MIKROBIOLOGI PANGAN

MIKROBIOLOGI PANGAN

MAKALAH

Disusun untuk memenuhi tugas Matakuliah Mikrobiologi

yang dibina oleh Drs. H. M. Noviar Darkuni, M.Kes.

Oleh:

Kelompok 11/ Offering G

Anisa Fitria                 (110342422031)

Lutfiyah Walida          (120342422480)

Kharirrotun Nafiah     (120342422503)

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN BIOLOGI

November 2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Bahan pangan terdiri dari protein, karbohidrat, lemak, vitamin dan mineral. Bahan makanan ini juga merupakan medium yang baik bagi pertumbuhan mikroba. Dalam bidang pangan banyak mikroorganisme yang mempunyai peranan, baik peranan positif (memberikan keuntungan) atau peranan negatif (menimbulkan kerugian). Beberapa mikroba dapat menyebabkan kerusakan pangan, menimbulkan penyakit dan menghasilkan racun, namun ada juga mikroorganisme yang bermanfaat dalam pembuatan beberapa jenis makanan dan minuman misalnya fermentasi seperti tempe, kecap, tauco, sosis, keju, bier, anggur dan sebagainya. Makanan dan minuman tersebut diolah secara fermentasi dengan menggunakan kemampuan mikroba.

Menurut Waluyo (2012) beberapa alasan penting mengenai keberadaan mikroba penting dalam bahan makanan yaitu adanya mikroba terutama jumlah dan macamnya dapat menentukan tingkat mutu bahan pangan, beberapa mikroba dapat digunakan untuk membuat produk-produk pangan khusus, mikroba dapat digunakan sebagai makanan atau makanan tambahan bagi manusia dan hewan, serta dalam jangka waktu tertentu mikroba juga dapat merusakkan bahan makanan.

1.2  Tujuan

1. Untuk mengetahui syarat penggunaan mikroba untuk pengolahan makanan.
2. Untuk mengetahui cara pengendalian mikroba dalam pangan.
3. Untuk mengetahui beberapa mikroba yang digunakan dalam pengolahan makanan.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Dasar Pemanfaatan Mikroba dalam Bahan Makanan

Peranan mikroba dalam beberapa aspek, diantaranya, bagi lingkungan (tinjaun ekologis) yaitu mikroba bertanggung jawab atas berlangsungnya siklus materi dan energi (siklus biogeokimia), seperti siklus karbon, siklus nitrogen, siklus fosfor yang menjadi bagian penting dari komponen sel setiap organisme limbah yang toksik. Produk makanan yaitu hampir setiap hari kita mengkonsumsi berbagai produk makanan dan minuman hasil fermentasi yang dilkukan oleh mikorba, seperti yoghurt, tempe, oncom, “nata de coco”, anggur, tape, kecap dan lain-lain.

Di Jepang dan Indonesia sudah sejak zaman dahulu kacang kedelai diolah dengan menggunakan bantuan fungi, ragi, dan bakteri asam laktat. Bahkan sudah sejak zaman perang dunia pertama fermentasi terarah dengan ragi digunakan untuk membuat gliserin. Asam laktat dan asam sitrat dalam jumlah besar yang diperlukan oleh industri makanan, masing-masing dibuat dengan pertolongan bakteri asam laktat dan cendawan Aspergillus niger.

Fermentasi klasik telah diganti dengan cara baru untuk produksi dan konversi menggunakan mikroba. Senyawa karotenoid dan steroid diperoleh dari fungi. Sejak ditemukan bahwa Corynebacterium glutamicum memproduksi glutamat dengan rendemen tinggi dari gula dan garam amonium, maka telah diisolasi berbagai mutan dan dikembangkan proses baru yang memungkinkan pembuatan banyak jenis asam amino, nukleotida, dan senyawa biokimia lain dalam jumlah besar. Mikroorganisme juga diikutsertakan oleh para ahli kimia pada katalisis sebagian proses dalam rangkaian sintesis yang panjang; biokonversi oleh mikroba lebih spesifik dengan rendemen lebih tinggi, mengungguli konversi secara kimia, amilase untuk hidrolisis pati, proteinase pada pengolahan kulit, pektinase untuk penjernihan sari buah dan enzim-enzim lain yang digunakan di industri diperoleh dari biakan mikroorganisme (Waluyo, 2004).

2.2 Syarat-syarat yang Harus Dipenuhi dalam Proses Mikrobiologi Industri

            Dari segi perindustrian, mikroba merupakan pabrik zat kimia yang mampu melakukan perubahan yang dikehendaki. Mikroba merombak bahan mentah dan mengubah bahan mentah menjadi suatu produk baru. Beberapa prasyarat yang harus dipenuhi dalam proses mikrobiologi industri, antara lain (Waluyo, 2005):

a.    Organisme

Organisme yang akan digunakan harus dapat menghasilkan produk dalam jumlah yang cukup banyak. Karakteristik penting yang harus dimiliki mikroorganisme industri yaitu harus tumbuh cepat dan menghasilkan produk yang diharapkan dalam waktu yang relatif singkat, memiliki sifat-sifat genetik yang stabil, mampu menghasilkan substansi yang menarik, serta dapat dipelihara dalam periode waktu yang sangat panjang di laboratorium. Mikroba yang digunakan dalam industri adalah kapang, khamir, bakteri, dan virus.

b.    Medium

Substrat yang digunakan oleh organisme untuk membuat produk baru harus murah dan tersedia dalam jumlah yang banyak. Misalnya, limbah yang banyak mengandung nutrisi dari industri persusuan dan industri kertas untuk menghasilkan bahan-bahan yang bernilai tinggi.

c.    Hasil

Fermentasi industri dilakukan dalam tangki-tangki yang besar kapasitasnya dapat mencapai 200.000 liter. Produk metabolisme mikroba biasanya merupakan campuran heterogen yang terdiri dari sel-sel mikroorganisme dalam jumlah yang sangat banyak, komponen-komponen medium yang tidak terpakai, dan produk-produk metabolisme yang tidak dikehendaki. Karena itu, harus dikembangkan metode-metode yang mudah dilaksanakan dalam skala besar untuk memisahkan dan memurnikan produk akhir yang diinginkan.

d.   Tidak berbahaya bagi manusia, dan secara ekonomik penting bagi hewan dan tumbuhan.

e.    Bersifat non-patogen dan bebas toksin, atau jika menghasilkan toksin harus cepat di-inaktifkan.

f.     Mudah dipindahkan dari medium biakan. Di laboratorium, sel mikroorganisme pertama kali dipindahkan dengan sentrifugasi, tetapi sentrifugasi bersifat sulit dan mahal untuk industri skala-besar.

g.    Mikroorganisme lebih disukai jika berukuran besar, karena sel lebih mudah dipindahkan dari biakan dengan penyaringan (dengan bahan penyaring yang relatif murah). Sehingga, fungi, ragi, dan bakteri berfilamen lebih disukai. Bakteri unisel, berukuran kecil sehingga sulit dipisahkan dari biakan cair.

h.    Mikroorganisme industri harus dapat direkayasa secara genetik. Rekayasa genetika pada mikroba bertujuan untuk meningkatkan efektivitas kerja mikroba tersebut (misalnya mikroba untuk fermentasi, pengikat nitrogen udara, meningkatkan kesuburan tanah, mempercepat proses kompos dan pembuatan makanan ternak, mikroba prebiotik untuk makanan olahan), untuk menghasilkan bahan obat-obatan dan kosmetika, serta Pembuatan insulin manusia dari bakteri (Sel pankreas yang mempu mensekresi Insulin digunting, potongan DNA itu disisipkan ke dalam Plasmid bakteri) DNA rekombinan yang terbentuk menyatu dengan Plasmid diinjeksikan lagi ke vektor, jika hidup segera dikembangbiakkan

2.3 Syarat penggunaan mikroba untuk makanan

Mikroba dalam industri fermentasi merupakan faktor utama, sehingga harus memenuhi syarat-syarat tertentu yaitu:

a.        Murni

Dalam proses-proses tertentu harus menggunakan biakan murni (dari satu strain tertentu) yang telah diketahui sifat-sifatnya. Untuk menjaga agar biakan tetap murni dalam proses maka kondisi lingkungan harus dijaga tetap steril. Penggunaan kultur tunggal mempunyai resiko yang tinggi karena kondisi harus optimum. Untuk mengurangi kegagalan dapat digunakan biakan campuran. Keuntungan penggunaan biakan campuran adalah mengurangi resiko apabila mikrobia yang lain tidak aktif melakukan fermentasi. Dalam bidang pangan penggunaan biakan campuran dapat menghasilkan aroma yang spesifik.

b.       Unggul

Pada kondisi fermentasi yang diberikan, mikrobia harus mampu menghasilkan perubahan-perubahan yang dikehendaki secara cepat dan hasil yang besar. Sifat unggul yang ada harus dapat dipertahankan. Hal ini berkaitan dengan kondisi proses yang diharapkan. Proses rekayasa genetik dapat dilakukan untuk memperbaiki sifat jasad dengan maksud mempertinggi produk yang diharapkan dan mengurangi produk-produk ikutan.

c.       Stabil

Pada kondisi yang diberikan, mikrobia harus mempunyai sifat-sifat yang tetap, tidak mengalami perubahan karena mutasi atau lingkungan.

d.       Bukan Patogen

Mikrobia yang digunakan adalah bukan patogen bagi manusia maupun hewan, kecuali untuk produksi bahan kimia tertentu. Jika digunakan mikrobia patogen harus dijaga, agar tidak menimbulkan akibat samping pada lingkungan.

2.4 Pengendalian mikroba dalam pangan

Salah satu cara untuk mencegah kerusakan pada bahan pangan adalah proses pengawetan. Proses ini meliputi pengawetan konvensional (meliputi  pengasinan, pengeringan dan pengasapan) dan pengawetan secara modern. Berikut akan dipaparkan mengenai metode-metode pengawetan pada  bahan pangan

1.      Penanganan aseptik

Tujuan penanganan aseptik terhadap mikroba pada bahan makanan adalah mengurangi terjadinya kerusakan makanan, memudahkan dalam hal pengawetan pangan dan memperkecil adanya mikroba patogen. Pada bahan terdapat barier alami terhadap mikroba pencemar yaitu kulit telur, kulit buah dan sayuran, kulit jagung, kulit dan lemak pada daging. Proses pengemasan, pengalengan makanan yang telah diolah dan pelaksanaan metode yang memenuhi syarat kebersihan dalam menangani bahan pangan merupakan contoh penanganan aseptik

2.      Penghilangan mikroorganisme

Penggunaan filter bakteriologik steril dapat digunakan untuk menjernihkan zat alir serta menghilangkan mikroba. Metode ini umumnya digunakan pada bir, makanan berlemak, sari buah anggur dan bir

3.      Penggunaan suhu tinggi

Penggunaan suhu tinggi merupakan salah satu metode pengawetan yang paling aman dan dapat diandalkan. Panas digunakan secara luas untuk menghilangkan mikroba yang terdapat dalam kaleng, botol atau wadah lain.

a.         Pengalengan

Pengalengan merupakan metode dasar sterilisasi bahan pangan. Bahan yang umum dipakai adalah timah

b.         Uap bertekanan

Penggunaan uap bertekanan misalnya pada “pressure cooker” menghasilkan suhu di atas 100⁰C. Ini merupakan metode yang paling efektif, karena dapat mematikan semua sel vegetatif dan spora. Pengawetan pangan menggunakan panas membutuhkan pengetahuan tentang banyak hal hal seperti resistensi mikroba dan spora terhadap panas. Juga perlu dipertimbangkan laju penembusan panas ke dalam bahan makanan yang mempunyai konsistensi yang berbeda beda dan ukuran wadah tempat bahan pangan itu dikemas. Mikroba patogen yang sangat berbahaya yang harus dihilangkan pada prose pengalengan adalah Clostridium botulinum

c.         Pasteurisasi

Pasteurisasi merupakan proses pemanasan partikel susu atau produk olahan susu sampai pada suhu 62,8⁰C dan dipertahankan selama kurang lebih 30 menit atau sampai pada suhu 71.7⁰C dan dipertahankan selama 15 detik. Dua metode yang sering digunakan adalah metode suhu rendah (low temperature holding) dan metode suhu tinggi waktu singkat (high temperature short time atau HTST). Metode suhu rendah merupakan pasteurisasi tong dimana susu dipanaskan sampai pada suhu 62,8⁰C dan dipertahankan selama kurang lebih 30 menit didalam peralatan yang dirancang khusus. Metode HTST menggunakan pemanasan pada suhu 71.7⁰C dan dipertahankan selama 15 detik. Produk yang telah diproses harus disimpan pada suhu rendah untuk mencegah kontaminasi mikroba. Contoh bahan pangan yang dapat dipasteurisasi adalah sari buah, cuka dan bir

d.   Sterilisasi susu

Untuk menghasilkan produk susu yang steril dan mampu bertahan lama makan susu dipanaskan pada suhu ultratinggi dalam waktu yang sangat singkat, seperti suhu 148,9⁰C selama 1-2 detik

4.      Penggunaan suhu rendah

Pada suhu 0⁰C atau lebih rendah maka pertumbuhan atau aktivitas metabolik mikroba tidak terjadi dalam jangka waktu yang lama. Adanya peralatan seperti lemari pendingin dan kamar pendingin memudahkan manusia dalam mengontrol jumlah mikroba. Sebelum dibekukan, pada umumnya hasil bumi dipanaskan terlebih dahulu menggunakan uap untuk menginaktifkan enzim yang dapat mengubah produk tersebut sekalipun pada suhu rendah. Beberapa produk yang tidak membutuhkan perlakuan demikian adalah cabai, bawang dan buah-buahan. Metode yang dianggap paling efektif adalah pembekuan dibawah 32 ⁰C karena kristal es yang terbentuk berukuran kecil dan struktur sel dalam makanan tidak rusak.

Jumlah dan tipe mikroba yang hidup atau mati yang terdapat pada makanan beku, mencerminkan tingkat pencemaran produk mentahnya, sanitasi pabrik pengolahannya serta kecepatan dan ketelitian pengolahannya. Pada umumnya jumlah mikroba makanan beku akan berkurang selama penyimpanan, tetapi banyak mikroba patogen seperti spesies Salmonella dapat bertahan hidup lama pada suhu -9⁰C sampai  -17⁰C. Beberapa jenis mikroba pangan seperti Clostridium botulinum tipe A dan B, Staphylococcus aureus dan Salmonella dapat dicegah pertumbuhannya pada suhu 5,5⁰C atau lebih rendah

5.      Dehidrasi

Dehidrasi berarti penghilangan air. Proses ini dapat dilakukan dengan cara menggunakan sinar matahari, pemanasan, penggunaan gula atau garam berkonsentrasi tinggi.

a.       Pengawetan dengan cara dehidrasi

Pengawetan dengan cara ini dapat mengawetkan bahan makanan namun tidak membunuh/menghambat pertumbuhan mikroba. Pertumbuhan mikroba dapat dicegah dengan mengurangi kelembaban lingkungannya sampai pada titik kritis. Titik kritis ditentukan oleh ciri mikroba yang bersangkutan dan kapasitas bahan pangan untuk mengikat air

b.      Pengawetan dengan cara meningkatkan tekanan osmotik

Apabila suatu sel dimasukkan  ke dalam larutan yang mengandung gula/garam berkonsentrasi tinggi maka air yang terdapat di dalam sel akan tertarik keluar. Akibatnya sel mengalami dehidrasi, metabolisme terhambat dan proses pertumbuhan mikroba terhenti. Bahan pangan yang sering menggunakan cara ini adalah jeli dan selai, dimana pangan ini diawetkan menggunakan gula sehingga tidak ditemukan adanya mikroba yang tinggi, begitu juga daging atau makanan lain yang diawetkan dalam larutan garam. Tekanan osmotik yang tinggi dapat menghambat pertumbuhan mikroba, tetapi tidak dapat diandalkan untuk mematikan mikroba.

6.      Penggunaan bahan kimia

Menurut undang-undang “United States Food Drug and Cosmetic Act” bahwa bahan makanan dianggap dipalsukan apabila ditambahkan dengan substansi yang sifatnya beracun atau merusak sehingga menyebabkan makanan tersebut berbahaya bagi kesehatan. Beberapa jenis bahan kimia yang dapat digunakan dalam pengawetan bahan pangan yaitu asam benzoat, sorbat, asetat, laktat dan propionat. Asam sorbat dan propionat digunakan untuk menghambat pertumbuhan kapang  pada roti, nitrat dan nitrit yang digunakan dalam pengawetan daging bersifat menghambat pertumbuhan beberapa bakteri anaerobik terutama Clostridium botulinum.

Bahan makanan yang difermentasi seperti asinan, acar dan slage (makanan ternak yang difermentasi) menjadi awet karena adanya asam-asam asetat, laktat dan propionat yang dihasilkan oleh mikroba selama proses fermentasi

7.      Radiasi

       Radiasi merupakan cara pengawetan yang membawa perubahan radikal pada  bahan pangan. Sinar yang sering digunakan adalah sinar UV dan sinar gamma. Sinar UV digunakan untuk menginaktifkan mikroba terutama kapang yang terdapat dalam udara ruang penyimpanan serta ruang pengemasan perusahaan roti, kue dan daging. Irradiasi pada daging yang digantung (untuk pemeraman dan supaya empuk) dapat mengurangi pertumbuhan mikroba pada permukaan daging. Selain itu irradiasi dapat mengurangi waktu pemeraman dari beberapa minggu pada suhu 2,2 – 33⁰C menjadi 2-3 hari pada suhu 18⁰C.

       Penggunaan sinar gamma yang dipancarkan dari kobalt radioaktif mampu mensterilkan berbagai macam bahan termasuk makanan yang sudah dikemas. Namun dibalik kemampuannya ternyata sinar gamma dapat berpengaruh terhadap rasa, bau, aroma, warna, tekstur dan mutu gizi pangan.

2.5 Keuntungan Dan  Kerugian Keberadaan Mikroba Dalam Makanan

Kehadiran mikroba di dalam bahan makanan dapat mendatangkan keuntungan dan juga kerugian. Mikroba mendatangkan keuntungan dalam bahan pangan bila akibat kehadirannya baik secara langsung atau tidak langsung mendatangkan keuntungan, keuntungan dari mikroba dalam pangan menurut Waluyo (2005) adalah:

1. Berperan dalam proses pengolahan makanan. Proses pengolahan makanan menggunakan mikroba adalah proses fermentasi. Proses fermentasi yang melibatkan kemampuan mikroba sesuai dengan kondisi proses dan hasilnya dibagi menjadi dua bentuk yaitu fermentasi secara alkoholis dan fermentasi secara non alkoholis.
2. Berperan dalam peningkatan nilai gizi makanan. Peran ini dapat terlihat dalam pembuatan tempe dari kedelai. Di samping akan menghasilkan zat gizi yang jauh lebih baik dan lengkap, juga meningkatkan nilai organoleptik makanan hasilnya.
3. Berperan dalam pengadaan bau dan rasa. Proses ini dilalui setelah proses fermentasi. Produk yang dihasilkan berbeda dari produk yang sebelumnya. Dengan adanya proses ini maka sebagian orang akan lebih menyukai produk baru yang dihasilkan.
4. Berperan dalam perubahan warna. Warna, seperti bau dan rasa mempunyai arti penting untuk bahan makanan. Warna makanan yang menarik, akan lebih banyak mendatangkan peminat bila dibandingkan makanan yang tidak berwarna. Penggunaan warna pada bahan makanan sintetis banyak dikeluhkan masyarakat karena dari penelitian pada batas tertentu dapat bersifat karsinogenik. Karena itu, orang mulai beralih ke zat warna yang dihasilkan mikroba.

Beberapa Mikroorganisme Yang Dimanfaatkan Untuk Meningkatkan Produk Pangan adalah:

No	Bahan Pangan	Mikroorganisme	Golongan	Produk
1	Susu	Lactobacillus bulgaricus Streptococcus termophillus Streptococus lactis Panicillium requiforti Propioni bacterium Lactobacillus casei	Bakteri Bakteri Bakteri Jamur Bakteri Bakteri	Yoghurt Yoghurt Menterga Keju Keju Swiss Susu asam
2	Kedelai	Rhizopus oligosporus Rhizopus stoloniferus Rhizopus oryzae Aspergillus oryzae	Jamur Jamur Jamur Jamur	Tempe Tempe Tempe Kecap
3	Kacang tanah	Neurospora Sitophyla	Jamur	Oncom
4	Beras	Saccharomyces cereviseae Endomycopsis fibulegera	Jamur Jamur	Tape ketan
5	Singkong	Saccharomyces cereviseae Endomycopsis fibulegera	Jamur Jamur	Tape singkong
6	Air kelapa	Acetobacter xylinium	Bakteri	Nata de coco
7	Tepung Gandum	Saccharomyces elipsoides	Jamur	Roti
8	Kubis	Enterobacter sp.	Bakteri	Asinan
9	Padi-padian atau umbi-umbian	Saccharomyces cereviseae Saccharomyces caelsbergensis	Jamur	Minuman beralkohol

Mikroba dalam makanan mendatangkan kerugian bila kehadirannya merubah nilai organoleptik yang tidak dikehendaki, menurunkan berat atau volume, menurunkan nilai gizi, merubah bentuk dan susunan senyawa, serta menghasilkan toksik yang membahayakan. Kerusakan bahan makanan yang paling umum terjadi adalah pembusukan.           

Beberapa Mikroorganisme Yang Berperan Dalam Pembusukan Bahan Makanan:

Jenis Makanan	Jenis Mikroba
	Asal	Genus
Telur	Lingkungan (terutama udaradan air), waktu pengolahan, pengangkutan, dan penyimpanan.	Achromobacter Pseudomonas Flavobacterium Paracolobacterium
Sayuran, buah-buahan dan umbi-umbian	Lingkungan (terutama udara, tanah, dan air), waktu pengolahan, pengangkutan, dan penyimpanan.	Mucor Lactobacillus Rhizopus Aspergillus Penicillium Lactobacillus
Daging dan ikan	Lingkungan (terutama udara, tanah, dan air), waktu pengolahan, pengangkutan, dan penyimpanan. Juga berasal dari isi perut binatang.	Serratia Micrococcus Bacillus Achromobacter Pseudomonas Staphylococcus Flavobacterium

2.6 Pemanfaatan Mikroba Dalam Bidang Pangan

Proses fermentasi dari suatu organisme dapat mengubah suatu makanan dan minuman. Proses fermentasi merupakan perubahan enzimatik secara anaerob dari suatu senyawa organik dan menjadi produk organik yang lebih sederhana. Proses fermentasi yang melibatkan kemampuan mikroba sesuai dengan kondisi proses dan hasilnya, sibagi menjadi dua bentuk. Pertama yaitu fermentasi secara alkoholis, bila hasilnya didapatkan alkohol. Misalnya dalam pembuatan beberapa jenis minuman: anggur, bir, sider dan sebagainya. Kedua yaitu fermentasi nonalkoholik, bila hasilnya tidak dihasilkan senyawa alkohol, tetapai dalam bentuk asam organik, vitamin, asam amino, dan sebagainya. Misal pembuatan tempe, kecap, tauco, oncom, yogurt dan sebagainya (Waluyo, 2004)

Mikroorganisme dijadikan sebagai sumber makanan karena  mikroorganisme dapat tumbuh menjadi dua kali lipat juga massa mikroba minimal mengandung 40% protein,  memiliki kandungan vitamin dan mineral yang tinggi. Beberapa jenis mikroorganisme dalam produk makanan dan minuman adalah sebagai berikut.

1.      Yoghurt

Yoghurt merupakan minuman hasil kerjasama dengan mikroorganisme. Tidak sembarangan mikroorganisme yang dapat membantu proses pembuatan yogurt, terdapat dua bakteri utama yang membantu proses fermentasi yogurt diantaranya adalan Streptococcus thermophilus dan Lactobicillus bulgaricus. Pada dasarnya kerja kedua bakteri ini yaitu menghasilkan asam laktat sehingga rasa dari yogurt tersebut menjadi asam. Asam laktat ini dapat membantu menjaga keseimbangan mikroflora pada usus. Tingkat keasaman yang dihasilkan mampu menghambat bakteri penyebab penyakit yang pada umumnya tidak tahan terhadap asam (Aguskrisno, 2012).

S. thermophilus merupakan bakteri gram-positif yang bersifat anaerob. S.thermophilus merupakan bakteri yang paling komersial dari semua bakteri yang penghasil asam laktat. S. thermophilus banyak digunakan pada pembuatan keju, fermentasi makanan. S.thermophilus memiliki peran sebagai probiotik, mengurangi gejala intoleransi laktosa dan gangguan gastrointestinal lainnya. Lactobacillus bulgaricus adalah bakteri yang membantu dalam proses fermentasi yoghurt. Bakteri ini pertamakali diidentifikasi oleh seorang dokter yang bernama Stamen grigorov pada tahun 1905 asal Bulgaria. Bakteri ini mengubah laktosa menjadi asam laktat. Asam ini sekaligus dapat mengawetkan susu dan mendegradasi laktosa sehingga orang yang toleran terhadap susu murni dapat mengkonsumsi yogurt tanpa mendapat masalah kesehatan.

Gambar 1: Streptococcus thermophilus

Proses Fermentasi Yoghurt

Yoghurt berasal susu yang kemudian ditambahkan dengan bakteri yang akan membentuk asam laktat. Bakteri yang biasa digunakan dalam proses pembuatan yogurt adalah bakteri Bifidobacterium sp., Lactobacillus sp. atau bakteri Streptococcus thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus (Aguskrisno, 2012).

Bakteri-bakteri ini yang akan memicu proses fermentasi dari susu, mengubah laktosa pada susu menjadi asam laktat. Efek lain dari proses fermentasi adalah pecahnya protein pada susu yang menyebabkan susu menjadi kental. Hasil akhirnya susu akan terasa asam dan kental, inilah bentuk yoghurt dasar yang telah jadi.

2.      Keju

Gambar 2: keju

Susu memiliki reputasi yang baik sebagai makanan yang sangat bergizi. Sayangnya, kandungan gizi yang tinggi tidak hanya menarik bagi manusia. Jika dibiarkan untuk waktu yang lama, nutrisi yang ada di dalam susu memungkinkan mikroorganisme untuk tumbuh sehingga menyebabkan susu tidak layak untuk konsumsi manusia. Pada zaman kuno, cara utama untuk mengawetkan susu adalah untuk mengubahnya menjadi keju.

Para sejarawan percaya bahwa keju menjadi bagian dari diet manusia sekitar 800 tahun yang lalu, sehingga merupakan makanan yang pertama difermentasi. Kemungkinan dihasilkan secara tidak sengaja melalui praktek membawa susu dalam kantong yang terbuat dari perut hewan. Enzim dalam cairan pencernaan dari perut dan bakteri dalam susu bekerja sama untuk membentuk dadih (curd) dan kemudian keju mentah. Menurut FDA, keju adalah produk yang dibuat dengan cara mengkoagulasikan kasein susu, susu krim atau susu yang kaya dengan krim.

Koagulasi dapat dilakukan dengan koagulasi garam, asam atau enzim, pemekatan atau kombinasinya. Setelah dikoagulasi, curd (padatan yang sebagian besar kandungannya protein) yang dihasilkan diperam, ada juga jenis keju yang tidak melalui pemeraman.

Jenis keju yang dihasilkan tergantung dari bermacam-macam faktor. Faktor penting dalam pembuatan keju adalah kandungan air dan pemeraman. Berdasarkan pada kandungan airnya keju dibagi dua kelas yaitu keju lunak yang mengandung 40-75% air yang mudah busuk dan keju keras yang mengandung 30-40 % air yang dapat disimpan beberapa tahun di bawah kondisi penyimpanan yang baik.

Keju merupakan salah satu bahan pangan dengan daya simpan yang baik dan kaya akan protein, lemak, kalsium, fosfor, riboflavin dan vitamin-vitamin lain dalam bentuk pekat (Volk, 1990).

Proses fermentasi keju

Keju dadih sejati adalah massa susu fermentasi yang dipadatkan. Susu biasanya dari sapi, namun susu kambing dan susu domba juga digunakan sebagai bahan baku keju. Fermentasi dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan laktat dengan fermentasi laktosa (gula susu). Laktat menghambat pertumbuhan organisme lain yang akan merusak makanan atau menyebabkan penyakit. Dalam pembuatan keju, pada perlakuan awal, 2 spesies yang paling umum digunakan bakteri Lactobacillus casei dan Streptococcus lactis. Pembuatan keju modern menggunakan susu bebas bakteri yang kultur bakteri murni ditambahkan sehingga populasi bakteri dalam keju mudah diprediksi dan aman untuk dimakan (Aguskrisno, 2012).

Proses mengental selama pembuatan keju yang terjadi dalam kondisi asam disebabkan oleh (asam laktat) laktat yang diekskresikan oleh bakteri. Selama waktu pematangan keju, bakteri dalam dadih (curd) mati dan dicerna oleh enzim mereka sendiri (suatu proses yang disebut dengan otolisis). Ini mengeluarkan zat yang rasa keju. Bakteri yang menghasilkan asam propionat bertanggung jawab atas rasa khas tersebut, dan karbon dioksida bertanggung jawab atas ‘lubang-lubang’ yang terdapat pada keju.

Prinsip pembuatan keju adalah bahwa protein dalam keju mengalami flokulasi dan mengikutkan 90% lemak susu dalam pengolahan. Keju dapat dibuat dengan mengendapkan protein menggunakan suatu asam. Asam tersebut dapat dihasilkan oleh bakteri atau asam yang ditambahkan. Apabila menggunakan asam, dapat digunakan asam asetat, asam laktat, asam sitrat dan dapat pula digunakan asam alami seperti sari buah sitrun. Susu dipanaskan 80-90ºC dan asam ditambahkan berupa tetesan sambil dilakukan pengadukan sampai massa terpisah, setelah curd ditiriskan, dapat diproses lebih lanjut (Aguskrisno, 2012)

Gambar 3: Proses pembuatan keju

3.      Yakult

Yakult adalah minuman susu fermentasi, yang dibuat dengan cara memfermentasi susu bubuk skim yang mengandung bakteri asam laktat hidup Lactobacillus casei Shirota strain. Di dalam setiap botol Yakult terdapat lebih dari 6,5 milyar bakteri L. Casei Shirota Strein yang mampu melewati asam lambung dan cairan empedu sehingga dapat berperan secara maksimal di dalam usus. Pada tahun 1930, almarhum Dr. Minoru Shirota, pendiri perusahaan Yakult, telah berhasil mengkulturkan berbagai jenis bakteri asam laktat dan memilih satu jenis bakteri yang bersifat paling tahan terhadap cairan pencernaan (www. yakult.co.id).

Gambar 4: bakteri L. Casei Shirota

Di samping itu, Dr. Minoru Shirota juga memperkuatnya sehingga menjadi strain baru yang unggul. Karena itu, berbeda dengan bakteri lain, bakteri ini dapat menaklukkan berbagai hambatan fisiologis seperti asam lambung dan cairan empedu sehingga dapat mencapai dan bertahan hidup dalam usus manusia (www. yakult.co.id).

Dari dalam usus bakteri ini membantu meningkatkan kesehatan kita dengan cara mengaktifkan sel-sel kekebalan, meningkatkan jumlah bakteri berguna, dan mengurangi jumlah bakteri yang merugikan (www.yakult.co.id).

Proses fermentasi Yakult

Proses pembuatan yakult adalah dengan cara memfermentasi campuran susu bubuk skim dan glukosa menggunakan bakteri Lactobacillus casei Shirota strain. Yakult dibuat dari bahan-bahan bakteri Lactobacillus casei Shirota strain hidup, susu bubuk skim, sukrosa dan glukosa, perisa, air, serta yakult ini tidak menggunakan bahan pengawet.

Yakult dapat bertahan sejak pembuatannya sampai dengan tanggal kadaluwarsa tanpa menggunakan pengawet adalah dikarenakan asam laktat yang dihasilkan secara alami selama proses fermentasi dapat memperpanjang umur simpannya, pembuatannya secara hygienis penyimpanannya pada suhu dibawah 10°C.

Yakult merupakan produk susu fermentasi dengan menggunakan starter tunggal yaitu Dornic atau 0,5% asam Lactobacillus casei. Kecepatan pertumbuhan bakteri ini berkisar 50 laktat setelah 48 jam. Lactobacillus casei berbentuk batang tunggal dan termasuk golongan bakteri heterofermentatif, fakultatif, mesofilik, dan berukuran lebih kecil dari pada Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophillus, dan Lactobacillus helveticus. Lactobacillus casei akan merubah ribosa menjadi asam laktat dan asam asetat, perubahan ribosa diinduksi oleh faseketolase (www.yakult.co.id).

Bakteri asam laktat akan menghidrolisis laktosa yang ada di dalam susu menjadi berbagai macam senyawa karbohidrat yang lebih sederhana misalnya glukosa dan galaktosa seperti yang terdapat dalam produk yakult.

Gambar 5: produk yakult

4.      Mentega

Mentega atau disebut juga  buttermilk dihasilkan dari susu skim atau susu rendah lemak dengan bantuan bakteri asam laktat. Buttermilk mempunyai karakteristik pada tekstur, rasa asam dan aroma. Tekstur dihasilkan dari pemecahan dadih. Aroma dan rasa disebabkan oleh diasetil, asetildehid dan produk metabolik lain dilepaskan oleh bakteri fermentasi. Kultur yang digunakan untuk membuat buttermilk merupakan kultur asam laktat yang terdiri dari Streptococcus cremoris, S.diacetylactis, dan Leuconostoc cremoris. Jenis biakan bakteri pemula (starter culture) berbeda diantara pabrikan (manufaktur) dan beberapa menggunakan Lactobacillus bulgaricus untuk membuat butter milk Bulgaria. Produksi asam dan pembentukan dadih dihasilkan oleh Streptococcus cremoris  sedangkan aroma dan rasa dihasilkan dari metabolisme dan multifikasi oleh dua jenis bakteri yang lain yaitu : S.diacetylactis, dan Leuconostoc cremoris (Ali, 2008).

Gambar 6: mentega

5.      Tempe

 Gambar 7. tempe

Tempe merupakan  makanan yang populer di negara kita. Meskipun merupakan makanan yang sederhana, tetapi tempe mengandung sumber protein nabati yang cukup tinggi. Jenis tempe sebenarnya sangat beragam, tergantung pada bahan dasarnya, namun yang paling luas penyebarannya adalah tempe kedelai. Untuk membuat tempe, selain diperlukan bahan dasar kedelai juga diperlukan ragi. Tempe terbuat dari kedelai dengan bantuan jamur rhizopus sp. Miselium dari kapang tersebut akan mengikat keping-keping biji kedelai dan memfermentasikannya menjadi produk tempe. Jamur ini akan mengubah protein kompleks kacang kedelai yang sukar dicerna menjadi protein sederhana yang mudah dicerna. Proses fermentasi tersebut menyebabkan terjadinya perubahan kimia pada protein, lemak, dan karbohidrat (Sarwono, 1982).

6.      Kecap

Gambar 8: kecap

Kecap terbuat dari kacang kedelai berwarna hitam. Pada proses fermentasi pembuatan kecap dengan menggunakan jamur aspergillus wentii dan rhizopus sp. Jamur Aspergillus wentii dibiakkan pada kulit gandum terlebih dahulu. Jamur Aspergillus wentii bersama-sama dengan bakteri asam laktat yang tumbuh pada kedelai yang telah dimasak menghancurkan campuran gandum. Kecap terbuat dari kacang kedelai berwarna hitam. Setelah proses fermentasi karbohidrat berlangsung cukup lama akhirnya akan dihasilkan produk kecap. Perendaman kedelai dilakukan dalam larutan garam, maka pembuatan kecap dinamakan fermentasi garam.  Ada juga kecap ikan, kecap udang, dan sebagainya. Itu bisa dilakukan karena selama proses pembuatan ada penambahan sari ikan ataupun sari udang ke dalamnya (Soedjarwo, 1982).

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

1.      Syarat mikroba yang dapat digunakan untuk pengolahan makanan adalah murni, unggul, stabil dan bukan patogen.

2.      Cara pengendalian mikroba yang digunakan dalam pengolahan pangan adalah penanganan aseptik, penggunaan filter bakteriologik, pemanasan dengan suhu tinggi atau bisa juga dengan pendinginan, pengurangan jumlah air, penggunaan bahan kimia dan radiasi.

3.      Beberapa mikroba yang dapat digunakan untuk pengolahan makanan adalah Lactobacillus bulgaricus digunakan untuk proses pembuatan yoghurt, Rhizopus oryzae digunakan untuk pembuatan tempe, Neurospora Sitophyla digunakan untuk pembuatan oncom, Saccharomyces cereviseae digunakan untuk membuat tape ketan dan Acetobacter xylinium digunakan untuk membuat nata de coco.

DAFTAR RUJUKAN

Ali, Iqbal. 2008. Peran Mikroorganisme Dalam Kehidupan. (online). http://iqbalali.com/2008/02/18/peran-mikroorganisme-dlm-kehidupan/ Diakses pada tanggal 6 November 2014.

Aguskrisno. 2012. Pemanfaatan Mikroorganisme Bidang Pangan. (online) diakses pada tanggal 6 November 2014.

FDA [US Food and Drug Administration]. 2001. Rapid Methods for Detecting Foodborne Pathogens. Bacteriological Analytical Manual Online. Center for Food  Safety and Applied Nutrition.

Sarwono, B. 1982.Membuat tempe dan oncom. Jakarta : PT. Penebar Swadaya

Soedjarwo, E. 1982. Kecap kecipir. Jakarta : PT. Penebar Swadaya

Waluyo, Lud. 2004. Mikrobiologi Umum. Malang: Penerbitan Universitas Muhammadiyah Malang

Waluyo, Lud.2005. Mikrobiologi Umum. Malang: Penerbitan Universitas Muhammadiyah Malang

www.yakult.co.id. Tanpa tahun. Pembuatan Yakult. (online) diakses pada tanggal 6 November 2014.

Volk, Wesley A dan Wheeler, Margaret F. 1990.  Basic Microbilogy fifth edition. Jakarta. Penrbit Erlangga. (diterjemahkan oleh Soenartono Adisoemarto. 1990. Mikrobiologi Dasar edisi kelima jilid 2).