2.1
Sejarah Mikroba
Mikroorganisme atau mikroba adalah organisme yang berukuran
sangat kecil sehingga untuk mengamatinya diperlukan alat bantuan.
Mikroorganisme disebut juga organisme mikroskopik. Mikroorganisme seringkali
bersel tunggal (uniseluler)
maupun bersel banyak (multiseluler). Namun, beberapa protista bersel tunggal
masih terlihat oleh mata telanjang dan ada beberapa spesies multisel tidak
terlihat mata telanjang. Virus juga termasuk ke
dalam mikroorganisme meskipun tidak bersifat seluler. Ilmu yang mempelajari
mikroorganisme disebut mikrobiologi. Orang yang
bekerja di bidang ini disebut mikrobiolog.
Orang pertama yang melihat bakteri adalah
Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723), seorang pembuat mikroskop
amatir berkebangsaan Belanda. Pada tahun 1684, van Leeuwenhoek menggunakan mikroskop yang sangat kecil
hasil karyanya sendiri untuk mengamati berbagai mikroorganisme
dalam bahan alam.
Mikroskop
yang digunakan Leeuwenhoek kala itu berupa kaca pembesar tunggal berbentuk
bikonveks dengan spesimen yang diletakkan di antara sudut apertura kecil pada
penahan logam.
Alat itu dipegang dekat dengan mata dan objek yang ada di sisi lain lensa disesuaikan untuk
mendapatkan fokus. Dengan alat itulah, Leewenhoek mendapatkan kontras yang
sesuai antara bakteri
yang mengambang dengan latar belakang sehingga dapat dilihat dan dibedakan
dengan jelas. Beliau menemukan bakteri di tahun 1676 saat mempelajari infusi
lada dan air
(pepper-water infusion). Van Leeuwenhoek melaporkan temuannya itu lewat
surat pada Royal Society of London, yang dipublikasikan dalam bahasa Inggris
pada tahun 1684. Ilustrasi van Leewenhoek tentang mikroorganisme temuannya
dikenal dengan nama "wee animalcules".
2.2 Peranan Mikroba Dalam Makanan
Bakteri pada umumnya adalah heterotrof.
Namun, ada juga bakteri yang autotrof, seperti bakteri kemosintetik. Bakteri
ini mendapat energi melalui reaksi kombinasi oksigen dengan molekul anorganik,
seperti sulfur, nitrit, atau amonia. Beberapa bakteri juga memiliki kemampuan untuk memecah selulosa, komponen utama
pembentuk dinding sel tumbuhan. Terdapat bakteri yang memiliki simbiosis
(hubungan hidup bersama) dengan mamalia ruminansia (memamah biak, seperti
sapi, kambing, domba). Bakteri ini hidup di saluran pencernaan hewan memamah
biak dan membantu mencerna makanan berserat seperti rerumputan yang tidak dapat
dicerna sendiri oleh hewan tersebut. Simbiosis bakteri ini juga terdapat di
dalam pencernaan Anda. Bakteri ini menguraikan makanan yang tidak dapat tercerna dan
mensintesis vitamin seperti vitamin K dan B12.
Pada makanan ada beberapa mikroba yang
menguntungkan, diantaranya:
1.
Lactobacillus
Bakteri ini dikenal juga dengan nama bakteri
laktat terdiri dari delapan jenis yang mempunyai manfaat berbeda-beda. Olahan
makanan dari bakteri ini diantaranya adalah sebagai berikut.
a.
Pembuatan Yoghurt
Lactobacillus bulgaricus merupakan salah satu
bakteri yang berperan penting dalam pembuatan yoghurt. Yoghurt merupakan hasil
olahan fermentasi dari susu. Bakteri ini hidup di dalam susu dan mengeluarkan
asam laktat yang dapat mengawetkan susu dan mengurai gula susu sehingga orang
yang tidak tahan dengan susu murni dapat mengonsumsi yoghurt tanpa khawatir
akan menimbulkan masalah kesehatan.
b. Terasi
Sedangkan Lactobacillus sp. biasanya digunakan untuk pembuatan
terasi. Terasi biasanya terbuat dari udang kecil (rebon), ikan kecil ataupun
teri. Proses pembuatan terasi dilakukan secara fermentasi. Rebon yang telah
kering ditumbuk dan dicampur dengan bahan lain kemudian diperam selama 3-4
minggu. Selama fermentasi, protein diekstrak menjadi turunan-turunanya seperti
pepton, peptida dan asam amino. Fermentasi juga menghasilkan amonia yang
menyebabkan terasi berbau merangsang.
c. Kefir
Ada beberapa jenis lactobacillus
yang juga berperan dalam pembuatan kefir. Bakteri yang berperan antara lain: Lactocococcus
lactis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus kefir, Lactobacillus
kefirgranum, Lactobacillus parakefir. Semua bakteri tadi merupakan bibit
kefir dan berfungsi sebagai penghasil asam laktat dari laktosa. Sedangkan Lactobacillus
kefiranofaciens berperan sebagai pembentuk lendir (matriks butiran kefir).
2. Streptococcus
Jenis
bakteri streptococcus yang biasanya digunakan dalam makanan adalah Streptococcus
lactis. Bakteri ini berperan dalam pembuatan mentega, keju dan yoghurt.
Pada pembuatan yoghurt, bakteri streptococcus bekerjasama dengan bakteri
lactobacillus. Bakteri lactobacillus berperan dalam pembentukan aroma
yoghurt, sedangkan bakteri Streptococcus lactis berperan dalam
pembentukan rasa yoghurt.
Pada
pembuatan mentega dan keju, bakteri Streptococcus lactis diperlukan
untuk menghasilkan asam laktat. Pada pembuatan keju, asam laktat dapat
menghasilkan gumpalan susu berbentuk seperti tahu. Gumpalan ini kemudian
dipadatkan dan diberi garam. Garam berfungsi untuk mempercepat proses
pengeringan, penambah rasa dan pengawet. keju diperam untuk dimatangkan selama
sekitar 4 minggu. Selama proses pemeraman inilah, citarasa dan tekstur dari
keju terbentuk.
3. Pediococcus
cerevisiae
Bakteri
Pediococcus sp. digunakan dalam pembuatan sosis. Tidak semua sosis
dibuat melalui proses fermentasi. Sosis fermentasi dikenal dengan istilah dry
sausage atau semi dry sausage. Contoh sosis jenis ini antara lain
adalah Salami Sausage, Papperson Sausage, Genoa Sausage, Thurringer
Sausage, Cervelat SausageChauzer Sausage.
1.
Acetobacter
Jenis
acetobacter yang terkenal perannya dalam pengolahan makanan adalah Acetobacter
xylinum yang berperan dalam pembuatan nata de coco. Bakteri ini
disebut juga dengan bibit nata. Bakteri akan membentuk serat nata jika
ditumbuhkan dalam air kelapa yang sudah asam. Dalam kondisi tersebut, bakteri
akan menghasilkan enzim yang dapat membentuk zat gula menjadi serat atau
selulosa. Dari jutaan bakteri yang tumbuh pada air kelapa tersebut akan
dihasilkan jutaan benang-benang selulosa yang akan memadat dan menjadi
lembaran-lembaran putih yang disebut nata.
2.
Jamur Rhyzopus oryzae
Jamur
ini sangat berperan dalam pembuatan tempe. Tempe sendiri dapat dibuat dari
kacang kedelai maupun bahan nabati lain yang berprotein. Pada tempe berbahan
kedelai, jamur selain berfungsi untuk mengikat atau menyatukan biji kedelai
juga menghasilkan berbagai enzim yang dapat meningkatkan nilai cerna saat
dikonsumsi.
3.
Neurospora sitophila
Jamur
ini berperan dalam pembuatan oncom. Oncom dapat dibuat dari kacang tanah yang
ditambahkan dengan bahan makanan lain seperti bungkil tahu. Bahan-bahan
tersebut dapat menjadi oncom dengan bantuan jamur oncom. Proses yang terjadi
dalam pembuatan oncom hampir sama dengan pembuatan tempe.
4.
Aspergillus wentii dan Aspergillus oryzae
Jamur-jamur
ini berperan dalam pembuatan kecap dan tauco. Kecap atau tauco dibuat dari
kacang kedelai. Proses pembuatannya mengalami dua tahap fermentasi. Proses
fermentasi pertama, yaitu adanya peran jamur Aspergillus wentii dan Aspergillus
oryzae. Protein akan diubah menjadi bentuk protein terlarut, peptida,
pepton dan asam-asam amino, sedangkan karbohidrat diubah oleh aktivitas enzim
amilolitik menjadi gula reduksi. Proses fermentasi kedua menghasilkan kecap
atau tauco yang merupakan aktivitas bateri Lactobacillus sp. Gula yang
dihasilkan pada Kecap proses fermentasi diubah menjadi komponen asam amino yang
menghasilkan rasa dan aroma khas kecap.
5.
Saccharomyces
cerevisiae
Jamur ini dimanfaatkan untuk pembuatan tape, roti dan minuman
beralkohol dengan cara fermentasi. Tape dibuat dari singkong atau beras ketan.
Dalam pembuatan tape, mikroba berperan untuk mengubah pati menjadi gula
sehingga pada awal fermentasi tape berasa manis. Selain Saccharomyces
cerivisiae, dalam proses pembuatan tape ini terlibat pula mikrorganisme
lainnya, yaitu Mucor chlamidosporus dan Endomycopsis fibuligera.
Kedua mikroorganisme ini turut membantu dalam mengubah pati menjadi Tape gula
sederhana (glukosa). Adanya gula menyebabkan mikroba yang menggunakan sumber
karbon gula mampu tumbuh dan menghasilkan alkohol. Keberadaan alkohol juga
memacu tumbuhnya bakteri pengoksidasi alkohol yaitu Acetobacter aceti yang
mengubah alkohol menjadi asam asetat dan menyebabkan rasa masam pada tape yang
dihasilkan.
Pada
pembuatan roti, fermentasi berfungsi menambah cita rasa, mengembangkan adonan
roti dan membuat roti berpori. Hal ini disebabkan oleh gas CO2 yang
merupakan hasil fermentasi. Roti yang dibuat menggunakan ragi memerlukan waktu
fermentasi sebelum dilakukan pemanggangan. Pembuat roti harus menyimpan adonan
di tempat yang hangat dan agak lembab. Keadaan lingkungan tersebut dapat
memungkinkan ragi untuk berkembang biak, memproduksi karbon dioksida secara
terus menerus selama proses fermentasi.
Selain itu juga ada beberapa mikroba yang dapat
merugikan, yaitu:
1. Clostridium botulinium, menghasilkan
toksin dan membusukkan makanan
2.3
Pengawetan Makanan
Pengawetan makanan dilakukan adalah untuk menanggulangi akibat negatif
yang ditimbulkan oleh mikroba dalam makanan. Fungsi
utama dari pengawet
makanan adalah
a.
Memperpanjang umur atau masa
simpan makanan
b.
Mencegah terjadinya kerusakan
makanan dalam rentan waktu yang singkat, yang seringnya disebabkan oleh
aktivitas mikroba dalam bahan
makanan.
c.
Penggunaan pengawet makanan dalam
bahan makanan akan mencegah dan mematikan pertumbuhan mikroba penyebab rusaknya
bahan makanan.
Cara
pengawetan bahan makanan dapat disesuaikan dengan keadaan bahan makanan,
komposisi bahan makanan, dan tujuan dari pengawetan. Secara garis besar ada tiga cara dalam
mengawetkan makanan, yaitu fisik, biologi dan kimia.
1.
Fisik
Pengawetan makanan secara
fisik merupakan yang paling bervariasi jenisnya, contohnya adalah:
c)
Pengasapan; Perpaduan teknik pengasinan dan pengeringan, untuk pengawetan
jangka panjang, biasa diterapkan pada daging.
e)
Pembuatan acar; Sering dilakukan pada sayur ataupun buah.
f)
Pengentalan
dapat dilakukan untuk mengawetkan bahan cair
2.
Biologi
Pengawetan secara biologis, misalnya
peragian (fermentasi), adalah pengawetan dengan menggunakan jasa enzim. Enzim
adalah suatu katalisator biologis yang dihasilkan oleh sel-sel hidup dan dapat
membantu mempercepat bermacam-macam reaksi biokimia. Enzim yang terdapat dalam
makanan dapat berasal dari bahan mentahnya atau mikroorganisme yang terdapat
pada makanan tersebut.
Bahan makanan seperti daging, ikan,
susu, buah-buahan dan biji-bijian mengandung enzim tertentu secara normal ikut
aktif bekerja di dalam bahan tersebut. Enzim dapat menyebabkan perubahan dalam bahan
pangan. Perubahan itu bisa menguntungkan dan merugikan. Yang menguntungkan bisa
dikembangkan semaksimal mungkin, yang merugikan harus dicegah. Perubahan yang
terjadi dapat berupa rasa, warna, bentuk, kalori, dan sifat-sifat lainnya.
Enzim penting dalam pengolahan
daging antara lain bromelin dari nenas, dan papain dari getah buah atau daun
pepaya. Enzim bromelin didapat dari buah nenas, digunakan untuk mengempukkan
daging. Aktifitasnya dipengaruhi oleh kematangan buah, konsentrasi pemakaian
dan waktu penggunaan. Untuk memperoleh hasil maksimum sebaiknya digunakan buah
yang muda. Semakin banyak nenas yang digunakan, semakin cepat proses
bekerjanya.
Enzim papain, berupa getah pepaya,
disadap dari buahnya yang berumur 2,5 – 3 bulan. Dapat digunakan untuk
mengempukkan daging, bahan penjernih pada industri minuman bir, industri
tekstil, industri penyamakan kulit, industri pharmasi dan alat-alat kecantikan
(kosmetik) dan lain-lain. Enzim papain biasa diperdagangkan dalam bentuk serbuk
putih kekuningan, halus, dan kadar airnya 8%. Enzim ini harus disimpan dibawah
suhu 60 derajat C. Pada 1 (satu) buah pepaya dapat dilakukan 5 kali sadapan.
Tiap sadapan menghasilkan lebih kurang 20 gram getah. Getah dapat diambil
setiap 4 hari dengan jalan menggores buah dengan pisau.
3. Kimiawi
Selain secara alami dan biologis,
pengawetan juga bisa menggunakan bahan-bahan kimia seperti gula pasir, garam
dapur, nitrat, nitrit, natrium benzoat, asam propionat, asam sitrat, garam
sulfat dan lain-lain.
Proses pengasapan juga termasuk cara
kimia sebab bahan-bahan kimia dalam asap dimasukkan ke dalam makanan yang
diawetkan. Apabila jumlah pemakaiannya tepat, pengawetan dengan bahan-bahan
kimia dalam makanan sangat praktis karena dapat menghambat berkembangbiaknya
mikroorganisme seperti jamur atau kapang, bakteri dan ragi.
Prinsip dari pengawetan ini adalah sebagai
berikut.
1.
Mencegah atau memperlambat laju
proses dekomposisi
(autolisis) bahan pangan
- Mencegah kerusakan yang disebabkan oleh
faktor lingkungan termasuk serangan hama
- Mencegah atau memperlambat
kerusakan mikrobial. Bahan kimia yang digunakan sebagai pengawet juga
diharapkan dapat mengganggu kondisi optimal pertumbuhan mikroba.
Ditinjau secara kimiawi, pertumbuhan mikroba yang paling rawan adalah
keseimbangan elektrolit pada sistem metabolismenya.
Karena itu bahan kimia yang digunakan untuk antimikroba yang
efektif biasanya digunakan asam-asam organik. Cara yang
dapat ditempuh untuk mencegah atau memperlambat kerusakan mikrobial
adalah:
a.
mencegah masuknya
mikroorganisme (bekerja dengan aseptis)
b.
mengeluarkan mikroorganisme,
misalnya dengan proses filtrasi
c.
menghambat pertumbuhan dan
aktivitas mikroorganisme, misalnya dengan penggunaan suhu rendah, pengeringan,
penggunaan kondisi anaerobik atau penggunaan pengawet kimia
Menurut Badan Pengawasan Pangan Obat dan Makanan (BPPOM) ada beberapa
jenis bahan pengawet yang boleh digunakan dalam produksi makanan, contohnya
adalah sebagai berikut:
a)
Natrium Benzoate (sodium
benzoate), Digunakan untuk acar dalam
botol, keju, margarin, apricot kering, selai, jely, sirup, saus, kecap, anggur
buah dan minuman berakohol, serta makanan lainnya kecuali daging, ikan dan
unggas. Batas maksimum penggunaan 200mg-1gr / kg.
b)
Natrium Bisulfit (sodium
Hydrogen Sulphite), Digunakan pada potongan
kentangan goreng beku, udang beku, dan selai dengan batas maksimum penggunaan
50-500 mg/kg.
c)
Natrium Metabilsufit
(Sodium Methabisulphite), Digunakan pada potongan
kentangan goreng beku, udang beku, dengan batas maksimum penggunaan 50-100
mg/kg.
d)
Natrium Nitrat (Sodium
Nitrat), Digunakan untuk daging olahan dan
awetan, keju dengan dosis 50-500 mg/kg.
e)
Natrium Nitrit (Sodium
Nitrite), Digunakan untuk daging olahan, daging
awetan, corned kalengan dengan 50 mg – 125 mg/kg.
f)
Natrium Propionat (Sodium
Propionat), Digunakan untuk olahan keju dan roti,
batas penggunaan 2-3 gr/kg.
g)
Natrium Sulfit (Sodium
Sulphite), Digunakan untuk potongan kentang
goreng beku, udang beku dan selai dengan batas maksimum penggunaan 50-500
mg/kg.
h)
Nisin (Nisin), Digunakan untuk keju olahan dengan dosis 12,5 mg/kg.
i)
Asam Benzoat (Benzoic
Acid), Bahan ini banyak digunakan pada kecap,
minuman ringan, acar, margarin, selai, saos, dll. Batas maksimum penggunaan 600
mg – 1 gr/kg.
j)
Asam Propionat (Propionic
Acid), Banyak digunakan untuk olahan keju dan
roti. Batas maksimum penggunaan 2-3 gr/kg
k)
Asam Sorbat (Sorbic Acid),
Digunakan untuk keju olahan. Dosis penggunaan
3gr/kg.
l)
Belerang Dioksida (Sulfur
Dioxide), Banyak digunakan untuk acar, jelly,
selai, saus, gula bubuk, gula pasir, cuka, sirup, bir/minuman ringan, anggur,
sosis, ekstrak kopi kering, gelatin dll. Batas maksimum penggunaan 20-500
mg/kg.
m)
Metil p-Hidroxybenzoate
(Methyl p-Hidroxybenzoate), Digunakan untuk
selai, jelly, acar dalam botol, kecap, ekstrak kopi cair, pasta tomat, sari
buah dan makanan lainnya kecuali daging, ikan dan unggas. Batas maksimum
penggunaan 200 mg – 1gr/kg
n)
Etil p-Hidroxybenzoate
(Ethyl p-Hidroxybenzoate), Digunakan untuk
selaidan jeli dengan dosis1 gr/kg
o)
Propil p-Hidroxybenzoate
(Prophyl p-Hidroxybenzoate), Digunakan untuk
selai, jeli, acar dalam botol, kecap, ekstrak kopi cair, pasta tomat, sari buah
dan makanan lainnya, kecuali daging, ikan unggas. Dosis penggunaan 250 mg – 1
gr/kg
p)
Kalium Benzoat (Potassium
Benzoate), Digunakan untuk acar dalam botol,
keju, margarin, apricot kering, selai, jelly, sirup, saus, anggur buah dan
minuman berakohol, serta makanan lainnya kecuali daging, ikan, unggas. Batas
maksimum penggunaan 200 mg – 1 gr/kg.
q)
Kalium Bisulfit (Potassium
Bysulphite), Digunakan untuk potongan kentang
goreng beku, udang beku, dan selai. Batas maksimum penggunaan 50-500 mg/kg
r)
Kalium Metabisulfit
(Potassium Metabilsuphite), Digunakan untuk
potongan kentang goreng beku, udang beku, dan selai. Batas maksimum penggunaan
50-100 mg/kg
s)
Kalium Nitrat (Potassium
Nitrat), Digunakan untuk daging olahan, daging
awetan, dan keju dengan dosis penggunaan 50-500 mg/kg
t)
Kalium Nitrit (Potassium
Nitrit), Digunakan untuk daging olahan, daging
awetan, dan keju dengan dosis penggunaan 50-125 mg/kg
u)
Kalium Propionat
(Potassium Propionate), Digunakan untuk keju olahan
dengan dosis 3gr/kg
v)
Kalium Sorbat (Potassium
Sorbat), Digunakan untuk keju olahan, keju,
maragrin, apricot kering, acar dalam botol, jeli, selai. Batas maksimum
penggunaan 500mg-1gr/kg
w)
Kalium Sulfit (Potassium
Sulphite), Digunakan untuk potongan kentang
goreng beku, udang beku dan selai dengan dosis 50-500mg/kg.
x)
Kalsium Benzoat (Calcium
Benzoate), Digunakan untuk selai, saus tomat,
sirup dan anggur/minuman berakohol dengan dosis 200mg-1gr/kg
y)
Kalsium Propionat (Calsium
Propionate), Digunakan untuk olahan keju dan
roti, batas penggunaan 2-3 gr/kg
Kalsium
Sorbat (Calsium Sorbate), Digunakan
untuk margarin dan selai dengan dosis 1 gr/kg.
Daftar Pustaka
Diah, A. 2004. Biologi SMA untuk kelas XII. Esis,
Jakarta
Hanifah,
D.S., 2012. Peranan Bakteri bagi
Kehidupan Manusia. http://geschool.net/
diakses pada tanggal 26 Mei 2013
Redaksi
Indobeta.2012. Fungsi dan Sumber Bahan Pengawet Makanan. http://indobeta.com/ diakses pada tanggal 26 Mei 2013
Tanty.2008.Pengawetan Makanan. http://forumhalal.wordpress.com/
diakses pada tanggal 26 Mei 2013