3 BAB II. KELOMPOK MIKROBIA DAN SUMBERNYA PADA BAHAN

BAB II. KELOMPOK MIKROBIA DAN SUMBERNYA
PADA BAHAN PANGAN
Sumber bahan pangan manusia dapat berupa pangan nabati maupun hewani.
Pangan nabati dapat berupa makanan pokok (beras, jagung, gandum), sayur-sayuran
(bayam, kobis, sawi), buah-buahan (jeruk, pepaya, rambutan), sedangan pangan
hewani dapat berupa lauk pauk seperti telur, daging, dan ikan. Pangan nabati dapat
dipasok dari hasil tananaman pangan dan perkebunan, sedangan pangan hewani
disuplai dari hasil peternakan dan perikanan.
Sumber pangan tersebut diketahui mengandung zat gizi yang diperlukan bagi
tubuh manusia sebagi sumber energi, karbon, vitamin, mineral, dan nitrogen. Karena
kandungan zat gizi tersebut dan kadar airnya yang cukup tinggi, pangan pangan
tersebut mudah
mengalami
kerusakan
(kemunduran
mutu),
bahkan
dapat
menyebabkan penyakit. Oleh karena itu, diperlukan pemahaman yang baik terjadinya
asosiasi antara bahan pangan dengan mikrobia. Kelompok mikrobia yang banyak
berkaitan dengan bahan pangan ialah bakteri, kapang, dan yeast/khamir.
A. Kelompok Mikrobia Pangan
1. Bakteri
Tabel 2. 2. Beberapa kelompok dan pentingnya bakteri pada bahan pangan
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Kelompok
Bakteri Asam Laktat
Contoh: Genus/spesies
Lactobacillus,
Leuconostoc,
Pediococcus,
Streptococcus thermophilus
Bakteri Asam Asetat
Acetobacter aceti, Acetobacter xylinum
Bakteri Asam Propionat
Propionibacterium freudenreichii
Bakteri Asam Butirat
Clostridium spp. (C. butyricum)
Bakteri Proteolitik (Proteinase Micrococcus,
Staphylococcus,
Bacillus,
ekstraseluler)
Clostridium,
Pseudomonas,
Alteromonas,
Flavobacterium, Alcaligenes, Brevibacterium,
Enterobacteriaceae
Bakteri
Lipolitik
(Lipase Micrococcus, Staphylococcus, Pseudomonas,
ekstraseluler)
Alteromonas, Flavobacterium,
Bakteri Sakarolitik
Bacillus, Clostridium, Pseudomonas, Aeromonas,
3
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
Enterobacter
Bacillus,
Clostridium,
Lactobacillus,
Streptococcus, Pediococcus
Bakteri Psikotrofik (≤5o C)
Bacillus,
Clostridium,
Pseudomonas,
Alteromonas,
Flavobacterium,
Alcaligenes,
Listeria, Yersinia, Serratia, Lactobacillus,
Leuconostoc,
Bakteri Termodurik (tahan Micrococcus,
Enterococcus,
Bacillus,
suhu pasteurisasi)
Clostridium, Lactobacillus, Pediococcus
Bakteri Halotoleran ≥( 10% Micrococcus,
Bacillus,
Pediococcus,
garam)
Staphylococcus,Vibrio, Corynebacterium
Bakteri Asidurik (< pH 4)
Lactobacillus,
Lactococcus,
Pediococcus,
Streptococcus, Enterococcus
Bakteri Osmofilik
Lactobacillus, Lactobacillus, Staphylococcus
Bakteri Pembentuk Gas (CO 2 , Leuconostoc, Lactobacillus, Propionibacterium,
H2, H 2 S)
Eschiricia,
Enterobacter,
Clostridium,
Desulfotomaculum
Bakteri Penghasil lendir/ slime Xantomonas,
Alcaligenes,
Lactobacillus,
Lactococcus, Leuconostoc, Enterobacter
Bakteri Pembentuk spora
Bacillus, Clostridium, Desulfotomaculum
Coliform
Eschericia, Citrobacter, Klebsiela, Enterobacter
Coliform Fecal
Eschericia coli
Patogen enterik
Salmonella, Shigella, Campylobacter, Yersinia,
Vibrio, Listeria, Eschericia
Bakteri Termofilik (> 50o C)
1. Kapang (Fungi)
Baik kapang (mold) maupun khamir (yeast) digolongkan dalam keluarga
fungi. Adanya kapang pada makanan dapat dikenali dengan adanya rambut-rambut
lebat seperti kapas yang menempela pada makanan. Sedangkan khamir biasanya tidak
dapat dilihat keberadaannyadengan mata telanjang. Jadi memerlukan mikroskop
untuk mengidentifikasinya.
Adanya kapang ditandai dengan adanya masa rambut kapang yang lebat yang
disebut miselium. Individu rambut yang memerlukan percabangan terpisah atau
berupa filament yang menyusun masa benang-benang lebat tersebut disebut hyphae.
Kapang juga melakukan reproduksi secara asexual memiliki kantong spora yang
disebut sporangiosphores. Kantong spora tersebut terdiri dari spora-spora yang
bertanggung jawab terhadap warna kapang. Jadi warna kapang yang hitam atau
4
kuning bukan disebabkan oleh warna miseliumnya tetapi oleh warna sporanya.
Disamping melakukan pembiakan secara aseksual kapang juga mampu melakukan
reproduksi secara aseksual yaitu melalui pembentukan askospora atau zyospora.
Seperti halnya dengan bakteri kapang memerlukan fsktor-faktor intrinsic
untuk pertumbuhannya. Pada umumnya kapang memerlukan air yang lebih sedikit
bila dibandingkan dengan bakteri dan khamir, kapang termasuk kelompok
mikromesofilik yaitu tumbuh optimal pada kisaran suhu antara 25oC sampai 30oC.
kapang hidup secara aerobic dan dapat tumbuh pada substrat dengan kisaran pH dari
2,0 sampai 8,5, meskipun pada kenyataannya kapang lebih suka pada kondisi asam.
Beberapa zat kimia bersifat mikostatik yang berfungsi sebagai penghambat
pertumbuhan, contohnya adalah asam sorbet, propionate atau penisilin. Sedangkan
zat-zat kimia yang berfungsi membunuh kapang disebut fungisida.
Pada awal pertumbuhan kapang laju pertumbuhannya lambat sekali, karena
biasanya ditekan oleh pertumbuhan bakteri dan khamir. Tetapi, sekali sudah stabil,
laju pertumbuhannya dapat luar biasa cepatnya. Beberapa jenis kapang memberikan
manfaat dalam proses pengolahan oncom, tape, sake, serta produksi obat pinisilin.
Sebaliknya jenis lain menghasilkan mikotoksin, misalnya aflatoksin, yang sangat
berbahaya. Aflatoksin adalah racun yang diproduksi oleh Aspergillus flavus atau A.
paraciticus yang banyak tumbuh pada substrat kacang tanah dan jamu. Disamping
aflatoksin beberapa jenis mikotoksin lain yang juga berbahaya jika terdapat pada
makanan adalah patulin. Yang terdapat pada sari apel dan vomitoksin yang terdapat
pada jagung. Manusia yang banyak mengkomsumsi racun kapang dapat menderita
penyakit mikotoksikosis.
Genus jamur yang sering berasosiasi dengan bahan pangan ialah:
5
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Alternama
Aspergillus
Botrytis
Caphalosporium
Clodosporium
Fusarium
Geothricum
Gleosporium
Helminthosporium
Monillia
Mucor
Penicillium
Rhizopus
Sporotrichum
Thamnidium
Thichothec
Produk olahan buah-buahan yang diproses menggunakan pemanasan
masih sering mengalami kerusakan yang disebabkan oleh pertumbuhan kapang yang
tahan panas, terutama dari jenis Byssochamys. Spsies tertentu dari kapang tersebut
mempunyai askospora dan sklerotia vegetatif yang tahan terhadap suhu pemanasan
yang tinggi yang sering digunakan dalampengolahan makanan, misalnya 100 0C atau
kurang. Kerusakan yang terjadi pada buah-buahan kaleng sering menyebabkan
pelunakan tekstur buah-buahan karena aktivitas enzim hidrolik kapang, sedangkan
kerusakan yang terjadi pada sari buah-buahan dapat menyebakan perubahan citarasa
dan penampakan karena terjadinya pertumbuhan miselium. Beberapa galus
Byssochlamys juga memproduksi mikotoksin, yaitu asam bissokhlamat dan patulin.
Byssochlamys merupakan salah satu kapang tahan panas yang sering
menimbulkan kerusakan makanan karena askosporanya sangat tahan panas dan
banyak tersebar di alam. Proses pengolahan buah-buahan menggunakan suhu yang
lebih tinggi untuk membunuh askospora kapang tersebut dapat menyebabkan
3
penurunan mutu produk olahan. Beberapa kapang lainnya yang tahan panas dapat
dilihat pada Tabel 2.3.
Tabel 2.3. Beberapa kapang tahan panas yang diisolasi dari makanan
Spesies kapang
Bussochlamys fulva
Penicillium
Penicillium brefeldianum
Penicillium vermiculatum
Humicola fuscoatra
Phialophora sp.
Aspergillus malignus
Aspergillus fisheri var. glaber
Struktur
Askospora
Askospora
Sklerotia
Askospora
Kleistothesia
Askospora
Kleistothesia
Khlamidospora
Khlamidospora
Askospora
Askospora
2. Yeast atau Khamir
Genus yeast yang umum ditemukan berasosiasi dengan bahan pangan ialah:
Brectanomyces, Candida, Debaromyces, Manschula, Khodotosula, Sacaharomyces,
Schizusacaharomyces, Torulopsis, Mycoderma
Berbeda dengan kapang khamir biasanya bersel tunggal, berbentuk lonjong
seperti buah lemon, dan melakukan proses reproduksi
dengan cara bertunas
(budding) atau pembelahan sel. Induk sel mengeluarkan tonjolan seperti pipa yang
muncul dari dinding sel dan kemudian membentuk sel khamir yang baru, lengkap
dengan seluruh informasi genetiknya. Cara itulah yang disebut reproduksi aseksual.
Sebagian besar khamir melakukan reproduksi aseksual. Walaupun demikian beberapa
diantaranya juga mampu melakukan reproduksi seksual dengan membentuk
askospora.
Faktor-faktor instrinsik bagi pertumbuhan khamir adalah sebagai berikut: (a)
cukup suplai air, meskipun masih lebih mampu hidup dibanding bakteria dalam
kondisi kekurangan air (b) suhu pertumbuhan optimal adalah 25oC sampai 30oC,(c)
4
kisaran pH yang lebih disenangi berkisar antara 4.0 sampai 4.5 dan (d) tumbuh baik
secara aerobik, meskipun beberapa jenis yang fermentative dapat tumbuh secara
anaerobic.
Fermentasi makanan banyak memanfaatkan khamir contohnya dalam industri
roti, bir, anggur, dan keju. Sebaliknya khamir mampu menyebabkan kerusakan pada
makanan, contohnya adalah kerusakan pada sauerkraut. Di eropa sauerkraut banyak
dikomsumsi bersama sosis, sirup, maple, madu, sari buah, jeli, anggur, dan bir.
3. Virus
Virus termasuk entitas nonseluler, jadi bukan termasuk mikrobia. Meskipun
demikian, bakteriofage (virus bakteri) yang penting di dalam bahan pangan diketahui
tersebar luas di alam. Virus tersebut tersusun dari asam nukleat (DNA atau RNA) dan
beberapa protein. Meskipun sulit mendeteksi virus pada bahan pangan, tetapi 2 virus
yang berimplikasi pada berjangkitnya foodborne ialah hepatitis A dan Norwalk.
Beberapa bakterifage digunakan dalam identifikasi baktei patogen (Salmonella spp,
dan Staphylococcus aureus) berdasarkan sensitivitas sel terhadap seri bakteriofage
pada pengenceran yang sesuai. Beberapa bakteriofage menjadi sangat penting
diketahui karena dapat menyebabkan kegagalan fermentasi. Di antara bakteri asam
laktat, bakteriofage dapat diisolasi dari beberapa spesies dari genus Lactococcus,
Streptococcus, Leuconostoc, dan Lactobacillus, dan tidak ditemukan pada
Pediococcus.
B. Sumber Utama Mikrobia pada Bahan Pangan
Sumber utama mikrobia pada bahan pangan dapat dikelompokkan menjadi 8
sumber, yaitu;
5
1. Tanah dan air (Soil and Water).
Dapat diasumsikan bahwa hampir semua mikrobia terdapat di dalam
air. Pemanasan bumi oleh matahari akan menyebabkan sebagian tanah
mengering, dan debu yang terbawa angin dan mengandung mikrobia menuju
tempat lain baik di sungai, lautan, maupun daratan lainnya. Genus bakteri
penyebab penyakit yang bersala dari tanah dan air, di antaranya ialah:
Acinetobacter, Alcaligenes, Bacillus, Citrobacter, Clostridium, Enterobacter,
Micrococcus, Pseudomonas, dan Streptomyces. Sedangkan kapang yang
ditemukan di tanah ialah Aspergillus, Rhizopus, Penicillium, dan Fusarium.
2. Tanaman dan hasil tanaman (Plants and Plant product)
Kebanyakan mikrobia yang terdapat pada tanah dan air juga
ditemukan pada tanaman, karena bahan tersebut merupakan sumber utama
mikrobia pada tanaman. Genus bakteri yang ditemukan misalnya Acetobacter,
Erwinia, Lactobaillus, Listeria, dan Streptococcus. Genus Saccharomyces,
merupakan yeast yang banyak ditemukan pada buah-buahan.
3. Piranti / Peralatan (Food utensils).
Genus mikrobia ditemukan pada peralatan yang digunakan tergantung
pada
jenis
bahan
pangan
yang
ditangani,
perawatan
peralatan,
dan
penyimpanannya. Peralatan yang dicuci dengan air panas akan berbeda jenis
mikrobianya jika dibandingkan pada peralatan yang tidak dicuci atau dicuci
denga air ‘mentah’.
4. Saluran pembuangan kotoran pada manusia dan hewan (Intestinal Tract
of man and animal).
Terdapat 7 genus bakteri yang lebih ditemikan pada sumber
lingkungan ini daripada di air dan tanah, atu tempat lain, yakni Bacteriodes,
Escherisia, Lactobaillus, Proteus, Salmonella, Shigella, Staphylococcus, dan
Streptococcus. Genus Eschericia, merupakan mikrobia yang berasal dari habitat
saluran intestinal manusia dan hewan.
6
5. Penanganan bahan Pangan (Food handlers)
Beberapa genus bakteri berkaitan dengan tangan, lubang hidung, dan
mulut. Genus tersebut ialah Micrococcus dan Staphylococcus, terutama
Staphylococcus sering ditemukan di tangan, lubang hidung, mulut, dan baigian
tubah lainnya. Salmonella, dan Shigelle dapat menumpuk pada bahan pangan dan
peralatan oleh penangan pangan akibat praktek sanitasinya yang buruk.
6. Pakan hewan/ ternak (Animal feeds)
Beberapa genus mikrobia dapat terdapat pada pakan ternak. Jenis
mikrobianya tergantung dari sumber pakan, perlakuan terhadap sumeber pakan
tersebut, dan kemasannya. Salmonella, salah satu genus yang harus diwaspadai
pada pakan ternak ini.
7. Kulit jangat hewan (Animal hides)
Dari jaringan kulit, beberapa mikrobia dapat mengontaminasi tangan
pekerja, yang secara tidak lansung masuk ke dalam bahan pangan.
8. Udara dan debu (Air and dust)
Bacillus dan Micrococcus spp. merupakan genus bakteri yang sering
ditemukan pada udara dan debu, sedangkan kelompok yeast yang banyak
ditemukan ialah Torulopsis.
Sumber utama
gastroenteritis
ialah
bakteri penyebab
Staphylococcus,
food-poisoning dan sakit
Salmonella,
Clostridium,
dan
Campylobacter. Staphylococcus dapat berasal dari lubang hidung manusia
dan hewan atau bagian tubauh lainnya, Salmonella berasal dari saluran
intestinal manusia dan hewan, Clostridium berasal dari tanah, dan
Campylobacter berasosiasi dengan hewan.
7