Kamis, 19 Mei 2011

pertumbuhan mikroba


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





Kegiatan Pembelajaran termasuk evaluasi:
Waktu
Kegiatan Dosen
Kegiatan Mahasiswa
1. Pendahuluan (10 menit)
- Memberi salam
- Menjelaskan judul, pokok bahasan, tujuan, dan manfaat pembelajaran
- Menjawab salam
- Mendengarkan

2. Kegiatan Inti: Kuliah dan diskusi dan praktek (575 menit)
- Menjelaskan
- Menjelaskan materi tentang tahapan 
  pertumbuhan & perkembangan bakteri.
- Memberikan kesempatan peserta didik
   bertanya dan responsive
- Memberikan jawaban atas pertanyaan
  yang diajukan
- Menjelaskan materi tentang faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba.
.
- Memberikan jawaban atas pertanyaan
   yang diajukan
- Memberikan kesempatan peserta didik
   bertanya dan responsive
- Menjelaskan materi tentang pengaruh faktor intrinsik terhadap                                                      pertumbuhan mikroba.

- Memberikan kesempatan peserta didik
   bertanya dan responsive
- Memberikan jawaban atas pertanyaan
   yang diajukan
-  Menugaskan melihat pencirian
    bakteri, kapang dan khamir
- Membantu mhs melihat morfologi bakteri, kapang dan khamir.
- Mendengarkan dan  
  mencatat

- Bertanya dengan kritis

-Mendengarkan dan mencatat
-Mendengarkan dan mencatat
- Bertanya dengan kritis
-Mendengarkan dan mencatat
- Bertanya dengan kritis

- Mendengarkan dan mencatat


- Bertanya dengan kritis
-Mencoba melihat pencirian bakteri, kapang dan khamir
- Mencoba melihat morvologi bakteri kapang dan kanir

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.
MODUL
3
 
 




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 :
  1. 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.
  2. Koloid hidrofilik (gel) dapat mengikat aiir , dimana sebanyak 3-4 % agar di dalam medium  dapat menghambat pertumbuhan bakteri.
  3. 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 :
  1. Peka terhadap panas, dimana  hampir semua  sel rusak  apabila dipanaskan 60 0C selama 10 – 20 menit.
  2. Tahan terhadap panas , dimana  dibutuhkan  suhu 100 0C  selama 10 menit untuk  mematikan sel.
  3. 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  ± 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 :
  1. Organisme aerobik  :  dimana tersedianya  oksigen dan penggunaannya dibutuhkan untuk pertumbuhan.
  2. Organisme anaerobik :  tidak dapat tumbuh  dengan adanya oksegen dan bahkan oksigen ini dapat merupakan  racun bagi organisme tersebut.
  3. Organisme anaerob fakultatif  :  Dimana oksigen akan dipergunakan  apabila tersedia, kalau tidak tersedia, organisme tetap dapat tumbuh dalam keadaan anaerobik.
  4. 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.
  1. 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.
  1. 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  :     ............................    

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

  1. 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
  1. Pupet steril ( ukuran 1 atau 2 ml)  yang terbungkus kertas atau di dalam tabung kaleng 5 buah
  2. 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.
  1. Setelah tabung reaksi yang berisi kalsu diberi perlakuan kemudian masing-masing diencerkan  sampai 107  
  2. Cairan pada pengenceran  105 ,  106, 107  ,   dihitung  jumlah mikrobanya dengan  metoda agar tuang untuk mencapatkan nilai SPC.
    1. 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.
    2. Inkubasikan cawan ini pada suhu kamar atau pada suhu 30 – 33 0C selama 36 – 48 jam.
    3. 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.
    1. 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.
    2. Inkubasikan cawan ini pada suhu kamar atau pada suhu 30 – 33 0C selama 36 – 48 jam.
    3. 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

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar