Populasi Mikroorganisme dalam Makanan

Populasi MO dlm makanan, mengenai jumlah dan jenisnya biasanya sangat beragam.Hal tsb dipengaruhi disebabkan oleh adanya pengaruh selektif terhadap jumlah dan jenis MO awal yang terdapat pada makanan.Pengaruh selektif menyebabkan satu atau beberapa jenis MO menjadi dominan dibanding yang lain.Sumber2 MO yg terdapat pada makanan, dapat berasal dari tanah, air, kotoran hewan atau manusia, debu lingkungan, udara MO yang dominan dalam suatu bahan pangan ataupun yang tidak dapat bertahan hidup sangat bergantung pada faktor pertumbuhannya.Karena faktor2 yang mempengaruhi pertumbuhan suatu MO akan berpengaruh pada proses metabolisme yang akan dilakukannya.Proses metabolisme ini sudah pasti berpengaruh nyata pada pertumbuhannya/kelangsungan hidup.

Pengaruh PengolahanJumlah dan jenis MO yang dominan sangat dipengaruhi oleh proses pengolahan yang diterapkan.Misal: Populasi MO pada bahan makanan yang mengalami proses pengeringan akan berbeda dengan populasi mikroba yang diawetkan dengan proses pendinginan.MO akan lebih banyak ditemukan pada bahan makanan mentah, karena zat-zat gizi tersedia lebih banyak.Proses pengolahan selain dapat mengurangi populasi mikroba, terkadang juga dapat menambah populasi mikroba tsb.Hal tsb bisa disebabkan karena pemakaian alat2 pengolahan yang tidak bersih/steril, dari udara sekitar, air yang digunakan, Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan atau pencampuran dengan bahan2 lain yang memungkinkan adanya MO, dsb…Misal: bahan pangan yang dikeringkan atau dibekukan dapat menekan pertumbuhan MO ttt, tetapi beberapa jenis MO yang tahan terhadap tekanan2 tsb akan tetap hidup dan berkembang.

Beberapa Pengaruh Pengolahan1. Pengaruh PembekuanMikrobia dapat siklasifikasikan atas dasar suhu optimum untuk pertumbuhannya. Umumnya Mikrobia tdk dpt tumbuh pada suhu di bawah 32 °F. Akan tetapi ada beberapa jenis khamir yang dapat bertahan pada suhu serendah 15 °F.Umumnya khamir dan cendawan mampu tumbuh pada suhu yang lebih rendah. Sel2 vegetatif dan spora biasanya tidak rusak karena pembekuan.Jumlah MO biasanya menurun selama pembekuan dan penyimpanan beku (kecuali spora), namun makanan beku yang tdk steril juga mudah mengalami kerusakan, jika penyimpanan dilakukan dalam waktu yang lama.Pembekuan dan pendinginan juga mempengaruhi terhadap sel mikroba, namun apabila keadaan memungkinkan sel mikroba ini untuk menyembuhkan dirinya maka pertumbuhan yg cepat akan terjadi bila keadaan lingkungan memungkinkan.

2. Pengaruh PengeringanSalah satu pengendalian MO yg bs dilakukan adalah dengan mengurangi kadar air. Karena MO hidup memerlukan air untuk pertumbuhannya, sehingga jumlah air dalam bahan pangan menentukan jenis mikrobia yang memiliki kesempatan untuk tumbuh.Misal: Golongan cendawan umumnya dpt tumbuh pd substrat bahan pangan yg memiliki air serendah-rendahnya 12%. Namun ada yg dpt tumbuh pada kandungan air 5%.Bakteri dan khamir memerlukan kadar air yang lbh tinggi, biasanya lebih dari 30%.Biji2an yg dikeringkan dpt mencapai kadar air 12%, sehingga kadar zat padat yang tinggi dapat melindungi.Biji2an dgn kadar air diatas 16% memungkinkan pertumbuhan cendawan selama penyimpanan.Sedangkan buah2an yang dikeringkan sampai KA 16-25% bila disimpan pd kelembapan yg tinggi akan mudah ditumbuhi cendawan.Pada buah2an dengan KA diatas 30%, sangat memungkinkan cendawan dan jamur dapat tumbuh dgn baik, bila kondisi lingkungan memumngkinkan.Sehubungan dgn pengaruh suhu terhadap pertumbuhan MO, pemanasan atau kenaikan suhu bersifat jauh lebih merusak dibanding pendinginan. Maka MO dpt dikelompokkan menjadi 3 gol:a. Peka terhadap panas,(hampir semua sel rusak pada suhu 60°C selama 10-20 menit)b. Tahan terhadap panas, (mematikan semua sel bakteri suhu 100°C selama 10 menit)c. Thermofilik, (dibutuhkan suhu lebih dari 60°C selama 10-20 menit namun kurang dari suhu 100°C selama 10 menit)3. Pengaruh RadiasiRadiasi dpt dibedakan pns dan IonisasiRadiasi pns adalah radiasi yg menggunakan sinar dgn gelombang yg pnjang, sedangkan Ionisasi menggunakan panjang gelombang yg pendek.Radiasi Ionisasi dpt menggunakan sinar Ultra Violet (UV), alpha, beta dan gamma.Yang banyak digunakan adalah sinar gamma. Hal ini disebabkan krn sinar gamma mempunyai daya tembus yg lebih bsr dr sinar lain.Daya thn MO thdp radiasi dpt dinyatakan dgn harga Dm, yaitu jumlah radiasi yg dibutuhkan untuk mengurangi 90% dr jumlah MO awal.Mikrobia yg paling thn terhadap radiasi adalah Clostridium botulinum.

4. Pengaruh Penambahan bahan lain untuk pengawetan1. Penambahan garam dan asamGaram berperan sebagai penghambat selektif pd MO pencemar ttt.MO pembusuk atau proteolitik dan juga pembentuk spora adalah yg paling mudah terpengaruh walaupun dgn kadar garam yg rendah sekalipun.MO patogen kecuali S. Aureus dpt dihambat oleh kadar garam 10-12%.Namun Lactobacillus dan Leuconostoc pd sayur asin, dpt tumbuh cepat dgn adanya garam.Mekanisme pengawetan dengan NaCl adalah dgn memecahkan membran sel mikroba, krn NaCl mempunyai tekanan osmotik yg tinggi.Selain itu NaCl bersifat hidroskopis shg dpt menyerap air dr bahan, menyebabkan Aw bhn mjd rendah.NaCl jg dpt mengurangi kelarutan O2, dan mikroba aerob dpt dicegah pertumbuhannya

Penggunaan asam pd bhn makanan mempunyai peranan penting yg bersifat antimikroba.Karena penambahan asam akan mempengaruhi pH disamping sifat keracunan mikroba dari hsl uraiannyaToksisitas asam bergantung pd kondisi keasamannya.Pd pH yg sama asam asetat lebih bersifat menghambat thdp mikroba ttt dari pada asam laktat yg lebih menghambat dr pd asam sitrat.2. Penambahan dgn gulaBeberapa peran gula yg dpt dilihat dlm pengaruhnya sebagai pengawet adalah selai, jeli, sari buah pekat, sirup manisan, susu kental manis, dll.Penggunaan gula dlm bhn makanan dlm konsentrasi yg tinggi (40%), sebagian air yg ada dlm bhn mjd tdk tersedia untuk pertumbuhan MO shg Aw mjd rendah.Hal tsb yg menyebabkan MO tdk mampu melakukan aktivitasnya.3. Pengolahan dgn bhn pengawey kimiaDengan prinsip menghambat atau menghentikan aktivitas MO.Umumnya digunakan dlm jumlah yg sangat sedikit, supaya tdk merusak kesehatan.Pengawet bekerja dgn mengganggu cairan nutrient dlm sel mikroba dan mengganggu membran sel dan sel genetik mikroba.Efektivitas ditentukan jg oleh konsentrasinya, macam dan lingkungan pengawet yg ditambahkan.Umumnya makin tinggi konsentrasi yg digunakan makin efektif.Sifat tumbuh mikroba jg hrs diperhatikan dlm penggunaan pengawet ini.Bhn pengawet mempunyai spesifikasi yg berbeda terhadap MO atau bahkan spesies MO ttt.Pengawet yg biasa digunakan: As. Benzoat, Sulfur dioksida dan garam sulfit

Asam benzoatAsam benzoat banyak digunakan untuk makanan dan minuman yg mempunyai pH dibawah 4,5 dgn batas max 0,1%. Benzoat digunakan dlm bentuk asam atau garamnya.Mekanisme kerja benzoat adalah menurunkan pH

Asam Sorbat (garamnya natrium dan kalium sorbat)Mekanismenya sama dgn asam benzoatAsam benzoat dan sorbat efektif untuk mencegah pertumbuhan kapang.Natrium dan kalium sorbat digunakan pada tepung terigu dgn batas max 0.32% dan 0.38% untuk semua produk yg dibuat dari gandum, sedang untuk keju 0.3%

Sulfur dioksida dan garam sulfitSering digunakan untuk pengawetan bahan pangan yterutama untuk mencegah pertumbuhan khamir dan kapang serta mencegah reaksi browning.Pengaruh sulfur dioksida terhadap pertumbuhan MO antara lain karena bereaksi dgn carbonil dari KH.Dapat mereduksi ikatan disulfida dari molekul protein enzimEfektivitas dari senyawa sulfur dioksida dan garamnya sgt dipengaruhi pH

Faktofaktor yang mempengaruhi Ketahanan Panas

1. Konsentrasi Spora : makin besar jumlah spora/ml suspensi makin tinggi resistensi thdp pns2. Faktor lingkungan :Resistensi spora bakteri bukan sifat yg tetap. Sebagian bsr perubahan resistensi ditentukan oleh faktor fisis dan kimia.Ada sebagian spora yg resisten thdp panas, yg berperan dlm proses pembusukanMelalui proses pengeringan yg kontinue, dpt meningkatkan resisten spora, dan pembekuan cenderung memperlemah resistensi spora.Spora yg terbentuk dan dewasa di tanah lebih resisten dibanding didalam kaldu atau agar.

3. Komposisi Bahan panganpH pd proses pemanasan mempunyai pengaruh yg sangat bsr thdp resistensi spora. Kebanyakan bakteri pembentuk spora, resistensi max pd kondisi netral.Pemusnahan spora bakteri dlm larutan gula membutuhkan waktu yg lama.Artinya konsentrasi gula akan menaikkan resistensi spora melalui dehidrasi parsial protoplasma sel, melindungi protein dari koagulasi. Koagulasi albumin telur krn panas dpt dihambat oleh gula.Bahan pangan yg mengandung KH, Lemak dan protein yg tinggi, memungkinkan pertumbuhan spora dlm jumlah yg bsr.Sedangkan rempah2 sep; pala, lada, cengkeh, bawang, jahe, dsb dpt menghambat resistensi spora terhadap pns.

Pembuatan Sirup Glukosa dari Pati Ubi Jalar (Ipomoea batatas) dengan Metode Enzimatis Pendahuluan

Gula merupakan salah satu kebutuhan pokok masyarakat terutama perannya sebagai pemanis. Pemanfaatan gula selain untuk kebutuhan konsumsi secara langsung oleh konsumen baik sebagai pemanis maupun sebagai bahan tambahan, juga digunakan dalam proses produksi industri makanan dan minuman.

Kebutuhan gula Indonesia secara nasional pada tahun 2006 diperkirakan mencapai 3,8 juta ton, sementara produksi gula diperkirakan hanya sekitar 2,6 juta ton. Data ini menggambarkan bahwa untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, Indonesia harus mengimpor gula sebanyak 1,2 juta ton (Susila, 2006).Sampai saat ini peran gula sebagai pemanis masih didominasi oleh gula pasir (sukrosa). Berdasarkan kenyataan tersebut, harus diusahakan alternatif bahan pemanis selain sukrosa. Dewasa ini telah digunakan berbagai macam bahan pemanis alami dan sintesis baik itu yang berkalori, rendah kalori, dan nonkalori yang dijadikan alternatif pengganti sukrosa seperti siklamat, aspartam, stevia, dan gula hasil hidrolisis pati. Contoh gula hasil hidrolisis pati adalah sirup glukosa, fruktosa, dan maltosa.

Industri makanan dan minuman saat ini memiliki kecenderungan untuk menggunakan sirup glukosa. Hal ini didasari oleh beberapa kelebihan sirup glukosa dibandingkan sukrosa diantaranya sirup glukosa tidak mengkristal seperti halnya sukrosa jika dilakukan pemasakan pada suhu tinggi, inti kristal tidak terbentuk sampai larutan sirup glukosa mencapai kejenuhan 75% (Sa’id, 1987).Bahan baku untuk pembuatan sirup glukosa adalah pati, misalnya tapioka, sagu, pati jagung, dan pati umbi-umbian. Salah satu pati umbi-umbian yang memiliki potensi besar untuk dikembangkan menjadi sirup glukosa adalah pati ubi jalar. Menurut Bouwkamp (1985), ubi jalar mengandung 20% sampai 30% pati.Sirup glukosa atau sering juga disebut gula cair mengandung D-glukosa, maltosa, dan polimer D-glukosa yang dibuat melalui proses hidrolisis pati.Proses hidrolisis pati menjadi sirup glukosa dapat menggunakan katalis enzim, asam atau gabungan keduanya (Judoamidjojo, Darwis, dan Sa’id, 1992).

Hidrolisis secara enzimatis memiliki perbedaan mendasar dengan hidrolisis secara asam. Hidrolisis secara asam memutus rantai pati secara acak, sedangkan hidrolisis secara enzimatis memutus rantai pati secara spesifik pada percabangan tertentu (Norman, 1981). Menurut Judoamidjojo et al.(1992), hidrolisis dengan asam hanya akan mendapatkan sirup glukosa dengan ekuivalen dekstrosa (DE) sebesar 55. Hidrolisis enzimatis memiliki beberapa keuntungan, yaitu prosesnya lebih spesifik, kondisi prosesnya dapat dikontrol, biaya pemurnian lebih murah, dihasilkan lebih sedikit abu dan produk samping, dan kerusakan warna dapat diminimalkan (Norman, 1981). Pada hidrolisis pati secara enzimatis untuk menghasilkan sirup glukosa, enzim yang dapat digunakan adalah α-amilase, β-amilase, amiloglukosidase, glukosa isomerase, pullulanase, dan isoamilase (Crueger dan Crueger, 1984).Tahapan pembuatan sirup glukosa dengan cara hidrolisis menggunakan enzim terdiri dari gelatinisasi, likuifikasi, sakarifikasi, purifikasi, dan evaporasi. Tingkat mutu sirup glukosa yang dihasilkan ditentukan oleh warna sirup, kadar air, dan tingkat konversi pati menjadi komponen-komponen glukosa, maltosa, dan dekstrin, yang dihitung sebagai ekuivalen dekstrosa (DE).

Nilai ekuivalen dekstrosa (DE) sirup glukosa yang tinggi dapat diperoleh dengan optimalisasi proses likuifikasi dan sakarifikasi, sedangkan kadar padatan kering dan warna sirup glukosa yang sesuai standar (SNI) diperoleh dengan proses evaporasi. Proses evaporasi yang dilakukan pada kondisi non-vakum atau pada tekanan udara 1 atm (1×105 Pa) menyebabkan warnanya menjadi kecoklatan. Menurut Sa’id (1987), proses pemanasan pada sirup glukosa dapat menyebabkan pembentukan warna. Gula sederhana terutama dekstrosa mudah mengalami reaksi browning non-enzimatik (reaksi Maillard) yang menghasilkan warna coklat.

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah ubi jalar varietas AC putih (umur panen 4-5 bulan), enzim α-amilase (Liquozyme Supra produksi Novozymes A/S Denmark), enzim amiloglukosidase (Optimax 4060 VHP produksi Genencor International), air, karbon aktif, HCl 0,1N dan 4N, NaOH 0,1N, H2SO4 6N, akuades, indikator amilum 1%, larutan Luff Schoorl, larutan KJ 30%, asam sulfat pekat, Na thiosulfat 0,1N, larutan Pb-Asetat 5%, ethanol 40%, larutan Na2HPO4 5%.

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah waterbath shaker, oven, rotary evaporator, magnetic stirer, neraca analitis, hand refraktometer, termometer, spektrofotometer, penyaring vakum, kertasWathman No 40, peralatan dapur, alat-alat gelas : gelas ukur, tabung reaksi, labu ukur, corong, pendingin balik, erlenmeyer, baker glass, pipet, batang pengaduk.

Pembuatan Sirup Glukosa

Pati ubi jalar ditimbang sebanyak 300 g, lalu ditambahkan air sebanyak 1000 ml untuk membentuk suspensi pati 30%. Suspensi pati ini memiliki pH awal 4,0-4,2. Suspensi pati kemudian diatur pH-nya antara 5,2-5,6 dengan cara menambahkan NaOH. Suspensi yang telah diatur pH-nya selanjutnya ditambahkan enzim α-amilase sebanyak 0,1 ml, sesuai dosis yang direkomendasikan oleh produsen (Novozymes A/S Denmark) yaitu 0,25-0,65 kg per ton pati. Suspensi kemudian dilikuifikasi, yaitu memanaskan suspensi pada suhu 95°C-105°C selama 120 menit. Selama proses ini dilakukan pengadukan yaitu dengan menggunakan magnetic stirer. Larutan dekstrin yang dihasilkan kemudian didiamkan sampai suhunya turun menjadi 60°C. pH larutan tersebut setelah likuifikasi berkisar antara 5,0-6,0. Larutan deksrin selanjutnya diatur pH-nya antara 4,0-4,5 untuk kondisi optimum enzim amiloglukosidase yaitu dengan menambahkan HCl. Larutan dekstrin ditambahkan enzim amiloglukosidase sebanyak 0,2 ml, sesuai dosis yang direkomendasikan oleh produsen (Genencor International) yaitu 0,40-0,80 kg per ton pati. Kemudian dilakukan proses sakarifikasi yaitu dengan cara menjaga suhunya tetap 60°C selama 24 jam yang dilakukan dengan mengunakanwater bath shaker. Larutan sirup glukosa yang dihasilkan pada proses sakarifikasi selanjutnya ditambahkan karbon aktif sebanyak 2% berat kering pati untuk dilakukan proses purifikasi yaitu dengan cara memanaskan larutan sirup ini pada suhu 80°C selama 10 menit. Setelah dilakukan pemurnian menggunakan karbon aktif, larutan sirup glukosa disaring menggunakan penyaringan vakum, kemudian dilakukan uji kadar gula pereduksi dengan metode Luff-Schoorl. Setelah itu dilakukan pemekatan menggunakan vacuum rotary evaporator pada tekanan udara vakum 31

kPa, dimana lama pemekatannya berbeda-beda bergantung kepada kadar padatan sirup yang tercapai sesuai SNI 01-2978-1992 yaitu 70°Brix.http://anggibitho-ilmupangan.blogspot.com/2010/03/pembuatan-sirup-glukosa-dari-pati-ubi.html