BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bakteri berasal dari kata latin yaitu “bacterium” yang merupakan kelompok raksasa dari organisme hidup. Bakteri memiliki ukuran yang sangat kecil (mikroskopis) dan kebanyakan uniselular (bersel tunggal), dengan struktur sel yang relatif sederhana tanpa nukleus atau inti sel, sitoskeleton, dan organel lain seperti mitokondria dan kloroplas.
Bakteri adalah organisme yang paling berkelimpahan dari semua organisme. Bakteri tersebar (berada di mana-mana) di tanah, air, dan sebagai simbiosis dari organisme lain. Banyak bakteri yang bersifat patogen. Bakteri biasanya hanya berukuran 0,5-5 μm. Bakteri umumnya memiliki dinding sel, seperti sel hewan dan jamur, tetapi dengan komposisi sangat berbeda. Banyak yang bergerak menggunakan flagela.
Khamir merupakan bagian dari kelompok kapang dan dibedakan dari hampir semua jamur yang lain oleh sifatnya yaitu bersel tunggal dan membelah diri secara bertunas. Pengetahuan yang perlu untuk mikrobiologi hanyalah pengetahuan tentang klasifikasi dalam genus dan spesies. Klasifikasi pada tingkat ini didasarkan atas kemampuannya membentuk spora, bentuk dan jumlah spora yang dihasilkan setiap askus.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana struktur anatomi dari bakteri?
2. Apa sajakah pengklasifikasian dari bakteri?
3. Bagaimanakah reproduksi bakteri?
4. Apa sajakah bakteri yang menguntungkan?
5. Bagaimanakah peranan positif dan negatif bakteri dalam makanan?
6. Apa sajakah faktor–faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba pada makanan?
7. Apakah pengertian dari khamir?
8. Bagaimana morfologi dan ciri-ciri dari khamir?
9. Bagaimanakah sistem reproduksi dan sifat fisiologi khamir?
10. Bagaimana penggunaan khamir dalam industri?
1.3 Tujuan Penulisan
1. Untuk mengetahui struktur anatomi dari bakteri.
2. Untuk mengetahui pengklasifikasian dari bakteri.
3. Untuk mengetahui reproduksi bakteri.
4. Untuk mengetahui bakteri-bakteri apa saja yang menguntungkan.
5. Untuk mengetahui peranan bakteri dalam makanan.
6. Untuk mengetahui faktor–faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba pada makanan.
7. Untuk mengetahui pengertian dari khamir.
8. Untuk mengetahui morfologi dan ciri-ciri khamir.
9. Untuk mengetahui sistem reproduksi dan sifat fisiologi khamir.
10. Untuk mengetahui penggunaan khamir dalam industri.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Bakteri
Bakteri dengan ukuran yang kecil (sekitar 0,7-1,3 μm), sudah pasti luput dari perhatian kita, namun terdapat hampir di seluruh bagian bumi. Bakeri hidup di darat, air, dan udara. Bahkan bakteri ada yang hidup di mata air panas yang dapat membakar kulitmu.
Gambar 2.1 Struktur Bakteri
2.1.1 Struktur, bentuk, dan ukuran tubuh bakteri
Gambar 2.1.1 Struktur Dasar Sel Bakteri
Struktur dasar bakteri :
1. Dinding sel tersususn peptidoglikan yaitu gabungan protein dan polisakarida (ketebalan peptidoglikan membagi bakteri menjadi bakteri gram positif bila peptidoglikannya tipis).
2. Membran plasma adalah membran yang menyelubungi sitoplasma tersusun atas lapisan fosfolipid dan protein.
3. Sitoplasma adalah cairan sel.
4. Ribosom adalah organel yang tersebar dalam sitoplasma, tersusun atas protein dan RNA.
5. Granula penyimpanan, karena bakteri menyimpan cadangan makanan yang dibutuhkan.
Gambar 2.1.1 Gambar Granula
Bakteri memiliki bentuk sel yang bervariasi, bulat (coccus), batang (bacillus) dan lengkung (vibrio, coma atau spiral). Bagian tubuh bakteri pada umumnya dapat dibagi atas 3 bagian yaitu dinding sel, protoplasma (di dalamnya terdapat membran sel, mesosom, lisosom, DNA, endospora), dan bagian yang terdapat di luar dinding sel seperti kapsul, flagel, pilus. Di antara bagian tersebut ada yang selalu didapatkan pada sel bakteri, yaitu membran sel, ribosom dan DNA.
Sedangkan bagian-bagian yang tidak selalu ada pada setiap sel bakteri, misalnya dinding sel, flagel, pilus, dan kapsul, bagian-bagian ini disebut varian.
Susunan bagian-bagian utama sel bakteri, dijelaskan sebagai berikut:
1. Membran Sel
Gambar 2.1.1 Membran Sel pada Bakteri
Membran sel merupakan selaput yang membungkus sitoplasma beserta isinya, terletak di sebelah dalam dinding sel, tetapi tidak terikat erat dengan dinding sel. Bagi membran sel sangat vital, bagian ini merupakan batas antara bagian dalam sel dengan lingkungannya. Jika membran sel pecah atau rusak, maka sel bakteri akan mati. Membran sel terdiri atas dua lapis molekul fosfolipid. Pada lapisan fosfolipid ini terdapat senyawa protein dan karbohidrat dengan kadar berbeda-beda pada berbagai sel bakteri.
2. Ribosom
Gambar 2.1.1 Ribosom pada Bakteri
Ribosom merupakan bagian sel yang berfungsi sebagai tempat sintesa protein. Bentuknya berupa butir-butir kecil dan tidak diselubungi embrane. Ribosom tersusun atas protein dan RNA.
3. DNA (Deoxyribonucleic Acid)
Gambar 2.1.1 DNA pada Bakteri
DNA merupakan materi genetik, terdapat dalam sitoplasma. DNA bakteri berupa benang sirkuler (melingkar). DNA bakteri berfungsi sebagai pengendali sintesis protein bakteri dan pembawa sifat. DNA bakteri terdapat pada bagian menyerupai inti yang disebut nukleoid. Bagian ini tidak memiliki membran sebagaimana inti sel eukariotik.
4. Dinding sel
Gambar 2.1.1 Dinding Sel pada Bakteri
Dinding sel bakteri tersusun atas makromolekul peptidoglikan yang terdiri dari monomer-monomer tetrapeptidaglikan (polisakarida dan asam amino). Berdasarkan susunan kimia dinding selnya, bakteri dibedakan atas bakteri gram-positif dan bakteri gram-negatif. Susunan kimia dinding sel bakteri gram-negatif lebih rumit daripada bakteri gram-positif. Dinding sel bakteri gram-positif hanya tersusun atas satu lapis peptidoglikan yang relatif tebal, sedangkan dinding sel bakteri gram-negatif terdiri atas dua lapisan. Lapisan luar tersusun atas protein dan polisakarida, lapisan dalamnya tersusun atas peptidoglikan yang lebih tipis dibanding lapisan peptidoglikan pada bakteri gram-positif. Dinding sel bakteri berfungsi untuk memberi bentuk sel, memberi kekuatan, melindungi sel dan menyelenggarakan pertukaran zat antara sel dengan lingkungannya.
5. Flagel
Gambar 2.1.1 Flagel pada Bakteri
Flagel merupakan alat gerak bagi bakteri, meskipun tidak semua gerakan bakteri disebabkan oleh flagel. Flagel berpangkal pada protoplas, tersusun atas senyawa protein yang disebut flagelin, sedikit karbohidrat dan pada beberapa bakteri mengandung lipid. Jumlah dan letak flagel pada berbagai jenis bakteri bervariasi. Jumlahnya bisa satu, dua, atau lebih, dan letaknya dapat di ujung, sisi, atau pada seluruh permukaan sel. Jumlah dan letak flagel dijadikan salah satu dasar penggolongan bakteri.
6. Pilus
Gambar 2.1.1 Pilus pada Bakteri
Pada permukaan sel bakteri gram-negatif seringkali terdapat banyak bagian seperti benang pendek yang disebut pilus atau fimbria (jamak dari pilus). Pilus merupakan alat lekat sel bakteri dengan sel bakteri lain atau dengan bahan-bahan padat lain, misalnya makanan sel bakteri.
7. Kapsul
Gambar 2.1.1 Kapsul pada Bakteri
Kapsul merupakan lapisan lendir yang menyelubungi dinding sel bakteri. Pada umumnya kapsul tersusun atas senyawa polisakarida, polipeptida atau protein-polisakarida (glikoprotein). Kapsul berfungsi untuk perlindungan diri terhadap antibodi yang dihasilkan sel inang. Oleh karenanya kapsul hanya didapatkan pada bakteri patogen.
8. Endospora
Gambar 2.1.1 Endospora pada Bakteri
Di antara bakteri ada yang membentuk endospora. Pembentukan endospora merupakan cara bakteri mengatasi keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan. Keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan antara lain: panas, dingin, kering, tekanan osmosis dan zat kimia tertentu. Jika kondisi lingkungan membaik maka endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri. Endospora bakteri tidak berfungsi sebagai alat perkembangbiakan, tetapi sebagai alat perlindungan diri.
2.2 Penggolongan Bakteri
Berdasarkan klasifikasi artifisial yang dimuat dalam buku “Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology” tahun 1974, bakteri diklasifikasikan berdasarkan deskripsi sifat morfologi dan fisiologi. Selain itu juga terdapat kunci determinasi untuk mengklasifikasikan isolat bakteri yang baru ditemukan. Menurut Bergey’s manual, bakteri dibagi menjadi satu kelompok (grup), dengan Cyanobacteria pada grup 20. Pembagian ini berdasarkan bentuk, sifat gram, kebutuhan oksigen, dan apabila tidak dapat dibedakan menurut ketiganya maka dimasukkan ke dalam kelompok khusus.
2.2.1 Berdasarkan Bentuk Tubuhnya
1. Bakteri berbentuk kokus (bulat)
a. Bakteri Kokus Gram Positif
Aerobik: Micrococcus, Staphylococcus, Streptococcus, Leuconostoc
Anaerobik: Methanosarcina, Thiosarcina, Sarcina, Ruminococcus
b. Bakteri Kokus Gram Negatif
Aerobik: Neisseria, Moraxella, Acinetobacter, Paracoccus
Anaerobik: Veillonella, Acidaminococcus, Megasphaera
2. Bakteri Berbentuk Basil (Batang)
a. Bakteri Gram Positif
1. Bakteri Gram Positif tidak Membentuk Spora
Aerobik: Lactobacillus, Listeria, Erysipelothrix, Caryophanon.
2. Bakteri Coryneform dan Actinomycetes
Aerobik Coryneform: Corynebacterium, Arthrobacter, Brevibacterium,Cellulomonas,
Propionibacterium, Eubacterium, Bifidobacterium.
Aerobik Actinomycetes: Mycobacterium, Nocardia, Actinomyces, Frankia, Actinoplanes, Dermatophilus, Micromonospora, Microbispora, Streptomyces, Streptosporangium.
Actinomycete dapat membentuk miselium yang sangat halus dan bercabang-cabang.
Miselium vegetatif tumbuh di dalam medium, dan miselium udara ada di permukaan medium. Bakteri ini dapat berkembang biak dengan spora, secara fragmentasi dan segmentasi, dengan chlamydospora, serta dengan bertunas. Bakteri ini umumnya mempunyai habitat pada lingkungan dengan pH yang tinggi. Cara hidupnya ada yang bersifat saprofit, simbiosis dan beberapa sebagai parasit. Frankia adalah actinomycetes yang mampu menambat nitrogen dan dapat bersimbiosis dengan tanaman.
3. Bakteri Pembentuk Endospora
Aerobik: Bacillus, Sporolactobacillus, Sporosarcina, Thermoactinomyces
Anaerobik: Clostridium, Desulfotomaculum, Oscillospira
b. Bakteri Gram Negatif
1. Bakteri Gram Negatif Aerobik
Aerobik: Pseudomonas, Xanthomonas, Zoogloea, Gluconobacter, Acetobacter, Azotobacter, Azomonas, Beijerinckia, Derxia, Rhizobium, Agrobacterium, Alcaligenes, Brucella, Legionella, Thermus. Bakteri Azotobacter, Beijerinckia, Derxia, Rhizobium termasuk diazotroph yang dapat menambat nitrogen dari udara. Azotobacter, Beijerinckia, dan Derxia cara hidupnya bebas tidak bersimbiosis, Rhizobium hidupnya dapat bersimbiosis dengan akar tanaman leguminosa dengan membentuk bintil akar.
2. Bakteri Gram Negatif Aerobik Khemolitotrofik
Aerobik: Nitrobacter, Nitrospira, Nitrococcus, Nitrosomonas, Nitrosospira, Nitrosococcus, Nitrosolobus. Bakteri bakteri tersebut umumnya berperan dalam proses nitrifikasi di dalam tanah. Thiobacillus, Sulfolobus, Thiobacterium, Thiovolum, yang merupakan bakteri yang berperan dalam proses oksidasi sulfur di alam.
3. Bakteri Berselubung
Aerobik: Sphaerotilus, Leptothrix, Cladothrix, Crenothrix. Bakteri Sphaerotilus biasanya hidup di saluran-saluran air. Leptothrix dan Cladothrix merupakan bakteri yang mampu mengoksidasi besi atau penyebab korosi.
4. Bakteri Gram Negatif Fakultatif Anaerobik
Fakultatif anaerobik: Escherichia coli, Klebsiella, Enterobacter, Salmonella, Shigella, Proteus, Serratia, Erwinia, Yersinia, Vibrio, Aeromonas, Photobacterium.
5. Bakteri Gram Negatif Anaerobik
Sangat Anaerobik: Bacteroides, Fusobacterium, Leptotrichia
6. Bakteri Methanogens dan Arkaebakteria
Sangat Anaerobik: Methanobacterium, Methanothermus, Methanosarcina, Methanothrix, Methanococcus. Bakteri ini merupakan pembentuk metan (CH4) dari hasil perombakan bahan organik secara anaerobik.
Aerobik: Halobacterium, Halococcus, Thermoplasma. Bakteri ini ada yang tahan hidup pada kadar garam tinggi dan dan ada yang tahan pada suhutinggi.
Anaerobik: Thermoproteus, Pyrodictium, Desulforococcus.
3. Spirillia (spiral)
a. Bakteri Gram Negatif Spiril dan Lengkung
Aerobik: Spirillum, Aquaspirillum, Azospirillum, Oceanospirillum, Campylobacter,
Bdellovibrio, Microcyclus, Pelosigma. Bakteri Azospirillum termasuk bakteri penambat nitrogen yang dapat berasosiasi dengan tanaman gramineae termasuk tanaman padi. Bakteri Bdellovibrio adalah bakteri yang dapat hidup sebagai parasit pada sel bakteri lain (parasit bakteri).
b. Bakteri Gram Negatif Lengkung Anaerobik
Anaerobik: Desulfovibrio, Succinivibrio, Butyrivibrio, Selenomonas. Bakteri Desulfovibrio merupakan salah satu bakteri yang mampu mereduksi sulfat.
c. Spirochaeta
Aerobik dan anaerobik: Spirochaeta, Cristispira, Treponema, Borrelia, Leptospira. Bakteri ini berbentuk benang tipis dan terulir. Dinding sel tipis dan lentur. Bakteri ini dapat bergerak dengan cara kontraksi sel menurut garis sumb selnya.
Gambar 2.2.1 Bakteri Spirillia
4. Bakteri yang Termasuk Kelompok Khusus
a. Bakteri yang Merayap (Meluncur)
Bakteri ini dapat merayap walaupun tidak berflagela. Bakteri ini selalu bersifat gram negatif. Dalam kelompok ini termasuk beberapa ganggang biru, beberapa bakteri khemoorganotrof dan beberapa bakteri belerang (sulfur). Kelompok bakteri yang menjadi anggota bakteri merayap (meluncur) adalah sebagai berikut:
1. Bakteri yang mengandung sulfur intraselular, berbentuk benang. Contoh: Beggiatoa, Thiothrix, Achromatium.
2. Bakteri bebas sulfur, membentuk trikoma (bulu). Contoh: Vitreoscilla, Leucothrix, Saprospira.
3. Bakteri uniselular, bentuk batang pendek. Contoh: Cytophaga, Flexibacter, Myxobacteria.
4. Bakteri fototrof yang bergerak merayap. Contoh: Chloroflexus
5. Cyanobacteria yang bergerak merayap. Contoh: Oscillatoria.
Myxobacteria adalah bakteri yang termasuk myxobacteria mempunyai dinding sel sangat tipis dan lentur. Bakteri ini bersifat gram negatif, dan dapat bergerak meluncur. Bentuk sel umumnya memanjang (spoel) dengan ujung runcing. Dalam siklus hidupnya dapat membentuk badan buah, yang merupakan kumpulan sel yang berdifrensiasi. Ukuran badan buah kurang dari 1 mm. Contoh: Chondromyces, Myxococcus.
b. Bakteri Bertangkai atau Bertunas
Bakteri ini mempunyai struktur mirip tangkai atau tunas yang merupakan tonjolan dari sel, atau hasil pengeluaran lendir. Contoh: Hypomicrobium, Caulobacter, Prosthecomicrobium, Ancalomicrobium, Gallionella, Nevskia.
c. Bakteri Parasit Obligat (Rickettsiae dan Chlamydiae)
Merupakan bakteri yang berukuran paling kecil, tetapi lebih besar dari virus. Bentuk sel pleomorfik, dapat berupa batang, kokus, atau filamen. Bakteri ini cara hidupnya sebagai parasit sejati (parasit obligat) di dalam sel jasad lain dan bersifat patogen. Hidupnya intraselular di dalam sitoplasma dan inti sel binatang dan manusia. Oleh karena itu bakteri kelompok ini merupakan penyebab penyakit, yang biasanya ditularkan oleh vektor serangga. Contoh: Rickettsia prowazekii, Chlamydia trachomatis, Coxiella burnetii.
d. Mycoplasma (Klas Mollicutes)
Mycoplasma disebut juga PPLO (Pleuropneumonia Like Organisms). Cirinya yaitu tidak mempunyai dinding sel, atau merupakan bentuk L dari bakteri sejati (Eubakteria) atau bentuk speroplas sel eubakteria, sehingga sifatnya mirip bakteri sejati. Selnya berbentuk kokus, filamen, roset, dan sangat pleomorfik. Selnya dapat memperbanyak diri dengan pembelahan biner, fragmentasi, dan perkecambahan. Cara hidupnya sebagai saprofit atau patogen. Contoh: Mycoplasma mycoides, M. homonia, M. orale, Acholeplasma, Spiroplasma.
Bakteri bentuk L atau bakteri dalam bentuk protoplas, tidak berdinding sel. Hal ini dapat terjadi karena mutasi atau dibuat.
e. Bakteri Anaerobik Anoksigenik Fototrofik
Bakteri ini mempunyai ciri berpigmen fotosintetik. Ada yang berbentuk kokus, batang, dan lengkung. Berdasarkan sifat fisiologinya dapat dibagi menjadi:
1. Familia Thiorhodaceae (bakteri sulfur ungu). Contoh: Thiospirillum sp., Chromatium sp.
2. Familia Athiorhodaceae atau Rhodospirillaceae (bakteri sulfur non-ungu). Contoh: Rhodospirillum, Rhodopseudomonas.
3. Familia Chlorobiaceae (bakteri sulfur hijau). Contoh: Chlorobium, Chloropseudomonas, Chlorochromatium.
f. Bakteri Aerobik Oksigenik Fototrofik (Cyanobacteria)
Bakteri ini termasuk Myxophyceae atau Cyanophyceae. Sifatnya yang mirip bakteri adalah dinding selnya terdiri mukokompleks, tidak berdinding inti, tidak ada mitokondria dan kloroplas. Sifatnya yang berbeda adalah dapat berfotosintesa mirip tumbuhan tingkat tinggi, dan menghasilkan O2.
Bakteri ini mempunyai klorofil a dan fikobilin (fikosianin dan fikoeritrin). Bentuk selnya tunggal (uniselular), koloni, dan benang-benang (filamen). Selnya dapat bergerak meluncur tetapi sangat lambat, meskipun tidak berflagela. Cara hidupnya bebas, dan berasosiasi simbiosis. Umumnya dapat menambat nitrogen dari udara, dan bersifat fotoautotrof obligat. Contoh: Gloeobacter, Gloeocapsa, Dermocarpa, Spirulina, Nostoc, Anabaena, Oscillatoria, Calothrix, Cylindrospermum. Anabaena azollae dapat bersimbiosis dengan tanaman paku air Azolla sp. dan Nostoc bersimbiosis dengan jamur membentuk Lichenes.
2.3 Reproduksi Bakteri
a. Reproduksi Aseksual
Pada umumnya bakteri berkembang biak dengan pembelahan biner, artinya pembelahan terjadi secara langsung, dari satu sel membelah menjadi dua sel anakan.
Masing-masing sel anakan akan membentuk dua sel anakan lagi, demikian seterusnya. Proses pembelahan biner diawali dengan proses replikasi DNA menjadi dua kopi DNA identik, diikuti pembelahan sitoplasma dan akhirnya terbentuk dinding pemisah di antara kedua sel anak bakteri.
b. Reproduksi Seksual
Bakteri berbeda dengan eukariota dalam hal cara penggabungan DNA yang datang dari dua individu ke dalam satu sel. Pada eukariota, proses seksual secara meiosis dan fertilisasi mengkombinasi DNA dari dua individu ke dalam satu zigot. Akan tetapi, jenis kelamin yang ada pada ekuariota tidak terdapat pada prokariota. Meiosis dan fertilisasi tidak terjadi, sebaliknya ada proses lain yang akan mengumpulkan DNA bakteri yang datang dari individu-individu yang berbeda. Proses-proses ini adalah pembelahan transformasi, transduksi dan konjugasi.
a. Transformasi
Gambar 2.3 Sel Rekombinasi pada Bakteri
Dalam konteks genetika bakteri, transformasi merupakan perubahan sel bakteri dengan cara mengambil DNA asing dari lingkungan sekitarnya. Misalnya, pada bakteri Streptococcus Pneumoniae yang tidak berbahaya dapat ditransformasi menjadi sel-sel penyebab pneumonia dengan cara mengambil DNA dari medium yang mengandung sel-sel strain patogenik yang mati. Transformasi ini terjadi ketika sel nonpatogenik hidup mengambil potongan DNA yang kebetulan mengandung alel untuk patogenisitas (gen untuk suatu lapisan sel yang melindungi bakteri dari genetik imun inang) genetik tersebut kemudian di masukkan ke dalam kromosom bakteri menggantikan alel aslinya untuk kondisi tanpa pelapis. Proses ini merupakan rekombinasi genetik, perputaran segmen DNA dengan cara pindah silang (crossing over). Sel yang ditransformasi ini sekarang memiliki satu kromosom yang mengandung DNA, yang berasal dari dua sel yang berbeda.
b. Transduksi
Gambar 2.3 Transduksi
Pada proses transfer DNA yang disebut transduksi, faga membawa gen bakteri dari satu sel inang ke sel inang lainnya. Ada dua bentuk transduksi yaitu transduksi umum dan transduksi khusus. Keduanya dihasilkan dari penyimpangan pada siklus reproduktif faga. Diakhir siklus litik faga, molekul asam nukleat virus dibungkus di dalam kapsid, dan faga lengkapnya dilepaskan ketika sel inang lisis. Kadangkala sebagian kecil dari DNA sel inang yang terdegradasi menggantikan genom faga. Virus seperti ini cacat karena tidak memiliki materi genetik sendiri. Walaupun demikian, setelah pelepasannya dari inang yang lisis, faga dapat menempel pada bakteri lain dan menginjeksikan bagian DNA bakteri yang didapatkan dari sel pertama.
Beberapa DNA ini kemudian dapat menggantikan daerah homolog dari kromosom sel kedua. Kromosom sel ini sekarang memiliki kombinasi DNA yang berasal dari dua sel sehingga rekombinasi genetik telah terjadi. Jenis transduksi ini disebut dengan transduksi umum karena gen-gen bakteri ditransfer secara acak.
Untuk transduksi khusus memerlukan infeksi oleh faga temperat, dalam siklus lisogenik genom faga temperat terintegrasi sebagai profaga ke dalam kromosom bakteri inang, di suatu tempat yang spesifik. Kemudian ketika genom faga dipisahkan dari kromosom, genom faga ini membawa serta bagian kecil dari DNA bakteri yang berdampingan dengan profaga. Ketika suatu virus yang membawa DNA bakteri seperti ini menginfeksi sel inang lain, gen-gen bakteri ikut terinjeksi bersama-sama dengan genom faga. Transduksi khusus hanya mentransfer gen-gen tertentu saja, yaitu gen-gen yang berada di dekat tempat profaga pada kromosom tersebut.
c. Konjugasi dan Plasmid
Gambar 2.3 Konjugasi dan Plasmid pada Bakteri
Konjugasi merupakan transfer langsung materi genetik antara dua sel bakteri yang berhubungan sementara. Proses ini, telah diteliti secara tuntas pada E. Coli. Transfer DNA adalah transfer satu arah, yaitu satu sel mendonasi (menyumbang) DNA, dan "pasangannya" menerima gen. Donor DNA, disebut sebagai "jantan", menggunakan alat yang disebut piliseks untuk menempel pada resipien (penerima) DNA dan disebut sebagai "betina". Kemudian sebuah jembatan sitoplasmik sementara akan terbentuk diantara kedua sel tersebut, menyediakan jalan untuk transfer DNA. Plasmid adalah molekul DNA kecil, sirkular dan dapat bereplikasi sendiri, yang terpisah dari kromosom bakteri. Genom faga bereplikasi secara terpisah di dalam sitoplasma selama siklus litik, dan sebagai bagian integral dari kromosom inang selama siklus lisogenik. Plasmid hanya memiliki sedikit gen, dan gen-gen ini tidak diperlukan untuk pertahanan hidup dan reproduksi bakteri pada kondisi normal. Walaupun demikian, gen-gen dari plasmid ini dapat memberikan keuntungan bagi bakteri yang hidup di lingkungan yang banyak tekanan.
2.4 Bakteri yang Menguntungkan
Banyak bakteri yang menguntungkan dalam kehidupan manusia. Bakteri tersebut ada yang berperan dalam bidang pertanian, kelautan, industri, kesehatan dan masih banyak lagi. Salah satunya adalah dalam bidang pertanian.
1. Bacillus cereus yang mampu mengendalikan laju pertumbuhan hama Spodoptera litura pada tanaman kubis.
2. Leuconostoc mesenteroides merupakan bakteri yang mampu menghasilkan bakteriosin yang berperan sebagai bakterisida dan juga pengawet makanan secara alami.
3. Lactobacillus bulgaricus yang membantu dalam proses pembuatan keju dari susu kacang hijau.
4. Enterobacter sp yang berperan penting dalam menghambat pertumbuhan fungi Curvularia sp yang menyebabkan penyakit bercak daun pada tanaman mentimun.
Selain beberapa hal tersebut diatas, berikut ini merupakan manfaat daripada bakteri dalam kehidupan manusia :
No.
|
Nama Bakteri
|
Peranan
|
1
|
Lactobacillus bulgarius
|
Memfermentasi susu menjadi lemak
|
2
|
Lactobacillus sp
|
Produksi asinan buah
|
3
|
Streptococcus thermophilus
|
Produksi mentega
|
4
|
Pediococccus cereviceae
|
Produksi sosis
|
5
|
Streptococcus tactis
|
Produksi kefir
|
6
|
Acetobacter xylinium
|
Produksi nata de coco
|
7
|
Acetobacter sp
|
Produksi asam cuka
|
8
|
Bacillus brevis
|
Menghasilkan terotrisin (antibiotik)
|
9
|
Bacillus subtilis
|
Menghasilkan basitrasin (antibiotik)
|
10
|
Polymyka
|
Menghasilkan polimixin (antibiotik)
|
11
|
Lactobacillus cassei
|
Produksi yoghurt
|
12
|
Thiobacillus thiozidans
|
Produksi asam sulfat
|
13
|
Entamoeba coli
|
Membusukkan sisa pencernaan
|
14
|
Rhizopus oligosporus
|
Pembuatan tempe
|
15
|
Aspergillus oryzae
|
Pembuatan tauco
|
16
|
Neurospora crassa
|
Pembuatan oncom
|
17
|
Streptococcus laktis
|
Pembuatan keju
|
18
|
Streptococcus cremoris
|
Pembuatan keju
|
19
|
Rhizobium leguminosarum
|
Fiksasi nitrogen dalam akar kacang
|
20
|
Entero bacteria
|
Bakteri pengurai
|
Tabel 2.4 Bakteri yang Menguntungkan dalam Kehidupan Manusia
2.5 Peran Bakteri yang Menguntungkan dalam Bidang Pangan/Makanan
Menurut Schlegel (1994) beberapa bukti mengenai peranan mikrobiologi dapat dikemukakan sebagai proses klasik menggunakan bakteri. Di Jepang dan Indonesia sudah sejak zaman dahulu kacang kedelai diolah dengan menggunakan bantuan fungi, ragi, dan bakteri asam laktat. Bahkan sudah sejak zaman perang dunia pertama fermentasi terarah dengan ragi digunakan untuk membuat gliserin. Asam laktat dan asam sitrat dalam jumlah besar yang diperlukan oleh industri makanan, masing-masing dibuat dengan pertolongan bakteri asam laktat dan cendawan Aspergillus niger.
Pengawetan makanan dengan mikroorganisme, misalnya pada :
1. Sayuran yang Terfermentasi
Hampir semua sayuran dapat mengalami fermentasi bertipe asam laktat, yang biasanya dilakukan oleh berbagai jenis Sterpcococcus, Lactobacillus Leuconostoc, dan Pediococcus. Organisme-organisme ini mengubah gula yang terdapat dalam sayuran terutama menjadi asam laktat yang mengatasi pertumbuhan organisme lain dan memberi rasa unik pada sayuran yang terfermentasi. Setelah fermentasi, sayuran semacam itu sering disebut “teracarkan” dan tidak jarang terlihat botol-botol acar bit, acar kacang hijau, atau acar wortel.
2. Saurkraut (Kubis Asin)
Saurkraut ialah produk fermentasi asam laktat kubis yang diparut. Kubis segar selalu mengandung sejumlah jenis Leuconostoc dan Lactobacillus, sehingga tidak perlu ditambahkan bakteri untuk memulai fermentasi.
3. Acar
Organisme yang bertanggungjawab terhadap acar terfermentasi pada dasarnya adalah semua jenis marga Lactobacillus dan produk akhirnya mempunyai sekitar keasaman yang sama dengan saurkraut.
4. Zaitun
Zaitun hijau semula diperlakukan dengan 1 sampai 2 persen larutan alkalis selama 24 jam untuk menghilangkan sebagian dari rasa pahit. Setelah dicuci dengan sempurna untuk menghilangkan air alkalis, zaitun diletakkan dalam tong dan direndam dengan larutan garam 6 sampai 9 persen. Fermentasi asam laktat yang kemudian berlanjut berlangsung selama 6 hingga 10 bulan, yang setelah itu zaitun hijau dipilah dan dikemas.
5. Daging Terfermentasi
Sosis adalah satu-satunya produk daging terfermentasi. Sosis yang telah diolah kemudian disimpan pada suhu 8oC selama 40 hari atau lebih, yang selama waktu itu terjadi fermentasi asam laktat disertai dehidrasi daging yang cukup. Tentu saja hal ini meningkatkan kadar garam yang bersama dengan asam laktat mencegah pertumbuhan organisme yang merusak.
2.6 Peran Negatif Bakteri dalam Bidang Pangan
Berbagai penyakit atau infeksi yang berbeda-beda mungkin terjadi karena memakan makanan yang terkontaminasi dengan organisme patogen. Infeksi makanan terjadi karena memakan makanan yang mengandung organisme hidup yang mampu sembuh atau bersporulasi dalam usus yang menimbulkan penyakit.
Penyakit yang paling mendapat perhatian adalah penyakit-penyakit makanan yang disebabkan oleh organisme yang biasanya dianggap ada.
1. Infeksi Makanan
Infeksi makanan terjadi karena memakan makanan yang mengandung organisme hidup yang mampu sembuh atau bersporulasi di dalam usus yang menimbulkan penyakit. Organisme penting yang menimbulkan infeksi makanan meliputi Clostridium Perfringens, Vibrio parahaemolyticus, dan sejumlah jenis Salmonela yang berlainan.
2. Keracunan Makanan
Keracunan makanan tidak disebabkan oleh menelan organisme hidup melainkan dengan kemasukan toksin atau substansi beracun yang beracun yang disekresikan ke dalam makanan. Dalam hal yang terakhir, organisme ini mungkin mati setelah pembentukan toksin dalam makanan, tetapi apabila toksin itu sendiri dimusnahkan, peracunan makanan yang hebat dapat terjadi dari memakanan makanan itu. Organisme yang menyebabkan peracunan makanan mencakup Staphylococcus aureus, Clostridium botulium, dan Bacillus cereus.
2.7 Faktor–Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikroba pada Makanan
1. Faktor intrinsik meliputi :
a. pH
pH menentukan macam mikroba yang tumbuh dalam makanan, dan setiap mikroba masing-masing mempunyai pH optimum, pH minimum dan pH maksimum untuk pertumbuhannya. Bakteri paling baik tumbuh pada pH netral, beberapa suka suasana asam, sedikit asam atau basa.
b. Aktivitas Air (Activity of Water, AW),
Pertumbuhan mikroba tidak pernah terjadi tanpa adanya air. Air dalam substrat yang dapat digunakan untuk pertumbuhan mikroba biasanya dinyatakan dengan “Water Activity” (AW). AW dibedakan dengan RH (Relative Humidity), AW digunakan untuk larutan atau bahan makanan, dan RH untuk udara atau ruangan.
c. Kandungan Nutrien
Bakteri Autotrofik (litotrof), untuk pertumbuhannya hanya membutuhkan air, garam anorganik dan karbon dioksida. Kelompok ini mensintesis karbon dioksida menjadi sebagian besar metabolit organik esensial. Bakteri heterotrofik (organotrof) membutuhkan karbon organik untuk pertumbuhannya.
d. Bahan Antimikroba dan Struktur Bahan Makanan.
Beberapa unsur dalam bahan makanan mempunyai sifat antimikroba. Susu sapi mengandung laktoferin, konglutinin, lisozim, laktenin dan sistem laktoperoksidase. Bahan antimikroba dalam telur adalah lisozim, konalbumin, ovomukoid, avidin. Sistem laktoperoksidase terdiri dari laktoperoksidase, tiosianat dan peroksidase. Ketiga komponen ini diperlukan untuk efek antimikroba. Susu kambing mengandung lebih banyak lisozim dibandingkan susu sapi. Meskipun demikian kandungan lisozim susu lebih rendah bila dibandingkan dengan putih telur. Laktoferin adalah protein penangkap Fe dalam susu dan dapat disamakan dengan konalbumin putih telur. Lisozim yang terdapat dalam telur menyebabkan lisis lapisan peptidoglikan dinding sel bakteri. Kandung lisozim dalam telur adalah 3,5 %.
2. Faktor ekstrinsik
Faktor ekstrinsik yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme adalah suhu penyimpanan dan faktor luar lainnya yang pada prinsipnya berhubungan dengan pengaruh atmosferik seperti :
a. Kelembaban,
Kelembaban lingkungan (Relative Humidity) RH penting bagi bahan makanan dan pertumbuhan mikroorganisme pada permukaan bahan makanan. Ruang penyimpanan yang memiliki RH rendah akan menyebabkan bahan makanan yang tidak dikemas mengalami kekeringan pada permukaannya dan dengan demikian mengubah nilai aktivitas airnya. Produk bahan makanan yang kering ini bila dibawa ke lingkungan yang lembab (RH tinggi) akan menyerap kelembaban sehingga permukaannya dapat ditumbuhi jamur. Hal yang sama akan terjadi bila bahan makanan yang telah didinginkan dibawa ke lingkungan yang lebih hangat. Hal ini akan menyebabkan kondensasi air di bagian permukaannya. Proses ini penting untuk diperhatikan pada pengepakan produk yang dapat membusuk, karena biasanya ruang pengepakan lebih hangat dibandingkan dengan ruang pendingin, sehingga akan terbentuk lapisan tipis air kondensasi. Hal ini akan menyebabkan peningkatan aktivitas air yang pada gilirannya dapat mempermudah pertumbuhan mikroorganisme.
b. Suhu
Suhu adalah salah satu faktor lingkungan terpenting yang mempengaruhi pertumbuhan dan kehidupan mikroorganisme.
c. Cahaya dan Pengaruh Sinar Ultraviolet.
Adanya cahaya dan sinar ultraviolet dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme dan kerusakan toxin yang dihasilkannya, misalnya pada Aspergillus ochraceus.
d. Udara
Ketika makanan terbuka dan terkena udara maka diperkirakan akan terjadi kontaminasi bakteri yang ada di udara sehingga jumlah bakteri akan bertambah.
2.8 Khamir (yeast)
Khamir merupakan bagian dari kelompok kapang dan dibedakan dari hampir semua jamur yang lain oleh sifatnya yaitu bersel tunggal dan membelah diri secara bertunas. Pengetahuan yang perlu untuk mikrobiologi hanyalah pengetahuan tentang klasifikasi dalam genus dan spesies. Klasifikasi pada tingkat ini didasarkan atas kemampuannya membentuk spora, bentuk dan jumlah spora yang dihasilkan setiap askus, bentuk sel dan cara perbanyakan sel seperti pertunasan multipolar atau bipolar, pembentukan pseodomiselium dan berbagai ragam uji biokimia dan fisiologis seperti fermentasi gula dan asimilasi serta penggunaan nitrogen. Berdasarkan pada uji-uji tersebut diatas, para ahli taksonomi khamir mengenal sekitar 40 genus khamir yang terdiri dari sekitar 400 spesies yang berbeda.
Khamir adalah mikroorganisme bersel tunggal dengan ukuran antara 5 dan 20 mikro. Biasanya berukuran 5 sampai 10 kali lebih besar dari bakteri. Beberapa jenis spesies umum digunakan untuk membuat roti, fermentasi minuman beralkohol, dan bahkan digunakan percobaan sel bahan bakar. Kebanyakan khamir merupakan anggota divisi Ascomycota, walaupun ada juga yang digolongkan dalam Basidiomycota. Beberapa jenis khamir, seperti Candida albicans, dapat menyebabkan infeksi pada manusia (kandidiasis).Lebih dari seribu spesies khamir telah diidentifikasi. Khamir yang paling umum digunakan adalah Saccharomyces cerevisiae. Pertumbuhan khamir dapat terjadi secara unisel juga dapat melakukan perkembangan dengan pertunasan. Istilah khamir umumnya digunakan untuk bentuk-bentuk yang menyerupai jamur dari kelompok Ascomycetes yang tidak berfilamen tetapi uniseluler berbentuk ovoid atau spheroid.
Khamir ada yang bermanfaat ada pula yang membahayakan bagi manusia. Fermentasi khamir banyak digunakan dalam pembuatan roti, bir, wine, vinegar dan sebagainya dalam bentuk ragi. Khamir yang tidak diinginkan adalah yang pada makanan dan menyebabkan kerusakan pada saurkraut, juice buah, sirup, molase, madu, jelly, daging dan sebagainya.
Khamir termasuk cendawan, tetapi berbeda dengan kapang karena bentuknya yang terutama uniseluler. Reproduksi vegetatif terjadi dengan cara pertunasan. Sebagian sel tunggal khamir tumbuh dan berkembang biak lebih cepat dibandingkan kapang yang tumbuh dengan pembentukan filamen. Berdasarkan sifat metabolismenya, Khamir dibedakan menjadi dua yaitu, khamir fermentasi dan oksidatif. Khamir fermentasi atau fermentative dapat melakukan fermentasi alkohol yaitu dengan memecah glukosa dengan jalur glikolisis.
2.9 Morfologi Khamir
Bentuk khamir dapat berbentuk bulat oval, seperti jeruk, silindris, segitiga, memanjang seperti miselium sejati atau meselium palsu, ogival yaitu bulat panjang dengan salah satu ujung runcing, segitiga melengkung, dan lain-lain. Bagian struktur yang terlihat adalah dinding sel, sitoplasma, vakuola, butir lemak, albumin, dan pati. Ukuran dan bentuk sel dalam kultur yang sama mungkin berbeda karena pengaruh perbedaan umur dan kondisi lingkungan selama pertumbuhan. Sel muda mungkin berbeda bentuknya dari yang tua karena adanya proses ontogeny, yaitu perkembangan individu sel. Contoh Khamir yang berbentuk apikulat umumnya berasal dari tunas berbentuk bulat sampai bulat oval yang terlepas dari induknya, kemudian tumbuh dan membentuk tunas sendiri.
Seperti bakteri, sel-sel khamir mempunyai lapisan dinding luar yang terdiri dari polisakarida kompleks dan di bawahnya terletak membran sel. Sitoplasma mengandung suatu inti yang bebas (discreate nucleus) dan bagian yang berisi sejumlah besar cairan yang disebut vakuola
2.9.1 Ciri-ciri Khamir :
1. Pertumbuhan dan Perkembangbiakan
Khamir dapat tumbuh dalam media cair dan padat dengan cara yang sama seperti bakteri. Khamir kebanyakan berkembangbiak secara aseksual atau pertunasan. Pertunasan yaitu suatu proses penonjolan protoplasma keluar dari dinding sel seperti pembentukan tunas, pembesaran, dan akhirnya pelepasan diri menjadi sebuah sel khamir baru. Mula-mula timbul suatu gelembung kecil dari permukaan sel induk. Gelembung ini secara bertahap membesar, dan setelah mencapai ukuran yang sama dengan induknya terjadi pengerutan yang melepaskan tunas dari induknya. Sel yang baru terbentuk selanjutnya akan memasuki tahap pertunasan kembali. Bagi kebanyakan khamir seperti Sacharomyces Cerevisae, tunas dapat berkembang dari setiap bagian sel induk (pertunasan multipolar), tetapi bagi beberapa spesies hanya pada bagian tertentu saja.
Pada khamir-khamir dengan pertunasan bipolar (spesies Hanseniaspora) pembentukasn tunas terbatas pada dua bagian sel yang berlawanan dan sel berbentuk jeruk (lemon) atau bentuk apikulatif. Pada spesies dari genus Trigonopsis, pertunasan terbatas pada tiga titik dari permukaan segitiga. Beberapa jenis khamir dapat berkembangbiak dengan pembelahan.
Perkembangbiakan secara seksual adalah dengan pembentukan askospora dalam kotak (ascus). Askospora dapat berkembang menjadi sel somatis atau sel vegetatif. Sel vegetatif dapat membelah membentuk sel anak. Dua sel anak ini saling menempel dan dinding selnya larut membentuk pembuluh kopulasi yaitu tempat yang akan dilalui oleh inti sel. Kedua inti sel mengadakan perkawinan yang dinamakan kariogami. Hasil dari kariogami ini adalah zigot dengan sebuah inti yang memiliki 2n kromosom. Bila sudah cukup dewasa, zigot akan membelah secara meiosis membentuk 4 inti, kemudian membelah lagi sehingga membentuk 8 inti. Pada ekosistem pangan, khamir dapat tumbuh bersama-sama dengan mikroorganisme lain dan dapat tumbuh bersama berinteraksi saling menguntungkan atau merugikan. Khamir juga berasosiasi dengan mikroorganisme, tanaman, binatang dan manusia. Interaksi dapat mutalisme, netralisme, sinergisme atau antagonisme.
2. Kisaran Aw
Batas aktivitas air khamir terendah untuk pertumbuhan berkisar antara 0,88-0,94. Selain itu banyak kamir yang bersifat osmofilik yakni dapat tumbuh pada medium dengan aktivitas air relative rendah, yaitu 0,62-0,65.
3. Kisaran Suhu dan pH
Kisaran suhu untuk pertumbuhan kebanyakan khamir pada umumnya hampir sama dengan kapang, yaitu suhu optimum 25 – 30 derajat celcius dan suhu maksimum 34 – 47 derajat celcius, tetapi beberapa khamir dapat tumbuh pada suhu 0 derajat celcius. Kebanyakan khamir lebih cepat tumbuh pada pH 4,0 - 4,5 dan tidak dapat tumbuh dengan baik pada medium alkali, kecuali jika telah beradaptasi.
4. Kebutuhan Khamir
Khamir bersifat aerob yaitu mutlak memerlukan oksigen. Kecuali khamir yang bersifat fermentatif yang hidup dalam keadaan anaerob yaitu tidak memerlukan oksigen bebas. Nutrisi yang diperlukan khamir untuk pertumbuhan yaitu nitrogen dalam bentuk sederhana atau kompleks misalnya dalam bentuk ammonia dan urea atau asam amino dan polipeptida. Khamir tidak berperan dalam penyakit yang ditularkan melalui makanan.
5. Resistensi Khamir terhadap Panas
Askospora (spora) khamir dapat dibunuh pada suhu 5 - 10oC lebih besar dari sel vegetatifnya. Sebagian besar askospora khamir terbunuh pada suhu 60oC selama 10-15 menit. Ada juga yang resisten pada keadaan tersebut tetapi pada umumnya tidak dapat hidup pada suhu 100oC. Sel khamir vegetatif terbunuh pada suhu 50oC - 58oC dalam waktu 10 – 15 menit. Spora mempunyai sel vegetatif khamir pada suhu terbunuh pada proses pasteurisasi pada suhu 62,8oC dalam waktu 30 menit atau pada suhu 71,7oC dalam waktu 15 detik.
2.9.2 Sistem Reproduksi Khamir
Gambar 2.9.2 Reproduksi Khamir
Khamir dapat melakukan reproduksi atau perkembangbiakan dengan beberapa cara yaitu:
1. Pertunasan
2. Pembelahan
3. Pembelahan tunas, yaitu kombinasi antara pertunasan dan pembelahan
4. Sporulasi atau pembentukan spora yang dapat dibedakan atas dua macam yaitu:
a. Spora aseksual
b. Spora seksual
Reproduksi dengan cara pertunasan pembelahan, pembelahan tunas dan pembentukan spora aseksual disebut reproduksi vegetatif, sedangkan reproduksi dengan cara membentuk spora seksual disebut reproduksi seksual.
2.9.3 Sifat Fisiologi Khamir
Kondisi pertumbuhan khamir berbagai spesies berbeda-beda dalam sifat fisologinya, tetapi khamir yang penting dalam industri pada umumnya mempunyai sifat-sifat fisiologi yang umum. Kebanyakan khamir tumbuh paling baik pada kondisi dengan persediaan air cukup. Tetapi karena khamir dapat tumbuh pada medium dengan konsentrasi solut (gula atau garam) lebih tinggi daripada bakteri, dapat disimpulkan bahwa khamir membutuhkan air untuk pertumbuhan lebih kecil dibandingkan kebanyakan bakteri.
Batas aktivitas air terendah untuk pertumbuhan khamir berkisar antara 0,88-0,94 misalnya untuk khamir bir adalah 0,94 untuk khamir yang ditemukan pada susu kental adalah 0,90, sedangkan untuk khamir roti adalah 0,905. Banyak khamir bersifat osmofilik, yaitu dapat tumbuh pada medium dengan aktivitas air relatif rendah, yaitu sampai 0,62-0,65 pada sirup, meskipun beberapa khamir osmofilik tidak dapat tumbuh pada aktivitas air sekitar 0,78 dalam larutan garam maupun sirup. Masing-masing khamir mempunyai batas aktivitas air minimal dan kisaran aktivitas air untuk pertumbuhan berbeda-beda, yaitu dipengaruhi oleh berbagai faktor, seperti kandungan nutrien substrat, pH, suhu, tersedianya oksigen, ada tidaknya senyawa penghambat, dan sebagainya. Kisaran suhu untuk pertumbuhan kebanyakan khamir pada umumnya hampir sama dengan kapang, yaitu dengan suhu optimum 25-30°C dan suhu maksimum 35-47°C.
Beberapa khamir dapat tumbuh pada suhu 0°C atau kurang. Kebanyakan khamir lebih menyukai tumbuh pada keadaan asam, yaitu pada pH 4-4,5, dan tidak dapat tumbuh dengan baik pada medium alkali, kecuali jika telah beradaptasi. Khamir tumbuh baik pada kondisi aerobik, tetapi yang bersifat fermentasi dapat tumbuh secara anaerobik meskipun lambat. Metabolisme dan Substrat untuk Pertumbuhan Khamir dapat dibedakan atas dua kelompok berdasarkan sifat metabolisme, yaitu yang bersifat ; (1) fermentatif, dan (2) oksidatif. Khamir fermentatif dapat mela- kukan fernentasi alkohol, yaitu memecah glukosa melalui jalur glikolisis dengan total reaksi sebagai berikut:
C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2
Kelompok khamir sejati (true yeasts) kebanyakan khamir yang digunakan dalam industri termasuk dalam kelas Ascomycetes, terutama jenis Saccharomyces. Dalam industri fermentasi yang menggunakan khamir dikenal istilah khamir liar (wild yeast), yaitu khamir yang tidak diinginkan tumbuh dalam suatu fermentasi. Jadi khamir yang digunakan dalam suatu industri, jika mengkontaminasi industri lainnya yang menggunakan khamir berbeda dapat disebut khamir liar. Khamir yang sering menimbulkan masalah dalam industri fermentasi adalah yang tergolong khamir tidak berspora (asporogenous) atau disebut “false yeasts”.
Kelompok Khamir yang penting dalam makanan berdasarkan pertumbuhannya pada makanan, khamir dapat dikelompokkan menjadi beberapa grup seperti di bawah ini. Khamir film tumbuh pada permukaan makanan-makanan asam seperti acar, pikel dan sauerkraut, dan melakukan oksidasi asam organik sehingga makanan menjadi berkurang sifat keasamannya. Akibatnya, organisme yang kurang tahan asam dapat tumbuh pada makanan tersebut dan menyebabkan kerusakan. Jenis-jenis khamir yang tergolong khamir film misalnya Pichia, Hansenula, Debaryomyces, Candida dan Trichosporon, Hasenula dan Pichia tahan terhadap konsentrasi alkohol tinggi, oleh karena itu dapat tumbuh pada minuman anggur dan mengoksidasi alkohol menjadi asam dan ester. Debarymyces tahan terhadap konsentrasi garam tinggi sampai 24%, dan sering ditemukan pada cairan keju. Kelompok khamir film pada umumnya tidak memproduksi alkohol, atau memproduksi alkohol dalam jumlah kecil.
2.9.5 Penggunaan Khamir dalam Industri
Penggunaan khamir dalam industri terutama adalah dalam produksi alkohol dari sumber karbohidrat, misalnya pati dan molase, prisip fermentasi ini digunakan dalam produksi alkohol, anggur, brem, minuman keras, dan sebagainya. Jika sebagai sumber karbohidrat digunakan pati, misalnya pati jagung, ubi kayu, beras, dan pati lain-lainnya, pati tersebut harus terlebih dahulu dihidrolisis menjadi gula-gula sederhana yaitu glukosa. Hidrolisis pati dapat dilakukan dengan beberapa cara, misalnya menggunakan enzim dari malt barlel atau kapang, atau dengan kombinasi asam dan pemanasan. Selain untuk memproduksi alkohol, khamir juga digunakan dalam industri lainnya misalnya dalam pembuatan roti untuk memproduksi gas karbondioksida secara cepat sehingga membuat lubang-lubang pada roti dan mengembangkan roti, pembuatan protein sel tunggal, dan pembuatan makanan-makanan tradisional seperti tape dan brem.
Produk
|
Yeast spesies
|
Susu segar, pasteurisasi
|
Rhodotorula spp., Candida famata, C. diffluens, C. curvata, Kluyveromyces marxianus, Cryptococcus flavus.
|
Mentega
|
Rhodotorula rubra, R. glutinis, Candida famata, C. diffluens, C. lipolytica, Cryptococcus laurentii.
|
Yogurt
|
Kluyveromyces marxianus, Candida famata,
Debaryomyces hansenii, Saccharomyces cerevisiae,
Hansenula anomala.
|
Keju Cottage dan segar
|
Kluyveromyces marxianus, C. lipolytica, Candida famata
dan Candida yang lain, Debaryomyces hansenii,
Cryptococcus laurentii, Sporobolmyces roseus. |
Keju lunak dimatangkan
dengan jamur (mold)
|
Kluyveromyces marxianus, Candida famata, Candida
lipolytica, Pichia membranafaciens, P. fermentans,
Debaryomyces hansenii, Saccharomyces cerevisiae, Zigosaccharomyces rouxii. |
Tabel 2.9.5 Beberapa Yeast Spesies dalam Industri Makanan
0 comments:
Posting Komentar