faktor penyebab kerusakan pangan

FAKTOR PENYEBAB KERUSAKAN PANGAN

Bahan pangan

PENYEBAB UTAMA KERUSAKAN BAHAN PANGAN

• Pertumbuhan dan aktifitas mikroba

• Aktifitas enzim bahan pangan

• Serangga

• Parasit

• Tikus

• Suhu

• Kadar air

• Oksigen

• Sinar

• Jangka waktu penyimpanan

BAKTERI, RAGI DAN KAPANG

Kontaminasi:

Udara

Wadah

Setelah dikupas kulitnya

Kotoran hewan

Ekskret

Saluran pencernaan

Kontaminasi oleh Pseudomonas, Alcaligenes, Micrococcus, Achromobacter, Corynebacterium

Kontaminasi spora bakteri, spora kapang

Dilakukan sterilisasi dengan pemanasan

KEBERADAAN MIKROBA DI DALAM BAHAN PANGAN

• Hidrolisis pati oleh enzim • Hidrolisis lemak menyebabkan ketengikan • Merusak protein menghasilkan bau busuk • Membentuk lendir, busa, gas warna, racun, asam, dll Jenis bakteri berdasar kisaran suhu: • Termofilik (45-55°C) • Mesofilik (20-45°C) • Psikrofilik (< 20°C) Jenis bakteri berdasar kebutuhan oksigen: • Aerob (membutuhkan oksigen) • Anaerob (tidak membutuhkan oksigen) • Aerob fakultatif (tidak terlalu tergantung oksigen)

MIKROBA BAHAN MAKANAN

Senyawa utama penyusun bahan makan terdiri dr protein, lemak, dan karbohidrat sangat mudah diuraikan oleh kegiatan mikroba yg ada di dalamnya secara enzimatik.

Proses berlangsung secara anaerobik dan aerobik

Kehadiran mikroba: ada yg menguntungkan dan ada yg merugikan

MIKROBA BAHAN MAKANAN

Mikroba yg menguntungkan:

Berperan dalam proses: penghasil makanan fermentasi.

Fermentasi dibedakan menjadi dua macam:

1. Fermentasi alkoholis: bir, anggur, tuak, brem, sider, dll

2. Fermentasi non-alkoholis: tempe, kecap, tauco, terasi, yogurt, keju, dll

Contoh fermentasi alkoholis:

Pembuatan tempe: Rhizopus oligosporus dan R. stolonifer

Pembuatan tape: saccaromyces serevisiae

MIKROBA YG MENGUNTUNGKAN

Berperan dalam peningkatan nilai gizi (nutrisi) makanan

Berperan dalam pengadaan bau dan cita rasa

Berperan dalam pengubahan warna

Peran langsung: konsumsi langsung

MIKROBA MERUGIKAN

Jika kehadiran mikroba tersebut dalam bahan makanan akan: merubah bau, rasa dan warna yg tidak dikehendaki Menurunkan berat atau volume Menurunkan nilai gizi Merubah bentuk dan susunan senyawa Menghasilkan toksin (senyawa racun) Kerusakan yg paling umum adalah pembusukan yg disebabkan oleh bakteri atau jamur.

Contoh: Pembusukan pd telur oleh

bakteri Acromobacter, Pseudomonas, Proteus, Alcaligenes, dll

Pembusukan pd buah dan umbi-umbian: Xanthomonas, Mucor, Rhizopus, Asperrgillus, Penicillium, Ragi, dll

Pembusukan pd daging dan ikan: Serratia, Micrococus, bacillus, Achromobacter, pseudomonas, staphylococcus, dll

BAKTERI PENGHASIL SENYAWA YG KHAS

Penghasil amoniak: Achromobacter, Flavobacterium,

Penghasil indol: Sarcina, Pseudomonas

Penghasil Trimetilamin: Enterobactericeae dan Erwinia

Penghasil asam laktat: diplococus, Streptococcus, Pediococcus, Leuconostoc, Lactobaillus

Kerusakan bahan pangan dapat disebabkan tingginya kadar air pd bahan makanan tsb, misal: kadar air pd beras paling baik 14% sehingga kemungkinan mikroba tumbuh dan berkembangbiak sangat kecil.

KERUSAKAN BAHAN MAKANAN

Kadar air yg terlalu tinggi dalam bahan makanan

pH yang melibihi range untuk pertumbuhan mikroba

Kerusakan pd susu ditandai dengan: rasa asam, dihasilkan gas, proteolisys, tidak homogen (terdapat butiran).

Kerusakan pd susu bisa diakibatkan adanya aktivitas bakteri: Streptococus lactis, Bakteri coli, Clostridium, Micrococcus, Enterobacter, dll

KEBERADAAN ENZIM PADA BAHAN PANGAN

Reaksi biokimia lebih cepat

Aktifitas enzim dapat dihentikan dg pemanasan, perlakuan kimia, radiasi dan perlakuan lain.

Enzim yang menguntungkan:

Papain utk mengempukkan daging

Pektinase utk menjernihkan sari buah

Rennet utk menggumpalkan protein susu

KERUSAKAN BAHAN MAKANAN

Kerusakan bahan makanan hasil olahan ditandai dengan: kemasan mengembung dan berbau, berwarna bintik kelabu, bintik karat, bintik jamur, tercium bau asam laktat.

Penyebab kerusakan bahan makanan olahan: Bacteri coli, Leuconostoc, Enterobacter, salmonella, Clostridium, Propionobacterium,Cladospirilium, Penicilium, dll

MIKROBIOLOGI PASCA PANEN

Beberapa jenis jamur yg tumbuh pada bahan makanan setelah dipanen, misal: Aspergillus, Penicilium, Fusarium.

Kehadiran jamur dan ragi pada beras berhubungan erat dengan asal bahan tersebut diperoleh:

1. Lapangan atau lahan pemeliharaan

2. Kontaminasi pada saat pengangkutan, pengolahan, penyimpanan

3. Udara

4. Benda asing spt: debu, kotoran hewan, asap, dsb

MIKROBIOLOGI PASCA PANEN

Akibat pertumbuhan jamur dan ragi pada bahan makanan akan menyebabkan keadaan yang cepat diketahui seperti:

1. Penurunan volume atau berat

2. Perubahan warna 3. Tercium bau asam,

akumulasi mikotoksin Jenis jamur yang

menghasilkan mikotoksin: Aspergillus, Penicilium, Fusarium,

MIKROBIOLOGI PASCA PANEN

Faktor lingkungan yg mempengaruhi pertumbuhan mikroba penghasil mikotoksin pada makanan:

1. Kadar air

2. Temperatur

3. Nilai substrat

4. Aerasi

5. Bentuk fisik makanan

6. pH

7. Ada tidaknya zat antimikrobia

Antimicrobial in Food

Zat Antimicrobia

coumarins – fruits and vegetables

lysozyme – cow’s milk and eggs

aldehydic and phenolic compounds – herbs and spices

allicin – garlic

polyphenols – green and black teas

Food Damage

Kerusakan pada Makanan

Berasal dari pertumbuhan mikroba dalam makanan

suksesi mikroba

makanan yang berbeda mengalami berbagai jenis proses pembusukan

Beberapa mikroba dapat menghasilkan toksin

Microorganisms in Food

Toxins ergotism

Toksin yang disebabkan oleh pertumbuhan fungi pada biji-bijian.

aflatoxins

Toksin yang bersifat carcinogens dihasilkan dari fungi yang menginfeksi biji-bijian dan kacang-kacangan.

fumonisins

Toksin karcinogen yang dihasilkan dari jagung yang produced in fungus-infected corn

PENGAWETAN BAHAN MAKANAN

1. Pengawetan secara fisik - pengeringan - temperatur rendah - temperatur tinggi - filtrasi 2. Pengawetan secara radiasi,

sinar UV, sinar gamma, sinar X

3. Pengawetan secara biologis, dengan silase

4. Pengawetan secara kimia - pH rendah - larutan garam - larutan gula - larutan antibiotik

PENGAWETAN MAKANAN

Pengawetan makanan secara kimiawi

Tujuan Pengawetan Makanan

Pasteurization

membunuh patogen dan secara substansial

mengurangi jumlah organisme pembusukan

Pemanasan pada suhu tertentu untuk jangka waktu yang berbeda

pemanasan lebih singkat menghasilkan peningkatan rasa

KERACUNAN MAKANAN (FOOD BORNE DISEASE)

Penyakit yang disebabkan karena kontaminasi bahan pangan oleh mikroorganisme

Dapat dibedakan menjadi :

keracunan makanan, disebabkan karena: makan makanan yang mengandung toksin

infeksi makanan, disebabkan karena: memakan makanan yang mengandung mikroorganisme patogen

KERACUNAN MAKANAN OLEH Staphylococcus aurreus

Mikroorganisme patogen oportunistik

Ditemukan pada kulit dan saluran pernafasan pada manusia

Menghasilkan enterotoksin

KERACUNAN MAKANAN OLEH Clostridium sp

Bakteri gram positif, anaerob, dan menghasilkan endospora

Pemanasan dan sterilisais dapat membunuh sel vegetatif tetapi tidak dapat membunuh spora

INFEKSI Salmonella

Termasuk Enterobacteriaceae

Menimbulkan infeksi pada saluran pencernaan dan tifus

Kontaminasi terjadi apabila tempat pemrosesan bahan pangan kotor

INFEKSI Eschericia coli

Merupakan flora normal dalam tubuh

Beberapa starin menghasilkan toksin

Kasus terbaru: keracunan makanan di Jerman disebabkan kontaminasi E.coli dalam sayuran (EHEC)

SERANGGA, PARASIT, TIKUS

Hewan melukai permukaan bahan makanan dg menggigit

pencegahan:

o Fumigasi: biji-bijian dan buah-buahan kering

o Sentrifugasi: pd tepung utk menghancurkan telur serangga

o Pembekuan: cacing pita pd daging

o Rodentisida

PEMANASAN DAN PENDINGINAN

Setiap pemanasan 10°C kecepatan enzim bekerja menjadi dua kali lipat

Pemanasan tinggi menyebabkan denaturasi protein, enzim, vitamin, emulsi dan lemak

Chilling injury = pembekuan yg menyimpang

Thawing = kerusakan tekstur karena pembekuan

KADAR AIR PADA BAHAN PANGAN

• Kadar air bahan rendah, sedangkan kelembaban nisbi tinggi maka terjadi penyerpan air oleh bahan pangan

• Memungkinkan bakteri untuk hidup dalam bahan pangan

• Pengurangan kadar air:

- Pengeringan

- Vacum

- Pengemasan rapat

KEBERADAAN OKSIGEN PADA BAHAN PANGAN

Oksigen dapat merusak vitamin A dan C (oksidasi), warna bahan pangan, cita rasa dan zat kandungan makanan.

Tumbuhnya mikroorganisme aerobik

Pengurangan oksigen:

Vakum

Gas inert (N2) ata CO2

Penambahan pereaksi kimia

KUANTITAS SINAR

Sinar yang berlebih dapat merusak vitamin terutama riboflavin, vitamin A dan vit C

Memperbanyak mikroorganisme cyanophyta

Contoh kerusakan akibat sinar:

- Warna pada susu

- Menigkatkan kadar O2 - Penguraian kemasan plastik pada air minum kemasan sehingga bersifat

karsinogen

WAKTU PENYIMPANAN

Beberapa bahan pangan dpt menurun kualitasnya seiring dengan lama waktu penyimpanan

Penyimpanan juga dapat untuk pengawetan makanan, misalnya pada: keju, anggur, beer.

PRINSIP-PRINSIP PENGAWETAN MAKANAN

• Setelah dipanen, bahan pangan secara fisiologis masih hidup/ masih terjadi reaksi enzimatik

• Untuk menghambat kerja reaksi enzim dilakukan pendinginan dan Control Atmosphere Strorage (CAS) misalnya: menguliti hewan yang baru saja disembelih, dibersihkan, didinginkan.

• Perlakuan lain: - Pemanasan - Pendinginan - Pengeringan - Pengasapan - Radiasi - Penambahan asam, gula, garam dan bahan kimia lain

PEMANASAN

• Pemanasan menyebabkan bakteri mati dalam bentuk vegetatif pd suhu 82-94°C tetapi banyak spora bakteri yang mempu bertahan hingga suhu 100°C

• Utk mematikan spora dan vegetatif bakteri dilakukan pemanasan suhu tinggi 121°C selama 15 menit atau suhu 140-160°C selama 4-5 detik (UHT)

• Misal pemanasan pada susu dan makanan kaleng

PENDINGINAN

Dilakukan pada suhu di bawah -9,5°C menghambat pertumbuhan mikroba psikrofilik.

Penambahan gula, garam dpt menurunkan titik beku

Hindari terjadinya “thawing”

GAMBAR MAKANAN BEKU

PENGERINGAN

Pengeringan bahan pangan juga mengakibatkan pengringan cairan dr sel bakteri sehingga menghambat pertumbuhan bakteri

Kebutuhan air bakteri water activity (Aw) 0,75 – 1,00, kapang 0,62

Pengeringan dapat mengurangi kadar air tetapi tidak membunuh mikroba

PENGASAPAN

• Pada bahan daging dan ikan

• Tujuan: mengawetkan dan menambah cita rasa, menghambat oksidasi lemak

• Pengasapan dilakukan dg pembakaran kayu keras yg mengandung bahan pengawet kimia, misal formaldehid, asetaldehid, asam karboksilat, fenol, kresol, alkohol primer dan sekunder.

• Pengasapan dilakukan pada suhu 57°C.

• Memperoleh hasil akhir warna tertentu

RADIASI

Radiasi sinar UV atau radiassi pengion.

Digunakan utk sterilisasi inaktif enzim, mengakibatkan perubahan cita rasa, warna, tekstur dan dpt membahayakan kesehatan.

GAMBAR BAHAN PANGAN RADIASI

BAHAN-BAHAN KIMIA

• Beberapa bahan kimia tidak diijinkan digunakan dalam makanan karena mengganggu kesehatan

• Bahan yg diijinkan dalam jumlah sedikit (0,02%) misal: natrium benzoat, asam sorbat, natrium atau kalium propionat, etil format, sulfur dioksida.

• Penggunaan bahan kimia pangan diatur oleh Badan POM

ASAM

Jumlah asam yg terlalu banyak menyebabkan danturasi protein dan menghambat perkembangbiakan mikroba

Penambahan asam:

- Kultur pembentuk asam (asam laktat, asam asetat)

- Menambahkan asam ke dlm makanan ( asam sitrat,asam fosfat)

GULA DAN GARAM

• Penambahan larutan gula dan garam pekat dapat mengeluarkan kandungan air dalam sel mikroorganisme, sehingga sel akan mengalami plasmolisis, dan terhambat perkembangbiakannya.

• Contoh makanan:

- Ikan asin

- Manisan buah

- dendeng