Transcript Document 7683696

I. TEKNOLOGI FERMENTASI
1. Pengertian Teknologi Fermentasi
•
•
•
•
Fermentasi
 “fervere” (bhs Latin) artinya mendidihkan yaitu
menggambarkan penampakan dari sari anggur yang terfermentasi.
Fermentasi
 disimilasi anaerobik senyawa-senyawa organik yang
disebabkan oleh aktivitas mikroorganisme atau ekstrak dari
sel-sel tersebut. Contoh : pembentukan alkohol, as. Laktat
dan atibiotik
Teknologi fermentasi
 upaya manusia untuk mencapai kondisi optimal
agar proses fermentasi dapat memperoleh hasil
yang maksimal serta sesuai dengan target yang
direncanakan secara kualitatif ataupun kuantitatif.
Bahan utama fermentasi :
– Mikroorganisme
– Enzim
– Medium/subtrat
– Fermentor/bioreaktor
2. Proses Fermentasi
 Istilah – istilah dalam proses fermentasi :
1. Pertumbuhan  pertambahan secara mikroindividu atau seluruh
kelompok mikroorganisme yang hidup bersama sebagai
satu koloni/biakan
2. Asimilasi
 aktivitas transformasi sebagai komponen dari subtrat
kedalam sel yang berfungsi memberikan bahan-bahan
yang diperlukan bagi pertumbuhan dan aktivitas hidup
3. Biosintesa  pembentukan senyawa kompleks di dalam sel dalam
jumlah yang lebih besar dari kebutuhan pemeliharaan
aktivitas hidup normal. Contoh : vitamin, enzim dll
4. Desimilasi  terjadi di dalam sel dan hasilnya dilepaskan ke media
lingkungan. Contoh : karbohidrat, as. Amino
 Reaksi Fermentasi :
C6H12O6
2CH3CHOHCOOH + 22,5 kkal
(as. laktat)
Energi yg dibebaskan digunakan untuk :
• Asimilasi
• Biosintesa
• Mempetahankan aktivitas hidup
• Keluar dalam bentuk panas
Energi hanya
sebagian
 Proses Fermentasi  proses pemecahan karbohidrat dan asam amino
secara anaerob dan aerob
 Pemecahan Karbohidrat
Tahap I  Polisakarida
dipecah
heksosa/pentosa
Tahap II  Gikolisis (meyerhof embden)
Pemecahan heksosa
as. piruvat
Tahapan Glikolisis
Heksosa
(1)
ADP
ATP
Glukosa 6 - phosphat
(2)
Fruktosa 6 - phosphat
(3)
ADP
ATP
Fruktosa 1,6 - diphosphat
(4)
Dehidroksi aseton
phosphat
+
Gliseraldehida
3 - phosphat
(5)
(6)
DPNH + H+
DPN
1,3 - diphosphogliserat
2ADP
(7)
2ATP
3 - phosphogliserat
(8)
2 - phosphogliserat
(9)
phosphoenol
2ADP
H2O
piruvat
(10)
2ATP
asam piruvat
Gambar : Skema Glikolisis (meyerhof embden)
Cat  tahap-tahap proses glikolisis terjadi pada katabolisme anaerobik maupun aerobik
 Katabolisme Aerobik
As. Piruvat
Oksidasi
as. Asetat
dekarboksilasi
Co-enzyma
acetyl-CoA
siklus kreb
 Katabolisme anaerobik
As. Piruvat
streptococcus
DPNH + H+
DPN
asam laktat
3. Medium Fermentasi
 Fungsi Medium Fermentasi 
 Sifat Fisik Medium :
 Medium padat
 Medium Cair
menyediakan semua nutrisi yang
dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk
memperoleh energi, pembentukan sel dan
biosintesis produk-produk metabolisme.
 Proses fermentasi dilakukan melalui :
 Kultur Permukaan
 medium padat, semi padat dan cair
 Kultur terendam
 medium cair

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Komponen Medium
Air (deionisasi, penambahan garam, pengaturan pH)
Karbon (molase, serealia, kentang)
Nitrogen (senyawa anorganik : garam amonia & nitrat)
(senyawa organik : as. Amino, urea, protein)
Mineral (magnesium, phosphat, kalium sulfur, Calcium, Chlorin)
Vitamin (Vit. C)
Buffer
Anti buih
Contoh : Proses fermentasi
Buih (masalah)
protein dalam medium
Cara mengatasi :
1. Pemurnian parsial terhadap nutrien yg kompleks
2. Modifikasi pH, suhu, aerasi & agitasi
3. Penambahan anti buih (alkohol, ester)
 Medium fermentasi dapat berupa :
- Medium sintesis  medium lab.
- Medium kasar
 1. Molase
2. Serealia
3. Pati
4. Glukosa/sukrosa
5. Garam
6. Urea
7. Nitrat
8. Tepung kedelai
Sumber C
Sumber N
 Formulasi medium
 Formulasi medium penting untuk :
 Perencanaan penelitian laboratorium
 Pengembangan skala pilot plan
 Proses industri fermentasi


Sumber
karbon
Komponen medium haruslah memenuhi kebutuhan elemen dasar untuk
pembentukan biomssa dan produk fermentasi serta dapat menyediakan energi
yang cukup untuk biosintesis & pemeliharaan sel.
Dasar perhitungan ===> pers. Stoichiometri pertumbuhan sel dan
pembentukan produk yang dinyatakan
secara kuantitatif; yaitu :
+
Sumber
nitrogen
+
Kebut.
lain
===>
Sel
+
Produk
+
CO2
+
H2O
Tabel : Komposisi elemen bakteri, khamir & kapang (%berat kering)
Elemen
Karbon
Hidrogen
Nitrogen
Phosfor
Sulphur
Kalium
Natrium
Calcium
Magnesium
Chlorida
Besi
Bakteri
Khamir
Kapang
50-53
7
12-15
2.0-3.0
0.2-1.0
1.0-4.5
0.5-1.0
0.01-1.1
0.1-0.5
0.5
0.02-0.2
45-50
7
7-11
0.8-2.6
0.01-0.24
1.0-4.0
0.01-0.1
0.1-0.3
0.1-0.5
0.01-0.5
40-63
7-10
0.4-4.5
0.1-0.5
0.2-2.5
0.02-0.5
0.1-1.4
0.1-0.5
0.1-0.2
 Sterilisasi medium
 Sterilisasi medium perlu karena :
1. Medium mungkin mengandung sel vegetatif dan spora dari komponen medium
2. Air yang digunakan tidak bersih
 Faktor-faktor yang mempengaruhi keberhasilan sterilisasi :
1. Jumlah dan jenis mikroorganisme dalam medium
2. Morfologi mikroorganisme
3. Komposisi medium fermentasi
4. pH
5. Ukuran partikel tersuspensi
 Metode sterilisasi medium
1. Sterilisasi sistem “Batch”
a. Injeksi uap panas ke dalam mantel fermentor atau coil yang terdapat di bagian dalam
fermentor
b. Injeksi uap panas langsung ke dalam larutan amedium
2. Sterilisasi sistem kontinyu :
a. “Continuous injector flash cooler”
b. “Continuous plate heat exchange”
 Sistem kontinyu :
- Penggunaan energi lebih tinggi
- Kerusakan medium dapat dihindari
- Suhu yang digunakan 140oC, waktu 30-120 detik
4. Tahapan Proses Fermentasi
1. Media fermentasi
2. Penyiapan starter/kultur :
a. Regenerasi starter/kultur dari agar miring :
Kultur segar
inokulasi
tercapai pertumbuhan optimum
b. Kultur/starter pada media cair :
 Tujuan  untuk mengadakan adaptasi kultur/starter dengan
medium yang digunakan
 Jumlah inokulum 10% dari volume fermentasi
3. Sterilisasi :
Tujuan  mematikan mikroorganisme pencemar atau yang tidak
dikehendaki sehingga proses fermentasi berjalan
sempurna.
4. Pemanenan/pemurnian hasil
Produk fermentasi dapat berupa :
 Larutan encer (konsentrasi ) yg mengandung
mikroorganisme
 Bagian sel
 Komponen medium larut dan tidak larut
 Metabolik lainnya
Mempersulit
pengumpulan
akhir
Tahapan pengumpulan akhir (produk) adalah :
1. Sentrifusi/filtrasi
2. Fraksinasi/ekstraksi
3. Pemurnian produk dengan pengendapan fraksinasi menggunakan
teknik kromatografi.
II. MIKROORGANISME DAN KULTUR FERMENTASI
1.
Kriteria Mikroorganisme Industri Fermentasi
 Ciri-Ciri Strain Mikroorganisme Unggul :
1. Strain unggul
2. Secara genetik, strain stabil
3. Strain dapat memproduksi sel vegetatif, spora atau unit-unit reproduksi
lainnya
4. Strain mampu tumbuh dg cepat dan kuat saat diinokulasi
5. Strain dapat menghasilkan produk yg diinginkan dalam jangka waktu yg
pendek dan tidak menghasilkan produk lain yg beracun
6. Strain mampu melindungi diri dari kontaminasi
7. Strain mampu disimpan dalam jangka waktu lama
8. Strain dapat menerima perubahan oleh bahan-bahan mutagenik lainnya.
2. Sumber Mikroorganisme Industri Fermentasi
1. Diisolasi dari alam (tanah, air, tanaman, dll)
2. Koleksi kultur   Kultur siap dipakai
 Dikelola oleh badan penelitian fermentasi/swasta
 Hasilnya merupakan hasil isolasi secara terus-menerus
3. Isolasi dan Identifikasi mikroorganisme

Cara-cara isolasi :
1. Isolasi pada agara cawan :
 Metode Gores
1
4
5
3
Goresan Langsung
2
Goresan Kuadran
 Metode agar tuang
2. Isolasi dalam medium cair
3. Isolasi sel tunggal
4. Isolasi pada media seleksi-kultur diperkaya :

Kultur campuran
ISOLASI
Isolat
IDENTIFIKASI
Tahap – Tahap Isolasi Bakteri
Sampel dari produk fermentasi ikan
cakalang
Pengenceran dilakukan
sampai 10 -6
Medium umum
NA + garam
GPA + garam
NIVEN'S + garam
SM A + garam
Inkubasi, 2 hari pada suhu 30-32oC,
keadaan terbalik
Amati : pertumbuhan koloni yg tumbuh pada
medium ditambahkan garam
konsentrasi 5, 10 dan 15 persen
Diisolasi pada agar miring
STOK KULTUR
Kunci Identifikasi Jenis Bakteri Menurut Shewan et al. (1970)
REAKSI GRAM
+
-
bulat
katalase +
batang
katalase -
Uji O/F
Baird-Parker
katalase -
Streptococcus
Pediococcus
Leuconostok
O
batang
mikrofilik
tanpa spora
Uji O/F
Hugh & Liefsons
katalase +
anaerobik
membentuk spora
oksidase +
(20-80%)
membentuk
spora
oksidase tanpa spora
Bacillus
Corynebacterium
F
O
F
Leuconostok
Lacrobacillus
Brochothrix
Micrococcus
Clostridium
Staphylococcus
oksidase +
Aeromonas
Vibrio
Koagulase +
oksidase -
Enterobacteriaceae
Koagulase motil
oksidase +
S aureus
Staphylococcus
spesies lain
Flagela polar
Oksidat (H&L)
berwarna fluoresencens
hijau
Pseudomonas
(Gp.I)
tidak
berfluoresencens
Pseudomonas (Gp.II)
Flagela Periterikat
Alcaligenes
Agrobacterium
alkalin (H&L)
Pseudomonas (Gp.III)
non-motil
tdk
berwarna
oksidase +
warna
kuning
oksidase -
Flavobacterium
Cytophaga
Moraxella
Acinetobacter
 Identifikasi Bakteri
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Kultur dimurnikan
Ditetapkan apakah organisme bersifat fototropik, aerobik atau anaerobik.
Diamati sifat morfologinya dan ada tidaknya endospora
Pengamatan gram
Pengamatan motilitas
Pengamatan pigmen
Pengujian kebutuhan akan oksigen
Jika organisme bersifat kimoheterotrof, dilakukan pengujian disimilasi
glukosa/gula sederhana lainnya
Diidentifikasi dengan “Bergey’s Manual”  isolat dalam grup
Pengujian lanjutan untuk membedakan di antara jenis
Pengujian lengkap untuk membedakan di antara spesies
 Identifikasi
Identifikasi Bakteri
Kapang

1. Agar cawan   Metode goresan
1.
Kultur dimurnikan
 Metode tuang
Ditetapkan
2.2.“ Slide
Culture” apakah organisme bersifat fototropik, aerobik atau anaerobik.
3. Diamati
sifatselembar
morfologinya
tidaknya7x7
endospora
Letakkan
kertas dan
filterada
berukuran
cm2 di dasar cawan patri
4. Pengamatan
gramml gliserol 10 % keatas kertas tersebut
Tuangkan 5-10
Letakkan batang
gelas berbentuk huruf U
5. Pengamatan
motilitas
Di atas batang
gelas dudukkan gelas obyek dan disampingnya gelas
6. Pengamatan
pigmen
penutup steril
7.
Pengujian kebutuhan akan oksigen
 Secara aseptis tuangkan cairan PDA keatas gelas obyek
8.
Jika organisme bersifat kimoheterotrof, dilakukan pengujian disimilasi
 Inokulasikan spora kapang diatas obyek gelas
glukosa/gula sederhana lainnya
 Inkubasikan pada suhu kamar (32oC selama 3-7 hari)
9.
Diidentifikasi dengan “Bergey’s Manual”  isolat dalam grup
 Amati menggunakan mikroskop
10. Pengujian lanjutan untuk membedakan di antara jenis
11. Pengujian lengkap untuk membedakan di antara spesies
 Cara Identifikasi Kapang
 Secara mikroskopik, preparat kapang diamati morfologinya yaitu :
1. Hifa septat atau nonseptat
2. Miselium terang/keruh
3. Miselium berwarna/tidak berwarna
4. Memproduksi/tidak memproduksi spora seksual
5. Ciri-ciri kepala pembawa spora
7. Penampakan sporangiofora / konidiofora
8. Adanya struktur/spora spesifik (stolon, rhizoid atau “foot sel”)
 Contoh Kunci Identifikasi Kapang
 Ordo Mucorales
 Sifat umum : - hifa nonseptat
- spora aseksual adalah sporangiospora
I. Mempunyai sporangiola -------------------------------- Thamnidium
II. Tidak membentuk sporangiola
A. Membentuk Rhizoid dan stolon,
sporangiofora muncul pada noda ---------- Rhizopus
B. Tidak memiliki Rhizoid/stolon,
Suspensor zigospora besar --------- -------- Mucor
Sporangiofora
Kolumela
Sporangium
Rhizoid
Sporangiofora
(non septat)
Mucor
Rhizopus
 Identifikasi Khamir
1. Sifat morfologi :
 Reproduksi vegetatif
 Bentuk sel vegetatif
2. Sifat kultur :
 Karakteristik pertumbuhan dlm medium cair
 Karakteristik pertumbuhan dlm medium padat
3. Sifat fisiologi :
 Penggunaan senyawa karbon
 Penggunaan Nitrogen
 Pertumbuhan dlm medium tanpa vitamin
 Pertumbuhan dlm medium dg tekanan osmotik
 Pertumbuhan pada suhu
 Produksi asam
 Produksi senyawa ekstraseluler
 Hidrolisis urea
 Pemecah lemak
 Pembentuk pigmen
Caranya :
1. “slide culture”
2. Metode Gores
3. Pewarnaan
4. Mikroskop
Caranya :
Medium cair
+
Glukosa, dll
+
Tabung Durham
Pos
- ada gas
- warna berubah
4. Reproduksi seksual :
 Karakteristik askus dan askospora
 Infertilitas pada khamir Ascomycetes
Contoh : Kunci Identifikasi
1. Reprod. veg. dg pembentukan septat & pembelahan --- Shizosaccharomyces
2. Reproduksi dg pertunasan ------------------------------------ Endomycopsis
3. Membentuk Askospora bulat --------------------------------- Saccharomycetes
4. Pemeliharaan dan Pelestarian Kultur
 Tujuan : 1. Mencegah terjadinya perubahan genetik akibat seleksi dan mutasi alam
2. Mencegah kontaminasi
3. Mempertahankan viabilitas sel
 Cara-Cara Penyimpanan Kultur
1. Penyimpanan pada suhu rendah :
a. Penyimpanan pada agar miring
b. Penyimpanan spora dalam air
c.. Penyimpanan dengan nitrogen cair
2. Penyimpanan dalam bentuk kering :
a. Kultur tanah
b. Lyophilisasi
 Prinsip Lyophilisasi  1. Penurunan suhu dibawah titik beku untuk menurunkan
aktivitas enzim
2. Penghilangan air sel dengan cara pengeringan vakum
untuk menghambat metabolisme
 Cara Lyophilisasi 
1. Sel-sel dalam fase stasioner (jumlah sel, 1010-1011 sel/ml dibuat
suspensi dalam medium pelindung ( susu, serum atau natrium
glutamat)
2. Beberapa tetes suspensi dimasukkan ke dalam ampul  bekukan
 vakum sampai sublimasi selesai
3. Ampul ditutup dan disimpan dalam refrigerator
 Pelestarian Kultur
Kultur m.o berguna
Untuk dikembangkan
 Menghasilkan antibiotik
 Menghasilkan asam amino
LESTARIKAN
Lembaga Pengumpul Kultur
Nama Lembaga
Metode
Kultur
1.
ATCC
Kering beku
Nitrogen cair
Mycoplasmatoles fasa L
Alga dan Protozoa
2.
CBS
Nitrogen cair
Fungi
3.
CMI
Nitriogen cair
Fungi
4.
IFO
Kering vakum
Bakteri
5.
FERM
Agar
Bakteri
6.
NRRL
Liofilisasi
Bakteri dan kapang
Ket  ATCC
: The American Type Culture Collection (USA)
CBS
: Centralbureau Voor Schimmel Culturen (Belanda)
CMI
: Cemmeonweath Mycological Institute (Inggris)
IFO
: Institute for Fermentation (Jepang)
FERM : Fermentation Research Institute (Jepang)
NRRL : Northem Regional Research Center (USA)
5. Fermentor (Bioreaktor)
 Pengertian Fermentor  Suatu reaktor yang digunakan untuk reaksi biologis
dari suatu proses bioteknologi, baik menggunakan enzim
larut, sel bebas dari mikroorganisme, tanaman maupun
hewan ataupun enzim/sel imobilisasi
 Fungsi fermentor
 1. Memberikan lingkungan tetap bagi optomasi
pertumbuhan mikroorganisme dan aktivitas
metabolisme dalam menghasilkan suatu produk
yang diinginkan
2. Mencegah kontaminasi produksi dari lingkungan
pada kultur sambil mencegah pelepasan kultur ke
kultur lingkungan
 Syarat Bahan Fermentor  - Bersifat tidak beracun (baja tahan karat)
- Mampu menahan tekanan uap
- Tahan terhadap korosi kimia dan elektrolit
 Kapasitas Fermentor  - Skala laboratorium (1-2 liter)
- Skala pilot plan (100-1000 liter)
- Skala industri ( > 1000 liter)
Sumbat Kapas
suspensi
kultur
berotasi
Gelas goncang Erlenmeyer
Skema Sederhana Bioreaktor
inokulum
tekanan
uap air
Saluran
penghisap
titik pengambilan contoh
pengontrol
suhu
filter udara
keluar
pengontrol
laju air
udara
Bafel
Pemasukan
air dingin
Pengaduk
(impeler)
Pengontrol
pH
uap air
saluran utk
pemanasan
 Fungsi Komponen Fermentor
1. Pengaduk/Impeler
a. Untuk mengurangi ukuran gelembung udara, memberikan ruang penyebaran
oksigen yang lebih besar dan untuk menurunkan difusi
b. Untuk memelihara lingkungan yang seragam diseluruh bagian fermentor
Bentuk-bentuk pengaduk
1. Turbin Cakram
2. Cakram saring
3. Turbin terbuka
4. Baling-baling
2. Bafel
 Fermentor  4 Bafel
 Fungsi Bafel  untuk mencegah pusaran dan memperbaiki efisiensi aerasi
3. Sistem Aerasi
 Tujuan
 Untuk menyediakan oksigen dalam jumlah yang cukup kepada
mikroorganisme yang bearada pada kultur, agar kebutuhan
metaboliknya terpenuhi dengan baik
 Aturan Dasar Rancangan fermentor
 Tujuan : untuk menjaga agar proses fermentasi dapat berlangsung tanpa
kontaminasi
 Aturan-aturan :
1. Tidak boleh ada hubungan antara bagian sistem yang steril dengan non steril
2. Kurangi hubungan berbentuk gelangan oleh gerakan atau fibrasi alat dan
kenaikan suhu
3. Pergunakan las untuk seluruh konstruksi
4. Hindari ruang-ruang benbentuk leher
5. Senua bagian sistem harus steril (uap)
6. Gunakan katup-katup yang mudah dibersihkan/disterilkan
7. Tekanan dalam fermentor harus tetap pos
 Tipe Fermentor
1. Fermentor Batch (FB)
2. Fermentor Teraduk Kontinu (FTK)
3. Fermentor Tubular (FT)
4. Fermentor Tercair Berbutiran (FTB)
Subtrat
Subtrat
Subtrat
Subtrat
(1)
(2)
(3)
produk
(1)
(2)
Fermentor Teraduk Kontinu (FTK)
Produk
Kons. inlet
substrat
substrat
Jarak aksial
Fermentor Tubular (FT)
Produk
Kons. inlet
substrat
substrat
Jarak aksial
Fermentor Tercair Berbutiran (FTB)
(3)
6. Penggandaan Skala Fermentasi
Pengertian Penggandaan Skala  Suatu proses perallihan dari suatu kegiatan
produksi skala laboratorium ke skala industri
 Tahapan Pelaksanaan :
1. Skala Laboratorium
2. Skala Pilot Plan
3. Skala Industri

Seleksi
Ukuran :
Fungsi :
(-) Tab. reaksi/
kocok 500 ml
(-) Seleksi kultur
pengembangan
Pilot Plan
(-) 5 - 40 - 200 liter
(-) Optimasi faktorfaktor lingkungan
Industri
(-) 5000 - 100.000 liter
(-) membawa proses ke arah
keuntungan perusahaan
 Fungsi penggandaan skala dalam pengembangan mikrobiologik :
1. Untuk menerapkan penemuan proses-proses baru kedalam skala industri
2. Untuk memperbaiki kultur mikroorganisme yang tersedia dengan
mengembangkan strain-strain yang lebih baik, medium yang lebih efisien
dan peralatan yang lebih sempurna
 Kondisi Lingkungan Optimal dalam Penggandana Skala
1. Faktor kimia : konsentrasi subtrat
2. Faktor fisik : Kemampuan pindah panas dan pencampuran
 Dasar-Dasar Metode Penggandaan Skala
1. Konstanta gaya gunting
2. Konstanta waktu pencampuran
3. Bilangan Reynolds
4. Faktor momentum
5. Efek Pengadukan
V. MEKANISME KETAHANAN MIKROORGANISME
TERHADAP PROSES PENGOLAHAN
Pendahuluan
 Tujuan pengolahan pangan :
Memperpanjang masa simpan atau mengawetkan, membuat produk lain baik
setengah jadi maupun yang siap untuk dikonsumsi meningkatkan daya cerna
dan penerimaannya.
 Tujuan pengawetan terhadap bahan pangan :
1. Mencegah kerusakan fisik
2. Mencegah kerusakan kimia
3. Mencegah kerusakan biologis (mikrobiologi)
 3 kelompok proses pengawetan anti mikrobial terhadap pangan :
1. Proses pengawetan yang bersifat membunuh mikroorganisme
2. Proses pengawetan yang bersifat menghambat/memperlambat
pertumbuhan mikroorganisme
3. Proses pengawetan yang mencegah masuknya mikroorganisme kedalam
bahan pangan
1. Ketahanan Mikroorganisme Terhadap Panas
Pengawetan makanan
suhu tinggi
mempengaruhi
1.
2.
M.o.
Mutu
Pada makanan yg
diawetkan
Cara-cara pengawetan dengan pemanasan :
1. Pasteurisasi
Tujuan :
1. Untuk membunuh semua mikroorganisme patogen
2. Mengurangi jumlah mikroorganisme penyebab kerusakan makanan
Pasteurisasi
Low Temperature Long Time (LTLT)
(suhu 62,8 oC ~ 30’)
High Temperature Short Time (HTST)
(Suhu 71,7 oC ~ 15’)
Suhu pasteurisasi membunuh mikroorganisme :
- Khamir
- Kapang
- Bakteri gram negatif
- Sel vegetatif bakteri gram positif
 Kelompok mikroorganisme yg tahan suhu pasteurisasi :
1. Bakteri thermodurik : - Streptococcus
- Lactobacillus
2. Bakteri termofilik : - Bacillus
- Clostridium
2.


Sterilisasi
Tujuan :
untuk membunuh semua mikroorganisme yang ada dengan cara
pengawetan dengan suhu tinggi (suhu 121 oC ~ 15’)
(suhu 135-150 oC ~ 2-6 detik)
Sterilisasi komersial : Sterilisasi untuk membunuh semua mikroorganisme
pembusuk yang dapat tumbuh pada kondisi penyimpanan
yang normal. Contoh : makanan kaleng
Suhu & waktu sterilisasi dipengaruhi :
1. Sifat-sifat bahan pangan
2. pH
Ketahanan panas diantara spesies mikroorganisme :
Suhu optimum
pertumbuhan m.o.
1.
2.
3.
Mikroorganisme psikrofilik
Mikroorganisme mesofilik
Mikroorganisme termofilik
2. Ketahanan Mikroorganisme terhadap Aktivitas Air Rendah
 Tujuan penurunan a : untuk menghambat pertumbuhan sel vegetatif, yaitu
dengan cara pengeringan, penambahan garam atau
gula.
 Kebutuhan a tiap mikroorganisme berbeda :
- Bakteri a > 0,90
- Khamir a > 0,88
- Kapang a > 0,80
 Kebusukan makanan dapat dicegah dengan pengaturan a < 0,70
 Mekanisme ketahanan m.o terhadap a rendah :
dapat mengimbangi
Produksi senyawa-senyawa tertentu
M.O.
tekanan osmotik diluar
(dapat meningkatkan tekanan osmotik dalam sel)
menyerap air kembali
m.o. berkembang biak
Contoh :
1. Bakteri  asam-asam amino, K+ dan glukosa
2. Khamir  alkohol polihidrat
 Kecepatan pertumbuhan sel pada a rendah lambat, karena sebagian energi
digunakan untuk mensintesis komponen intraseluler
 Sel m.o. dapat mengimbangi perubahan a disekelilingnya, tetapi kemampuan sel
terbatas sehingga pada a yang sangat rendah/tekanan osmotik sangat tinggi 
pertumbuhan sel terhenti
 Bakteri yang tahan garam dikelompokkan :
1. Bakteri halofilik (Halobacterium)
2. Bakteri halodurik (Pseudomonas)
 Khamir yang tahan gula dikelompokkan :
1. Khamir osmofilik (Saccharomyces)
2. Khamir osmodurik (Saccharomyces rouxii)
3. Ketahanan mikroorganisme terhadap keasaman tinggi dan senyawa lipofilat
 Pengasaman adalah salah satu cara pengawetan makanan
Proses pengasaman  1. Penambahan asam
2. Fermentasi asam
 Perbedaan :
Penurunan a
pH rendah
 Sel vegetatif pertumbuhan
dihambat,
dimana
pada
proses adaptasi sel vegetatif
dipindahkan kedalam medium
 Tidak menunjukkan proses
adaptasi tetapi kecepatan
pertumbuhannya akan segera
berubah
 Mikroorganisme yg ditumbuhkan dalam pH yg tidak optimal,
menyebabkan :
1. Sel m.o. Umumnya bereaksi untuk mempertahankan pH konstan di dalam
sel
2. Pada waktu pH diturunkan, proton dalm jumlah tinggi pada medium akan
masuk ke dalam sitoplasma sel
3. Proton harus dihilangkan dari dalam sel untuk mencegah denaturasi
komponen-komponen sel
 Untuk menghilangkan proton keluar sel  perlu energi.
Karena terjadi gradien konsentrasi (konsentrasi rendah ke tinggi)

PH
energi
akan mengakibatkan :
Energi untuk sintesis komponen-komponen sel
berkurang, sehingga :
1. Pertumbuhan sel menjadi lambat
2. Pertumbuhan sel berhenti

Pengawetan makanan dengan asam Lipofilat lemah
Misal : - Asam sorbat
Mencegah kerusakan mikrobiologi karena :
- Asam benzoat
- Asam propionat
Kelarutannya dalam bentuk tidak terdisosiasi
didalam larutan membran sel dan aktivitasnya
sebagai ionofor proton
Contoh : asam sorbat dapat menghambat
germinasi spora Bacillus cereus
4. Ketahanan Mikroorganisme Terhadap Suhu Rendah
 Pengawetan makanan
dgn suhu rendah
1.
2.
3.
1.
2.
Aktivitas m.o. duperlambat
Aktivitas m.o. Berhenti (suhu freezer)
Suhu chilling : 5 – 7 oC
Suhu refrigerator : 10 – 15 oC
Suhu freezer : < 0 oC
 Aktivitas m.o diperlambat/berhenti
m.o. dikatalis oleh enzim
Reaksi-rekasi metabolisme didalam sel
Kecepatan reaksi
Suhu
Contoh :
• Bakteri psikrofil  Pseudomonas
Acinetobacter
• Kapang
 Penicillium
Mucor
• Khamir
 Debariomyces
Torulopsis
 Proses pembekuan  1. Kematian
2. Kerusakan