MIKROBIOLOGI PANGAN

1
MIKROBIOLOGI PANGAN
http\\biologyeastborneo.com
2
Silabus

• Mata kuliah Mikrobiologi Makanan menjelaskan dan
  memberikan pemahaman tentang konsep interaksi
  mikrobia dengan pangan, pengendalian pertumbuhan
  mikrobia dalam pangan, deteksi dan enumerasi
  mikrobia, kerusakan pangan akibat mikrobia, serta
  food borne disease

3
Rencana Perkuliahan
MG KE- TOPIK DOSEN
1. Pendahuluan Aturan Perkuliahan Cakupan Perkuliahan Peran mikrobia dalam makanan EH
2. Karakteristik dan deteksi mo dalam makanan Klasifikasi, sumber dan karakteristik mo, sumber-sumber kontaminan Deteksi mo (kualitatif dan kuantitatif) EH
3. Lanjutan deteksi mo
4. Mikrobia yang signifikan dalam berbagai makanan Mikrobia predominan dalam produk hewani Mikrobia predominan pada produk nabati EH
5. Karakteristik pertumbuhan mikrobia dan faktor-faktor yang berpengaruh TU
6. Faktor intrinsik dan ekstrinsik Intrinsik pH, aw, nutrient, inhibitor Ekstrinsik Suhu, RH, atmosfir TU
7. Lanjutan faktor intrinsik dan ekstrinsik TU
8. Ujian Sisipan EH/TU
4
Rencana Perkuliahan
MG KE- TGL TOPIK DOSEN
9. Pengawetan makanan menggunakan suhu tinggi TU
10. Pengawetan makanan menggunakan suhu rendah TU
11. Penggunaan bahan pengawet/bahan kimia EH
12. Penggunaan irradiasi dan hurdle concept -
13. Peran mo dalam industri makanan fermentasi (tape, brem, keju, yogurt, dll) LA
14. Perubahan zat gizi selama fermentasi LA
15. Diskusi umum EH,TU LA
16. Ujian akhir semester
5
Referensi

• Bibek Ray, 1996. Fundamental Food Microbiology.
  CRC Press. Boca Raton.
• J.H. Silliker et al., 1980. Microbial Ecology of
  Foods. Vol. 1. Factors Affecting Life and Death
  of Microorganisms. Academic Press. New York.
• James M. Jay, 1970. Modern Food Microbiology. D.
  Van Norstrand Company. New York.
• Nickerson, J. T. and Sinskey A.J. 1974.
  Microbiology of foods and food processing.
  American Elsivier Publishing Co. Inc., New York.
• Jurnal dan informasi lain yang relevan.

6
Kompetensi Dasar - Mikrobiologi Pangan

• Menjelaskan mikrobia patogen dan perusak dalam
  pangan serta kondisi pertumbuhannya
• Menjelaskan kondisi yang diperlukan untuk
  menginaktifkan/memusnahkan bakteri patogen
• Memanfaatkan teknik lab untuk mengidentifikasi
  mikrobia dalam pangan
• Memahami prinsip pengawetan pangan melalui proses
  fermentasi
• Memahami peran dan pentingnya inaktivasi mikrobia
  adaptasi dan faktor lingkungan (aw, pH, suhu,
  dll) terhadap pertumbuhan
• Mampu menunjukkan kondisi dalam usaha memusnahkan
  atau menginaktifkan mikrobia patogen dalam pangan.

7
Mikrobiologi pangan (food microbiology) adalah
salah satu cabang dari mikrobiologi yang
mempelajari peranan mikrobia, baik yang
menguntungkan maupun yang merugikan, pada rantai
produksi makanan sejak dari pemanenan/
penangkapan/pemotongan, penanganan, penyimpanan,
pengolahan, distribusi, pemasaran, penghidangan
sampai siap dikonsumsi.
8
Mikrobiologi Pangan Merupakan ilmu yang
mempelajari bentuk, sifat, dan peranan mikroba di
dalam bahan makanan, baik yang mendatangkan
keuntungan (misal di dalam proses pembuatan)
ataupun yang mendatangkan kerugian (misal di
dalam proses pembusukkan dan kerusakan)
9
Arti Penting Mikrobia Dalam Pangan

• Foodborne diseases
• Food spoilage
• Food bioprocesing
• Food biopreservation
• Probiotics
• Peranan mikrobia dalam pangan dapat
  dikehendaki atau tidak dikehendaki

10
Implikasi Mikrobia Terhadap Pangan

• Apakah menyebabkan penyakit?
• Apakah menyebabkan kerusakan pangan?
• Apakah dalam pangan secara estetis dapat
  diterima?
• Apakah menyebabkan perubahan sifat-sifat
  fungsional sehingga mengubah rasa, bau, atau
  tekstur bahan makanan?

11

• Mikroba yang menguntungkan
• Berperan dalam Proses
• Berperan dalam Peningkatan Nilai Gizi Makanan
• Berperan dalam Pengadaan Bau dan Rasa
• Berperan dalam Perubahan Warna

Beberapa contoh bakteri menguntungkan dalam bahan
pangan a. Leuconostoc mesenteroides,
Enterobacter aerogenes, Erwinia herbicola, dan
Lactobacillus plantarum yang mempunyai peran
dalam pembuatan saverkaut (kubis fermentasi) b.
Streptococcus thermophylus dan Lactobacillus
bulgaricus berperan dalam pembuatan Yogurt. c.
Pediococcus cerevisiae dan Micrococcus sp
mempunyai peran dalam pembuatan sosis. d.
Acetobacter Xylinum yang berperan dalam pembuatan
nata de coco.
12

• Beberapa jamur yang menguntungkan makanan
• Rhizopus oligosporus dan Rhizopus oryzae berguna
  dalam pembuatan tempe.
• Neurospora sitophyla, Rhizopus oligosporus dan
  berguna dalam pembuatan oncom.
• Aspergilus oryzae berguna dalam pembuatan kecap
• Mucor Rouxii dan Mucor Racemosus sering digunakan
  dalam proses amilo, yaitu proses sakarifikasi
  pati.

13
Mikroba yang merugikan bila kehadirannya
merubah nilai organoleptik yang tidak
dikehendaki, menurunkan berat atau volume,
menurunkan nilai gizi, merubah bentuk dan susunan
senyawa, serta menghasilkan toksin yang
membahayakan.
Beberapa contoh bakteri perusak bahan
makanan a. Pseudomonas cocovenenans penghasil
asam bongkrek pada tempe bongkrek. b. Clostridium
botulinun penghasil toksin pada makanan dan
minuman kaleng. c. Erwinia, Bacillus
Enterobacter aerogenes menyebabkan pelendiran
pada susu. d. Alcaligens viscolactis
Enterobacter aerogenes menyebabkan pelendiran
pada susu.
14

• Beberapa jamur yang mengkontaminasi makanan
• Aspergillus flavus dan Apergillus parasitivus
  yang mampu memproduksi mikotoksin
• Penicillum martenssi memproduksi aflaktoksin.
• Aspergillus achraceus dan Aspergillus melleus
  memproduksi asam penisilat.
• Mucor sering menyebabkan kerusakan makanan,
  misalnya terjadinya pembusukan pada roti

15
Virologi Pangan Bahan makanan dapat juga
terkontaminasi oleh virus, tetapi karena virus
hanya mampu hidup di cell host, maka dalam bahan
makanan virus hanya dalam kondisi inaktif. Jika
dalam tahap selanjutnya virus ini menemukan atau
masuk pada cell host baru akan aktif kembali.
16
Peranan mikrobiologi pangan dalam Industri

• Pelatihan karyawan produksi
• Pengendalian mutu
• Perencanaan dan pelaksanaan standard baru
• Sanitasi
• Pengembangan proses
• Pemecahan masalah
• Pelaksanaan peraturan-peraturan yang berlaku

17
Sejarah mikrobiologi pangan sebenarnya bersamaan
dengan kehadiran manusia di muka bumi namun
sangat sulit ditentukan titik mulanya secara
pasti. Sejak manusia dapat memproduksi makanan
sebenarnya juga mulai dipelajari kerusakan
makanan dan timbulnya keracunan makanan. Berikut
ini merupakan sejarah mulai dipelajarinya peranan
mikrobia pada bahan pangan yang terlibat pada
kerusakan dan keracunan makanan.
18
(No Transcript)
19
(No Transcript)
20
(No Transcript)
21
(No Transcript)
22
(No Transcript)
23
(No Transcript)
24
(No Transcript)
25
Food Microbiology

• Microorganisms involved in producing many foods
  and beverages
• Fermentation produces characteristic flavors,
  aromas, and consistencies of various foods
• Microbial metabolism has other functions
• Acts as a preservative
• Destroys many pathogenic microbes and toxins
• Can add nutritional value in form of vitamins or
  other nutrients
• Microbes are used in food production
• Microbes can control activity that would result
  in food spoilage

26
Food Microbiology

• The Roles of Microorganisms in Food Production
• Fermentation (in food microbiology terms)
• Any desirable change that occurs to a food or
  beverage as a result of microbial growth
• Spoilage is unwanted change to a food due to
  various reasons
• Undesirable metabolic reactions
• Growth of pathogens
• Presence of unwanted microorganisms in the food

27
Food Microbiology

• The Roles of Microorganisms in Food Production
• Starter cultures used in commercial food and
  beverage production
• Composed of known microorganisms that
  consistently perform specific fermentations
• Many common products result from fermentation of
  vegetables, meats, and dairy products

28
The cheese-making process
Figure 26.1
29
Food Microbiology

• The Roles of Microorganisms in Food Production
• Products of alcoholic fermentation
• Alcoholic fermentation
• Process by which various microorganisms convert
  simple sugars into alcohol (ethanol) and carbon
  dioxide (CO2)
• Specific starter cultures used in the large-scale
  commercial applications of alcohol fermentation
• Various alcoholic products made through
  fermentation

30
The wine-making process
Figure 26.2
31
The beer-brewing process
Figure 26.3
32
Food Microbiology

• The Causes of Food Spoilage
• Food spoilage results from intrinsic or extrinsic
  factors
• Intrinsic factors
• Inherent properties of the food itself
• Extrinsic factors
• Involved with the processing or handling of food

33
Food Microbiology

• The Causes of Food Spoilage
• Classifying foods in terms of potential for
  spoilage
• Three categories based on likelihood of spoilage
• Perishable
• Nutrient rich, moist, and unprotected by
  coverings
• Semi-perishable
• Can store sealed for months without spoiling
• Many fermented foods are semi-perishable
• Nonperishable
• Dry or canned foods that can be stored
  indefinitely
• Often nutrient poor, dried, fermented, or
  preserved

34
Food Microbiology

• The Causes of Food Spoilage
• The prevention of food spoilage
• Food-processing methods
• Industrial canning
• Eliminates mesophilic bacteria and endospores
• Pasteurization
• Lowers microbe numbers but some microbes survive
• Lyophilization
• A vacuum draws off ice crystals from frozen foods
• Gamma radiation
• Can achieve complete sterilization

35
Industrial canning
Figure 26.4
36
Food Microbiology

• The Causes of Food Spoilage
• The prevention of food spoilage
• Use of preservatives
• Salt and sugar remove water from the food
• Garlic contains allicin, which inhibits enzyme
  function
• Benzoic acid interferes with enzymatic function
• Certain spices and herbs interfere with the
  functions of membranes of microorganisms
• Chemical preservatives can be purposely added to
  foods

37
Food Microbiology

• The Causes of Food Spoilage
• The prevention of food spoilage
• Attention to temperature during processing and
  storage
• High temperatures desirable to prevent food
  spoilage
• Proteins and enzymes become denatured
• Low temperatures are desirable for food storage
• Cold slows metabolism and retards microbial
  growth
• Listeria monocytogenes can grow in cold storage
• Found in certain dairy products

38
Food Microbiology

• Foodborne Illnesses
• Due to consumption of spoiled foods or foods
  containg harmful microbes or their products
• Two categories of food poisoning
• Food infections
• Consumption of living microorganisms
• Food intoxications
• Consumption of microbial toxins rather than the
  microbe
• Symptoms include nausea, vomiting, diarrhea,
  fever, fatigue, and muscle cramps

39
Course Content

• Indicator, pathogenic and spoilage
  micro-organisms
• Food and water-borne diseases
• Food infections and toxicants
• Identification of food-poisoning micro-organisms.
  
• Laboratory methods of assessing microbiological
  status of different classes of food commodities
  beverages, cereals, roots and tubers fruits and
  vegetables, met, fish and dairy products.
• Microbiological standards and criteria.
• Indices of food sanitary quality.

40

• Mikrobia
• Terdapat di mana mana, termasuk dalam jaringan
  hidup,
• Bermanfaat vs merugikan
• Jamur/mold
• A. flavus ? aflatoksin (biji-bijian)
• ANiger ? asam sitrat P. Roqueforti ? keju
  P.chryzogenum ? penisilin
• Yeast
• gula ? asam
• Bakteri
• Salmonella sp., E.coli, Cl.botulinum
• Streptococcus lactis asinan sayuran
• Faktor yang memepengaruhi pertumbuhannya, a.l.
• Suhu, kadar air, kelembaban udara, oksigen, pH,
  nutrien, dll.

41
Indicator Organisms

• Food Microbiology

42
Common Food borne Pathogens

• Even though the United States has one of the
  safest food supplies in the world, there are
  still millions of cases of foodborne illness each
  year.
• Here are common foodborne pathogens
  (disease-causing microorganisms) with research
  based information that includes
• Cause of illness
• Symptoms
• Possible contaminants
• Steps for prevention

43

• Campylobacter jejuni
• Bacillus cereus
• Clostridium botulinum
• Clostridium perfringens
• Cryptosporidium parvum
• Escherichia coli 0157H7
• Giardia lamblia

44
Microbiology of different classes of food

• Food Microbiology

45
Milk and Dairy Products

• Food Microbiology

46
What is expected

• Modern Dairy Processing
• Milk as Growth Media
• Dairy Products
• Spoilage Organisms
• Spoilage-Psychrotrophs
• Fermentative Spoilage
• Control

47
Fruits, Vegetables and Grains
48
What is expected

• Spoilage of Plant Materials
• Internal Defense Mechanisms
• Vegetable Spoilage
• Fruit Spoilage
• Grain Spoilage

49
Yeast and Molds

• Food Microbiology

50
What is expected

• Molds
• Yeast

51
Spore-forming Pathogens

• Food Microbiology

52
What is expected

• Distribution
• Characteristics
• Illness and implicated foods
• For the following organisms are to be studied
• Clostridium botulinum
• Clostridium perfringens
• Bacillus cereus