TERMOBAKTERIOLOGIBaiq Rien Handayani SP. MSi. PhD.

TermobakteriologiPendahuluanEvaluasi proses termalModel matematika :A.Thermal death timeB. Faktor-faktor penentu penetrasi panasC. Proses sterilisasiOrde kematian bakteriA. Konsep kematian bakteriB. Faktor yg mempengaruhi ketahanan panas bakteri dalam bahan panganC. Metode pengukuran ketahanan panasD. Interpretasi data ketahanan panas untuk perhitungan

Ketahanan sporaThermal destruction of microorganismThermal death timeD valueZ valueF valueTDT curveKonsep 12 DKarakteristik termofilik

PENDAHULUAN

ThermobacteriologyThermal : Temperature suhu tinggiSalah satu faktor yang paling mempengaruhi pertumbuhan dan ketahanan hidup mikroorganismeBakteri

Definisi : Ilmu yang mempelajari pengaruh proses/aplikasi suhu tinggi terhadap bakteri selama proses pengolahan pangan

Keterkaitan Mikroba/bakteri dalam proses pengolahan panganBahan PanganProdukPENGOLAHAN MUTU GIZIMUTU SENSORIS MUTU MIKROBIOLOGISAMAN KONSUMSI

PENGGUNAAN SUHU TINGGI

Tujuan : Pengawetan (efek destruktif terhadap mikroba baik vegetative mau pun generative)Mutu makanan

Pengaruh temperature terhadap pertumbuhan mikroorganismeTemperature mempengaruhi organisme hidup dengan 2 cara:

1. Meningkatnya temperature meningkatkan laju reaksi enzimatis dalam sel sehingga laju pertumbuhan meningkat2. Di atas suhu tertentu terjadi denaturasi protein yg bersifat irreversible

Cardinal temperatureminimummaximumoptimumReaksi enzimatikMeningkat dengan meningkatnyasuhumembrane gelling, proses transport sangat lambat, tidak ada pertumbuhan

laju maksimal reaksi enzimatisDenaturasi protein, kerusakan membran sitoplasma, termal lisis

Minimum : membrane gelling, proses transport sangat lambat, tidak ada pertumbuhan Optimum : laju maksimal reaksi enzimatis

Maximum : Denaturasi protein, kerusakan membran sitoplasma, termal lisis

Cardinal temperature

Cardinal temperature010405070Temperature psikrofilmesofiltermofil

BAKTERI Tabel 1. Pengelompok berdasarkan Suhu Pertumbuhan_____________________________________________________ Suhu (0C) Kelompok bakteri Minimum Optimum Maksimum_____________________________________________________Termofilik 40 45 55 75 60 - 90Mesofilik 5 15 30 40 40 47PsikrofilikObligat - 5 - 3 12 15 13 20Fakultatif -5 5 25 30 30 - 35_____________________________________________________

Cara pemanasanA. PasteurisasiB. Sterilisasi

PasteurisasiMembunuh semua mikroorganisme patogen (vegetative)..pasteurisasi susuLTLT (Low temperature low time: 62,8 0C, 30 menitHTST (High temperature short time: 71,7 0C, 15 detikTarget : Mycobacterium tuberculosis, Coxiella burnetti, khamir, kapang, sel vegetative bakteriMengurangi jumlah mikroorganisme penyebab kebusukan makanan

Kelompok m.o. tahan terhadap pasteurisasiTermodurik : tahan panas suhu relatif tinggi tetapi tidak harus tumbuh pada suu tinggiStreptococcus dan lactobacillus

Thermofilik : tahan panas tinggi dan tumbuh pada suhu tinggi Bacillus dan Clostridium

SterilisasiDefinisi : proses pemanasan dengan suhu tinggi untuk membunuh semua mikroorganisme Sterilisasi komersial : sterilisasi untuk membunuh semua mikroorganisme pembusuk yang dapat tumbuh pada kondisi penyimpanan normalmakanan kaleng : steril komersial, bukan steril absolut (apa artinya?)Faktor yang mempengaruhi : Sifat bahan pangan terutama pH: pH rendah, waktu cepat121 0C, 15 menit Vs 135-150 0C, 2-6 detik (UHT)

Ketahanan panas mikroorganisme/bakteriPsikrofilik < Mesofilik < termofilikBakteri pembentuk spora > bakteri non sporaTermofilik pembentuk spora > mesofilik pembentuk sporaBakteri gram positive > bakteri gram negativeKapang dan khamir sensitif terhadap pemanasanKetahanan panas endospora bakteri : penting dalam perhitungan proses termal

Penting dalam perhitungan proses termalDiproduksi saat kondisi pertumbuhan tidak optimumTahan kering, pendinginan, senyawa kimiaBahaya: kondisi memungkinkan endospora Vegetative ToksinEndospora

JENIS KERUSAKAN BERBAGAI TINGKAT KEASAMAN PANGAN

GolonganKisaran pHJenis KerusakanMikroba penyebab1. Berasam rendah> 5,0Flat sour, cembung dan busuk, sulfida, noda hitamB. SterothermophillusC. SporogenesC. PutrificumC. NigrificansC. botulinum2. Berasam sedang4,5 5,0Idem, kecuali sulfidaTermofilik amaerob tanpa membtk H2S3. Asam3,7 4,5Hard swell, flat sourC. ButyricumB. CoagulansL. lycopersici4. Sangat asam< 3,7Relatif bebas dr kerusakanKhamir dan lactobacilus

Tabel 1. Hubungan antara Suhu dan Pengaruhnya terhadap Mikroba

No.Suhu (0C)PengaruhSuhupadaMikroba1.121Suhu uap pada tekanan 15 psi selama 15 sampai 20 menit membunuh semua bentuk bakteri termasuk sporanya2.116Suhu uap pada tekanan 10 psi selama 30 sampai 40 menit membunuh semua bentuk bakteri termasuk sporanya3.110Suhu uap pada tekanan 10 psi selama 30 sampai 40 menit membunuh semua bentuk bakteri termasuk sporanya4.104Suhu uap pada tekanan 2 psi 5.100Suhu mendidih air murnipada permukaan air laut. Membunuh sel vegetatif setelah pemanasan cukup lama, tetapi tidak membunuh spora6.93Umumnya sel bakteri, kapang dan kamir yang sedang tumbuh dapat mati pada suhu ini7.82,2Bakteri termofilik tumbuh pada kisaran suhu ini8.76,7Pasteurisasi susu selama 30 menit membunuh bakteri patogen yang menimbulkan penyakit pada manusia kecuali sporanya9.37,8Kisaran pertumbuhan yang aktif bagi bakteri, kapang dan kamir10.10Pertumbuhan mikroba pada umumnya terhambat11.4,4Pertumbuhan optimum mikroba psikrofil12.-18Pembekuan. Pertumbuhan mikroba terhenti

JENIS KERUSAKAN OLEH BAKTERI

Jenis bakteri Jenis kerusakan Suhu refe-rensi (oC) Nilai D Untuk produk kaleng berasam rendah (pH >4.5) Termofilik: Bacillus stearothermofilus (FA 1518) 'flat sour' 121 4.0-5.0 menit Clostridium thermosacharolyticum 'hard swell' 121 3.0-4.0 menit Clostridium nigrificans 'sulfide spoilage' 121 2.0-3.0 menit Mesofilik: Clostridium botulinum, Tipe A + B 'putrid swell' 121 6-12 detik Clostridium sporogenes 121 6-90 detik Untuk produk asam (pH 4.0-5.0), penyebab kebusukan termofilik Bacillus coagulans (fac mesofilik) 121 1-4 detik Untuk produk asam (pH 4.0-5.0), penyebab kebusukan mesofilik Bacillus polymyxa 100 6-30 detik Untuk produk sangat asam (pH < 4.0), penyebab kebusukan mesofilik Lactobacillus 65.5 0.5-1 menit Byssochlamus fulva dan B. nivea 90 1-2 menit

Tabel 2. Kombinasi suhu dan waktu yang diperlukan untuk menurunkan jumlah mikroba pada level yang sama

Organisme Waktu (menit) Suhu (oC) Sel vegetatif 10 80 Khamir 5 60 Kapang 30-60 88 Bakteri termofilik Clostridium thermosacahharilyticum 3-4 121 Bacillus stearothermophilus 4 121 Bakteri mesofilik Clostridium botulinum 3 121 Toksin botulinum A&B 0.1-1 121 Clostridium sporogenes 1.5 121 Bacillus subtillis 0.6 min 121