BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Mikrobiologi Mikrobiologi adalah suatu kajian tentang mikroorganisme. Mikroorganisme itu sangat kecil, biasanya bersel tunggal, secara individual tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Mikroorganisme hanya dapat dilihat dengan bantuan mikroskop. Mereka tersebar luas di alam dan dijumpai pula pada pangan. Beberapa diantaranya, jika terdapat jumlah yang cukup banyak dapat menyebabkan keracunan makanan. Mikroorganisme merupakan penyebab utama merosotnya mutu pangan, misalnya kerusakan pangan. Namun demikian tidak semua mikroorganisme berperanan penting dalam semua bentuk kehidupan, karena mereka dapat memecah bahan organik kompleks dan mengembalikan unsur hara ke dalam tanah. Mikroorganisme juga dipergunakan oleh manusia untuk memproduksi beberapa jenis makanan, misalnya roti dan yogurt (Gaman, 1992). Walaupun beberapa pengaruh yang ditimbulkan oleh mikroorganisme telah diketahui dan dimanfaatkan selama ribuan tahun, tetapi baru 300 tahun yang lalu organisme-organisme mikroskopik terlihat dan dipelajari pertama kali. Pada tahun 1675 seorang pengasah lensa berkebangsaan Jerman, Van Leewenhoek, membuat sebuah mikroskop dengan kualitas lensa yang cukup baik, sehingga dia bisa mengamati mikroorganisme yang terdapat pada berbagai bahan, seperti pada tusuk gigi dan air kolam. Pentingnya penemuan tersebut tidak dihargai pada saat 3
itu. Baru setelah hampir 200 tahun berikutnya, seorang Perancis, Louis Pasteur, mempelajari proses fermentasi dan menunjukkan bahwa mikroorganisme lah penyebab rasa asam yang tidak dikehendaki pada beberapa jenis anggur (Gaman, 1992). 2.1.1 Mikrobiologi Pangan Bahan makanan merupakan medium pertumbuhan yang baik bagi berbagai macam mikroba. Mikroba dapat membusukkan protein, memfermentasikan karbohidrat dan menjadikan lemak atau minyak berbau tengik. Keberadaan mikroba pada makanan ada yang tidak berbahaya bagi manusia, beberapa mikroba mengakibatkan kerusakan pangan, menimbulkan penyakit dan menghasilkan racun (Waluyo, 2007). Dalam upaya pencegahan kerusakan pangan, pertumbuhan mikroorganisme harus dicegah. Ini dapat dicapai dengan menghilangkan satu atau lebih kondisi yang diperlukan untuk pertumbuhan mikroorganisme. Salah satu metode pengawetan pangan yaitu dengan menggunakan pengawet, bahan ini tidak membunuh semua mikroorganisme, tetapi menghambat pertumbuhannya dan menunda kerusakan pangan (Gaman, 1992). 2.2 Mikroorganisme Mikroorganisme tersebar luas di alam lingkungan, dan sebagai akibatnya produk pangan jarang sekali yang steril dan umumnya tercemar oleh berbagai jenis mikroorganisme. Bahan pangan selain merupakan sumber gizi bagi manusia, 4
juga sebagai sumber makanan bagi perkembangan mikroorganisme (Buckle, 1985). 2.2.1 Bakteri Mungkin kelompok mikroorganisme yang paling penting dan beraneka ragam, yang berhubungan dengan makanan dan manusia adalah bakteri. Adanya bakteri dalam bahan pangan dapat mengakibatkan pembusukan yang tidak diinginkan atau menimbulkan penyakit yang ditularkan melalui makanan atau dapat melangsungkan fermentasi yang menguntungkan (Buckle, 1985). Perkembangbiakan bakteri dalam makanan ditentukan oleh keadaan lingkungan serta temperatur yang cocok selain ketersediaan zat gizi sebagai sumber makanan. Faktor yang menyokong perkembangbiakan organisme tersebut adalah temperatur, waktu, kelembapan, oksigen, ph dan cahaya (Arisman, 2008). Sumber Bakteri terdapat secara luas di lingkungan alam yang berhubungan dengan hewan, tumbuh-tumbuhan, udara, air dan tanah (Buckle, 1985). Mereka dijumpai di udara, air dan tanah, dalam usus binatang, pada lapisan yang lembab pada mulut, hidung atau tenggorokan, pada permukaan tubuh atau tumbuhan (Gaman, 1992). Penyakit yang Ditimbulkan Penyakit menular yang cukup berbahaya yang disebabkan oleh bakteri yaitu tipes, kolera, disentri, tbc dan poliomilitis dengan mudah disebarkan melalui bahan pangan (Buckle, 1985). 5
2.2.2 Khamir Khamir adalah mikroorganisme bersel tunggal dengan ukuran antara 5 dan 20 mikron. Biasanya berukuran 5 sampai 10 kali lebih besar dari bakteri (Buckle, 1985). Khamir adalah fungi bersel tunggal sederhana; kebanyakan bersifat saprofitik dan biasanya tumbuh pada pangan asal tanaman. Sel khamir dapat berbentuk lonjong, bentuk batang atau bulat. Berukuran lebih besar dari bakteri dan dengan mikroskop perbesaran kuat, intinya dapat dilihat dengan jelas (Gaman, 1992). Sumber Khamir terutama merupakan organisme yang bersifat saprofitik terdapat pada daun-daun, bunga-bunga dan eksudat dari tanaman. Serangga bertindak sebagai perantara memindahkan khamir dari satu tanaman ke tanaman lainnya. Khamir dapat diisolasi dari tanah, tetapi cenderung untuk tidak berkembang subur, populasinya dipenuhi oleh khamir yang terdapat pada buah-buahan atau daun-daun yang membusuk. Lingkungan yang bergula dan ph rendah seperti buah-buahan dan sirup merupakan tempat yang baik bagi pertumbuhan khamir (Buckle, 1985). Penyakit yang Ditimbulkan Khamir tidak berperan dalam penyakit yang ditularkan melalui pangan (Buckle, 1985). 6
2.2.3 Kapang Kapang adalah fungi multiseluler yang mempunyai filamen dan pertumbuhannya pada makanan mudah dilihat karena penampakannya yang berserabut seperti kapas (Fardiaz, 1992). Sumber Kapang berlawanan dengan bakteri dan khamir, seringkali dapat dilihat dengan mata. Sifat pertumbuhan yang khas adalah berbentuk kapas dan biasanya terlihat pada kertas-kertas koran yang basah, kulit-kulit yang sudah usang, dinding basah, buah-buahan yang membusuk dan bahan pangan lain seperti keju dan selai. Pertumbuhannya dapat berwarna hitam, putih atau berbagai macam warna (Buckle, 1985). Penyakit yang Ditimbulkan Beberapa kapang dapat menyebabkan karsinogenik (menyebabkan kanker) yang berbahaya bagi manusia dan hewan (Djarijah, 1997). Beberapa kapang dapat langsung bersifat patogenik dan menyebabkan penyakit tanaman dan manusia. Beberapa kapang merupakan penyebab berbagai infeksi pernafasan dan kulit pada manusia (Buckle, 1985). 2.2.4 Bakteri Coliform Bakteri Coliform merupakan suatu grup bakteri yang digunakan sebagai indikator pencemaran terhadap air. Adanya bakteri Coliform di dalam air menunjukkan kemungkinan adanya mikroorganisme yang bersifat enteropatogenik (bakteri penyebab diare) atau toksigenik yang berbahaya bagi kesehatan. Prinsip penentuan angka bakteri Coliform ditandai dengan 7
terbentuknya gas pada tabung durham setelah diinkubasi dengan media yang sesuai (Fardiaz, 1993). 2.3 Kembang Gula Kembang gula atau permen adalah jenis makanan selingan yang berbentuk padat dibuat dari gula atau pemanis lainnya atau campuran gula dengan pemanis lain, dengan atau tanpa penambahan bahan makanan lain yang lazim (SNI, 2008). Kembang gula lunak bukan jelly adalah kembang gula bertekstur lunak, yang diproses sedemikian rupa dan biasanya dicampur dengan lemak, gelatin, emulsifier dan lain-lain sehingga dihasilkan produk yang cukup keras untuk dibentuk namun cukup lunak untuk dikunyah dalam mulut sehingga setelah adonan masak dapat langsung dibentuk dan dikemas dengan atau tanpa perlakuan aging (SNI, 2008). Kestabilan terhadap mikroorganisme dari produk-produk ini adalah karena padatan terlarut yang tinggi sebagai hasil pemberian sirup dan dehidrasi selanjutnya dari jaringan-jaringan yang mengandung gula (Buckle, 1985). Kerusakan Produk-produk Permen Kerusakan Mikroorganisme Coklat dan produk-produk permen biasanya tidak peka terhadap serangan organisme perusak karena berkadar air rendah. Kapang dapat juga tumbuh jika misalnya terjadi pengembunan air pada produk karena perubahan suhu yang besar (Buckle, 1985). 8
2.4 Metode-metode yang Digunakan 2.4.1 Angka Lempeng Total (ALT) Prinsip Pertumbuhan bakteri mesofil aerob setelah contoh diinkubasikan dalam pembenihan yang sesuai selama 48 jam pada suhu 35 o C ± 1 o C (SNI, 2008). 2.4.2 Angka Kapang Khamir (AKK) Prinsip Pertumbuhan kapang khamir dalam media yang sesuai, setelah diinkubasikan pada suhu 25 o C ± 1 o C selama 5 hari (SNI, 2008). 2.4.3 Angka Paling Mungkin (APM) Coliform Prinsip Pertumbuhan bakteri Coliform ditandai dengan terbentuknya gas pada tabung Durham yang diikuti dengan uji biokimia apabila hasil positif mengandung Coliform (SNI, 2008). Tabel 2.1 Syarat Mutu Kembang Gula Lunak No. Kriteria Uji Satuan Persyaratan Bukan Jelly Jelly 1. Angka Lempeng Total koloni/g Maks. 5 x 10 2 Maks. 5 x 10 4 2. APM Coliform APM/g Maks. 20 Maks. 20 3. E. coli APM/g < 3 < 3 4. Salmonella sp Negatif/25 g Negatif/25 g 5. Staphylococcus aureus koloni/g Maks. 1 x 10 2 Maks. 1 x 10 2 6. Kapang Khamir koloni/g Maks. 2 x 10 2 Maks. 2 x 10 2 (SNI, 1992) 9
2.5 Analisa Kuantitatif Mikrobiologi Pada Bahan Pangan Prosedur-prosedur mikrobiologis untuk pemeriksaan bahan makanan memanfaatkan teknik-teknik mikroskopis dan metode pembiakan. Bermacammacam media selektif dan diferensial digunakan secara ekstensif untuk memudahkan isolasi dan penghitungan tipe-tipe mikroorganisme tertentu. Macam pemeriksaan yang dilakukan ditentukan oleh tipe produk pangan yang akan diperiksa dan tujuan pemeriksaan (Pelczar, 1988). Analisis kuantitatif mikrobiologi pada bahan pangan penting dilakukan untuk mengetahui mutu bahan pangan dan menghitung proses pengawetan yang akan diterapkan pada bahan pangan tersebut. Beberapa cara dapat digunakan untuk menghitung atau mengukur jumlah jasad renik di dalam suatu suspensi atau bahan yaitu: 1. Hitungan Cawan Metode ini merupakan metode penghitungan jumlah sel tampak (visible) dan didasarkan pada asumsi bahwa bakteri hidup akan tumbuh, membelah dan memproduksi satu koloni tunggal. Satuan penghitungan yang dipakai adalah cfu (colony forming unit) dengan cara membuat seri pengenceran sampel dan menumbuhkan sampel pada media padat. Pengukuran dilakukan pada plate dengan jumlah koloni berkisar 25-250 atau 30-300 (Pratiwi, 2008). Prinsip dari metode hitungan cawan adalah jika sel jasad renik yang masih hidup ditumbuhkan pada medium agar, maka sel jasad renik tersebut akan berkembang biak dan membentuk koloni yang dapat dilihat langsung dan dihitung dengan mata tanpa menggunakan mikroskop (Fardiaz,1992). 10
2. Metode MPN (Most Probable Number) Berbeda dengan hitungan cawan dimana digunakan medium padat, dalam metode MPN digunakan medium cair di dalam tabung reaksi, dimana perhitungan dilakukan berdasarkan jumlah tabung yang positif yaitu yang ditumbuhi oleh jasad renik setelah inkubasi pada suhu dan waktu tertentu. Pengamatan tabung yang positif dapat dilihat dengan mengamati timbulnya kekeruhan, atau terbentuknya gas di dalam tabung kecil (tabung Durham) yang diletakkan pada posisi terbalik, yaitu untuk jasad renik pembentuk gas. Untuk setiap pengenceran pada umumnya digunakan tiga atau lima seri tabung. Lebih banyak tabung yang digunakan menunjukkan ketelitian yang lebih tinggi, tetapi alat gelas yang digunakan juga lebih banyak (Fardiaz, 1992). Dalam metode MPN, pengenceran harus dilakukan lebih tinggi daripada pengenceran dalam hitungan cawan, sehingga beberapa tabung yang berisi medium cair yang diinokulasikan dengan larutan hasil pengenceran tersebut mengandung satu sel jasad renik, beberapa tabung mungkin mengandung lebih dari satu sel, sedangkan tabung lainya tidak mengandung sel. Dengan demikian, setelah inkubasi diharapkan terjadi pertumbuhan pada beberapa tabung, yang dinyatakan sebagai tabung positif, sedangkan tabung lainnya negatif (Fardiaz, 1992). Metode MPN biasanya digunakan untuk menghitung jumlah jasad renik di dalam contoh yang berbentuk cair, meskipun dapat pula digunakan untuk contoh berbentuk padat dengan terlebih dahulu membuat suspensi 1:10 dari contoh tersebut (Fardiaz, 1992). 11
Tabel 2.2 Tabel Angka Paling Mungkin (APM) Metode Tiga Tabung Jumlah Tabung Postif MPN/g Batas Kepercayaan 0,1 0,01 0,001 Terendah Tertinggi 0 0 0 < 3,0-9,5 0 0 1 3,0 0,15 9,6 0 1 0 3,0 0,15 11 0 1 1 6,1 1,2 18 0 2 0 6,2 1,2 18 0 3 0 9,4 3,6 38 1 0 0 3,6 0,17 18 1 0 1 7,2 1,3 18 1 0 2 11 3,6 38 1 1 0 7,4 1,3 20 1 1 1 11 3,6 38 1 2 0 11 3,6 42 1 2 1 15 4,5 42 1 3 0 16 4,5 42 2 0 0 9,2 1,4 38 2 0 1 14 3,6 42 2 0 2 20 4,5 42 2 1 0 15 3,7 42 2 1 1 20 4,5 42 2 1 2 27 8,7 94 Jumlah Tabung Positif MPN/g Batas Kepercayaan 0,1 0,01 0,001 Terendah Tertinggi 2 2 0 21 4,5 42 2 2 1 28 8,7 94 2 2 2 35 8,7 94 2 3 0 29 8,7 94 2 3 1 36 8,7 94 3 0 0 23 4,6 94 3 0 1 38 8,7 110 3 0 2 64 17 180 3 1 0 43 9 180 3 1 1 75 17 200 3 1 2 120 37 420 3 1 3 160 40 420 3 2 0 93 18 420 3 2 1 150 37 420 3 2 2 210 40 430 3 2 3 290 90 1000 3 3 0 240 42 1000 3 3 1 460 90 1000 3 3 2 1100 180 4100 3 3 3 >1100 420-12