1. Pendahuluan Pangan (itp).pptx

MIKROBIOLOGI PANGAN

PENGANTAR • Nama mata kuliah : Mikrobiologi Pangan • Status : Wajib • Jumlah SKS : 3(2-1) • Dosen Pengajar : Dr. Ir. ASNANI, M.Si (Koord) WAODE SITI ANIMA HISEIN, S.P., M.P. NOVITA PRAMAHSARI, SP, M.Sc Nilai Akhir: (2xT)+(4xP)+(3xUTS)+(6xUAS) /15  Nilai A = ≥81, B = 65 - <81, C= 45-<64, D = 25-<44, E=<25 Kehadiran : minimal 80%

Standar Kompetensi

:

Setelah menyelesaikan perkuliahan, mahasiswa mampu : a. mengetahui pengertian, dan sejarah perkembangan dan mikrobiologi Pangan b. Mengetahui teknik isolasi, identifikasi dan analisis kuantifikasi mikroba dalam bahan pangan c. mengetahui dan mampu menjelaskan berbagai jenis dan karakter mikrob yang berassosiasi dengan bahan pangan d. mengetahui dan mampu menjelaskan genetika, ekologi, metabolisme dan biosintesis mikroba dalam bahan pangan e. Mampu menjelaskan peranaman mikroba dalam proses fermentasi dan pengolahan bahan pangan

BAB I. PENDAHULUAN

PENGERTIAN MIKROBIOLOGI PANGAN • Mikrobiologi berasal dari bahasa Yunani, yaitu mikros = sangat kecil, bios = makhluk hidup, dan logos = ilmu  Mikrobiologi adalah ilmu yang mempelajari makhluk yang sangat kecil dengan diameter kurang dari 0,1 mm • mikroba disebut jasad renik bukan hanya karena ukurannya yang kecil (<0,1 mm), sehingga sukar dilihat dengan mata biasa, tetapi juga pengaturan kehidupannya yang lebih sederhana dibandingkan dengan jasad tingkat tinggi. • Ukuran mikroba biasanya dinyatakan dalam mikron ( µ),  1 mikron = 0,001 mm. Sel mikroba umumnya hanya dapat dilihat dengan alat pembesar atau mikroskop,

• Makhluk hidup yang sangat kecil tersebut dengan mikrob, mikroba,mikrobia, mikroorganisme, protista atau jasad renik, yang meliputi protozoa, algae, fungi, bakteri dan virus. • Mikrobiologi pangan (food microbiology  adalah salah satu cabang dari mikrobiologi yang mempelajari peranan mikrobia, baik yang menguntungkan maupun yang merugikan, pada rantai produksi makanan sejak dari : pemanenan/penangkapan/pemotongan, penanganan, penyimpanan, pengolahan, distribusi, pemasaran, penghidangan sampai siap dikonsumsi.

A. RELEVANSI MIKROBIOLOGI 1.

Mikroorganisme: organisme pertama di planet bumi

2. Hidup di mana saja 3. Mikroorganisme lebih beragam daripada organisme lain 4.

Mungkin, komponen terbesar biomasa bumi

5. Seluruh ekosistem tergantung pada aktivitas mikroorganisme 6.

Mikroorganisme mempengaruhi kehidupan masyarakat

7.

Mikrobiologi berperan dalam perkembangan bidang ilmu lainnya

KOMPTENSI: MENJELASKAN RELEVANSI DAN CAKUPAN MIKROBIOLOGI

RUANG LINGKUP MIKROBIOLOGI MIKROBA MELIPUTI:

 Prokariot - Morfologi relatif sederhana dan tidak memiliki nukleus  Eukariot morfologi relatif kompleks dan mempunyai nukleus  Pada umumnya organisme dapat diklasifikasikan dalam 5 kingdom:  Monera (Prokariotae), Protista, Fungi, Hewan dan Tanaman;  mikrobiologi hanya mengkaji: monera, protista, dan fungi, dan juga virus (yang tidak diklasifikasikan sebagai organisme hidup)  Sekarang ini, skema klasifikasi organisme yang telah diterima secara luas adalah klasifikasi tiga domain: Bakteria, Archaea, dan Eukaria

KOMPETENSI: MENYEBUTKAN ANGGOTA DUNIA MIKROBA

• Mikrobiologi adalah salah satu cabang ilmu dari biologi, dan memerlukan ilmu pendukung kimia, fisika, dan biokimia. • Mikrobiologi terbagi atas beberapa cabang seperti Mikrobiologi terapan di bidang lingkungan (mikrobiologi Lingkungan) dan Mikrobiologi Pertanian, yang khusus mempelajari mikrobiologi di bidang pertanian. • Mikrobiologi lebih lanjut berkembang menjadi bermacammacam ilmu yaitu virologi, bakteriologi, mikologi, mikrobiologi pangan, mikrobiologi tanah, mikrobiologi industri, dan sebagainya yang mempelajari mikroba spesifik secara lebih rinci atau menurut kemanfaatannya

Sejarah Mikrobiologi Pangan • Sejarah mikrobiologi pangan sebenarnya bersamaan dengan kehadiran manusia di muka bumi namun sangat sulit ditentukan titik mulanya secara pasti. • Sejak manusia dapat memproduksi makanan sebenarnya juga mulai dipelajari kerusakan makanan dan timbulnya keracunan makanan. • Berikut ini merupakan sejarah mulai dipelajarinya peranan mikrobia pada bahan pangan yang terlibat pada kerusakan dan keracunan makanan.

Sejarah Perkembangan Mikrobiologi Pangan A. Kerusakan Makanan 1659 Kircher menemukan keberadaan bakteri pada susu. 1780 Scheele mengidentifikasi asam laktat sebagai senyawa asam utama pada susu asam. 1836 Latour menemukan yeast. 1839 Kircher menemukan mikrobia penghasil lendir pada sari buah beet. 1857 Pasteur menemukan mikrobia penyebab keasaman pada susu. 1867 Martin menemukan bahwa pemeraman keju merupakan fermentasi alkohol, asam laktat, dan butirat. 1873 Gayon melaporkan kerusakan telur karena mikrobia. 1873 Lister pertama kali mengisolasi Streptococcus lactis pada kultur murni. 1876 Tyndall menunjukkan bahwa bakteri perusak selalu dapat lolos dari udara. 1878 Cienkowski mengisolasi Leuconostoc mesenteroides penyebab lendir pada larutan gula.

A. Kerusakan Makanan (lanjutan) • • • • • • • •

1887 Forster menunjukkan kemampuan bakteri tumbuh pada suhu 0°C. 1888 Miquel mempelajari bakteri termofilik pertama kali. 1895 Von Geuns melaporkan cara penentuan jumlah bakteri pada susu. 1895 S.C. Prescott dan W. Underwood menemukan kerusakan jagung kaleng dan memperbaiki kerusakan tersebut dengan pemanasan. 1902 Istilah psikrofilik digunakan oleh Schmidt-Nielsen untuk mikrobia yang mampu tumbuh pada suhu 0°C. 1912 Istilah osmofilik digunakan oleh Richter untuk yeast yang mampu tumbuh pada lingkungan dengan tekanan osmotik tinggi. 1915 Bacillus coagulans pertama kali diisolasi dari susu terkoagulasi oleh B.W. Hammer. 1917 Bacillus stearothermophillus pertama kali diisolasi dari krim jagung oleh P.J.Donk.

B. Keracunan makanan 1820 Justinus Kerner melaporkan keracunan sosis di Jerman 1857 Susu merupakan sumber demam typus ditunjukkan oleh W.Taylor. 1870 Francesco Selmi mengemukakan teori keracunan ptomaine untuk menjelaskan penyakit yang disebabkan karena mengkonsumsi makanan tertentu. 1888 Gaertner pertama kali mengisolasi Salmonella enteriditi dari daging yang menyebabkan 57 kasus keracunan makanan. 1894 T.Denys mengisolasi staphylococci penyebab keracunan makanan. 1896 Van Emerngen menemukan Clostridium botulinum pertama kali. 1926 Linden, Turner dan Thom melaporkan streptococci penyebab keracunan makanan. 1945 McClung menemukan Clostridium perfringens (welchii) penyebab keracunan makanan. 1951 Vibrio parahaemolyticus ditemukan oleh T.Fujino sebagai penyebab keracunan makanan. 1960 Produksi aflatoksin dari Aspergillus flavus dilaporkan pertama kali.

SEL SEBAGAI SATUAN STRUKTUR KEHIDUPAN

DASAR

• Sel merupakan satuan struktural yang fundamental dan fungsional bagi kehidupan. • Untuk organisme uniselluler, sel bukan saja meruapakan satuan struktural kehidupan tetapi juiga merupakan organisme itu sendiri, sedangkan pada organisme multiselluler adalah merupakan kumpulan sel-sel yang tersusun menjadi satuan-satuan yang terpadu dalam sistem atau berbagai sistem yang secara bersamasama membentuk organisme kehidupan • Teori sel yang diperkenalkan oleh Matthias Scheiden dan Theodore Schwann pada tahun 1838-1839, menjelaskan konsepsi sel sebagai satuan hidup struktural. Kedua ahli tersebut berpendapat bahwa semua sel apapun organismenya sangat serupa strukturnya. • Sementara ilmuwan lain “Scheleiden dan Schwann, mengemukakan bahwa sel semua organisme hidup memiliki kesamaan dasar, yaitu setiap sel terdiri dari membran, nukleus, dan sitoplasma.

C. Food Fermentation 1822.C.J. Person named the microscopic organism on the surface of wine during vineger production as Mycoderma mesenterium Pasteur in 1868 proved this orgnism was assosiated with the convertion of alchol to acetic acid and named it Mycoderma aceti In 1898, Martinus Beijerinck named it Acetobacter aceti 1837. Theodore Schwann named the organisms involved in sugar fermentation as Saccharomycetes (Sugar fungus) 1838. Charles Cogniard-latour suggestes that growt of yeast was associated with alcohol fermentation 1860. Louis Pasteur showed that fermentation of lactic acid and alkohol from sugar was the result of growt of specific bacteria and yeast respectively 1883. Emil Christian Hansen used pure culture of yeast to fermer beer

Prokariot dan Eukariot

Klasifikasi sel Prokariot dan eukariot

Prokaryot : Bakteri, Mikoplasma, Archea Eukaryot : Fungi (Kapang, Khamir, jamur) Ganggang, Protozoa

Sel prokariot: bakteri • Tidak memiliki nukleus - DNA bebas dalam sitoplasma • Tidak memiliki membrane-bound organelles • Berukuran lebih kecil • Sebagian besar memiliki dinding sel • Polisakarida menutupi dinding sel pada banyak spesies

Genom bakteri terdiri dari kromosom sirkular Terkondensasi dengan cara supercoiling dan looping membentuk badan nukleoid yang terpak secara rapat Kromosom bereplikasi di dalam sel dan sel membelah secara biner

Plasmid adalah DNA sirkular kecil yang terdapat pada sel prokariot

Plasmids Extra chromosomal circular DNAs • • • • • • • • •

Ditemukan pada bakteri Ukuran bervariasi dari ~ 3,000 bp sampai 100,000 bp. Bereplikasi secara otonomi (origin of replication) Dapat mengandung gen resisten Dapat ditransfer dari satu bakteri ke bakteri lainnya Dapat ditransfer kepada kingdom yang berbeda Multicopy plasmids (~ up to 400 plasmids/per cell) Low copy plasmids (1 –2 copies per cell) Digunakan sebagai vektor untuk membawa gen yang diinginkan

Eukariot: Memiliki organel-organel sel

Genom • Keseluruhan informasi genetik dalam suatu organisme – Informasi genetik inti: terletak di kromosom – Infromasi genetik organel: - mitokondria, - plastid (kloroplast)

Genom Eukaryot • DNA terdapat di dalam kromosom • Low gene density • Juga terdapat genom organel

Kromosom Terlihat di dalam nukleus dengan zat pewarna

dan diamati dibawah mikroskop. Material kromosom: Kromatin Kromatin terdiri atas nukleosom Nukleosome merupakan lilitan DNA pada molekul protein yaitu protein histon

Genom Mitokondria (mtDNA) Berbentuk circular chromosomes Terdapat lebih dari satu Berukuran ~15 Kb pada hewan Berukuran ~ 200 kb sampai 2,500 kb pada tumbuhan • Lebih dari 95% protein mitokondria dikode di genom nuklear. • • • •

Genom kloroplas (cpDNA) • Multiple circular molecules • Ukuran berkisar dari 120 kb sampai 160 kb • Mirip dengan mtDNA • Banyak protein kloroplas dikode di nukleus (separate signal sequence)

Perbedaan Prokaryot dan Eukaryot

Terima kasih