1.
Pengertian Mikroorganisme
Mikroorganisme atau mikroba adalah mikroorganisem yang berukuran sangat kecil ( biasanya kurang dari 1 mm ) sehingga untuk mengamatinya diperlukan alat bantuan. Mikroorganisme seringkali bersel tunggal ( uniselular ) meskipun beberapa protista bersel tunggal masih terlihat oleh mata telanjang dan ada beberapa spesies multisel tidak terlihat mata telanjang. Ilmu yang mempelajari mikroorganisme disebut mikrobiologi. Orang yang bekerja dibidang ini disebut mikrobiolog ( Anonymousc, 2009 ).
Mikroorganisme atau mikroba adalah mikroorganisem yang berukuran sangat kecil ( biasanya kurang dari 1 mm ) sehingga untuk mengamatinya diperlukan alat bantuan. Mikroorganisme seringkali bersel tunggal ( uniselular ) meskipun beberapa protista bersel tunggal masih terlihat oleh mata telanjang dan ada beberapa spesies multisel tidak terlihat mata telanjang. Ilmu yang mempelajari mikroorganisme disebut mikrobiologi. Orang yang bekerja dibidang ini disebut mikrobiolog ( Anonymousc, 2009 ).
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.
2.
Pada kurva pertumbuhan dikenal beberapa fase pertumbuhan, yaitu (Admin, 2008):
Fase lamban
Fase lamban merupakan periode awal dan merupakan fase penyesuaian diri (adaptasi), sehingga tidak ada pertambahan jumlah sel bahkan kadang-kadang jumlah sel menurun.
Fase lamban
Fase lamban merupakan periode awal dan merupakan fase penyesuaian diri (adaptasi), sehingga tidak ada pertambahan jumlah sel bahkan kadang-kadang jumlah sel menurun.
Fase cepat
Fase cepat merupakan periode pembiakan yang cepat. Pada periode ini dapat teramati ciri-ciri sel yang aktif. Waktu generasi pada setiap bakteri dapat ditentukan pada fase cepat ini. Pada fase tersebut dapat terlihat beberapa sel mulai membelah, yang lainnya setengah membelah, dan yang lainnya lagi selesai membelah.
Fase statis
Pada fase statis pembiakan mulai berkurang dan beberapa sel mati. Apabila laju pembiakan sama dengan laju kematian, maka secara keseluruhan jumlah sel tetap konstan. Hal ini dapat disebabkan karena berkurangnya nutrien ataupun terbentuknya produk metabolisme yang cenderung menumpuk mungkin menjadi racun bagi bakteri yang bersangkutan.
Fase kematian
Fase kematian merupakan fase dimana proses pembiakan telah berhenti. Sel-selnya sudah mati, yang kemudian akan diikuti dengan proses lisis. Apabila laju kematian melampaui laju pembiakan, maka jumlah sel sebenarnya menurun.
Pertumbuhan bakteri pada umumnya ditandai dengan empat fase yang khas, yakni periode awal yang tampaknya tanpa pertumbuhan (fase lamban atau lag phase) diikuti leh suatu periode pertumbuhan yang cepat (fase log), kemudian mendatar (fase statis atau stationary phase), dan akhirnya diikuti oleh suau penurunan polpulasi sel-sel hidup (fase kematian atau penurunan). Di antara setiap fase ini ada suatu periode peralihan yang menunjukkan lamanya waktu sebelum semua sel memasuki fase yang baru.
Pada fase statis pembiakan mulai berkurang dan beberapa sel mati. Apabila laju pembiakan sama dengan laju kematian, maka secara keseluruhan jumlah sel tetap konstan. Hal ini dapat disebabkan karena berkurangnya nutrien ataupun terbentuknya produk metabolisme yang cenderung menumpuk mungkin menjadi racun bagi bakteri yang bersangkutan.
Fase kematian
Fase kematian merupakan fase dimana proses pembiakan telah berhenti. Sel-selnya sudah mati, yang kemudian akan diikuti dengan proses lisis. Apabila laju kematian melampaui laju pembiakan, maka jumlah sel sebenarnya menurun.
Pertumbuhan bakteri pada umumnya ditandai dengan empat fase yang khas, yakni periode awal yang tampaknya tanpa pertumbuhan (fase lamban atau lag phase) diikuti leh suatu periode pertumbuhan yang cepat (fase log), kemudian mendatar (fase statis atau stationary phase), dan akhirnya diikuti oleh suau penurunan polpulasi sel-sel hidup (fase kematian atau penurunan). Di antara setiap fase ini ada suatu periode peralihan yang menunjukkan lamanya waktu sebelum semua sel memasuki fase yang baru.
3.
Faktor intrinsik
Faktor intrinsik meliputi pH, aktivitas air (activity of water, aw), kemampuan mengoksidasi-reduksi (redoxpotential, Eh), kandungan nutrien, bahan antimikroba dan struktur bahan makanan.
Ukuran keasaman atau pH adalah log10 konsentrasi ion hidrogen. Lazimnya bakteri tumbuh pada pH sekitar netral (6,5 – 7,5) sedangkan kapang dan ragi pada pH 4,0-6,5.
Aktivitas air (aw) adalah jumlah air yang tersedia untuk pertumbuhan mikrobia dalam pangan. Kemampuan mengoksidasi-reduksi (redoxpotential, Eh) adalah perbandingan total daya mengoksidasi (menerima elektron) dengan daya mereduksi (memberi elektron).
Faktor intrinsik meliputi pH, aktivitas air (activity of water, aw), kemampuan mengoksidasi-reduksi (redoxpotential, Eh), kandungan nutrien, bahan antimikroba dan struktur bahan makanan.
Ukuran keasaman atau pH adalah log10 konsentrasi ion hidrogen. Lazimnya bakteri tumbuh pada pH sekitar netral (6,5 – 7,5) sedangkan kapang dan ragi pada pH 4,0-6,5.
Aktivitas air (aw) adalah jumlah air yang tersedia untuk pertumbuhan mikrobia dalam pangan. Kemampuan mengoksidasi-reduksi (redoxpotential, Eh) adalah perbandingan total daya mengoksidasi (menerima elektron) dengan daya mereduksi (memberi elektron).
Faktor ekstrinsik
Faktor ekstrinsik yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme adalah suhu penyimpanan dan faktor luar lainnya yang pada prinsipnya berhubungan dengan pengaruh atmosferik seperti kelembaban, tekanan gas/keberadaan gas, juga cahaya dan pengaruh sinar ultraviolet.
Faktor ekstrinsik yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme adalah suhu penyimpanan dan faktor luar lainnya yang pada prinsipnya berhubungan dengan pengaruh atmosferik seperti kelembaban, tekanan gas/keberadaan gas, juga cahaya dan pengaruh sinar ultraviolet.
Contoh factor ekstrinsik (Suhu):
-
Sebagian besar mikroba tumbuh dengan baik pada suhu yang sesuai dengan manusia. Namun, bakteri tertentu dapat tumbuh pada suhu yang ekstrim dimana hampir semua organisme eukariot tidak tumbuh.
Sebagian besar mikroba tumbuh dengan baik pada suhu yang sesuai dengan manusia. Namun, bakteri tertentu dapat tumbuh pada suhu yang ekstrim dimana hampir semua organisme eukariot tidak tumbuh.
Jika suhu diturunkan
dari suhu optimum, pertumbuhn mikroba akan berlangsung lebih lambat, sebagan
merupakan akibat dari lambatnya reaksi enzimatik yang berlangsung di dalam sel
kontribusi terpenting dari penurunan dan penghambatan pertumbuhan mikroba pada
suhu rendah adalah perubahan struktur membran yang mengakibatkan suplai nutrisi
pada sistem enzim dari dalam sel.
4.
Perubahan nilai ph
- Keasaman PH
Keasaman, kebasaan dan lingkungan mempunyai pengaruh yang signifikan pada aktivitas dan stabilitas makro molekul seperti enzim, maka dari itu pertumbuhan dan metabolisme dari mikroba sangat di pengaruhi PH. Sebagaian mikroba dapat tumbuh dengan baik pada kisaran PH netral ( 6,6 – 7,5 ) dan sedikit yang dapat bertahan dibawah PH 4.0.
- Keasaman PH
Keasaman, kebasaan dan lingkungan mempunyai pengaruh yang signifikan pada aktivitas dan stabilitas makro molekul seperti enzim, maka dari itu pertumbuhan dan metabolisme dari mikroba sangat di pengaruhi PH. Sebagaian mikroba dapat tumbuh dengan baik pada kisaran PH netral ( 6,6 – 7,5 ) dan sedikit yang dapat bertahan dibawah PH 4.0.
Contoh: Bakteri lebih rentan terhadap PH ekstrim
dibanding khapang dan khamir,
dimana bakteri – bakteri patogen
adalah yang paling rentan. Itulah sebabnya sebagian besar makanan seperti
saurkraut dan keju, diawetkan dari bakteri patogen dengan asam yang di produksi
oleh atau melalui bakteri.
5.
Water Activity ( Aw ) atau aktifitas air
Salah satu dari metode penyimpanan adalah pengeringan, pengeringan dengann mengeluarkan air terikat dari bahan yang mengakibatkan mikroba tidak dapat tumbuh. Saat ini telah diterima istilah umum untuk persyaratan kandungan air yang digunakan oleh mikroba dengan nama water actfvity ( Aw ) lingkungan. Aw dari sebagian besar makanan segar adalah 0,91.
Salah satu dari metode penyimpanan adalah pengeringan, pengeringan dengann mengeluarkan air terikat dari bahan yang mengakibatkan mikroba tidak dapat tumbuh. Saat ini telah diterima istilah umum untuk persyaratan kandungan air yang digunakan oleh mikroba dengan nama water actfvity ( Aw ) lingkungan. Aw dari sebagian besar makanan segar adalah 0,91.
Contoh: Secara umum bakteri
memerlukan nilai Aw yang lebih tinggi dibanding jamur, dimana bakteri gram
negatif memerlukan nilai Aw yang lebih tinggi dari pada gram positif. Sebagian
besar bakteri merugikan tidak dapat tumbuh dibawah Aw 0.91 sedangkan khapang
yang merugikan dapat tumbuh pada paling rendah 0,80.
6.
Komponen Antimikroba
Ketersediaan komponen antimikroba pada substrat yang akan dimakan mikroba menjadi hambatan terpenting bagi pertumbuhannya. Beberapa rempah – rempah diketahui mengndung minyak atsiri yang bisa dapat bertindak sebagai komponen mikroba. Beberapa di antaranya adalah eugenol pada cengkeh, alisin pada bawang putih.
Ketersediaan komponen antimikroba pada substrat yang akan dimakan mikroba menjadi hambatan terpenting bagi pertumbuhannya. Beberapa rempah – rempah diketahui mengndung minyak atsiri yang bisa dapat bertindak sebagai komponen mikroba. Beberapa di antaranya adalah eugenol pada cengkeh, alisin pada bawang putih.
7.
Reproduksi
mikroba
Microba umumnya melakukan reproduksi atau berkembang biak
secara aseksual (vegetatif = tak kawin) dengan membelah diri.
- Pembelahan sel pada bakteri adalah pembelahan biner yaitu setiap sel membelah menjadi dua.
- Pembelahan ini juga sering disebut pembelahan Amitosis .
- Apa maksudnya ? Pembelahan yang tidak melalui fase fase seperti mitosis ( A) jadi sel membelah langsung menjadi dua , Tidak ada Profase , Metafase , Anafase maupun Telofase
Faktor implisit
Faktor lain yang berperan adalah faktor implisit yaitu adanya sinergisme atau antagonisme di antara mikroorganisme yang ada dalam “lingkungan” bahan makanan. Ketika mikroorganisme tumbuh pada bahan makanan dia akan bersaing untuk memperoleh ruang dan nutrien. Dengan demikian akan terjadi interaksi di antara mikroorganisme yang berbeda. Interaksi ini dapat saling mendukung maupun saling menghambat (terjadi sinergisme atau antagonisme).
Faktor lain yang berperan adalah faktor implisit yaitu adanya sinergisme atau antagonisme di antara mikroorganisme yang ada dalam “lingkungan” bahan makanan. Ketika mikroorganisme tumbuh pada bahan makanan dia akan bersaing untuk memperoleh ruang dan nutrien. Dengan demikian akan terjadi interaksi di antara mikroorganisme yang berbeda. Interaksi ini dapat saling mendukung maupun saling menghambat (terjadi sinergisme atau antagonisme).
Bakteri merupakan organisme kosmopolit yang dapat kita jumpai di berbagai tempat dengan berbagai kondisi di alam ini. Mulai dari padang pasir yang panas, sampai kutub utara yang beku kita masih dapat menjumpai bakteri. Namun bakteri juga memiliki batasan suhu tertentu dia bisa tetap bertahan hidup, ada tiga jenis bakteri berdasarkan tingkat toleransinya terhadap suhu lingkungannya:
1. Mikroorganisme psikrofil yaitu mikroorganisme yang suka hidup pada suhu yang dingin, dapat tumbuh paling baik pada suhu optimum dibawah 20oC.
2. Mikroorganisme mesofil, yaitu mikroorganisme yang dapat hidup secara maksimal pada suhu yang sedang, mempunyai suhu optimum di antara 20oC sampai 50oC
3. Mikroorganisme termofil, yaitu mikroorganisme yang tumbuh optimal atau suka pada suhu yang tinggi, mikroorganisme ini sering tumbuh pada suhu diatas 40oC, bakteri jenis ini dapat hidup di tempat-tempat yang panas bahkan di sumber-sumber mata air panas bakteri tipe ini dapat ditemukan, pada tahun 1967 di yellow stone park ditemukan bakteri yang hidup dalam sumber air panas bersuhu 93-94oC
Dalam pertumbuhannya bakteri memiliki suhu optimum dimana pada suihu tersebut pertumbuhan bakteri menjadi maksimal. Dengan membuat grafik pertumbuhan suatu mikroorganisme, maka dapat dilihat bahwa suhu optimum biasanya dekat puncak range suhu. Di atas suhu ini kecepatan tumbuh mikroorganisme akan berkurang. diperlukan suatu metode. Metode pengukuran pertumbuhan yang sering digunakan adalah dengan menentukan jumlah sel yang hidup dengan jalan menghitung koloni pada pelat agar dan menentukan jumlah total sel/jumlah massa sel. Selain itu dapat dilakukan dengan cara metode langsung dan metode tidak langsung. Dalam menentukan jumlah sel yang hidup dapat dilakukan penghitungan langsung sel secara mikroskopik,melalui 3 jenis metode yaitu metode: pelat sebar, pelat tuang dan most-probable number (MPN). Sedang untuk menentukan jumlah total sel dapat menggunakan alat yang khusus yaitu bejana Petrof-Hausser atau hemositometer. Penentuan jumlah total sel juga dapat dilakukan dengan metode turbidimetri yang menentukan: Volume sel mampat, berat sel, besarnya sel atau koloni, dan satu atau lebih produk metabolit. Penentuan kuantitatif metabolit ini dapat dilakukan dengan metode Kjeldahl (Iqbalali, 2008).
