Bab I Laporan Bakteri.docx

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Makanan merupakan salah satu kebutuhan pokok bagi kehidupan manusia. Tanpa adanya makanan maka manusia tidak dapat melangsungkan hidupnya. Makanan berfungsi untuk memelihara proses tubuh dalam pertumbuhan atau perkembangan serta mengganti jaringan tubuh yang rusak, memperoleh energi untuk melakukan aktivitas sehari-hari, mengatur metabolisme dan berbagai keseimbangan air, mineral, dan cairan tubuh yang lain. Selain itu, makanan juga berperan dalam mekanisme pertahanan tubuh terhadap berbagai penyakit (Notoatmodjo, 2003). Bahan makanan, selain merupakan sumber gizi bagi manusia, juga merupakan

sumber

makanan

bagi

mikroorganisme.

Pertumbuhan

mikroorganisme dalam bahan pangan dapat menyebabkan perubahan yang menguntungkan seperti perbaikan bahan pangan secara gizi, daya cerna ataupun daya simpannya. Agar makanan dapat berfungsi sebagaimana mestinya maka perlu diperhatikan kualitas makanan melalui ketersediaan zatzat gizi yang terkandung didalamnya dan bebas dari cemaran mikroba. Makanan yang terkontaminasi oleh mikroorganisme akan mengakibatkan gangguan kesehatan karena mikroorganisme tersebut dapat memproduksi racun yang dapat menyebabkan timbulnya suatu penyakit (Mulia, 2005). Bahan pangan dapat bertindak sebagai perantara atau substrat untuk pertumbuhan mikroorganisme patogenik dan organisme lain penyebab penyakit. Penyakit menular yang cukup berbahaya seperti tifus, kolera, disentri, atau tbc, mudah tersebar melalui bahan makanan. Gangguangangguan kesehatan, khususnya gagguan perut akibat makanan disebabkan, antara lain oleh kebanyakan makan, alergi, kekurangan zat gizi, keracunan langsung oleh bahan-bahan kimia, tanaman atau hewan beracun; toksintoksin yang

dihasilkan

bakteri;

mengkomsumsi

pangan

yan

mengandung

parasitparasit hewan dan mikroorganisme. Gangguan-gangguan ini sering

dikelompokkan menjadi satu karena memiliki gejala yang hampir sama atau sering tertukar dalam penentuan penyebabnya. Makanan yang terkontaminasi dapat disebabkan oleh hygiene sanitasi makanan yang tidak memenuhi syarat kesehatan. Untuk mendapatkan makanan dan minuman yang memenuhi syarat kesehatan maka perlu diadakan pengawasan terhadap hygiene sanitasi makanan dan minuman yang diutamakan pada usaha yang bersifat umum seperti restoran, rumah makan, ataupun pedagang kaki lima mengingat bahwa makanan dan minuman merupakan media yang potensial dalam penyebaran penyakit 1.2 Tujuan Praktikum 1.3 Manfaat Praktikum

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Mikroorganisme Mikroorganisme merupakan jasad hidup yang mempunyai ukuran sangat kecil (Kusnadi dalam Ali, 2008). Setiap sel tunggal mikroorganisme memiliki kemampuan untuk melangsungkan aktivitas kehidupan antara lain dapat dapat mengalami pertumbuhan, menghasilkan energi dan bereproduksi dengan sendirinya. Mikroorganisme memiliki fleksibilitas metabolisme yang tinggi karena mikroorganisme ini harus mempunyai kemampuan menyesuaikan diri yang besar sehingga apabila ada interaksi yang tinggi dengan lingkungan menyebabkan terjadinya konversi zat yang tinggi pula. Akan tetapi karena ukurannya yang kecil, maka tidak ada tempat untuk menyimpan enzim-enzim yang telah dihasilkan. Dengan demikian enzim yang tidak diperlukan tidak akan

disimpan

dalam

bentuk persediaan.enzim-enzim tertentu

yang

diperlukan untuk perngolahan bahan makanan akan diproduksi bila bahan makanan tersebut sudah ada. Mikroorganisme ini juga tidak memerlukan tembat yang besar, mudah ditumbuhkan dalam media buatan, dan tingkat pembiakannya relative cepat (Darkuni dalam Ali, 2008). Oleh karena aktivitasnya tersebut, maka setiap mikroorganisme memiliki peranan dalam kehidupan, baik yang merugikan maupun yang menguntungkan. Sekilas, makna praktis dari mikroorganisme disadari tertutama karena kerugian yang ditimbulkannya pada manusia, hewan, dan tumbuh-tumbuhan. Misalnya dalam bidang mikrobiologi kedokteran dan fitopatologi banyak ditemukan mikroorganisme yang pathogen yang menyebabkan penyakit dengan sifat-sifat kehidupannya yang khas. Walaupun di bidang lain mikroorganisme tampil merugikan, tetapi perannya yang menguntungkan jauh lebih menonjol (Ali, 2008) 2.2 Bakteri Pada Makanan Semua makhluk hidup membutuhkan makanan, sebagai sumber tenaga kita dari mulai nasi, buah-buahan, sayuran, daging, lauk-pauk, dan sebagainya. Makanan sangat disukai manusia, yang pada umumnya juga disukai mikroorganisme.

Dengan demikian mikroorganisme merupakan saingan bagi manusia. Pasti ada virus, jamur, maupun bakteri pada makanan mentah dan makanan yang sudah dimasak. Untuk makanan mentah sudah sewajarnya manusia akan mengolah makanan itu agar dapat dimakan dan tidak menimbulkan sakit bagi manusia sendiri. Dan banyak cara yang dilakukan manusia untuk mengolah makanan tersebut. Bila makanan telah dihinggapi mikroorganisme akan mengalami penguraian nilai gizi makanan berkurang serta kelezatannya, bahkan makanan yang telah dalam keadaan terurai dapat menyebabkan sakit sampai mati bila ada orang yang memakan makanan itu. Mikroorganisme yang sering ditemukan dalam makanan kita beragam spesiesnya, mikroorganisme ini tidak hanya hinggap pada makanan mentah atau yang sudah dimasak dalam makanan kaleng kita dapat menemui mikroorganisme yang merugikan bagi tubuh kita, berikut mikroorganisme sebagai peracunan makanan kita : 1. Staphylococcus Pada dasarnya bakteri Staphylococcus merupakan flora normal pada manusia, tetapi dapat pathogen bila dalam jumlah banyak dan lokasi asing. Selain itu bakteri ini dapat meracuni manusia melalui makanan contohnya selada

kentang.

Selada

kentang

yang

terkontaminasi

bakteri

Staphylococcus yang melepaskan toksin ke selada kentang yang telah terpapar sinar matahari selama 3-4 jam sebelum kita makan, toksin ini akan menimbulkan reaksi hebat yang terjadi di dalam saluran pencernaan. Dan sifat dari toksin yang dikeluarkan Staphylococcus sangat stabil terhadap panas, jadi sulit untuk dihancurkan walaupun selada kentang sudah dimasak. Toksin ini akan bereaksi 2 sampai 4 jam kita memakan selada kentang.Satu contoh lagi Staphylococcus aureus, dari semua jenis makanan yang berasal dari hewan atau tumbuhan, baik dalam bentuk ataupun hasil olahannya. Juga banyak ditemukan pada berbagai jenis sayuran 2. Bacillus cereus Bacillus cereus ini terdapat pada bahan makanan terutama berbagai jenis biji-bijian (padi, gandum, jagung, kacang dll), daging, ramuan bumbu

dan makanan yang dikeringkan. Bacillus cereus ini memiliki dua toksin yang menyebabkan keracunan, yang kedua toksin tersebut stabil terhadap panas. Bacillus cereus memliki spora yang tidak mati selama dimasak dan spora ini dapat tumbuh bila bahan makanan tidak diawetkan. 3. Colstridium botulinum Ada di semua bahan makanan dari daging dan ikan, terutama yang sudah diawetkan melalui pengalengan dan kemasan tertutup rapat. Memiliki toksin yang sangat fatal bila tertelan, toksin itu terbentuk sebelumnya, yang dihasilkan oleh bakteri ini sewaktu dalam makanan. Clostridium botulinum pada sporanya memiliki sifat tahan terhadap panas. Bila manusia terinfeksi bakteri ini melalui makanan, maka masa inkubasi setelah terinfeksi sekitar 18-36 jam dan menimbulkan mual dan muntahmuntah, kesulitan menelan, penglihatan yang kabur, kelumpuhan beberapa otot serta kematian. 4. Vibrio Parahaemolyticus Terdapat pada bahan makanan hasil laut dan olahannya terutama kepiting, udang ikan, kerang rajungan dan sebagainya. 5. Esherichia Coli Terdapat di hampir semua jenis bahan makanan baik yang berasal dari tanaman (sayur, buah maupun hasil pertanian lain) ayau pun hewan (daging, susu dll). 6. Camphylobacter Banyak ditemukan pada susu mentah, daging ayam dan unggas lainnya. Selain ada mikroorganisme yang peracunan makanan, ada juga mikroorganisme yang mengkontaminasi makanan diantaranya adalah : 1. Salmonella Bisa

menginfeksi

manusia

biasanya

bakteri

Salmonella

mengkontaminasi makanan atau melalui tangan sebagai perantara dalam pemindahan Salmonella dari sumber infeksi. Bila seseorang memakan makanan yang terkontaminasi Salmonellaakan timbul gejala sakit kepala, sakit perut mual dan diare setelah masa inkubasi 10-28 jam setelah tertelan.

2. Clostridium Perfringens Banyak terdapat pada daging mentah, ikan mentah, sayuran, ramuan bumbu serta makanan yang sudah diolah. Bakteri ini hanya sedikit mengeluarkan

toksin

sehingga

gejala-gejala

keracunannya

tidak

sepenuhnya diketehui. Makanan yang terkontaminasi bakteri tertelan sampai di usus akan membentuk spora dan hanya pada waktu pembentukan endospora dalam usus itu toksin peracunan makanan diproduksi. Lagi-lagi sifat dari endospora ini tahan terhadap panas, cara memasak biasanya pun sulit memusnahkan bakteri tersebut. Masih ada satu lagi mikroorganisme yang dapat menimbulkan keracunan makanan yaitu Pseudomonas cocovenenans. Bakteri ini banyak ditemukan dalam tempe yang lebih dikenal dengan tempe bongkrek. Semua

pembuatan

tempe

menggunakan

jamur

seperti

jamur

Phycomycetes, terutama spesies tertentu dari genus Rhizopus atau genus Mucor. Tetapi untuk tempe bongrek ini selain ditambahkan jamur juga ditambahkan ampas kelapa. Bila pembuatan tempe ini tidak sempurna maka akan keluar racun yang didapat dalam bongkrek yang disebut asam bongkrek, yang dihasilkan bakteri Pseudomonas cocovenenans. 2.3 Pengendalian mikroorganisme pada makanan Pengendalian mikroorganisme dalam bahan makanan pada prinsipnya bertujuan untuk membuat bahan makanan menjadi tahan lama, atau dengan perkataan lain bertujuan untuk pengawetan bahan makanan. Pengendalian mikroorganisme berarti mencegah pertumbuhan mikroorganisme yang dapat berarti membunuh atau menghambat pertumbuhan itu sendiri. Biasanya tindakan ini dilakukan dengan perlakuan fisik atau perlakuan kimia. Perlakuan fisik dapat dilakukan dengan cara perlakuan termal, perlakuan pengeringan dan perlakuan penyinaran (iradiasi). Perlakuan termal terdiri dari suhu rendah, yaitu pendinginan dan pembekuan, dan suhu tinggi/pemanasan yang dapat berupa pasteurisasi atau sterilisasi. Perlakuan pengeringan dapat dilakukan dengan cara pengeringan atau cara pengeringan beku. Perlakuan penyinaran dapat dilakukan dengan sinar ultraviolet dan ionisasi (sinar röntgen, sinar gamma, sinar elektron). Perlakuan kimia dapat dilakukan

dengan cara penggaraman, curing, pengasaman, pengasapan dan pemberian bahan pengawet. 1. Perlakuan termal Suhu merupakan faktor ekstrinsik yang penting yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme. Dibandingkan dengan mahluk tingkat tinggi, mikroorganisme memiliki rentang pertumbuhan yang sangat lebar (kira-kira – 15 s/d 90 °C). Pada suhu rendah, pertumbuhannya akan berhenti, sedangkan pada suhu tinggi organisme ini akan mati. Pada kedua situasi di atas, terkait proses terjadinya metabolisme yang menyebabkan terjadinya kerusakan bahan makanan. Karena proses enzimatik juga bergantung pada suhu, maka perlakuan dengan suhu ekstrim akan menyebabkan pengawetan hampir seluruh bahan makanan. a) Suhu rendah Suhu rendah tidak membunuh mikroorganisme tetapi menghambat perkembang

biakannya.

Dengan

semakin

berkurang

mikroorganisme

demikian seiring

pertumbuhan

dengan

semakin

rendahnya suhu, dan akhirnya di bawah “suhu pertumbuhan minimum” perkembang biakannya akan berhenti. b) Suhu tinggi Pengendalian mikroorganisme melalui perlakuan suhu tinggi pada umumnya dilakukan dengan pasteurisasi atau sterilisasi. Pasteurisasi adalah pemanasan dengan suhu di bawah 100 °C dan tidak akan menyebabkan inaktivasi mikroba dan enzim secara sempurna. Dengan demikian produk yang dipasteurisasi tidak akan bertahan lama bila tidak disertai perlakuan pendinginan atau faktor proses lainnya seperti perubahan aw dan pH. Sterilisasi adalah pemanasan yang dapat menyebabkan inaktivasi mikroba dan enzim sehingga produk dapat tahan lama. 2. Perlakuan pengeringan Pengeringan adalah identik dengan pengurangan aktivitas air. Pada a w kurang dari 0,70 pertumbuhan agen penyebab infeksi dan intoksikasi tidak perlu dikuatirkan lagi. Pada produk yang dikeringkan, mikroorganisme

berada dalam keadaan “tidur” atau dengan perkataan lain berada dalam fase lag yang diperpanjang. Bila terjadi rekonstruksi (penyerapan air kembali) maka flora yang ada dalam bahan makanan dapat kembali beraktivitas. Secara umum pengeringan dibedakan menjadi pengeringan di bawah tekanan udara dan pengeringan vakum. Proses yang khusus adalah kombinasi antara pembekuan dan penghilangan air dengan atau tanpa vakum. Pengeringan dengan udara dilakukan dalam udara yang bergerak, dalam ruang pengeringan yang dipanaskan, dll. 3. Perlakuan penyinaran Dosis penyinaran diukur dengan satuan Gray (Gy). Penyinaran rendah bila dosisnya adalah kurang dari 1 kGy, medium bila < 1-10 kGy, dan tinggi bila lebih dari 10 kGy. Lingkup proses penyinaran (iradiasi) adalah untuk desinfeksi, pemanjangan shelf-life, dekontaminasi dan perbaikan kualitas produk. Keuntungan yang diperoleh adalah pengurangan seminimal mungkin bahan makanan

yang hilang akibat proses

pengawetan, dan penghematan energi serta keuntungan lainnya. Daging sapi yang mendapat perlakuan iradiasi akan menyebabkan pertumbuhan Psedomonas

dan

Enterobacteriaceae

sangat

terhambat

tanpa

menyebabkan perubahan organoleptik. Shelf life daging mentah yang dikemas vakum dapat diperpanjang. Pada daging babi, iradiasi dengan dosis antara 0,3 – 1,0 kGy dapat membuat inaktivasi Trichinella spiralis. 4. Perlakuan kimia Perlakuan yang biasa dilakukan antara lain dengan pemberian garam. Penggaraman ini bertujuan untuk menurunkan aktivitas air dan garam sendiri tidak memiliki pengaruh antimikroba secara langsung. Perlakuan yang lain adalah dengan curing, yaitu perlakuan dengan menggunakan garam dapur dan garam nitrit (natrium nitrit atau kalium nitrit). Perlakuan ini dapat menghambat pertumbuhan dan produksi toxin oleh Clostridium botulinum. Efek utamanya adalah menentukan panjangnya fase lag. Faktor yang mempengaruhi efektivitas nitrit antara lain pH, oksigen, komponen pangan lainnya (konsentrasi garam), pemanasan dan iradiasi. Pengasapan juga merupakan salah satu cara pengendalian mikroorganisme dalam

bahan makanan dengan menggunakan metode pengasapan dingin, pengasapan hangat dan pengasapan panas. Pengasaman dan penggunaan bahan pengawet juga lazim dilakukan dengan menggunakan bahan-bahan yang tidak merugikan kesehatan selama diberikan dengan dosis yang tepat untuk tujuan menghambat pertumbuhan mikroorganisme. 2.4 Penyebab Pertumbuhan Mikroba pada Makanan 1. Faktor intrinsik meliputi : a) pH pH menentukan macam mikroba yang tumbuh dalam makanan, dan setiap mikroba masing-masing mempunyai pH optimum, pH minimum dan pH maksimum untuk pertumbuhannya. Bakteri paling baik tumbuh pada pH netral, beberapa suka suasana asam, sedikit asam atau basa. Berdasarkan pH minimum, optimum dan maksimum untuk pertumbuhannya, mikroba digolongkan ke dalam: Mikroba asidofilik: pH antara 2,0-5,0, Mikroba mesofilik: pH antara 5,5- 8,0, Mikroba alkalifilik: pH antara 8,4- 9,5 Mikroorganisme fermentatif memperlihatkan rentang nilai pH yang lebih tinggi dibandingkan dengan mikroorganisme yang menggunakan jalur respirasi. Pada mikroorganisme fermentatif , produksi produk fermentatif yang bersifat asam dan akumulasinya mengakibatkan gangguan keseimbangan pH dan pembatasan pertumbuhan.Sejumlah mikroorganisme

meningkatkan

mekanisme

kompensasi

untuk

mencegah efek toksik dari akumulasi produk yang bersifat asam dan berkonsentrasi tinggi tersebut. Contoh mekanisme tersebut, dengan menginduksi jalur metabolik baru untuk tujuan produksi produk netral butanol dari butirat oleh Clostridium acetobutylicum dan butanediol dari asetat oleh Klebsiella aerogenes. b) aktivitas air (activity of water, aw) Pertumbuhan mikroba tidak pernah terjadi tanpa adanya air. Air dalam substrat yang dapat digunakan untuk pertumbuhan mikroba biasanya dinyatakan dengan “water activity” (aw). aw dibedakan

dengan RH, aw digunakan untuk larutan atau bahan makanan, dan RH untuk udara atau ruangan. Bakteri perlu air lebih banyak dari kapang dan khamir, serta tumbuh baik pada aw mendekati satu yaitu pada konsentrasi gula atau garam yang rendah. aw optimum dan batas terendah untuk tumbuh tergantung dari macam bakteri, makanan, suhu, pH, adanya oksigen, CO2 dan senyawa-senyawa penghambat. Pada umumnya kapang membutuhkan aw lebih sedikit daripada khamir dan bakteri. Setiap kapang mempunyai aw minimum untuk tumbuh, dan untuk mencegah pertumbuhan kapang sebaiknya aw diturunkan hingga dibawah 0,62. Khamir membutuhkan air yang lebih sedikit dibandingkan bakteri, tetapi lebih banyak daripada kapang. Umumnya batas aw terendah untuk khamir sekitar 0,88– 0,94 c) Kandungan nutrient Bakteri Autotrofik (litotrof), untuk pertumbuhannya hanya membutuhkan air, garam anorganik dan karbon dioksida. Kelompok ini mensintesis karbon dioksida menjadi sebagian besar metabolit organik esensial. Bakteri heterotrofik (organotrof) membutuhkan karbon organik untuk pertumbuhannya d) Bahan antimikroba dan struktur bahan makanan. Beberapa

unsur

dalam

bahan

makanan

mempunyai

sifat

antimikroba. Susu sapi mengandung laktoferin, konglutinin, lisozim, laktenin dan sistem laktoperoksidase. Bahan antimikroba dalam telur adalah

lisozim,

laktoperoksidase

konalbumin, terdiri

dari

ovomukoid, laktoperoksidase,

avidin.

Sistem

tiosianat

dan

peroksidase. Ketiga komponen ini diperlukan untuk efek antimikroba. Susu kambing mengandung lebih banyak lisozim dibandingkan susu sapi. Meskipun demikian kandungan lisozim susu lebih rendah bila dibandingkan dengan putih telur. Laktoferin adalah protein penangkap Fe dalam susu dan dapat disamakan dengan konalbumin putih telur. Lisozim yang terdapat dalam telur menyebabkan lisis lapisan

peptidoglikan dinding sel bakteri. Kandung lisozim dalam telur adalah 3,5 %. Struktur bahan makanan yang dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme misalnya lemak karkas dan kulit pada karkas unggas dan karkas babi dapat melindungi daging dari kontaminasi mikroorganisme. Kerabang telur yang mempunyai pori-pori sebesar 25-40 µm dapat mempersulit masuknya mikroorganisne ke dalam telur walau tidak dapat mencegah tetap masuknya mikroorganisme. Mikroorganisme akan ditahan oleh lapisan membran dalam yang mencegah masuknya mikroorganisme ke albumen. Daging giling atau daging yang sudah dipotong menjadi bagian lebih kecil akan lebih memberi kemudahan bagi mikroorganisme untuk berkembang biak dibandingkan dengan pada daging karkas. 2. Faktor ekstrinsik Faktor ekstrinsik yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme adalah suhu penyimpanan dan faktor luar lainnya yang pada prinsipnya berhubungan dengan pengaruh atmosferik seperti : a) Kelembaban, Kelembaban lingkungan (relative humidity, RH) penting bagi bahan makanan dan pertumbuhan mikroorganisme pada permukaan bahan makanan. Ruang penyimpanan yang memiliki RH rendah akan menyebabkan bahan makanan yang tidak dikemas mengalami kekeringan pada permukaannya dan dengan demikian mengubah nilai aktivitas airnya.Produk bahan makanan yang kering ini bila dibawa ke lingkungan yang lembab (RH tinggi) akan menyerap kelembaban sehingga permukaannya dapat ditumbuhi jamur. Hal yang sama akan terjadi bila bahan makanan yang telah didinginkan dibawa ke lingkungan yang lebih hangat. Hal ini akan menyebabkan kondensasi air di bagian permukaannya. Proses ini penting untuk diperhatikan pada pengepakan produk yang dapat membusuk, karena biasanya ruang pengepakan lebih hangat dibandingkan dengan ruang pendingin, sehingga akan terbentuk lapisan tipis air kondensasi. Hal ini akan

menyebabkan peningkatan aktivitas air yang pada gilirannya dapat mempermudah pertumbuhan mikroorganisme. b) Suhu Suhu adalah salah satu faktor lingkungan terpenting yang mempengaruhi pertumbuhan dan kehidupan mikroorganisme. Berdasarkan suhu optimum pertumbuhannya : 

Psikrotropik: 14-20 C, tetapi dapat tumbuh lambat pada suhu refrigerator

(4

C).

Contoh

pada

makanan

kaleng

adalah Clostridium botulinum tipe E dan strain non-proteolitik tipe B dan F. 

Mesofilik: 30-37 C Merupakan suhu normal gudang Contoh : Clostridium botulinum



Termofilik: 45-60 C.

Bakteri termofilik tidak memproduksi

toksin selama pertumbuhannya pada makanan. Contoh bakteri :Bacillus stearothermophilus c) Cahaya dan pengaruh sinar ultraviolet. Adanya cahaya dan sinar ultra violet dapat mempengaruhi pertumbuhan

mikroorganisme

dan

kerusakan

toxin

yang

dihasilkannya, misalnya pada Aspergillus ochraceus. Pada umumnya mikroorganisme rusak akibat cahaya, terutama pada mikroba yang tidak mempunyai pigmen fotosintetik. Sinar dapat merusak beberapa vitamin terutama riboflavin, vitamin A, vitamin C, warna bahan pangan dan juga mengubah flavor susu karena terjadinya oksidasi lemak dan perubahan protein yang dikatalisis sinar. Bahan yang sensitif terhadap sinar dapat dilindungi dengan cara pengepakan menggunakan bahan yang tidak tembus sinar. d) Udara Ketika makanan terbuka dan terkena udara maka diperkirakan akan terjadi kontaminasi bakteri yang ada di udara sehingga jumlah bakteri akan bertambah.

2.5