I. 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

1. Pengertian Teknologi 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)

2. Proses Fermentasi

Energi yg dibebaskan digunakan untuk :• Asimilasi • Biosintesa• Mempetahankan aktivitas hidup• Keluar dalam bentuk panas

Proses Fermentasi proses pemecahan karbohidrat dan asam amino secara anaerob dan aerob

Pemecahan Karbohidrat

Tahap I Polisakarida heksosa/pentosaTahap II Gikolisis (meyerhof embden)

Pemecahan heksosa as. piruvat

Energi hanya sebagian

dipecah

Tahapan Glikolisis

Gambar : Skema Glikolisis (meyerhof embden)Cat tahap-tahap proses glikolisis terjadi pada katabolisme anaerobik maupun aerobik

Heksosa

G lukosa 6 - phosphat

Fruk tosa 6 - phosphat

Fruk tosa 1,6 - d iphosphat

Dehidroks i asetonphosphat

G liseraldehida3 - phosphat

asam piruvat

phosphoenol p iruvat

3 - phosphogliserat

2 - phosphogliserat

1,3 - d iphosphogliserat

(1)

(10)

(9)

(8)

(5)

(4)

(7)

(2)

(6)

(3)

+

2A T P2A D P

A D P A T P

A D P A T P

D P N H + H + D P N

2A D P 2A T P

H 2O

Katabolisme Aerobik

As. Piruvat as. Asetat acetyl-CoA

siklus kreb Katabolisme anaerobik

As. Piruvat asam laktat

Oksidasidekarboksilasi

Co-enzyma

streptococcus

DPNH + H+ DPN

3. Medium Fermentasi

Fungsi Medium Fermentasi menyediakan semua nutrisi yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk memperoleh energi, pembentukan sel dan

Sifat Fisik Medium : biosintesis produk-produk metabolisme.

Medium padat Medium Cair

Proses fermentasi dilakukan melalui : Kultur Permukaan medium padat, semi padat dan cair Kultur terendam medium cair

Komponen Medium1. Air (deionisasi, penambahan garam, pengaturan pH)2. Karbon (molase, serealia, kentang)3. Nitrogen (senyawa anorganik : garam amonia & nitrat)

(senyawa organik : as. Amino, urea, protein)4. Mineral (magnesium, phosphat, kalium sulfur, Calcium, Chlorin)5. Vitamin (Vit. C)6. Buffer7. Anti buih

Contoh : Proses fermentasi Buih (masalah)

protein dalam medium

Cara mengatasi :1. Pemurnian parsial terhadap nutrien yg kompleks2. Modifikasi pH, suhu, aerasi & agitasi3. Penambahan anti buih (alkohol, ester)

Medium fermentasi dapat berupa :- Medium sintesis medium lab.- Medium kasar 1. Molase

2. Serealia3. Pati4. Glukosa/sukrosa5. Garam6. Urea7. Nitrat8. Tepung kedelai

Sumber C

Sumber N

Formulasi medium Formulasi medium penting untuk :

Perencanaan penelitian laboratorium Pengembangan skala pilot plan Proses industri fermentasi

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 :

+ + ===> + + +Kebut. lain H2OCO2ProdukSel

Sumber nitrogen

Sumber karbon

Tabel : Komposisi elemen bakteri, khamir & kapang (%berat kering)

Elemen Bakteri Khamir Kapang

KarbonHidrogenNitrogenPhosforSulphurKaliumNatriumCalciumMagnesiumChloridaBesi

50-537

12-152.0-3.00.2-1.01.0-4.50.5-1.00.01-1.10.1-0.5

0.50.02-0.2

45-507

7-110.8-2.6

0.01-0.241.0-4.0

0.01-0.10.1-0.30.1-0.5

-0.01-0.5

40-63-

7-100.4-4.50.1-0.50.2-2.50.02-0.50.1-1.40.1-0.5

-0.1-0.2

Sterilisasi medium Sterilisasi medium perlu karena :

1. Medium mungkin mengandung sel vegetatif dan spora dari komponen medium2. Air yang digunakan tidak bersih

Faktor-faktor yang mempengaruhi keberhasilan sterilisasi :1. Jumlah dan jenis mikroorganisme dalam medium2. Morfologi mikroorganisme3. Komposisi medium fermentasi4. pH5. Ukuran partikel tersuspensi

Metode sterilisasi medium1. 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 amedium2. 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 fermentasi2. Penyiapan starter/kultur :

a. Regenerasi starter/kultur dari agar miring :

Kultur segar 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

inokulasi

Produk fermentasi dapat berupa : Larutan encer (konsentrasi ) yg mengandung

mikroorganisme Bagian sel Komponen medium larut dan tidak larut Metabolik lainnya

Tahapan pengumpulan akhir (produk) adalah :1. Sentrifusi/filtrasi2. Fraksinasi/ekstraksi3. Pemurnian produk dengan pengendapan fraksinasi menggunakan

teknik kromatografi.

Mempersulit pengumpulan

akhir

II. MIKROORGANISME DAN KULTUR FERMENTASI

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

Ciri-Ciri Strain Mikroorganisme Unggul :1. Strain unggul2. Secara genetik, strain stabil3. Strain dapat memproduksi sel vegetatif, spora atau unit-unit reproduksi

lainnya4. Strain mampu tumbuh dg cepat dan kuat saat diinokulasi5. Strain dapat menghasilkan produk yg diinginkan dalam jangka waktu yg

pendek dan tidak menghasilkan produk lain yg beracun6. Strain mampu melindungi diri dari kontaminasi 7. Strain mampu disimpan dalam jangka waktu lama8. Strain dapat menerima perubahan oleh bahan-bahan mutagenik lainnya.

1. Kriteria Mikroorganisme Industri Fermentasi

3. Isolasi dan Identifikasi mikroorganisme

Cara-cara isolasi :1. Isolasi pada agara cawan :

Metode Gores

Metode agar tuang2. Isolasi dalam medium cair3. Isolasi sel tunggal4. Isolasi pada media seleksi-kultur diperkaya :

Kultur campuran Isolat

IDENTIFIKASI

ISOLASI

Goresan Langsung Goresan Kuadran

1

23

5

4

Tahap – Tahap Isolasi Bakteri

NA + garam

Sampel dari produk fermentasi ikancakalang

Pengenceran dilakukansampai 10 -6

NIVEN'S + garamSMA + garam

GPA + garamMedium umum

Inkubasi, 2 hari pada suhu 30-32oC,keadaan terbalik

Amati : pertumbuhan koloni yg tumbuh padamedium ditambahkan garamkonsentrasi 5, 10 dan 15 persen

Diisolasi pada agar miring

STOK KULTUR

Kunci Identifikasi Jenis Bakteri Menurut Shewan et al. (1970)

REAKSI GRAM

bulat batang batang

katalase + katalase - katalase - katalase + Uji O/FHugh & Liefsons

Uji O/FBaird-Parker

StreptococcusPediococcusLeuconostok

mikrofiliktanpa spora

anaerobikmembentuk spora

oksidase +(20-80%)membentukspora

oksidase -tanpa spora

F O

FO

Micrococcus Staphylococcus

Koagulase + Koagulase -

S aureus Staphylococcusspesies lain

LeuconostokLacrobacillusBrochothrix

Clostridium Bacillus Corynebacterium

oksidase + oksidase -

AeromonasVibrio Enterobacteriaceae

motiloksidase + non-motil

Flagela polar Flagela Periterikat tdkberwarna

warnakuning

Oksidat (H&L)

berwarna fluoresencenshijau

tidakberfluoresencens

Pseudomonas (Gp.I) Pseudomonas (Gp.II)

alkalin (H&L)

Pseudomonas (Gp.III)

AlcaligenesAgrobacterium

oksidase + oksidase -

Moraxella

Acinetobacter

FlavobacteriumCytophaga

+ -

Identifikasi Bakteri

1. Kultur dimurnikan2. Ditetapkan apakah organisme bersifat fototropik, aerobik atau anaerobik.3. Diamati sifat morfologinya dan ada tidaknya endospora4. Pengamatan gram5. Pengamatan motilitas6. Pengamatan pigmen7. Pengujian kebutuhan akan oksigen8. Jika organisme bersifat kimoheterotrof, dilakukan pengujian disimilasi

glukosa/gula sederhana lainnya9. Diidentifikasi dengan “Bergey’s Manual” isolat dalam grup10. Pengujian lanjutan untuk membedakan di antara jenis11. Pengujian lengkap untuk membedakan di antara spesies

Identifikasi Kapang

1. Agar cawan Metode goresan Metode tuang

2. “ Slide Culture” Letakkan selembar kertas filter berukuran 7x7 cm2 di dasar cawan patri Tuangkan 5-10 ml gliserol 10 % keatas kertas tersebut Letakkan batang gelas berbentuk huruf U Di atas batang gelas dudukkan gelas obyek dan disampingnya gelas penutup steril Secara aseptis tuangkan cairan PDA keatas gelas obyek Inokulasikan spora kapang diatas obyek gelas Inkubasikan pada suhu kamar (32oC selama 3-7 hari) Amati menggunakan mikroskop

Identifikasi Bakteri

1. Kultur dimurnikan2. Ditetapkan apakah organisme bersifat fototropik, aerobik atau anaerobik.3. Diamati sifat morfologinya dan ada tidaknya endospora4. Pengamatan gram5. Pengamatan motilitas6. Pengamatan pigmen7. Pengujian kebutuhan akan oksigen8. Jika organisme bersifat kimoheterotrof, dilakukan pengujian disimilasi

glukosa/gula sederhana lainnya9. Diidentifikasi dengan “Bergey’s Manual” isolat dalam grup10. Pengujian lanjutan untuk membedakan di antara jenis11. Pengujian lengkap untuk membedakan di antara spesies

Cara Identifikasi Kapang

Secara mikroskopik, preparat kapang diamati morfologinya yaitu :1. Hifa septat atau nonseptat2. Miselium terang/keruh3. Miselium berwarna/tidak berwarna4. Memproduksi/tidak memproduksi spora seksual5. Ciri-ciri kepala pembawa spora7. Penampakan sporangiofora / konidiofora8. Adanya struktur/spora spesifik (stolon, rhizoid atau “foot sel”)

Contoh Kunci Identifikasi Kapang

Ordo Mucorales Sifat umum : - hifa nonseptat

- spora aseksual adalah sporangiosporaI. Mempunyai sporangiola -------------------------------- ThamnidiumII. 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

Sporangiofora(non septat)

Mucor

Rhizoid

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 Gores3. Pewarnaan4. 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 alam2. Mencegah kontaminasi3. Mempertahankan viabilitas sel

Cara-Cara Penyimpanan Kultur1. Penyimpanan pada suhu rendah :

a. Penyimpanan pada agar miringb. Penyimpanan spora dalam airc.. Penyimpanan dengan nitrogen cair

2. Penyimpanan dalam bentuk kering :a. Kultur tanahb. Lyophilisasi

Prinsip Lyophilisasi 1. Penurunan suhu dibawah titik beku untuk menurunkan aktivitas enzim

2. Penghilangan air sel dengan cara pengeringan vakum untuk menghambat metabolisme

Pelestarian Kultur

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 selesai3. Ampul ditutup dan disimpan dalam refrigerator

Kultur m.o berguna Untuk dikembangkan

Menghasilkan antibiotik Menghasilkan asam amino

LESTARIKAN

Lembaga Pengumpul Kultur

Nama Lembaga Metode Kultur

1. ATCC

2. CBS

3. CMI

4. IFO

5. FERM

6. NRRL

Kering bekuNitrogen cair

Nitrogen cair

Nitriogen cair

Kering vakum

Agar

Liofilisasi

Mycoplasmatoles fasa LAlga dan Protozoa

Fungi

Fungi

Bakteri

Bakteri

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

suspensikulturberotasi

Gelas goncang Erlenmeyer

Skema Sederhana Bioreaktor

inokulum

uap air

titik peng-ambilan contoh

pengontrolsuhu

Bafel

Pemasukanair dingin

Pengaduk(impeler)

uap air

saluran utkpemanasan

pengontrollaju airudara

keluarfilter udara

PengontrolpH

tekanan

Saluranpenghisap

Fungsi Komponen Fermentor

1. Pengaduk/Impelera. Untuk mengurangi ukuran gelembung udara, memberikan ruang

penyebaran oksigen yang lebih besar dan untuk menurunkan difusib. Untuk memelihara lingkungan yang seragam diseluruh bagian fermentor

Bentuk-bentuk pengaduk

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

1. Turbin Cakram

4. Baling-baling3. Turbin terbuka

2. Cakram saring

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 steril2. Kurangi hubungan berbentuk gelangan oleh gerakan atau fibrasi alat dan kenaikan suhu3. Pergunakan las untuk seluruh konstruksi4. Hindari ruang-ruang benbentuk leher5. Senua bagian sistem harus steril (uap)6. Gunakan katup-katup yang mudah dibersihkan/disterilkan7. 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)

(1) (3)(2)

Subtrat

produk (1) (3)(2)

Subtrat

Subtrat

Subtrat

Fermentor Teraduk Kontinu (FTK)

Fermentor Tubular (FT)

Produk

substrat

Kons. inlet

Jarak aksial

substrat

Kons. inlet

Jarak aksial

substrat

Produk

substrat

Fermentor Tercair Berbutiran (FTB)

6. Penggandaan Skala Fermentasi

Pengertian Penggandaan Skala Suatu proses perallihan dari suatu kegiatan produksi skala laboratorium ke skala industri

Tahapan Pelaksanaan :1. Skala Laboratorium2. Skala Pilot Plan3. Skala Industri

Seleksi Pilot Plan Industri

Ukuran : (-) Tab. reaksi/ kocok 500 ml

(-) 5 - 40 - 200 liter (-) 5000 - 100.000 liter

Fungsi : (-) Seleksi kultur pengembangan

(-) Optimasi faktor- faktor lingkungan

(-) membawa proses ke arah keuntungan perusahaan

Fungsi penggandaan skala dalam pengembangan mikrobiologik :

1. Untuk menerapkan penemuan proses-proses baru kedalam skala industri2. 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 subtrat2. Faktor fisik : Kemampuan pindah panas dan pencampuran

Dasar-Dasar Metode Penggandaan Skala

1. Konstanta gaya gunting2. Konstanta waktu pencampuran3. Bilangan Reynolds4. Faktor momentum5. Efek Pengadukan

V. MEKANISME KETAHANAN MIKROORGANISMETERHADAP PROSES PENGOLAHAN

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 fisik2. Mencegah kerusakan kimia3. Mencegah kerusakan biologis (mikrobiologi)

3 kelompok proses pengawetan anti mikrobial terhadap pangan :1. Proses pengawetan yang bersifat membunuh mikroorganisme2. Proses pengawetan yang bersifat menghambat/memperlambat pertumbuhan mikroorganisme3. Proses pengawetan yang mencegah masuknya mikroorganisme kedalam bahan pangan

Pendahuluan

1. Ketahanan Mikroorganisme Terhadap Panas

1. PasteurisasiTujuan : 1. Untuk membunuh semua mikroorganisme patogen2. Mengurangi jumlah mikroorganisme penyebab kerusakan makanan

Pengawetan makanan suhu tinggi

mempengaruhi 1. M.o.2. Mutu

Pada makanan yg diawetkan

Suhu pasteurisasi membunuh mikroorganisme :- Khamir- Kapang- Bakteri gram negatif- Sel vegetatif bakteri gram positif

Low Temperature Long Time (LTLT)(suhu 62,8 oC ~ 30’)High Temperature Short Time (HTST)(Suhu 71,7 oC ~ 15’)

Pasteurisasi

Cara-cara pengawetan dengan pemanasan :

2. SterilisasiTujuan : 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 pangan2. pH

Ketahanan panas diantara spesies mikroorganisme :

Suhu optimumpertumbuhan m.o.

1. Mikroorganisme psikrofilik2. Mikroorganisme mesofilik3. Mikroorganisme termofilik

Kelompok mikroorganisme yg tahan suhu pasteurisasi :1. Bakteri thermodurik : - Streptococcus

- Lactobacillus2. Bakteri termofilik : - Bacillus

- Clostridium

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 :

M.O. dapat mengimbangitekanan osmotik diluar

Produksi senyawa-senyawa tertentu(dapat meningkatkan tekanan osmotik dalam sel)

menyerap air kembali

m.o. berkembang biak

Contoh :1. Bakteri asam-asam amino, K+ dan glukosa2. 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)

Pengasaman adalah salah satu cara pengawetan makananProses pengasaman 1. Penambahan asam

2. Fermentasi asam Perbedaan :

3. Ketahanan mikroorganisme terhadap keasaman tinggi dan senyawa lipofilat

Penurunan a

Sel vegetatif pertumbuhan dihambat, dimana pada

proses adaptasi sel vegetatif dipindahkan kedalam medium

pH rendah

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 sel2. Pada waktu pH diturunkan, proton dalm jumlah tinggi pada medium akan masuk ke dalam sitoplasma sel3. 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 lambat2. Pertumbuhan sel berhenti

Mencegah kerusakan mikrobiologi karena :

Kelarutannya dalam bentuk tidak terdisosiasi didalam larutan membran sel dan aktivitasnya sebagai ionofor proton

Contoh : asam sorbat dapat menghambat germinasi spora Bacillus cereus

Pengawetan makanan dengan asam Lipofilat lemahMisal : - Asam sorbat

- Asam benzoat- Asam propionat

4. Ketahanan Mikroorganisme Terhadap Suhu Rendah

Pengawetan makanan dgn suhu rendah

1. Aktivitas m.o. duperlambat2. Aktivitas m.o. Berhenti (suhu freezer)

1. Suhu chilling : 5 – 7 oC2. Suhu refrigerator : 10 – 15 oC3. Suhu freezer : < 0 oC

Aktivitas m.o diperlambat/berhenti Reaksi-rekasi metabolisme didalam sel m.o. dikatalis oleh enzim

Kecepatan reaksi

Suhu

Contoh :

• Bakteri psikrofil PseudomonasAcinetobacter

• Kapang PenicilliumMucor

• Khamir DebariomycesTorulopsis

Proses pembekuan 1. Kematian2. Kerusakan