ACARA IV

PENGARUH PEMBEKUAN TERHADAP MIKROBA

Penanggung jawab :

Nurestu Hidyatiasih (A1M011085)

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMANPURWOKERTO

2013

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Mikroorganisme atau mikroba adalah organisme yang berukuran

sangat kecil sehingga untuk mengamatinya diperlukan alat bantuan.

Mikroba ada yang bersifat menguntungkan dan merugikan bagi makhluk

hidup. Mikroba dikatakan menguntungkan ketika dikembangbiakkan baik

disengaja maupun tidak disengaja untuk dimanfaatkan dalam kehidupan

sehari-hari. Misalnya sebagai antibiotik dan membantu fermentasi pada

makanan. Sedangkan dikatakan merugikan ketika mikroba tersebut

menimbulkan banyak bahaya dan kerusakan bagi makhluk hidup dan

makanan. Misalnya mikroba pembusuk dan penyebab penyakit.

Kerusakan makanan oleh mikroba disebut kerusakan

mikrobiologis. Kerusakan ini banyak merugikan hasil pertanian dan

berbahaya terhadap kesehatan manusia, karena racun yang diproduksi

oleh mikroba terkonsumsi manusia. Kerusakan mikrobiologis dapat

terjadi pada produk pertanian lain, bahan baku, produk setengah jadi,

maupun produk jadi.

Cara perusakkannya adalah dengan cara menghidrolisis atau

merusak jaringan dan makromolekul penyusun bahan menjadi molekul-

molekul kecil misalnya karbohidrat menjadi gula sederhana atau asam

organik, protein menjadi peptida, lemak menjadi gliserol dan asam lemak.

Terurainya makromolekul ini menyebabkan penurunan pH,

penyimpangan bau dan rasa, bahkan dapat menghasilkan toksin/racun

yang berbahaya bagi manusia.

Oleh karena itu untuk mengurangi dampak negatif dari mikroba

diperlukan pengaplikasian beberapa teknik pengendalian mikroba seperti

dengan pemberian senyawa antimikroba, pemanasan, pembekuan,

imunisasi, desinfeksi, sanitasi, sterilisasi dan lain-lain. Teknik

pengendalian tersebut dimaksudkan untuk menghambat dan mengurangi

populasi mikroba, bahkan bisa juga untuk membunuh mikroba pembusuk

dan penyebab penyakit.

Pembekuan merupakan salah satu cara untuk mengantisipasi

kerusakan makanan, sehingga memiliki umur simpan yang lebih lama.

Prinsip dari penggunaan suhu rendah terhadap mikroba adalah mengubah

suhu menjadi di bawah suhu optimum sehingga dapat menekan laju

metabolisme serta menghentikan pertumbuhan mikroba.

B. Tujuan

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui pengaruh suhu

rendah yaitu pembekuan pada berbagai media (gliserol:susu skim, larutan

gula 10%, pepton water, aquades) terhadap penghambatan pertumbuhan

mikroba Escherichia coli dan Bacillus subtilis.

II. TINJAUAN PUSTAKA

II.1. MIKROBA DALAM BAHAN PANGAN

Tumbuhnya mikroba di dalam bahan pangan dapat mengubah

komposisi bahan. Beberapa mikroba dapat menghasilkan enzim aktif

yang dapat menghidrolisis pati, selulosa atau memfermentasi gula,

hidrolisis lemak yang mengakibatkan terjadinya ketengikan atau merusak

protein yang menghasilkan bau busuk. Beberapa mikroba dapat

membentuk lendir, gas, busa, warna yang menyimpang, asam, racun dan

lain-lain. Jika bahan mengalami kontaminasi secara spontan dari udara,

maka pada bahan tersebut terdapat pertumbuhan campuran dari beberapa

jenis mikroba.

Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan

mikroba diantaranya air, kelembaban udara, suhu, pH, oksigen dan

mineral.

2.1.1. Escherichia coli

Escherichia coli termasuk dalam kelompok bakteri basili

gram negatif, anaerobik fakultatif, dimana bakteri ini dapat hidup

pada kondisi aerobik maupun anaerobik. Pada kondisi aerobik,

bakteri ini mengoksidasi asam amino. Sedangkan jika tidak ada

oksigen, metabolisme akan menjadi bersifat fermentatif yaitu

dengan memecah gula menjadi asam organik.

Escherichia colidisebut dalam kelompok bakteri koli

(koliform), dan sering digunakan dalam uji sanitasi air dan susu.

Selain itu bisa disebut juga masuk dalam kelompok koliform

fekal karena ditemukan dalam saluran usus hewan dan manusia,

sehingga sering terdapat dalam feses. Bakteri ini sering digunakan

sebagai indikator kontaminasi kotoran.

Karena termasuk dalam golongan bakteri koliform,

Escherichia coli memproduksi lebih banyak asam di dalam

medium glukosa, yang dapat dilihat dari indikator merah metil,

memproduksi indol, tetapi tidak memproduksi asetoin (asetil

metil karbinol). Bakteri ini memproduksi CO2 dan H2 dengan

perbandingan 1:1, dan tidak dapat menggunakan sitrat sebagai

sumber karbon.

2.1.2. Bacillus subtilis

Bacillus subtilistermasuk bakteri gram positif, katalase

positif yang umum ditemukan di tanah dantermasuk dalam bakteri

pembentuk sporayang tahan terhadap faktor lingkungan seperti

panas, asam, dan garam, dan dapat berada di dalam lingkungan

dalam jangka waktu yang lama. Spora yang diproduksi berbentuk

silinder yang tidak membengkak, langsing, tidak melebihi

diameter 0,9 μm.

Baccillus subtilis merupakan salah satu bakteri yang bersifat

termofilik fakultatif, dimana dapat tumbuh pada kisaran suhu 45–

55°C dan mempunyai pertumbuhan suhu optimum pada suhu 60–

80°C. Bakteri ini dapat menghasilkan enzim protease. Protease

merupakan enzim proteolitik yang mengkatalisis pemutusan

ikatan peptida pada protein.

Bacillus subtilis tidak dianggap sebagai patogen walaupun

menyebabkan kontaminasi pada makanan tetapi jarang

menyebabkan keracunan makanan. Sporanya dapat tahan terhadap

panas tinggi yang sering digunakan pada makanan dan

bertanggung jawab terhadap kerusakan pada roti. Bakteri ini

bersifat amilolitik, yaitu memproduksi enzim amilase dan

memecah pati di luar sel.

II.2. PENGARUH SUHU RENDAH PADA BAKTERI

Kondisi lingkungan yang mendukung dapat memacu pertumbuhan

dan reproduksi bakteri. Suhu termasuk dalam faktor-faktor lingkungan

yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan reproduksi bakteri. Suhu

berperan penting dalam mengatur jalannya reaksi metabolisme bagi

semua makhluk hidup.Khususnya bagi bakteri, suhu lingkungan yang

berada lebih tinggi dari suhu yang dapat ditoleransi akan menyebabkan

denaturasi protein dan komponen sel esensial lainnya sehingga sel akan

mati.Demikian pula bila suhu lingkungannya berada di bawah batas

toleransi, membran sitoplasma tidak akan berwujud cair sehingga

transportasi nutrisiakan terhambat dan proses kehidupan sel akan

terhenti. Berdasarkan kisaran suhu aktivitasnya, mikroorganisme dibagi

menjadi 4 golongan:

Golongan MokroorganismeSuhu Pertumbuhan (oC)

Kisaran Optimum

Psikrofilik -5 – (+) 20 (+) 10 – (+) 15

Psikrotrofilik -5 – (+) 30 (+) 20

Mesofilik (+) 20 – (+) 50 (+) 40

Termofilik (+) 40 – (+) 65 (+) 45

Sumber: Sanjaya et al. (2008)

Penggunaan suhu rendah biasanya untuk proses pengawetan

makanan. Proses pengawetan dengan suhu rendah dibedakan atas

pendinginan dan pembekuan. Pada suhu rendah, kecepatanpertumbuhan

mikroorganisme dan kecepatan reaksi-reaksi kimia danbiokimia lebih

lambat sehingga kerusakan yang ditimbulkannya akandiperlambat.

2.2.1. Pendinginan

Pengaruh pendinginan terhadap mikroflora yang terdapat

dalam bahan makanan tergantung pada karakteristik suhu

mikroorganisme yang bersangkutan serta suhu dan lama

penyimpanan pada suhu tersebut. Apabila suhu diturunkan dari

suhu optimal pertumbuhannya, pertumbuhan akan mengalami

penurunan dan akhirnya akan berhenti.

Di dalam suatu “mixed flora” antara psikrotrofik dan

mesofilik, suhu rendah berperanan penting dan dapat

mempengaruhi kontaminan awal pada bahan makanan,

menentukan perkembangan flora selama pengolahan dan

penyimpanan. Sebagai contoh misalnya susu segar yang

disimpan pada suhu 10 oC populasi yang terbesar adalah “lactic

acid streptococci”, sedangkan apabila disimpan pada suhu 0oC

populasi yang terbesar adalah “psikhotrofik gram negative”.

Pendinginan cepat terhadap bakteri mesofilik dari suhu

normal pertumbuhannya ke suhu 0oC dapat menyebabkan

kematian atau “injury” sebagian sel bakteri tersebut. Bakteri

gram negatif, termasuk Eschercia coli, Pseudomonas aeruginose,

P.fluorescens, Salmonella spp dan Enterobacter aerogenes

nampak lebih peka terhadap pendinginan bila dibandingkan

dengan bakteri gram positif, walaupun Bacillus subtilis dan

Clostridium perfringen telah diketahui dapat mengalami “cold

shock”. Staphylococcus aureus tahan terhadap “cold shock”,

tetapi apabila ditumbuhkan pada medium “trypticase-soy broth”

dan diinkubasikan pada suhu 5 oC ternyata mengalami “injury”.

Hal ini ditunjukkan dengan naiknya kepekaan terhadap garam

manitol.

2.2.2. Pembekuan

Pembekuan dapat mempertahankan rasa dan nilai gizi bahan

pangan yang lebih baik daripada metoda lain, karena pengawetan

dengan pembekuan dapat menghambat aktivitas mikroba

mencegah terjadinya reaksi-reaksi kimia dan aktivitas enzim yang

dapat merusak kandungan gizi bahan pangan. Walaupun

pembekuan dapat mereduksi jumlah mikroba yang sangat nyata

tetapi tidak dapat mensterilkan makanan dari mikroba (Frazier,

1977) .

Pembekuan berarti pemindahan panas dari bahan yang

disertai dengan perubahan fase dari cair ke padat, dan merupakan

salah satu proses pengawetan yang umum dilakukan untuk

penanganan bahan pangan. Pada proses pembekuan, penurunan

suhu akan menurunkan aktifitas mikroorganisme dan sistem

enzim, sehingga mencegah kerusakan bahan pangan. Selain itu,

kristalisasi air akibat pembekuan akan mengurangi kadar air

bahan dalam fase cair di dalam bahan pangan tersebut sehingga

menghambat pertumbuhan mikroba atau aktivitas sekunder enzim

(Tambunan, 1999).

II.3. MEDIA PERTUMBUHAN MIKROBA

Medium pembekuan mempengaruhi jumlah sel yang mati selama

pembekuan. Terdapatnya “cryoprotectant” akan memperbesar jumlah

sel yang hidup. Beberapa “cryoprotectant” diantaranya gliserol, DMSO,

skim milk, serum, pepton water, polyfinil pirolidon, larutan gula, dan

beberapa senyawa berberat molekul tinggi, sering dipergunakan untuk

pengawetan sel yeast dengan cara pembekuan. (Sardjono dan Djoko

Wibowo, 1988).

Media pertumbuhan mikroba ini dipilih sebagai media yang

mampu menjadi nutrisi bagi mikroba tersebut. Pada praktikum ini

digunakan gliserol, susu skim, pepton water, dan larutan gula yang

nantinya ditujukan agar mikroba menggunakannya sebagai sumber

nutrien untuk aktivitas dan pertumbuhan mikroba pada suhu rendah.

2.3.1. Medium NA

Nutrien agar adalah medium umum untuk uji air dan produk

dairy. NA juga digunakan untuk pertumbuhan mayoritas dari

mikroorganisme yang tidak selektif, dalam artian mikroorganisme

heterotrof. Media ini merupakan media sederhana yang dibuat dari

ekstrak beef, pepton, dan agar. Na merupakan salah satu media yang

umum digunakan dalam prosedur bakteriologi seperti uji biasa dari air,

sewage, produk pangan, untuk membawa stok kultur, untuk

pertumbuhan sampel pada uji bakteri, dan untuk mengisolasi organisme

dalam kultur murni.

2.3.2. NaCl 0,85%

NaCl sebagai sumber mineral mikroba karena salah satu faktor

yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba yaitu adalah sumber mineral

dan ini dapat  diperoleh dari NaCl 85% yang dimana juga menjaga sel

mikroba dalam keadaan yang isotonis. Karena jika mikroba dalam

keadaan hipotonis atau hipertonis maka sel mikroba akan pecah. Selain

itu larutan NaCl merupakan larutan yang steril yang dimana tidak

ditumbuhi atau tidak adanya mikroba sehingga cocok untuk media.

2.3.3. Gliserol dan Susu Skim

Gliserol adalah senyawa gliserida yang paling sederhana,

dengan hidroksil yang bersifat hidrofilik dan higroskopik. Gliserol

merupakan komponen yang menyusun berbagai macam lipid, termasuk

trigliserida. Gliserol terasa manis saat dikecap, namun bersifat racun.

Racun tersebut dapat berpengaruh pada bakteri gram negatif. Jadi selain

bakteri gram negatif tidak dapat tumbuh pada suhu pembekuan,

lingkungan media dengan menggunakan gliserol juga akan

menghambat pertumbuhannya.

Susu skim adalah bagian susu yang tertinggal sesudah krim

diambil sebagian atau seluruhnya. Menurut Sudarwanto dan Lukman

(1993), susu bubuk skim adalah susu bubuk yang mengandung lemak

maksimum 1,5% sedangkan menurut Williams (1979) dalam Herdiana

(2007), susu bubuk skim adalah susu bubuk rendah lemak (low fat dry

milk) yang kandungan lemaknya antara 0,5% sampai dengan nilai

maksimum 2,0%. Susu dikategorikan sebagai bahan pangan yang

mudah rusak (perishable food) dan sebagai bahan pangan yang

berpotensi mengandung bahaya (potentially hazardous food/PHF). Hal

tersebut karena susu memiliki faktor–faktor yang mendukung

pertumbuhan mikroorganisme terutama bakteri. Keberadaan

mikroorganisme dalam susu sangat mempengaruhi kualitas dan

keamanan bahan pangan tersebut.

2.3.4. Pepton Water

Pepton air digunakan untuk membudidayakan mikroorganisme

nonselektif, uji indol dan sebagai basal media untuk studi fermentasi

karbohidrat. Pepton air dalam medium pertumbuhan minimal

perumusan pepton air memungkinkan budidaya non organisme.

Mencegah non selektiftelah digunakan sebagai media basal untuk uji

biokimia seperti pula fermentasi karbohidrat dari produksi indol.

Dengan komposisi: Pepton 10 g, Natrium klorida 5 g,dan pH 7,5 ± 0,2

pada suhu 250 C (Djalalie, 2013).

2.3.5. Larutan Gula

Glukosa merupakan monosakarida dari jenis karbohidrat

sederhana yang terdiri dari 1 gugus cincin. Glukosa di dalam industri

pangan dikenal sebagai dekstrosa atau juga gula anggur. Di alam,

glukosa banyak terkandung di dalam buah-buahan, sayuran dan juga

sirup jagung. Glukosa merupakan golongan dari monosakarida,

sehingga kandungan dari glukosa digunakan oleh mikroorganisme

sebagai energi metabolisme.

II.4. ANALISIS KUANTITATIF MIKROBA DENGAN METODE

HITUNGAN CAWAN (TPC)

Analisis kuantitatif mikrobiologipada bahan pangan penting

dilakukan untuk mengetahui mutu bahan pangan dan menghitung proses

pengawetan yang akan diterapkan pada bahan pangan tersebut. Salah satu

cara yang dapat digunakan untuk menghitung atau mengukur jumlah

jasad renik di dalam suatu bahan adalah hitungan cawan (Total Plate

Count) (Fardiaz, 1992).

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.Jumlah koloni yang diperoleh dinyatakan dengan colony

forming unit (cfu) per gram atau per ml atau luasan tertentu dari contoh

(per cm2). Pengenceran biasanya dilakukan secara desimal yaitu 1:10,

1:100, 1:1000, dan seterusnya. Larutan yang digunakan untuk

pengenceran dapat berupa larutan bufer fosfat, 0,85% NaCl, atau larutan

ringer. Metode hitungan cawan (TPC) dapat dilakukan dengan dua cara

yaitu metode tuang (pour plate methode) dan metode sebar atau metode

permukaan (surface or spread plate methode).

III. METODE PRAKTIKUM

A. Alat dan Bahan

o Alat

1. Tabung reaksi steril

2. Freezer

3. Petridish

4. Pipet steril

5. Erlenmeyer steril

o Bahan

1. Biakan murni Escherichia coli dan Bacillus subtilis

2. Medium NA

3. Aquades

4. NaCl 0,85%

5. Gliserol 10%

6. Larutan gula 10%

7. Susu skim 10%

8. Pepton water 10%

B. Cara Kerja

Menyiapkan 4 buah tabung reaksi 100 ml steril.

Mengisi tabung reaksi masing-masing 9 ml gliserol 10% : susu skim 10%

(1:1) ; 9 ml larutan gula 10% ; 9 ml aquades ; dan 9 ml pepton water 10%.

Memasukkan 1 ml suspense Escherichia coli dan Bacillus subtilisyang

berumur 24 jam ke dalam tabung reaksi

Menyimpan tabung reaksi pada freezer dan mencatat suhu freezer.

Setelah 24 jam penyimpanan, segera melakukan thawing dengan cepat,

dengan cara mencelupkan tabung reaksi secara bersamaan pada penangas

air suhu 30 oC selama 10 menit.

Melakukan pengenceran dan perhitungan sel yang hidup dengan metode

cawan tuang sampai pengenceran 10-5.

Menginkubasi cawan pada suhu ruang selama 24 jam dengan posisi

terbalik.

Melakukan pengamatan, membuat tabel jumlah koloni yang hidup.

IV. DATA PENGAMATAN

Dari praktikum yang telah dilakukan, diperoleh data hasil perhitungan

total mikroba dengan metode hitungan cawan (TPC) sebagai berikut :

MikrobaTPC

Gliserol : susu skim Lar. Gula 10% Pepton water 10% Aquades

Escherichia coli 19,2 x 105 26 x 105 688 x 105 28 x 105

Bacillus subtilis 53 x 105 6 x 105 67,2 x 105 92 x 105

Gliserol : Susu skim

Lar. Gula Pepton Water Aquades0

100

200

300

400

500

600

700

800

DIAGRAM PENGARUH PEMBEKUAN TERHADAP TOTAL MIKROBA

E. coliB. subtilis

Medium Pembekuan

Σ M

ikro

ba (

x 10

5 cf

u/g)

V. PEMBAHASAN

V.1. PERTUMBUHAN BAKTERI PADA MAKANAN

Bakteri tumbuh dengan cara pembelahan biner, yang berarti satu

sel membelah menjadi dua sel. Waktu generasi, yaitu waktu yang

dibutuhkan oleh sel untuk membelah, bervariasi tergantung dari spesies

dan kondisi pertumbuhan. Waktu generasi beberapa bakteri berbeda

tergantung pada medium dan suhu tertentu yang menjadi media

pertumbuhannya.

Semua bakteri yang tumbuh pada makanan bersifat heterotropik,

yaitu membutuhkan zat organik untuk pertumbuhannya. Dalam

metabolismenya bakteri heterotropik menggunakan protein, karbohidrat,

lemak, dan komponen makanan lainnya sebagai sumber karbon dan

energi untuk pertumbuhannya. Beberapa bakteri dapat mengoksidasi

karbohidrat secara lengkap menjadi CO2 dan H2O, atau memecahnya

menjadi asam, alkohol, aldehid, dan keton. Bakteri juga dapat memecah

protein yang terdapat di dalam makanan menjadi polipeptida, asam

amino, amonia, dan amin. Beberapa spesies tertentu dapat memecah

lemak menjadi gliserol dan asam lemak. Meskipun bakteri membutuhkan

vitamin untuk proses metabolismenya, beberapa dapat mensintesis

vitamin-vitamin tersebut dari komponen lainnya di dalam medium.

Bakteri lainnya tidak dapat tumbuh jika tidak ada vitamin di dalam

mediumnya.

Jika tumbuh pada bahan pangan, bakteri dapat menyebabkan

berbagai perubahan pada penampakkan maupun komposisi kimia dan

cita-rasa bahan pangan tersebut. Perubahan yang dapat terlihat dari luar

misalnya perubahan warna, pembentukkan warna, pembentukkan film

atau lapisan pada permukaan seperti pada minuman atau makanan

cair/padat, pembentukkan lendir, pembentukkan endapan dan kekeruhan

pada minuman, pembentukkan gas, bau asam, bau alkohol, bau busuk,

dan berbagai perubahan lainnya (Fardiaz, 1992).

V.2. PENGARUH PEMBEKUAN TERHADAP MIKROBA

Pertumbuhan bakteri di bawah suhu 10oC akan semakin lambat

dengan semakin rendahnya suhu. Pada saat air dalam bahan pangan

membeku seluruhnya, maka tidak ada lagi pembelahan sel bakteri. Pada

sebagian bahan pangan air tidak membeku sampai suhu –9,5oC atau di

bawahnya karena adanya gula, garam, asam dan senyawa terlarut lain

yang dapat menurunkan titik beku air.

Lambatnya pertumbuhan mikroba pada suhu yang lebih rendah ini

menjadi dasar dari proses pendinginan dan pembekuan dalam pengawetan

pangan. Proses pendinginan dan pembekuan tidak mampu membunuh

semua mikroba, sehingga pada saat dicairkan kembali (thawing), sel

mikroba yang tahan terhadap suhu rendah akan mulai aktif kembali

dengan cepat dan dapat menimbulkan masalah kebusukan pada bahan

pangan yang bersangkutan. Kecepatan thawing juga mempengaruhi

jumlah sel yang hidup setelah pembekuan. Thawing yang cepat akan

memperbanyak jumlah sel yang hidup, sedangkan sebaliknya thawing

yang lambat akan memperbanyak sel yang mati.

Suhu Pendinginan (Refrigeration) secara drastis memperlambat

pembelahan Escherichia coli namun tidak sepenuhnya

menghentikannya.Makanan terkontaminasi yang disimpan pada suhu

antara 4-7 oC menunjukkan pertumbuhan minimal.Pendinginan

merupakan langkah penting dalam memperlambat pertumbuhan

Escherichia coli, tetapi tidak akan memperkecil populasinya.

Sedangkan proses pembekuan akan menghentikan pertumbuhan

Escherichia coli selama makanan tetap beku. Pada suhu 0 oC bakteri

Escherichia coli tidak dapat membelah sehingga populasinya relatif stabil.

Pada suhu -18 oC, Escherichia coli akan mulai mati. Menyimpan makanan

pada suhu ini akan mengurangi populasi 10-30 % dari tingkat

awal.Setelah dua minggu pada suhu ini, populasi Escherichia coli akan

turun menjadi sekitar 1 %.Namun, Escherichia colidapat membelah

kembali pada suhu yang lebih tinggi. Itu sebab, pembekuan tidak bisa

diandalkan sebagai metode sterilisasi.

Bacillus subtilis bersifat termofilik yang artinya dapat tumbuh pada

suhu tinggi di atas suhu tumbuh rata-rata bakteri mesofil yaitu 45-70oC.

Oleh karena memiliki ciri khas demikian, maka bakteri ini sebagian besar

tumbuh dan hidup pada daerah bersuhu tinggi, seperti sumber air panas,

kawah gunung berapi, dan tempat pengomposan yang bisa disimpulkan

bahwa Bacillus subtilis tidak dapat mengalami pertumbuhan pada suhu

pembekuan. Keuntungan dari bakteri ini adalah memiliki protein yang

dapat bekerja pada kondisi lingkungan dengan suhu tinggi dimana

protein/ enzim lain dapat mengalami denaturasi. Salah satu protease

termostabil dapat dihasilkan dari mikroorganisme termofilik yaitu

Bacillus subtilis (Kosim dan Surya, 2010).

Pada saat pembekuan, Bacillus subtilis tidak dapat melakukan

metabolisme sehingga dapat mencegah pembusukkan pada makanan.

Menurut (Sinell, 1992) bahwa suhu rendah tidak membunuh

mikroorganisme tetapi menghambat perkembangbiakannya. Dengan

demikian pertumbuhan mikroorganisme semakin berkurang seiring

dengan semakin rendahnya suhu, dan akhirnya di bawah “suhu

pertumbuhan minimum” perkembangbiakannya akan berhenti.

Eschericia coli memiliki suhu pertumbuhan minimum berkisar 8-

10 oC sedangkan Bacillus subtilis memiliki suhu pertumbuhan minimum

12 oC. Yang artinya Eschericia coli lebih tahan pada suhu rendah jika

dibandingkan Bacillus subtilis (Sinell, 1992).

Demikian juga menurut penelitian yang dilakukan oleh Mossel

tahun 1983 bahwa daging yang disimpan dengan cara pendinginan di

wadah biasa (tanpa vakum), maka jasad renik yang akan tumbuh dominan

selama penyimpanan adalah bakteri gram negatif yang bersifat

psikrotrofik dan aerobik. Sedangkan jika disimpan pada suhu yang sama

dengan cara pengepakkan vakum, yang menjadi dominan selama

penyimpanan adalah bakteri gram positif yang bersifat anaerobik atau

anaerobik fakultatif. Dimana seperti yang sudah disebutkan dalam pustaka

bahwa Eschericia colimerupakan bakteri gram negatif dan Bacillus

subtilistermasuk bakteri gram positif.

V.3. PENGARUH MEDIA DAN PENGUJIAN JUMLAH TOTAL

MIKROBA (TPC)

Pada praktikum kali ini yaitu bertujuan untuk mengetahui pengaruh

suhu rendah dan medium pembekuan terhadap penghambatan

pertumbuhan mikroba. Caranya yaitu dengan memasukkan biakan murni

B.subtilis dan E.coli ke dalam beberapa media pembekuan lalu

didinginkan di dalam freezer selama 24 jam dan setelah itu di thawing

dengan cepat. Lalu dilakukan pengenceran dan perhitungan sel denagn

metode cawan sampai pengenceran 10-5 setelah itu melakukan plating

pada medium NA. Pembuatan Nutrien Agar berguna sebagai media untuk

pertumbuhan suatu mikroorganisme karena didalam Nutrien Agar

tersebut terdapat zat makanan berupa dextrose/gula sebagai bahan atau

komponen untuk pertumbuhan mikroorganisme yang akan ditumbuhkan

atau dibiakkan pada media NA tersebut.

Analisis kuantitatif mikrobiologi pada bahan pangan penting

dilakukan untuk mengetahui mutu bahan pangan dan menghitung proses

pengawetan yang akan diterapkan pada bahan pangan tersebut. Salah satu

cara yang dapat digunakan untuk menghitung atau mengukur jumlah jasad

renik di dalam suatu bahan adalah hitungan cawan (Total Plate Count)

(Fardiaz, 1992).

NaCl 0,85 %, selain digunakan sebagai elemen mikro juga

diperlukan untuk menaikkan tekanan osmosa dan keseimbangan fisiko

khemis sel bakteri yang tumbuh dalam media yang digunakan.

Seperti yang dijelaskan sebelumnya bahwa E.coli yang termasuk

bakteri gram negatif lebih tahan pada suhu rendah daripada B.subtilis

karena memiliki suhu pertumbuhan minimum yang lebih rendah, dan

B.subtilis mampu membentuk endospora yang dapat tahan terhadap

proses pemanasan. Akan tetapi terjadi error diperhitungan total mikroba

pada kontrol (aquades yaitu E. coli yang bertahan sebanyak 28 x 105 cfu/g

dan B. subtilis sebanyak 92 x 105 cfu/g). Seharusnya total mikroba yang

lebih banyak bertahan pada medium pembekuan aquades adalah bakteri

E.coli. Hal ini bisa disebabkan karena terjadinya kesalahan pada saat

pengenceran. Bisa juga pada saat pengenceran, kesalahan diperoleh dari

medium aquades yang memang lebih banyak terkontaminasi atau

kelebihan pemberian bakteri B. subtilis sehingga pada perhitungan total

mikroba lebih banyak yang masih bertahan adalah B. subtilis.

Lalu lebih banyak B. Subtilis yang bertahan pada medium

pembekuan gliserol : susu skim (53 x 105 cfu/g). Susu skim adalah bagian

susu yang tertinggal sesudah krim diambil sebagian atau seluruhnya.

Menurut Sudarwanto dan Lukman (1993), susu bubuk skim adalah susu

bubuk yang mengandung lemak maksimum 1,5% sedangkan menurut

Williams (1979) dalam Herdiana (2007), susu bubuk skim adalah susu

bubuk rendah lemak (low fat dry milk) yang kandungan lemaknya antara

0,5% sampai dengan nilai maksimum 2,0%. Susu skim banyak

mengandung protein sehingga sering disebut dengan “serum susu”. Hal

ini dapat disimpulkan bahwa bakteri B. subtilis yang dapat menghasilkan

enzim protease, dimana protease merupakan enzim proteolitik yang

mengkatalisis pemutusan ikatan peptida pada protein sehingga B. subtilis

mampu lebih bertahan pada medium gliserol yang disubstitusikan dengan

susu skim. Selain itu, gliserol dapat bersifat sebagai racun bagi bakteri

gram negatif. Jadi selain bakteri E. coli tidak dapat tumbuh pada suhu

pembekuan, lingkungan media dengan menggunakan gliserol juga akan

menghambat pertumbuhannya.

Setiap mikroorganisme seperti layaknya makhluk hidup pasti

membutuhkan makanan sebagai sumber energi. Sumber energi utama bagi

hampir semua makhluk hidup adalah karbohidrat, mulai dari yang rantai

panjang seperti pati sampai yang paling sederhana (mono dan disakarida).

Monosakarida paling utama adalah glukosa, gula dengan rumus kimia

C6H12O11. Hampir semua makhluk hidup mengolah karbohidrat menjadi

glukosa, menyebabkan glukosa menjadi muara utama dari metabolisme

karbon. E. coli proses metabolisme jika oksigen tersedia (aerob). Namun

jika tidak ada oksigen (anaerob), mikroorganisme ini mampu menempuh

jalur metabolisme lain yang bisa menghasikan energi juga walaupun

hanya sekitar 5-10 % dibanding kondisi aerob. Jika kita langsung mati

lemas tanpa oksigen, E.coli hanya mampu mengolah glukosa dan

bertahan hidup. Ini karena E.coli memiliki gen-gen yang bisa mensintesis

enzim-enzim untuk fermentasi glukosa. Hasil dari fermentasi glukosa

sangat tergantung jenis mikroorganisme. Oleh sebab itu lebih banyak

E.coli (26 x 105 cfu/g) yang bisa bertahan hidup dibandingkan B. subtilis

(6 x 105 cfu/g) pada medium larutan gula 10%.

Pepton merupakan sumber protein (nutrisi) dan penghasil nitrogen

organik. Sehingga untuk E.coli yang mampu menghasilkan energi dari

proses metabolisme dalam keadaan aerob dan mampu bertahan dalam

keadaan anaerob, jumlahnya yang bertahan sangat banyak mencapai 688

x 105 cfu/g dibandingkan B. subtilis (67,2 x 105 cfu/g) pada medium

pepton water.

VI. PENUTUP

A. Kesimpulan

1. Eschericia coli memiliki suhu pertumbuhan minimum berkisar 8-10

oC sedangkan Bacillus subtilis memiliki suhu pertumbuhan minimum

12 oC. Yang artinya Eschericia coli lebih tahan pada suhu rendah jika

dibandingkan Bacillus subtilis (pada medium aquades dimana sebagai

kontrol)

2. Bakteri B. subtilis yang dapat menghasilkan enzim protease, dimana

protease merupakan enzim proteolitik yang mengkatalisis pemutusan

ikatan peptida pada protein sehingga B. subtilis mampu lebih bertahan

pada medium gliserol yang disubstitusikan dengan susu skim. Selain

itu, gliserol dapat bersifat sebagai racun bagi bakteri gram negatif.

Jadi selain bakteri E. coli tidak dapat tumbuh pada suhu pembekuan,

lingkungan media dengan menggunakan gliserol juga akan

menghambat pertumbuhannya.

3. E.coli memiliki gen-gen yang bisa mensintesis enzim-enzim untuk

fermentasi glukosa. Sehingga E.coli bisa bertahan hidup dibandingkan

B. subtilis pada medium larutan gula 10%.

4. Pepton merupakan sumber protein (nutrisi) dan penghasil nitrogen

organik. Sehingga untuk E.coli yang mampu menghasilkan energi dari

proses metabolisme dalam keadaan aerob dan mampu bertahan dalam

keadaan anaerob, jumlahnya yang bertahan sangat banyak mencapai

688 x 105 cfu/g dibandingkan B. subtilis (67,2 x 105 cfu/g) pada

medium pepton water.

B. Saran

1. Sebaiknya untuk praktikum selanjutnya menggunakan bakteri selain

Escherichia coli dan Bacillus subtilis untuk lebih bervariasi dari

praktikum yang sebelumnya. Dan bakteri yang digunakan bisa juga

bakteri yang memiliki sifat berbeda dengan Escherichia coli maupun

Bacillus subtilis.

Daftar Pustaka

Anonim. Efek Pendinginan & Pembekuan pada Populasi Escherichia coli.

http://amazine.co/12089/efek-pendinginan-pemanasan-pada-populasi-

bakteri-e-coli/[Diakses tanggal 18 Juni 2013].

Djalalie, Syamier. 2013. Media Pertumbuhan Mikroorganisme.

http://sawittoku.blogspot.com/2013/03/media-pertumbuhan-

mikroorganisme.html[Diakses tanggal 18 Juni 2013].

Fardiaz, Srikandi. 1992. Mikrobiologi Pangan 1. Gramedia Pustaka Utama.

Jakarta.

Frazier, W.C. and P.C. Westhoff, 1977. Food Microbiology. Mc. Graw Hill Book

Co. Inc. New York.

Herdiana UR. 2007. Tingkat keamanan susu bubuk skim impor di tinjau dari

kualitas mikrobiologi. Bogor: Program Pascasarjana, Institut Pertanian

Bogor

Kosim, M, dan Surya. 2010. Pengaruh Suhu pada Protease dari Bacillus subtilis.

ITS. Surabaya.

Malta W., Dini. 2008. Deteksi Bakteri Gram Negatif (Salmonella sp., Escherichia

coli, dan Koliform) Pada Susu Bubuk Skim Impor. Fakultas Kedokteran

Hewan, IPB. Bogor.

Mossel, D.A.A. 1983. Essential and Perspectives of the Microbial Ecology of

Food. Dalam: Food Microbiology: Advances and Prospects (T.A. Robert

dan F.A. Skinner, eds.). Academic Press, London.

Sanjaya AW, Sudarwanto M, Soejoedono RR, Purnawarman T, Lukman DW,

Latif H. 2008. Higiene Pangan. Departemen Ilmu Penyakit Hewan dan

Kesehatan Masyarakat Veteriner. Bogor: Fakultas Kedokteran Hewan,

Institut Pertanian Bogor.

Sardjono, dan D.Wibowo. 1988. Mikrobiologi Pengolahan Pangan. PAU

Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.

Setiyono, Lutfi. 2011. Bacillus subtilis dan Aplikasinya dalam Industri.

http://lutfiblurry.blogspot.com/2011/02/bacillus-subtilis-dan-aplikasinya-

dalam.html[Diakses tanggal 18 Juni 2013].

Sinell, H.J. 1992. Einführung in die Lebensmittelhygiene.3.Auflage.Verlag Paul

Parey. Berlin. Hamburg.

Sudarwanto M, Lukman DW. 1993. Petunjuk Laboratorium Pemeriksaan Susu

dan Produk Olahannya. Bogor: Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi,

Institut Pertanian Bogor.

Tambunan, A.H., 1999. Pengembangan Metoda Pembekuan Vakum Untuk Produk

Pangan Usulan Penelitian Hibah Bersaing Perguruan Tinggi. Institut

Pertanian Bogor.

Wikipedia. Bakteri. 2011. https://id.wikipedia.org/wiki/Bakteri. [Diakses tanggal

18 Juni 2013].

Yalun. 2008. Bagaimana Mikroorganisme bisa Menghasilkan Alkohol?.

http://yalun.wordpress.com/2008/12/14/bagaimana-mikroorganisme-bisa-

menghasilkan-alkohol/. [Diakses tanggal 18 Juni 2013].

Lampiran

E. coli pada aquades

Bacillus subtilis dan E. coli pada pepton water