19 HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Bakteri

HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Bakteri Salmonella Typhimurium ATCC 14028
Sebelum direkontaminasikan ke dalam susu kambing yang telah disterilisasi,
bakteri Salmonella Typhimurium ATCC 14028 diperiksa terlebih dahulu
karakteristiknya melalui pengamatan terhadap pewarnaan Gram untuk melihat
keseragaman bakteri dan ketiadaan kontaminan. Karakteristik S. Typhimurium dapat
dilihat pada Gambar 6. Bakteri S. Typhimurium pada pewarnaan Gram menunjukkan
sel-sel bakteri yang berwarna merah, hal tersebut karena S. Typhimurium merupakan
bakteri Gram negatif. Fardiaz (1992) menyatakan bahwa bakteri Gram negatif
memiliki lapisan peptidoglikan pada dinding sel yang tipis (5%-20%) sehingga
ketika dilakukan uji pewarnaan Gram tahap pencucian dengan alkohol, lemak akan
terekstraksi dari dinding sel dan pori-pori akan membesar yang menyebabkan
kompleks warna basa kristal violet tercuci dan keluar dari dinding sel bakteri.
Pewarnaan selanjutnya dengan pewarna safranin menyebabkan sel bakteri berwarna
merah karena menyerap warna tersebut.
Gambar 6. Karakteristik Bakteri Uji Salmonella Typhimurium ATCC 14028
Pengamatan terhadap morfologi menunjukkan bahwa S. Typhimurium
memiliki bentuk batang yang seragam tanpa adanya kontaminan. Karakteristik S.
Typhimurium
tersebut
sesuai
dengan
penrnyataan
D‟Aoust
(2000)
yang
menyebutkan bahwa Salmonella Typhimurium merupakan bakteri Gram negatif,
19
fakultatif anaerob, berbentuk batang, tidak membentuk spora dan memiliki flagella
peritrikus sehingga bersifat motil. Bakteri ini memiliki diameter 0,7 - 1,5 µm dengan
panjang 2 - 5 µm. Suhu maksimum pertumbuhannya adalah 45 °C, sedangkan suhu
optimum pertumbuhannya adalah 35 - 37 °C.
Gambar 7. Koloni S. Typhimurium pada Media SSA
Koloni Salmonella Typhimurium yang ditumbuhkan dalam tumbuh pada
media Salmonella Shigella Agar (SSA) dapat dilihat pada Gambar 7. Bakteri tersebut
tidak memfermentasi laktosa, membentuk koloni yang tidak berwarna dan
menghasilkan H2S yang menyebabkan warna hitam pada bagian tengah koloni.
Warna hitam pada bagian tengah koloni tersebut diakibatkan oleh tiosulfat yang
berkombinasi dengan besi (Fe) sebagai indikator terbentuknya sulfida (Oxoid, 2009).
Optimasi Dosis Metode Ultraviolet
Optimasi metode ultraviolet (UV) bertujuan untuk mendapatkan dosis UV
terbaik dalam menginaktivasi total mikroba pada susu kambing segar dengan tetap
memertahankan kualitas fisik dan kimianya untuk dikombinasikan dengan metode
High Pulsed Electric Field (HPEF). Aplikasi dosis ultraviolet terdiri atas 0 kGy
(kontrol), 2,25 kGy (1 reaktor UV), 4,50 kGy (2 reaktor UV) dan 6,75 kGy (3 reaktor
UV). Gambar skematik reaktor UV yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 8.
20
Reaktor UV 2
Reaktor UV 1
Reaktor UV 3
7
Gambar 8. Skematik Reaktor Ultraviolet
Keterangan: 1 = separating funnel; 2 = reaktor UV; 3 = tabung quartz; 4 = lampu UV; 5 = kran;
6 = selang silikon food grade; 7 = Erlenmeyer (tempat sampel susu kambing)
Pengaruh Aplikasi Dosis atau Jumlah Reaktor Ultraviolet yang Berbeda
terhadap Kualitas Fisik Susu Kambing Segar
Kualitas fisik susu merupakan parameter penting untuk menunjukkan kualitas
susu kambing segar dan sangat menentukan untuk pengolahan susu. Pengujian
kualitas fisik pada penelitian ini meliputi berat jenis, titik beku, pH, konduktivitas,
kalor spesifik, dan viskositas. Pengaruh perlakuan dosis UV yang berbeda terhadap
kualitas fisik susu kambing segar ditampilkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Pengaruh Dosis UV Berbeda terhadap Kualitas Fisik Susu Kambing Segar
1,030 ± 0,00
Dosis 2,25
kGy
(1 Reaktor)
1,030 ± 0,00
Dosis 4,5
kGy
(2 Reaktor)
1,030 ± 0,00
Dosis 6,75
kGy
(3 Reaktor)
1,030 ± 0,00
-0,49 ± 0,00
-0,48 ± 0.00
-0,48 ± 0,00
-0,48 ± 0,00
pH
6,52 ± 0,05
6,54 ± 0,04
6,55 ± 0,03
6,58 ± 0,10
Konduktivitas
(ohm-1 km-1)
4,61 ± 0,14
4,59 ± 0,14
4,59 ± 0,14
4,67 ± 0,69
Kalor Spesifik (kJ
kg-1 K-1)
3,78 ± 0,01
3,79 ± 0,01
3,79 ± 0,00
3,79 ± 0,01
Viskositas (cP)
2,08 ± 0,02
2,34 ± 0,30
2,29 ± 0,29
2,03 ± 0,09
Kualitas Fisik
Kontrol
Berat Jenis (kg l-1)
Titik Beku (°C)
21
Berat Jenis
Berat jenis susu kambing sangat berhubungan erat dengan kandungan bahan
kering pada susu. Hasil pengujian pada penelitian ini menunjukkan bahwa BJ susu
kambing adalah 1,030 kg l-1. Komponen terbesar susu adalah air, namun berat jenis
susu lebih besar dari satu kg l-1 (berat jenis air) karena dipengaruhi oleh komponen
berat kering yang terkandung. Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa berat jenis
susu kambing tidak dipengaruhi oleh perlakuan dosis UV yang diberikan (P>0,05).
Hal ini berarti, bahan pada proses pasteurisasi nontermal tidak terjadi kehilangan air
yang biasa ditemukan pada proses pasteurisasi termal akibat penguapan. Proses
penguapan menyebabkan peningkatan konsentrasi bahan kering yang dapat
mengubah berat jenis. Berat jenis susu kambing yang didapat dari penelitian ini
adalah 1,030 kg l-1. Nilai tersebut memenuhi standar Thai Agricultural Standard
(2008) bagi susu kambing yaitu minimal 1,028 kg l-1.
Titik Beku
Susu memiliki titik beku yang konstan. Hasil pengujian menunjukkan bahwa
titik beku susu kambing berkisar antara -0,48 °C s.d -0,49 °C. Titik beku susu
berhubungan erat dengan kandungan bahan kering susu, terutama kadar laktosa dan
natrium, selain juga dapat digunakan sebagai salah satu indikator pemalsuan susu
(penambahan air). Perlakuan dosis atau jumlah reaktor UV tidak memengaruhi titik
beku susu kambing secara nyata (P>0,05). Hal tersebut berarti perlakuan pasteurisasi
nontermal tidak mengakibatkan perubahan pada kandungan bahan kering susu
kambing terutama laktosa dan natrium. Kandungan bahan kering susu kambing tidak
berubah akibat perlakuan pasteurisasi nontermal, karena tidak terjadi peningkatan
suhu susu yang memungkinkan adanya penguapan sebagian kadar air, yang
memengaruhi kadar bahan kering.
Nilai pH
Nilai pH susu kambing merupakan salah satu parameter yang penting. Hasil
sidik ragam menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan yang nyata antara nilai pH
susu kambing kontrol dan nilai pH susu kambing yang diberi perlakuan dosis atau
jumlah reaktor UV (P>0,05). Nilai pH susu dipengaruhi oleh mineral-mineral,
protein (asam-asam amino) dan juga lemak (asam-asam lemak) yang terkandung
22
dalam susu. Nilai pH yang didapatkan berada pada kisaran 6,52 s.d 6,58 dan masih
memenuhi ketentuan Thai Agricultural Standard (2008) yaitu pH susu kambing
berkisar antara 6,5 s.d 6,8.
Perubahan pada mineral, lemak dan protein dapat terjadi karena perlakuan
termal. Aplikasi UV tidak menyebabkan peningkatan suhu pada susu sehingga tidak
mengakibatkan perubahan pada komponen-komponen tersebut.
Konduktivitas
Nilai konduktivitas spesifik susu digunakan untuk mendeteksi mastitis
subklinis dan pemalsuan. Konduktivitas susu akan berubah jika konsentrasi substrat
dalam cairan berubah dan juga dipengaruhi oleh konsentrasi dan pengenceran
endapan koloidal kalsium fosfat. Hasil pengujian sidik ragam menunjukkan bahwa
tidak ada perbedaan yang nyata antara nilai konduktivitas susu kambing segar
sebelum dan sesudah perlakuan (P>0,05). Hal ini menunjukkan bahwa perlakuan
dosis atau reaktor UV tidak menyebabkan perubahan konsentrasi substrat dalam susu
kambing yang dapat mengubah nilai konduktivitas susu kambing. Nilai konduktivitas
yang didapat dari hasil penelitian ini adalah 4,59 ohm-1 km-1 s.d 4,67 ohm-1 km-1.
Nilai tersebut masih berada pada kisaran yang disaratkan oleh Fox dan McSweeney
(1998) yaitu sebesar 4,0 ohm-1 km-1 s.d 5,5 ohm-1 km-1.
Kalor Spesifik
Nilai kalor spesifik berkaitan erat dengan jumlah total solid, terutama
kandungan lemak, walaupun terputus saat pemanasan pada 70-80 °C. Pada saat
lemak meleleh, energi dari kalor spesifik akan diserap untuk menyediakan kalor laten
untuk peleburan lemak susu.
Hasil sidik ragam pada penelitian ini menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan
yang nyata antara kalor spesifik susu kambing segar dan susu kambing yang diberi
perlakuan UV hingga dosis tertinggi sebesar 6,75 kGy (P>0,05). Hal ini berarti
perlakuan UV pada susu kambing tidak memengaruhi jumlah total solid dan
kandungan lemak sehingga tidak mengubah nilai kalor spesifik. Nilai kalor spesifik
yang didapat pada penelitian ini berkisar antara 3,78 kJ kg-1 K-1 hingga 3,79 kJ kg-1
K-1. Nilai tersebut lebih rendah dari pernyataan Fox dan McSweeney (1998) yaitu
23
sebesar 3,931 kJ kg-1 K-1. Hal tersebut kemungkinan dikarenakan oleh perbedaan
kandungan bahan kering yang terkandung dalam susu, terutama kadar lemak.
Viskositas
Nilai viskositas susu kambing segar dan susu kambing yang diberi perlakuan
UV hingga dosis tertinggi, 6,75 kGy, tidak berbeda. Nilai viskositas yang didapat
berada pada kisaran 2,03 cP s.d 2,34 cP. Viskositas susu dipengaruhi oleh komposisi
dan konsentrasi partikel padatan di dalam larutan, pH dan suhu (Fox dan
McSweeney, 1998). Nilai pH dan suhu susu kambing yang diberi perlakuan dosis
UV pada dosis yang berbeda tidak menunjukkan perbedaan dengan kontrol, sehingga
tidak berpengaruh pula terhadap viskositasnya.
Pengaruh Aplikasi Dosis atau Jumlah Reaktor Ultraviolet Berbeda terhadap
Kualitas Kimia Susu Kambing Segar
Kualitas kimia susu kambing segar merupakan parameter penting yang
menunjukkan nilai nutrisi dalam susu segar ataupun bagi hasil produk akhir. Hasil
pengujian kualitas kimia susu kambing segar yang diberi perlakuan ultraviolet (UV)
ditampilkan pada Tabel 3.
Tabel 3. Pengaruh Dosis UV Berbeda terhadap Kualitas Kimia Susu Kambing Segar
83,38 ± 0,52
Dosis 2,25
kGy
(1 Reaktor)
84,55 ± 0,47
Dosis 4,50
kGy
(2 Reaktor)
84,62 ± 0,39
Dosis 6,75
kGy
(3 Reaktor)
84,53 ± 0,39
BKTL (%)
9,73 ± 0,16
9,61 ± 0,03
9,57 ± 0,03
9,60 ± 0,04
Protein (%)
5,28 ± 0,10
5,21 ± 0,04
5,19 ± 0,03
5,22 ± 0,03
Lemak (%)
5,90 ± 0,40
5,85 ± 0,46
5,82 ± 0,40
5,88 ± 0,40
Laktosa (%)
3,54 ± 0,05
3,49 ± 0,03
3.48 ± 0,03
3,47 ± 0,03
Peubah
Kadar air (%)
Kontrol
Kadar Air
Kadar air susu kambing hasil penelitian ini berkisar antara 83,38% s.d
84,62%. Hasil pengujian sidik ragam menunjukkan bahwa tidak ditemukan
perbedaan yang nyata (P>0,05) antara kadar air susu kambing segar sebelum dan
setelah mendapat perlakuan UV hingga dosis teringgi 6,75 kGy. Kadar air dalam
susu kambing tidak mengalami perubahan selama pemberian perlakuan dosis UV,
24
karena proses tersebut tidak mengakibatkan perubahan suhu susu kambing yang
memungkinkan terjadinya penguapan sebagian kadar air susu kambing.
Rerata kandungan air susu kambing (84,27%) yang lebih rendah dari susu
sapi (86%) berimplikasi pada kandungan bahan kering yang tinggi yaitu berada pada
kisaran 15,38% s.d 16,62%. Kandungan bahan kering susu kambing tersebut berada
di atas standar kandungan bahan kering susu kambing segar kualitas premium yang
ditetapkan oleh Thai Agricultural Standard (2008), yaitu minimal 13%.
Kadar Protein
Protein merupakan salah satu komponen utama susu dengan kandungan 3036 g l-1. Protein susu terdiri atas fraksi kasein dan whey. Kasein terdiri atas 80% dari
protein total sedangkan whey adalah 20%. Kasein pada susu disebut sebagai kasein
misel yang terkandung dengan kalsium fosfat yang terhidrasi (Fennema, 1996).
Protein merupakan salah satu komponen penting susu karena berfungsi sebagai salah
satu sumber energi utama dan memiliki nilai biologis yang tinggi. Hasil sidik ragam
menunjukkan bahwa tidak dijumpai adanya perbedaan nyata pada kandungan protein
susu kambing sebelum dan setelah diberi perlakuan ultraviolet hingga dosis 6,75
kGy (P>0,05). Perubahan pada komponen protein dapat terjadi karena panas, asam
dan enzim proteolitik. Menurut Fennema (1996), perlakuan panas akan
mengakibatkan koagulasi protein whey yang mengakibatkan penurunan sifat
fungsionalnya. Pemberian perlakuan UV tidak menyebabkan peningkatan suhu atau
perubahan nilai pH susu kambing, sehingga kandungan protein susu kambing segar
dapat dipertahankan.
Kadar protein susu kambing yang di dapatkan berkisar antara 5,19% s.d
5,28%. Nilai tersebut jauh berada di atas nilai yang disyaratkan oleh Thai
Agricultural Standard (2008) untuk susu kambing kualitas premium yaitu minimal
3,7%.
Kadar Lemak
Lemak merupakan salah satu komponen utama sumber energi dari susu.
Menurut Fennema (1996), susu mengandung lemak dengan komponen yang paling
kompleks. Komponen utama dari lemak susu adalah triasilgliserol (trigliserida)
25
dengan jumlah 96% s.d 98% dari total komponen lemak dengan asam lemak butirat
sebagai komponen utama asam lemak susu (85%).
Lemak merupakan komponen susu yang paling dipengaruhi oleh faktor
lingkungan seperti pakan. Lemak susu juga merupakan salah satu kompenen utama
penentu harga susu sehingga kandungannya sangat penting. Hasil sidik ragam
menunjukkan bahwa tidak ada perubahan kandungan lemak sebelum dan setelah
perlakuan UV hingga dosis 6,75 kGy (P>0,05). Hal tersebut menunjukkan bahwa
metode UV mampu memertahankan kualitas lemak susu kambing segar. Kerusakan
lemak susu dapat disebabkan oleh panas atau tekanan tinggi. Perlakuan dosis UV
tidak menyebabkan perubahan pada suhu dan tekanan susu, sehingga kadar lemak
susu kambing segar dapat dipertahankan.
Kadar lemak susu kambing yang didapat dari hasil penelitian ini berada di
kisaran 5,82% s.d 5,9%. Nilai tersebut berada di atas nilai yang disyaratkan oleh Thai
Agricultural Standard (2008) untuk susu kambing kualitas premium yaitu minimal
4%.
Kadar Laktosa
Laktosa merupakan karbohidrat utama yang terkandung dalam susu yang
terdiri atas laktosa α dan β. Laktosa merupakan salah satu komponen yang
berkontribusi terhadap rasa susu (Fennema, 1996). Laktosa merupakan disakarida
gabungan antara glukosa dan galaktosa. Kandungan laktosa pada susu kambing segar
tidak dipengaruhi oleh perlakuan UV hingga dosis 6,75 kGy (P>0,05). Perlakuan
panas dapat menyebabkan isomerisasi pada kadar laktosa, yaitu perubahan struktur
laktosa. Perubahan struktur laktosa tersebut dapat menyebabkan kekurangan pada
produk olahan susu, yaitu tekstur berpasir, pada es krim atau produk olahan susu
lainnya. Kadar laktosa yang didapat dari hasil penelitian ini berada di bawah standar
dari Thai Agricultural Standard (2008) yaitu minimal 4,2%. Kadar laktosa sangat
dipengaruhi oleh musim, tingkat laktasi, peningkatan kadar lemak, protein, bahan
kering tanpa lemak, dan mineral yang menyebabkan kadar laktosa menjadi rendah
(Hanlein, 2004). Kadar lemak, protein, dan bahan kering tanpa lemak yang didapat
pada penelitian ini tergolong tinggi, karena berada di atas standar yang ada.
Tingginya kandungan bahan kering tersebut menyebabkan kadar laktosa menjadi
rendah
26
Bahan Kering Tanpa Lemak (BKTL)
Bahan kering tanpa lemak ditunjukkan oleh komponen selain air dan lemak
yang terkandung dalam susu. Hasil uji sidik ragam menunjukkan bahwa bahan
kering susu kambing tidak dipengaruhi oleh perlakuan UV dengan dosis yang
berbeda yaitu maksimal 6,75 kGy (P>0,05). Kandungan tersebut tidak berubah,
karena kadar air, kadar protein, dan kadar laktosa susu kambing tidak berubah,
sehingga kandungan BKTLnya juga tidak berubah. Kandungan bahan kering tanpa
lemak susu kambing kualitas premium menurut Thai Agricultural Standard (2008)
adalah minimal 9%. Kandungan BKTL susu kambing yang diperoleh berada di atara
9,57 s.d 9,73% yang relatif lebih tinggi dibandingkan standar tersebut..
Pengaruh Aplikasi Dosis atau Jumlah Reaktor Ultraviolet Berbeda terhadap
Kualitas Mikrobiologis Susu Kambing Segar
Pengujian kualitas mikrobiologis susu kambing yang diberi perlakuan UV
adalah jumlah total bakteri (total plate count). Jumlah total bakteri pada susu
kambing kontrol yang digunakan adalah 5,99 log cfu/ml dan masih berada berada di
bawah jumlah cemaran maksimal bakteri yang disyaratkan oleh Standar Nasional
Indonesia, yaitu 6 log cfu/ml (SNI, 2011). Jumlah bakteri tersebut menurun setelah
diberi perlakuan UV dan berbanding lurus dengan persentase penurunan jumlah total
bakteri seiring dengan penambahan dosis UV yang diberikan. Grafik penurunan
jumlah total bakteri dapat dilihat pada Gambar 9. dan grafik persentase penurunan
jumlah total bakteri disajikan pada Gambar 10.
Populasi (log cfu/ml)
6,1
6
5,99
5,98
5,95
5,9
5,8
5,7
5,63
5,6
5,5
Dosis 0 kGy
(Kontrol)
Dosis 2,25 kGy Dosis 4,50 kGy Dosis 6,75 kGy
(1 Reaktor)
(2 Reaktor)
(3 Reaktor)
Dosis UV
Gambar 9. Penurunan Jumlah Total Bakteri pada Susu Kambing Segar
27
80
68,55
Persentase Reduksi (%)
70
60
50
40,32
40
30
20
13,91
10
0
Dosis 2,25 kGy
(1 Reaktor)
Dosis 4,50 kGy
(2 Reaktor)
Dosis UV
Dosis 6,75 kGy
(3 Reaktor)
Gambar 10. Persentase Reduksi Total Bakteri pada Susu Kambing Segar
Jumlah total bakteri menurun sebanyak 13,91% setelah pemberian
perlakuan UV dosis 2,25 kGy (1 reaktor), 40,32% pada dosis 4,50 kGy (2 reaktor)
dan 68,55% pada dosis 6,75 kGy (3 reaktor) dari jumlah awal 5,99 log cfu/ml
menjadi 5,63 log cfu/ml susu kambing. Semakin lama susu terpapar oleh sinar UV,
maka dosis UV juga bertambah. Hal ini menunjukkan bahwa sinar UV yang
digunakan mampu menginaktivasi mikroorganisme yang terkandung pada susu
kambing segar. Menurut Sastry et al. (2000) iradiasi ultraviolet adalah salah satu
proses pengawetan bahan pangan tanpa panas yang dapat menginaktivasi
mikroorganisme. Hasil penelitian ini sesuai dengan hasil penelitian Lodi et al. (1996)
yang mampu mereduksi jumlah total bakteri hingga 50% - 60% pada susu kambing
segar yang diberi perlakuan UV.
Menurut Keklik dan Demirci (2009), inaktivasi mikroorganisme akibat dari
paparan sinar UV dapat dikategorikan menjadi tiga mekanisme, yaitu (1) efek kimia,
yaitu terjadi perubahan kimia di dalam DNA dan RNA yang menyebabkan inaktivasi
mikroorganisme karena kegagalan replikasi, (b) efek panas, yaitu dapat
menghasilkan tekanan panas yang disebabkan oleh perbedaan penyerapan sinar UV
oleh mikroorganisme dan permukaan media, kondisi ini menyebabkan penyerapan
air pada sel bakteri yang mengakibatkan ketidakseimbangan tekanan osmotik
sehingga sitoplasma rusak dan menghasilkan sel yang rapuh/mudah pecah, dan (c)
28
efek fisik, yaitu energi tinggi yang dihasilkan berakibat pada perubahan fisik secara
konstan, dimana struktur dinding sel menjadi rusak dan pecah. Mekanisme ini
dengan jelas menunjukkan bahwa sinar UV tidak hanya dapat menyebabkan
perubahan genetik pada struktur sel bakteri, tetapi juga dapat menyebabkan
kerusakan sel dan pecahnya sel.
Dosis Ultraviolet Terbaik
Perlakuan dosis UV terbukti efektif untuk menginaktivasi jumlah total bakteri
pada susu kambing segar. Persentase penurunan mikroorganisme terbaik didapatkan
pada taraf dosis UV 6,75 kGy. Hasil sidik ragam menunjukan bahwa tidak ada
perbedaan yang nyata terhadap kualitas fisik dan kimia susu kambing segar sebelum
dan setelah perlakuan UV hingga dosis tertinggi (6,75 kGy) (P>0,05). Perlakuan
dosis UV 6,75 kGy terpilih sebagai dosis UV terbaik karena mampu menurunkan
total bakteri terbanyak dan tidak memengaruhi kualitas fisik dan kimia susu kambing
segar. Dosis tersebut masih berada di bawah dosis serap maksimum yang disyaratkan
dalam
Peraturan
Menteri
Kesehatan
Repubik
Indonesia
No.
701/MENKES/PER/VIII/2009 tentang pangan iradiasi Bab II pasal 4, yang
menerangkan bahwa dosis serap total pangan iradiasi tidak boleh melebihi 10 kGy.
Berdasarkan standar tersebut, pangan yang diberi perlakuan iradiasi di bawah dosis
yang disarankan, tergolong aman untuk dikonsumsi. Pangan iradiasi seperti iradiasi
ion dan sebagainya sudah banyak dikembangkan di negara-negara maju seperti
Australia. Iradiasi pangan telah banyak digunakan untuk pengawetan pangan di lebih
dari 50 negara. Teknik tersebut aman dan efektif untuk membunuh bakteri pada
pangan sehingga dapat meningkatkan masa simpan pangan tersebut. Teknik iradiasi
pangan telah lama diuji oleh berbagai organisasi seperti World Health Organization
(WHO), the United Nations Food and Agriculture Organization (FAO), the
European Community Scientific Committee for Food, the United States Food and
Drug Administration (FDA), a House of Lords committee juga oleh para pakar di
bidangnya di Australia dan Selandia Baru (www.foodstandards.gov.au, 2011).
Kementerian Pertanian dan Kehutanan Selandia Baru telah menyetujui
pemasaran produk buah buahan dari Australia yang diberi dosis minimul 250 Gy.
Produk buah buahan tersebut diantaranya mangga, pepaya, dan lengkeng
(www.foodstandards.gov.au, 2011). Data tersebut menunjukkan bahwa pangan yang
29
diawetkan dengan metode iradiasi aman dikonsumsi oleh manusia, pada batasan
dosis tertentu.
Hasil dosis UV terbaik selanjutnya akan dikombinasikan dengan metode
High Pulsed Electric Field (HPEF) dengan taraf perlakuan frekuensi HPEF sebesar 0
(kontrol), 10, 15 dan 20 Hz untuk menginaktivasi jumlah total bakteri pada susu
kambing segar. Hasil frekuensi HPEF terbaik akan diambil dan dilanjutkan untuk
menginaktivasi Salmonella Typhimurium ATCC 14028 yang direkontaminasikan ke
dalam susu kambing. Gambar skematik kombinasi UV dan HPEF dapat dilihat pada
Gambar 11.
Reaktor UV 1
Reaktor UV 2
Reaktor UV 3
Gambar 11. Skematik Kombinasi UV dan HPEF
Keterangan: 1 = separating funnel; 2 = reaktor UV; 3 = tabung quartz; 4 = lampu UV; 5 = selang
silikon food grade; 6 = treatment chamber; 7 = unit HPEF; 8 = tempat sampel susu kambing
Pengaruh Aplikasi Kombinasi Ultraviolet Dosis 6,75 kGy dan HPEF Frekuensi
Berbeda terhadap Kualitas Fisik Susu Kambing Segar
Hasil pengujian kualitas fisik susu kambing segar yang diberi perlakuan UV
dosis 6,75 kGy dan dikombinasikan dengan HPEF dengan frekuensi berbeda
ditampilkan pada Tabel 4. Pengujian kualitas fisik meliputi berat jenis, titik beku,
pH, konduktivitas, kalor spesifik, dan viskositas.
Secara umum, kualitas fisik susu kambing segar yang diberi perlakuan
kombinasi UV dan HPEF dengan frekuensi berbeda tidak berbeda dibandingkan
dengan susu kambing kontrol tanpa perlakuan (P>0,05). Hal ini menunjukkan bahwa
metode HPEF mampu memertahankan kualitas fisik susu kambing segar karena
30
pasteusrisasi nontermal kombinasi UV dan HPEF tidak menyebabkan peningkatan
suhu susu yang memungkinkan perubahan kualitas fisik susu kambing.
Tabel 4. Pengaruh Aplikasi Kombinasi UV dan HPEF terhadap Kualitas Fisik Susu
Kambing Segar
Kontrol
Dosis UV
6,75 kGy +
HPEF 10 Hz
Berat Jenis
(kg l-1)
1,030 ± 0,00
1,030 ± 0,00
1,030 ± 0,00
1,030 ± 0,00
Titik Beku
(°C)
-0,50 ± 0,03
-0,49 ± 0,04
-0,49 ± 0,03
-0,49 ± 0,03
pH
6,45 ± 0,02
6,49 ± 0,07
6,46 ± 0,07
6,46 ± 0,03
Konduktivitas
(ohm-1 km-1)
4,42 ± 0,12
4,33 ± 0,13
4,37 ± 0,16
4,39 ± 0,14
Kalor Spesifik
(kj kg-1 K-1)
3,76 ± 0,02
3,77 ± 0,02
3,77 ± 0,02
3,77 ± 0,02
Viskositas (cP)
1,75 ± 0,08
1,76 ± 0,19
1,75 ± 0,20
1,80 ± 0,31
Kualitas Fisik
Dosis UV
6,75 kGy +
HPEF 15 Hz
Dosis UV
6,75 kGy +
HPEF 20 Hz
Pengaruh Aplikasi Kombinasi Ultraviolet Dosis 6,75 kGy dan HPEF Frekuensi
Berbeda terhadap Kualitas Kimia Susu Kambing Segar
Hasil dari pengujian kualitas kimia susu kambing segar yang diberi perlakuan
UV dosis 6,75 kGy (3 reaktor) dan dikombinasikan dengan HPEF dengan frekuensi
berbeda ditampilkan pada Tabel 5. Kualitas kimia yang diuji antara lain kadar air,
kadar lemak, kadar protein, kadar laktosa, dan bahan kering tanpa lemak (BKTL).
Tabel 5. Pengaruh Aplikasi Kombinasi UV dan HPEF terhadap Kualitas Kimia Susu
Kambing Segar
Kadar Air (%)
83,56 ± 0,99
Dosis UV
6,75 kGy +
HPEF 10 Hz
83,90 ± 0,65
Bahan Kering (%)
16,44 ± 0,99
16,11 ± 0,66
16,28 ± 0,79
16,32 ± 0,72
Lemak (%)
6,57 ± 1,26
6,40 ± 0,86
6,44 ± 1,08
6,46 ± 0,92
Protein (%)
5,40 ± 0,17
5,30 ± 0,27
5,37 ± 0,18
5,38 ± 0,20
Laktosa (%)
3,55 ± 0,21
3,49 ± 0,29
3,55 ± 0,25
3,56 ± 0,24
Kualitas Kimia
Kontrol
Dosis UV
6,75 kGy +
HPEF 15 Hz
83,73 ± 0,79
Dosis UV
6,75 kGy +
HPEF 20 Hz
83,68 ± 0,72
Hasil sidik ragam menunjukan bahwa kualitas kimia susu kambing segar tidak
dipengaruhi oleh perlakuan kombinasi UV dan HPEF frekuensi berbeda (P>0,05).
31
Tidak adanya peningkatan suhu selama susu diberi perlakuan kombinasi UV dan
HPEF menyebabkan kualitas kimia susu kambing segar dapat dipertahankan tanpa
ada kerusakan dan penurunan kandungan nutrien. Hal ini sesuai dengan hasil
penelitian Ho dan Mittal (2000) yang melaporkan bahwa HPEF adalah metode
pengawetan
nontermal
pada
bahan
pangan
cair
untuk
menginaktivasi
mikroorganisme pembusuk dan patogen dengan hanya sedikit memengaruhi
perubahan nutrisi dan rasa susu.
Pengaruh Aplikasi Kombinasi Ultraviolet Dosis 6,75 kGy dan HPEF Frekuensi
Berbeda terhadap Kualitas Mikrobiologis Susu Kambing Segar
Grafik penurunan jumlah total bakteri pada susu kambing segar dapat dilihat
pada Gambar 12. Jumlah populasi awal bakteri pada susu kambing adalah 4,75 log
cfu/ml. Jumlah total bakteri pada susu kambing segar yang telah diberi perlakuan
perlakuan UV dosis 6,75 kGy (3 reaktor) dan dikombinasikan dengan HPEF dengan
frekuensi berbeda, mengalami penurunan. Perlakuan UV dosis 6,75 kGy kombinasi
HPEF frekuensi 10 Hz berhasil menurunkan jumlah total bakteri sebanyak 0,01 log
cfu/ml.
6
5,42
Populasi (log cfu/ml)
5,5
5
4,75
4,74
4,5
4,26
4
3,5
3
Kontrol
10 Hz
15 Hz
20 Hz
UV Dosis 6,75 kGy + HPEF Frekuensi Berbeda
Gambar 12. Grafik Penurunan Jumlah Total Bakteri pada Susu Kambing
Penurunan jumlah total bakteri yang terbaik didapatkan pada perlakuan dosis
UV 6,75 kGy kombinasi HPEF frekuensi 15 Hz yang mampu menurunkan jumlah
32
total bakteri sebanyak 0,49 log cfu/ml dari populasi awal menjadi 4,26 log cfu/ml.
Hasil tersebut menunjukkan bahwa metode kombinasi UV dan HPEF optimal pada
taraf perlakuan dosis 6,75 kGy (3 reaktor) kombinasi HPEF frekuensi 15 Hz.
Inaktivasi mikroorganisme akibat perlakuan HPEF berhubungan dengan
ketidakstabilan elektromagnetik dari membran sel. Membran sel melindungi mikroba
dari kondisi lingkungan sekitarnya. Hal ini dilakukan oleh lapisan semipermeabel
yang mengontrol penerimaan nutrisi ke dalam sel dan pengeluaran akhir dari
aktivitas metabolisme sel (Sale dan Hamilton, 1968 dalam Gustavo et al., 2000).
Batas osmosis efektif di antara sel dan lingkungannya dijaga, membran sel
mengontrol aktivitas metabolisme sel. Jika membran sel terganggu, isi dari
intraseluler akan pecah keluar dan hilangnya aktivitas metabolisme (Zimmermann,
1968 dalam Gustavo et al., 2000).
Hasil penelitian ini sesuai dengan hasil penelitian Rostini (2010)
menunjukkan bahwa frekuensi 15 Hz pada metode HPEF lebih efektif dalam
menurunkan populasi S. Typhimurium ATCC 14028 yang direkontaminasikan ke
dalam susu kambing dibandingkan dengan frekuensi 10 Hz dan 20 Hz. Hasil
penelitian tersebut juga menunjukkan bahwa tidak ada peningkatan suhu susu
kambing yang melebihi 30 °C, maka dari itu bisa dipastikan bahwa inaktivasi
mikroorganisme diakibatkan oleh perlakuan HPEF, karena menurut D‟Aoust (2000)
suhu optimal pertumbuhan S. Typhimurium adalah 35-37 °C sedangkan suhu
maksimal pertumbuhannya adalah 45 °C. Hasil penelitian dari Serrano et al. (2005)
menunjukkan bahwa jumlah total bakteri pada susu segar menurun sebanyak hampir
1 log siklus yang diberi perlakuan High Intensity Pulsed Electric Field (HIPEF)
sebesar 35,5 kV selama 300 µs dan menurun 2 log siklus yang diberi perlakuan
selama 1000 µs. Penelitian tersebut juga menunjukkan bahwa susu segar yang diberi
perlakuan HIPEF dan disimpan dalam lemari pendingin (4 °C) memiliki kestabilan
mikrobiologis hingga penyimpanan hari ke lima. Perlakuan tersebut juga tidak
memengaruhi keasaman, pH dan asam lemak bebas. Tidak ditemukan pula adanya
proteolisis dan lipolisis selama satu minggu penyimpanan.
Hasil penelitian Stefani (2009) berhasil menurunkan total bakteri pada susu
sapi segar hingga 1,65 log siklus dari populasi awal 1,50 x 105 cfu/ml dengan metode
HPEF. Kuat medan HPEF yang digunakan pada penelitian tersebut sebesar 31,67
33
kV/cm, menggunakan sumber tegangan berupa fly back televisi dengan kuat medan
listrik sebsar 2,77 kV/cm, frekuensi 25 kHz dan arus listrik sebesar 14,60 mA.
Pengaruh Aplikasi Kombinasi Ultraviolet Dosis 6,75 kGy dan HPEF Frekuensi
15 Hz terhadap Nilai Bilangan Peroksida Susu Kambing Segar
Aplikasi iradiasi ultraviolet adalah metode pasteurisasi nontermal tanpa
menyebabkan perubahan kualitas nutrisi dan sensori dari produk (Bitnis et al., 2000),
namun lemak susu memiliki salah satu kekurangan, yaitu mudah teroksidasi oleh
cahaya yang menyebabkan timbulnya cita rasa yang menyimpang (off-flavor).
Fennema (1996) menyatakan bahwa jika susu terkena cahaya, akan menyebabkan
terbentuknya off flavor dan kehilangan riboflavin. Hal tersebut juga didukung oleh
Anon (1998) yang menyatakan bahwa penggunaan UV diijinkan di beberapa negara
untuk aplikasi pada produk makanan, tetapi dapat dengan mudah menyebabkan
perubahan warna dan off flavor (cita rasa yang menyimpang) jika penggunaan dosis
dan lama perlakuan tidak tepat.
Bilangan peroksida yang semakin tinggi menunjukkan bahwa jumlah peroksida
semakin banyak dan dapat diduga pula bahwa tingkat oksidasi semakin tinggi.
Bilangan peroksida dapat menunjukkan tingkat oksidasi lemak susu yang
menyebabkan timbulnya off flavor dan terbentuknya radikal bebas yang distimulasi
oleh pemberian perlakuan kombinasi UV dan HPEF. Hasil pengujian nilai bilangan
peroksida dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Bilangan Peroksida Susu Kambing
No.
Sampel
1. Susu kambing kontrol*
2. Susu kambing yang diberi
perlakuan ultraviolet dosis 6,75
kGy kombinasi HPEF frekuensi
15 Hz
Satuan
mg/kg
mg/kg
Hasil Uji
0,00**
0,00**
Keterangan: *susu kambing yang tidak diberi perlakuan
**
bilangan peroksida tidak terdeteksi
Pengujian bilangan peroksida mengacu pada SNI 01-3555-1998 menggunakan
metode trimetri. Peroksida merupakan hasil reaksi antara lemak tidak jenuh dengan
oksigen yang dapat dijadikan sebagai indikasi kerusakan lemak. Bilangan peroksida
dapat dihitung berdasarkan reaksi antara alkali iodida dalam larutan asam dengan
ikatan peroksida. Iod yang dibebaskan pada reaksi ini kemudian dititrasi dengan
34
larutan natrium tiosulfat (Ketaren, 1986). Hasil pengujian tersebut menunjukkan
bahwa nilai bilangan peroksida susu kambing yang diberi perlakuan ultraviolet dosis
6,75 kGy (3 reaktor) kombinasi HPEF frekuensi 15 Hz sama dengan nilai bilangan
peroksida susu kambing kontrol yang tidak diberikan perlakuan dan sama-sama
bernilai 0,00. Hal ini menunjukkan bahwa perlakuan ultraviolet dosis 6,75 kGy yang
dikombinasikan dengan HPEF frekuensi 15 Hz tidak memberikan efek oksidatif
terhadap susu kambing segar.
Elektroforesis Protein Susu Kambing Segar yang Diberi Perlakuan Ultraviolet
Dosis 6,75 kGy dan HPEF Frekuensi Berbeda
Elektroforesis merupakan salah satu teknik yang dapat digunakan untuk
mengidentifikasi enzim atau protein, yaitu teknik untuk memisahkan molekul kimia
menggunakan arus listrik. Pemisahan dilakukan berdasarkan perbedaan ukuran, berat
molekul dan muatan listrik yang dikandung oleh makromolekul tersebut (Stenesh,
1984). Westermeier (2005) menyatakan bahwa teknik elektroforesis dapat dibagi
menjadi dua kategori yaitu elektroforesis tabung (cylindrical gels) dan elektroforesis
lembaran (layer gels). Elektroforesis dengan layer gels memiliki keunggulan yaitu
proses separasi yang lebih cepat, pita protein yang lebih tegas terlihat, pewarnaan
yang singkat, efisien dan lebih sensitif.
Elektroforesis pada susu kambing segar bertujuan untuk melihat kemungkinan
kerusakan protein pada tingkat molekul protein akibat perlakuan kombinasi UV dan
HPEF. Hasil pengujian pita protein susu kambing yang diberi perlakuan kombinasi
UV dan HPEF dapat dilihat pada Gambar 13.
Harper et al. (1980) menyatakan bahwa elektroforesis adalah suatu analisis
kimia yang didasarkan kepada gerakan molekul bermuatan di dalam medan listrik.
Pergerakan molekul di dalam medan listrik dipengaruhi oleh ukuran, bentuk, besar
muatan, dan kualitas kimia dari molekul. Berbagai komponen protein serum pada pH
di atas dan di bawah titik isoelektriknya akan bergerak turun dengan kecepatan yang
berbeda karena muatan permukaannya berbeda.
35
Berat Molekul (kD)
116
66,2
45
35
25
18,4
14,4
c
a
b
d
Gambar 13. Pita Protein Susu Kambing Hasil Elektroforesis
Keterangan: a = kontrol, b = UV Dosis 6,75 + HPEF 10 Hz, c = UV Dosis 6,75 + HPEF 15 Hz,
d = UV Dosis 6,75 + HPEF 20 Hz
Susu kambing terdiri atas lima komponen protein utama, yaitu β-laktoglobulin,
α-laktalbumin, κ-kasein, β-kasein, dan αs2-kasein. Kandungan κ-kasein, β-kasein, dan
αs2-kasein susu kambing lebih banyak dibandingkan susu sapi. Misel kasein susu
kambing mengandung lebih banyak kalsium dan fosfor anorganik (Park, 2006).
Gambar 13 menunjukkan bahwa pita protein susu kambing setelah diberi
perlakuan kombinasi UV dan HPEF mengalami penebalan yang mengindikasikan
adanya denaturasi protein susu pada tingkat molekul, namun tidak memengaruhi
persentase kadar protein susu kambing. Denaturasi tersebut bersifat menguntungkan
karena akan meningkatkan daya cerna protein susu kambing. Gambar tersebut juga
menunjukkan bahwa ada pita protein yang muncul pada kisaran berat molekul 14,4
kD dan 18,4 kD pada sampel susu kambing yang telah diberi perlakuan kombinasi
UV dan HPEF tetapi tidak muncul pada sampel susu kambing kontrol. Kondisi ini
kemungkinan disebabkan oleh preparasi sampel dan metode pengujian yang kurang
optimal. Separasi susu sebelum pengujian perlu dilakukan agar protein susu lebih
terkonsentrasi. Metode elektroforesis sangat berhubungan erat dengan pergerakan
molekul protein dalam medan listrik. Kondisi sumber listrik yang kurang stabil juga
sangat memengaruhi hasil akhir dari pengujian dengan metode ini.
36
Pengaruh Aplikasi Kombinasi Ultraviolet Dosis 6,75 kGy dan HPEF Frekuensi
15 Hz terhadap Reduksi Salmonella Typhimurium ATCC 14028
pada Susu Kambing
Salmonella Typhimurium merupakan salah satu bakteri patogen yang
berbahaya bagi kesehatan manusia. S. Typhimurium sering mengontaminasi bahan
pangan asal hewani. Menurut Jay et al. (2005) pangan yang sering terkontaminasi
Salmonella Typhimurium adalah telur dan hasil olahannya, ikan dan hasil olahannya,
daging ayam, daging sapi, susu dan hasil olahannya. Keracunan pangan oleh
Samlonella disebabkan karena pangan mengandung Salmonella dalam jumlah yang
signifikan, yaitu 107 sel/ml.
Penelitian untuk mereduksi S. Tyhpimurium pada susu terus dikembangkan,
salah satunya adalah yang dilakukan oleh Rostini (2010). Penelitian tersebut
memanfaatkan metode High Pulsed Electric Field (HPEF) yang sumber tegangan
tingginya berasal dari koil mobil dengan treatment chamber yang statis untuk
mereduksi bakteri S. Typhimurium yang direkontaminasikan pada susu kambing.
Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa populasi S. Typhimurium dapat
direduksi hingga 1 log cfu/ml dengan frekuensi HPEF 15 Hz selama 120 menit.
Penelitian tersebut masih memiliki kekurangan, yaitu treatment chamber statis
hanya memungkinkan untuk memberi perlakuan pada susu dalam volume yang kecil.
Waktu perlakuan yang mencapai 120 menit juga akan menyalahi definisi dari HPEF
di waktu perlakuan bagi sampel yang sangat singkat, kurang lebih beberapa µs
(Aronson dan Ronner, 2001). Maka dari itu, dikembangkan metode HPEF yang
dikombinasikan dengan metode iradiasi ultraviolet dengan sistem kontinyu untuk
menginaktivasi S. Tyhpimurium yang direkontaminasikan ke dalam susu kambing.
Reduksi S. Typhimurium pada susu kambing yang direkontaminasi ditampilkan pada
Gambar 14.
Populasi awal bakteri uji S. Typhimurium yang direkontaminasikan pada susu
kanbing adalah 5,67 ± 0,32 log cfu/ml. Nilai log tersebut setara dengan jumlah
populasi 4,7 x 105, yang berarti nilai OD yang didapat pada penelitian pendahuluan
setara dengan jumlah populasi S. Typhimurium yang dipupukkan dengan media SSA
dan jumlah populasinya stabil. Korelasi antara nilai OD dan jumlah populasi
merupakan hal yang penting dan dapat digunakan untuk mengestimasi populasi
bakteri uji yang dapat digunakan untuk mengurangi kemungkinan biasnya data.
37
Populasi (log cfu/ml)
5,7
5,67
5,65
5,6
5,55
5,5
5,45
5,39
5,4
5,35
5,3
5,25
Kontrol
UV Dosis 6,75 kGy + HPEF 15 Hz
Perlakuan
Gambar 14. Pengaruh Kombinasi UV dan HPEF terhadap Reduksi S. Typhimurium
Perlakuan pasteurisasi nontermal kombinasi ultraviolet dosis 6,75 kGy dan
HPEF 15 Hz mampu menginaktivasi S. Typhimurium yang direkontaminasikan ke
dalam susu kambing sebanyak 47,8±2,69%. Metode pasteurisasi nontermal ini dapat
dikembangkan dan dijadikan pengganti metode pasteurisasi konvensional dengan
keunggulan tidak mengubah kualitas fisik dan kimia susu segar. Barbosa-Cánovas et
al. (1999) mengatakan bahwa inaktivasi mikroorganisme dengan medan pulsa listrik
dipengaruhi oleh (a) kondisi perlakuan, waktu perlakuan, kekuatan medan listrik,
suhu, bentuk dan lebar pulsa; (b) jenis, konsentrasi dan tingkat pertumbuhan mikroba
dan (c) media perlakuan. Tingkat reduksi juga dipengaruhi oleh jumlah bakteri awal,
jumlah relatif sel yang resisten dalam populasi, jumlah spora yang terbentuk, umur,
dan kondisi pertumbuhan dari galur mikroorganisme yang terdapat dalam bahan
yang akan diberi perlakuan UV. Toksin yang dibentuk oleh mikroorganisme tidak
dapat dihancurkan dengan level dosis radiasi yang direkomendasikan dalam bahan
pangan (Ray dan Bhunia, 2007).
Populasi S. Typhimurium yang direkontaminasikan ke dalam susu kambing
menurun sebanyak 47,8±2,69%. Hasil tersebut menunjukkan bahwa metode
kombinasi UV dan HPEF mampu menginaktivasi S. Typhimurium yang
direkontaminasi ke dalam susu kambing. Metode pasteurisasi nontermal ini dapat
dikembangkan dan dijadikan pengganti metode pasteurisasi konvensional dengan
38
keunggulan tidak mengubah kualitas fisik dan kimia susu segar. Barbosa-Cánovas et
al. (1999) mengatakan bahwa inaktivasi mikroorganisme dengan medan pulsa listrik
dipengaruhi oleh (a) kondisi perlakuan, waktu perlakuan, kekuatan medan listrik,
suhu, bentuk dan lebar pulsa; (b) jenis, konsentrasi dan tingkat pertumbuhan mikroba
dan (c) media perlakuan. Tingkat reduksi juga dipengaruhi oleh jumlah bakteri awal,
jumlah relatif sel yang resisten dalam populasi, jumlah spora yang terbentuk, umur,
dan kondisi pertumbuhan dari galur mikroorganisme yang terdapat dalam bahan
yang akan diberi perlakuan UV. Toksin yang dibentuk oleh mikroorganisme tidak
dapat dihancurkan dengan level dosis radiasi yang direkomendasikan dalam bahan
pangan (Ray dan Bhunia, 2007).
S. Typhimurium merupakan salah satu bakteri patogen Gram negatif. Menurut
Fardiaz (1992) bakteri Gram negatif memiliki lapisan peptidoglikan pada dinding sel
yang tipis (5-20%) dan lapisan lainnya terdiri atas protein, lipopolisakarida dan
lipoprotein, sedangkan bakteri Gram positif memiliki lapisan peptidoglikan yang
lebih tebal (90%) dan lapisan tipis lainnya merupakan asam teikoat yang
mengandung unit-unit gliserol atau ribitol. Bakteri Gram positif memliki ketahanan
terhadap perlakuan fisik yang lebih tinggi karena lapisan peptidoglikan pada dinding
sel ini sangat tegar yang terdiri atas unit-unit glikan tetrapeptida yang membentuk
suatu polimer yang disebut juga mukokompleks. Lapisan peptidoglikan ini akan
memberikan pertahanan yang lebih tinggi bagi bakteri pada saat bakteri dikenakan
perlakuan fisik. Kondisi tersebut membuat bakteri Gram negatif relatif lebih rapuh
terhadap perlakuan HPEF dibandingkan dengan bakteri Gram positif.
Suheri (2012) melaporkan bahwa reduksi bakteri Staphylococcus aureus yang
direkontaminasikan ke dalam susu kambing dan diberikan perlakuan kombinasi UV
dan HPEF sebanyak 36,58% yang lebih rendah dari reduksi S. Typhimurium hasil
penelitian ini. Hasil penelitian Pothakamury et al. (1995) juga menunjukkan bahwa
perlakuan HPEF mampu menurunkan populasi S. aureus sebanyak 3 log siklus
sedangkan E. coli sebanyak 4 log siklus. Hasil-hasil penelitian tersebut membuktikan
bahwa bakteri Gram positif memiliki resistensi yang lebih tinggi dibandingkan
bakteri Gram negatif terhadap perlakuan fisik seperti HPEF.
39