya jika di dalam makanan tersebut terdapat kelompok bakteri lainnya yang tergolong Lactobacillaceae.
F . Penggolongan Makanan
Bertujuan untuk mengetahui daya awet suatu makanan :
  a. Makanan yang mudah rusak, yaitu mengandung aw dan pH relatif tinggi (ph > 5.3) misalnya daging, ayam, susu dsb.
  b. Makanan yang agak awet adalah makanan yang mempunyai pH pertengahan (4.5-5.3) atau telah di awet sehingga aw agak rendah misalnya, jem, jelly, susu kental manis dll.
  c. Bahan pangan awet. Diawet dengan pengeringan sehingga awnya rendah seperti dendeng, abon, ikan asin dll.
Praktek laboratorium .
I. Sifat-sifat mikroba yang terdapat dalam bahan makanan.
Kapang.
Kapang dapat menyebabkan kerusakan pada makanan pada kondisi dimana kebanyakan bakteri dan khamir dihambat pertumbuhannya. Misalnya pada kondisi aw yang rendah, keadaan asam (pH rendah) atau pada seuhu rendah. Sebaliknya pada beberapa makanan, jenis-jenis kpang tertentu bahkan sengaja dirangsng pertumbuhannya untuk melakukan fermentasi, misalnya pada pembuatan beberapa macam keju, tempe , oncom, kecap tauco dan sebagainya.
 Berbeda dengan bakteri jenis-jenis kapang lebih mudah diidentifikasi karena setiap jenis mempunyai bentuk struktur yang berbeda-beda, misalnya bendtuk thallusnya, bentuk spora seksual dan aseksual, susunan atau rangkaian spora seksual, ada tidaknya sekat9septat) pada hifa dan struktur spesifik lainnyaOleh karena itu identifikasi jenis kapang dapat dilakukan dengan cara melihat strukturnya secara mikroskopik.
Bahan dan Alat
Bahan : Masing-masing kelompok diberi 2 suspensi spora kapang yang dipilih dari jenis-jenis dibawah ini :
  Rhizopus Aspergillus Pennicillium
 Mucor Neurospora Thammidium
 Alternaria Geotrichum Fusarium
 Botrytis Cladisporium Trichothecium
  Masing-masing kelompok diberi satu macam makanan yang telah ditumbuhi kapang, misalnya nasi, roti, dodol, sale pisang, kacang tanah, tauco dsb.
Perkelompok : 6 tabung Agar miring Malt Agar
  2 tabung agar miring Malt agar + 10 % NaCL
  2 tabung agar miring malt Agar pH 4.0
  2 tabung agar miring Malt agar pH 8.0
Alat : Jarum Ose, Mikroskop, gliserol 10 %, Inkubator 50 C, suhu kamar dan 450C


Cara Kerja
1. Pengaruh suhu pertumbuhan.
Gunakan satu loop suspensi spora kapang masing-masing ke dalam 3 tabung agar miring Malt Agar. Satu tabung diinkubasi pada suhu 50 C selama 7 hari, satu tabung pada suhu kamar selama 3-4 hari dan tabung lainnya pada suhu 450C selama 3-4 hari. Amati dan nyatakan secara relatif adanya pertumbuhan kapang dan embentukan spora.
2. Pengaruh pH
Goreskan satu loop suspensi spora kapang masing-masing ke dalam satu tabung agar miring malt agar pH 3,0 dan sat tab ung agar miring malt agar ph 8,0 inkubasikan pada suhu kamar 3 ? 4 hari Amati dan nyatakan secara relatif adanya pertumbuhan kapang dan pembentukan spora.
3. Pengaruh aw (penambahan garam)
Goreskan satu loop suspensi spora kapang masing-masing ke dalam satu tabung agr miring malt agar yang mengandung 10 NaCL. Inkubasi pada suhu kamar selama 3-4 har. Amati dan nyatakan secara relatif pertumbuhan kapang dan pembentukan spora. Sebagai kontrol dapat digunakan tabung malt agar yang telah digoresi kapang tersebut dan diinkubasikan pada suhu kamar 3-4 hari, yaitu diambil dari percobaan 1.
LAPORAN.
Percobaan : SIFAT- SIFAT KAPANG Nama : .....................................
  Nim : ......................................
  Gol/Kelompok : ............................

A. Laporkan hasil pengamatan saudara dalam bentuk tabel sebagai berikut :
Tabel 1 : Sifat-sifat pertumbuhan beberapa kapang
Kel
Kapang
Suhu
pH
NaCl 10 %


50C
kamar
450C
3,0
8,0

1
......................






2
.......................






3
........................






4







5








 

 Tabel 2 : Pertumbuhan kapang pada makanan
kelompok
Makanan
Kapang yang tumbuh
I
II
III
IV
...............................
..............................
.................................
............................
 ........................................
.........................................
..........................................
..........................................

B. Berikan pembahansan dari hssil pengamatan tersebut. ....................

II. Pengaruh aW terhadap pertumbuhan mikroba
Bahan :
1. Cairan daging sebanyak 5 ml di dalam tabung reaksi yng dibuat dari proses perendaman cacahan daging di dalam air selama semalam pada suhu rendah, sebanyak 1 tabung.
2. Larutan media Nutrien agar steril sebanyak 10 ml di dalam tabung reaksi yang ditutup dengan konsentrasi berbeda yaitu 0 %, 5 %, 10 %, 15 %, 20 %.
Alat : 1. cawan petri steril 5 buah
2. Pupet steril ( ukuran 1 atau 2 ml) yang terbungkus kertas atau di dalam tabung kaleng 5 buah
3. Autoklaf

Cara kerja
1. Kaldu sebanyak 0,1 ml di masukkan ke dalam masing-masing cawan, kemudian masing-masing cawan dituangi dengan cairan NA steril masing-masing cawan hanya dituangi dengan 1 tabung reaksi NA. Goyang-goyang cawan ini dan kemudian biarkan mengeras.
2. Inkubasikan cawan ini pada suhu kamar atau pada suhu 30 ? 330 C selama 36 ? 48 jam.
PENGAMATAN
Nyatakan jumlah mikroba yang tumbuh pada agar dengan tanda ( +++++++) untuk banyak sekali, (+) untuyk sedikit sekali, (-) untuk tidak ada.
3. Setelah tabung reaksi yang berisi kalsu diberi perlakuan kemudian masing-masing diencerkan sampai 107
4. Cairan pada pengenceran 105 , 106, 107 , dihitung jumlah mikrobanya dengan metoda agar tuang untuk mencapatkan nilai SPC.
a. Dari masing-masing pengenceran diambil 0,1 ml cairan, kemduian dimasukkan ke dalam cawan setelah itu dituangi dengan agar NA cair steril pada tabung reaksi dan goyang-goyang kemudian biarkan mengeras.
b. Inkubasikan cawan ini pada suhu kamar atau pada suhu 30 ? 33 0C selama 36 ? 48 jam.
c. Hitung SPC bakteri.

PENGAMATAN
Hitung SPC dari msing-masing kaldu ( tidak dipanaskan dan dipanaskan).


III. PENGARUH SUHU DINGIN DAN BEKU TERHADAP PERTUMBUHAN MIKROBA.
BAHAN :
1. Cairan daging sebanyak 10 ml di dalam tabung realksi yang dibuat dari proses perendaman cacahan daging di dalam air selama semalam pada suhu rendah sebanyak 2 tabung.
2. larutan media nutrien agar steril sebanyak 10 ml di dalam tabung reaksi yang ditutup dengan aluminium foil 6 tabung.
3. Larutan pengencer steil (NaCL 0,85 %) sebanyak 9 ml di dalam tabung pengencer 8 buah
ALAT
1. cawan petri steril 6 buah
2. Pipet steril ( ukuran 1 atau 2 ml) yasng terbungkus kertas atau di dalam tabung kaleng 14 buah
3. Autoklav.
PERLAKUAN
Perlakuan diberikan terhadap cairan kaldu daging di dalam tabung reaksi.
Jumlah tabung
Volume kaldu
Perlakua
Lama Pemanasan
Pengamatan
1
9 ml
Suhu dingin (1 ? 7 0C)
7 hari
SPC bacteri pewarnaan gram
1
9 ml
Suhu beku (-5 0C)
7 hari
Sda

CARA KERJA
1. Siapkan kaldu di dalam tabung reaksi seperti perlakuan yang diinginkan
2. Setelah tabung reaksi yang berisi kalsu diberi perlakuan kemudian masing-masing diencerkan sampai 107 , untuk tabung yang tidak dipanaskan dan yang dipanas
3. Cairan pada pengenceran 105 , 106, 107 , dari tabung yang tidak dipanaskan dihitung jumlah mikrobanya dengan metode agar tuang untuk mendapat nilai SPC.
a. Dari masing-masing pengenceran diambil 0,1 ml cairan, kemduian dimasukkan ke dalam cawan setelah itu dituangi dengan agar NA cair steril pada tabung reaksi dan goyang-goyang kemudian biarkan mengeras.
b. Inkubasikan cawan ini pada suhu kamar atau pada suhu 30 ? 33 0C selama 36 ? 48 jam.
c. Hitung SPC bakteri.
  4. Cairan pda pengenceran 100 101 dan 102 dari tabung yang tidak dipanaskan di hitung jumlah mikrobanya dengan metode agar tuang untuyk mendapatkan nilai SPC dengan cara yang sama dengan nomor 3.
PENGAMATAN.
Hitung SPC dari mssing-masing kaldu ( tidak dipanaskan dan dipanaskan)






Test Formatif
A. PETUNJUK SOAL NO. 1 s/d. 41
Pilihlah satu jawaban yang anda anggap paling benar dengan memberi tanda silang (X) pada huruf dalam lembar jawaban.

1.Faktor dalam (intrinsik) yang mempe ngaruhi pertumbuhan mikroorganisme di dalam
  makanan : ..
. A. Iradiasi B. Komposisi nutrien C. Pendinginan D. Pengawetan


2. Nutrien yang dibutuhkan untuk kehi dupan pertumbuhan mikro organisme
  A. O2 C. Potensi oksidasi reduksi
  B. Sumber nitrogen D. Suhu
 
3. Mikro organisme aerob dapat tumbuh pada : .........
  A. O2 rendah C. Alam bebas
  B. CO2 tinggi D. CO2 rendah

4. Bagian dalam daging mengandung mikro organisme .........
  A. aerobik C. Heteroptrop
  B. Anaerob D. Mesofil

5.Mikro organisme heterotrop pertumbuhannya dipengaruhi oleh ....... Kecuali
A. Nutrient C. Hidrofilik
B. Zat penghambat D. Oksigen


6.Faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi pertumbuhan mikro organisme adalah .... Kecuali
  A. Kelembaban C. Suhu
  B. Mikro aerofilik D. Waktu
7. Banyaknya aktifitas air (Aw) pangan kering adalah : .......
  A. 1,0 C. 0.6
  B. 0.99 D. 0.8

8. Aktifitas air pangan segar adalah :......
  A. : 1,0 B. 0.99 C. : 0.8 D. : 0.6
 
9. Sebagian besar khamir perusak, Aw minimalnya adalah ..........
  A. : 0.88 B. 0.91 C. : 0.80 D. : 0.60

 
10. Pertumbuhan mikro organisme berdasarkan suhu dapat dibedakan atas :....... Kecuali A. Mesofil B. Psikrofil C. Basofil D. Termofil

11. Kapang dan khamir termasuk dalam kelompok mesofil yaitu dapat tumbuh pada suhu .....
  A. 20 0C -250C C. 10 0C ? 45 0C
  B. 10 0C ? 20 0C D. 30 0C- 50 0C


12. Mikro organisme yang mampu bertahan pada suhu tinggi walaupun bukan termofilik disebut dengan .......
  A. Psikrofil B. Termodurik C. Psikodurik D. Mesofil

13. Fase sel memperbanyak diri dengan berlipat dua untuk beberapa jam disebut dengan fase : ....... A. Log B. Lag C. Stasional D. Medium
 

14. Jumlah sel mikro organisme yang dihasilkan seimbang dengan jumlah sel yang mati disebut dengan fase : ......
  A. Log B. Lag C. Stasional D. Medium
 

15. Bakteri tumbuh baik pada pH :......
  A. 6.6 ? 7.5 B. 2 ? 4 C. 3-6 D. 6,2 ? 6,8


16. pH minimal untuk pertumbuhan khamir adalah :....
  A. 4.5 B. 2.5 C. 4.4 D. 1.5 ? 2,0

 
17. Jagung, daging dan ikan termasuk ke dalam makanan dengan pH .....
  A. Berasam rendah C. berasam tinggi
  B. Berasam sedang D. asam

18. Tomat, peer termasuk kedalam makanan pH...........
  A. Berasam rendah B. Berasam sedang C. berasam tinggi D. asam


19. Mikro organisme yang dapat tumbuh jika terdapat persediaan oksigen yasng banyak disebut dengan .......
  A. Aerob fakultatif B. An aerob C. Aerob obligat D. Autotrofik


 
20. Mikro organisme yang dapat tum buh sangat baik jika tidak ada oksi gen, tapi juga
  dapat tumbuh secara aerob disebut dengan ................
 A. An aerob fakultatif C. aerob
 B. An aerob obligat D. Anaerob





SENARAI