c BAB 5 PERTUMBUHAN JASAD RENIK

 

BAB 5

PERTUMBUHAN JASAD RENIK

5.1      PENDAHULUAN

Pertumbuhan dapat didefinisikan sebagai pertambahan secara teratur semua komponen di dalam sel hidup.

1. 1.    Pada Organisme Multiseluler

Adalah peningkatan jumlah sel  per organisme, dimana ukuran sel menjadi besar.

1. 2.    Pada Organisme Uniseluler

Adalah pertambahan jumlah sel, yang berarti juga pertambahan jumlah organisme, misalnya pertumbuhan yang terjadi pada suatu kultur mikroorganisme.

1. 3.    Pada Organisme Soenositik/Aseluler

Selama pertumbuhan, ukuran sel menjadi bertambah besar tetapi tidak terjadi pembelahan sel.

Pertumbuhan disebut dalam keadaan keseimbangan jika terjadi secara teratur dalam keadaan konstan, sehingga jumlah pertambahan komponen kimia juga konstan. Sebagai contoh pertambahan jumlah masa sel sebanyak dua kali dalam keadaan keseimbangan akan mengakibatkan pertambahan jumlah komponen sel seperti air, protein, RNA, DNA dan sebagainya sebanyak dua kali pula.

Umur sel ditentukan segera setelah proses pembelahan sel selesai, sedangkan umur kultur ditentukan dari waktu atau lamanya inkubasi. Ukuran sel tergantung dari kecepatan pertumbuhannya. Semakin baik zat nutrisi di dalam substrat tempat tumbuhnya, mengakibatkan pertumbuhan sel semakin cepat dan ukuran sel semakin besar. Pertumbuhan sel bakteri, kapang dan khamir akan dibahas pada masing-masing bab mengenai bakteri, kapang dan khamir.

5.2      KURVA PERTUMBUHAN JASAD RENIK

 

Jika suatu bakteri mempunyai waktu generasi 20 menit, berarti satu sel bakteri tersebut akan memperbanyak diri menjadi dua sel dalam waktu 20 menit. Jika sel tersebut diinkubasikan dalam suatu medium pada kondisi yang optimum untuk pertumbuhannya, maka dalam waktu 48 jam, sel tersebut akan mengalami pembelahan sebanyak 48 (60)/20 kali atau 144 generasi. Jumlah sel setelah 48 jam secara teoritis akan mencapai 2¹⁴⁴ sel. Jika setiap sel mempunyai berat 10¹² g, maka secara teoritis berat seluruh sel setelah 48 jam akan mencapai 2¹⁴⁴ x 10¹² g atau 2.2 x 10³¹ g, atau sama dengan 4000 kali berat bumi. Tetapi pada kenyataannya perkembangan jasad renik tidak terjadi demikian, karena tidak semua sel yang terbentuk akan terus hidup. Pertumbuhan jasad renik di dalam kultur statis digambarkan sebagai kurva seperti terlihat pada Gambar 7.1

Log jumlah sel hidup

Gambar 5.1. Kurva pertumbuhan jasad renik

Keterangan :

1. Fase adaptasi (Initial stationary phase)
   1. Fase pertumbuhan awal (Lag phase / phase of positive growth accelaration)
   2. Fase pertumbuhan cepat ( Log phase / Logarithmic growth phase)
   3. Fase pertumbuhan lambat / fase pengurangan pertumbuhan

(Phase of negative growth acceleration)

1. Fase stationer / fase konstan (Maximum stationary phase)
2. Fase kematian (Phase of acceleration death)
3. Fase kematian dipercepat (Logarithmic death phase)

1.   Fase Adaptasi

Jika jasad renik dipindahkan ke suatu medium, mula-mula akan mengalami fase adaptasi (untuk menyesuaikan dengan substrat dan kondisi lingkungan disekitarnya). Pada fase ini belum terjadi pembelahan sel karena beberapa enzim belum disintesa. Jumlah sel pada fase ini mungkin tetap, tetapi kadang-kadang menurun. Lamanya fase bervarlasi, dapat Cepat atau lambat  tergantung kecepatan penyesuaian mikroorganisme dengan lingkungan sekitamya.

Lamanya fase adaptasi dipengaruhi oleh beberapa faktor :

1. a.    Medium dan lingkungan pertumbuhan

Sel yang ditempatkan dalam medium dan lingkungan pertumbuhan sama dengan lingkungan sebelumnya mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi. Tetapi jika nutrien yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya, diperlukan waktu penyesuaian/adaptasi untuk mensintesis enzim-enzim yang diperlukan untuk metabolisme.

1. b.    Jumlah Inokulum

Jika jumlah awal sel tinggi, maka fase adaptasi semakin cepat.

Fase adaptasi bisa berjalan lambat karena beberapa sebab :

1. Kultur dari medium kaya nutrien dipindah ke medium dengan kandungan nutrien terbatas.
2. Mutant yang baru terbentuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya.
3. c.   Kultur yang dipindahkan darl fase stationer ke medium baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya.

 

1. Fase Pertumbuhan Awal (Lag Phase/Phase of Positive Growth Acceleration)

Setelah mengalami fase adaptasi, el mikroorganisme mulai membelah dengan kecepatan yang masih rendah, karena baru selesai tahap penyesuaian diri

3.  Fase Pertumbuhan Cepat (Log Phase / Logarithmic Growth Phase)

Pada fase ini, sel jasad renik membelah dengan cepat dan konstan, dimana pertambahan jumlah sel mengikuti kurva logaritmik Kecepatan pertumbuhan pada fase ini sangat dipengaruhi oleh medium tempat tumbuhnya., seperti : pH, kandungan nutrien, kondisi lingkungan (suhu dan kelembaban udara). Pada fase ini, sel mikroorganisme membutuhkan energi lebih banyak dari pada fase lain. Selain itu sel paling sensitif terhadap keadaan lingkungan.

4. Fase Pertumbuhan Lambat / fase Pengurangan Pertumbuhan (Phase of Negative Growth Acceleration)

Pada fase ini pertumbuhan jasad renik diperlambat karena beberapa sebab :

a. Zat nutrisi di dalam medium sudah sangat berkurang

b. Adanya hasil‑hasil metabolisme yang mungkin beracun dapat menghambat pertumbuhan jasad renik.

Pada fase ini, pertumbuhan sel tidak stabil tetapi jumlah populasi masih naik karena jumlah sel yang tumbuh lebih besar dari jumlah sel yang mati.

5.  Fase Stasioner / Fase konstan (Maximum Stationary Phase)

Pada fase ini, jumlah populasi sel tetap karena jumlah sel yang tumbuh sama dengan jumlah sel yang mati. Ukuran sel menjadi lebih kecil karena sel tetap membelah meskipun zat nutrisi mulai habis. Karena kekurangan zat nutrisi, sel kemungkinan mempunyai komposisi sel tidak sama/berbeda dengan sel pada fase logaritmik. Pada fase ini,  sel-sel menjadi lebih tahan terhadap keadaan ekstrem, seperti : panas, dingin, radiasi, bahan kimia.

6 dan 7.  Fase Kematian (Phase Of Acceleration Death) dan Fase Kematian dipercepat (Logarithmic Death Phase)

Pada fase ini, Populasi jasad renik mulai mengalami kematian karena beberapa sebab, yaitu :

1. Nutrien di dalam medium sudah habis
2. Energi cadangan di dalam sel habis

Jumlah sel yang mati semakin lama semakin banyak dan kecepatan kematian dipengaruhi oleh kondisi nutrien, lingkungan dan jenis jasad renik

5.3    PENGARUH PENGAWETAN MAKANAN TERHADAP PERTUMBUHAN JASAD RENIK

Salah satu penyebab kerusakan makanan adalah karena terjadinya pertumbuhan jasad renik pada makanan tersebut. Supaya makanan menjadi lebih awet,  maka dilakukan proses pengawetan makanan. Dalam pengawetan makanan, prinsipnya adalah memberi perlakuan terhadap makanan sedemikian rupa untuk mencapai salah satu dari tujuan pengawetan makanan.

Tujuan Pengawetan Makanan  :

1. Mengurangi jumlah awal sel jasad renik di dalam makanan.
   1. Memperpaniang fase adaptasi semaksimum mungkin sehingga pertumbuhan jasad renik diperlambat.
   2. Memperlambat fase logaritmik
   3. Mempercepat fase kematian sel jasad renik

Jika dihubungkan dengan kurwa pertumbuhan bakteri, pengaruh proses pengawetan makanan terhadap pertumbuhan jasad renik dapat digambarkan seperti kurva pada Gambar 5.2.

Waktu

Gambar 5.2 . Pengaruh pengawetan terhadap kurva pertumbuhan jasad renik

 

Beberapa prinsip pengawetan yang dapat diterapkan untuk memperpanjang masa simpan makanan :

1.  Mengurangi kontaminasi awal pada makanan

Misalnva dengan pernbersihan/pemotongan bagian‑bagian yang kotor, pencucian, blanching dan sebagainya.

2. Membuat lingkungan yang tidak cocok untuk pertumbuhan jasad renik, dapat dilakukan dengan beberapa cara:

1. Menurunkan kelembaban (RH) atau Aw, dengan cara pengeringan atau penambahan garam / gula.
2. Menurunkan suhu sehingga tercapai suhu pendinginan atau pembekuan.
3. Menurunkan pH makanan dengan penambahan asam atau fermentasi.
4. Menghilangkan oksigen, dengan cara pengepakan vakum untuk. menghambat pertumbuhan jasad`renik aerobik.
5. Penambahan zat penghambat jasad renik.

1. Memberikan perlakuan yang mempercepat kematian sel

Misalnya dengan pemanasan, pengeringan atau irradiasi

5.4        FAKTOR  ‑  FAKTOR  YANG MEMPENGARUHI

            PERTUMBUHAN JASAD RENIK

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan jasad renik yang bersifat heterotrof adalah tersedianya nutrien, air, suhu, pH, oksigen dan potensial oksidasi-reduksi, adanya zat penghambat dan adanya jasad renik lain.

1. NUTRIEN

Jasad renik membutuhkan nutrien untuk kehidupan dan pertumbuhannya, yaitu  sebagai :

a. Sumber karbon

b. Sumber nitrogen

c. Sumber energi

d. Faktor pertumbuhan yaitu mineral dan vitamin

Nutrien dibutuhkan  untuk membentuk energi dan untuk menyusun komponen‑ komponen sel. Kebutuhan nutrien untuk setiap jasad renik bervariasi. Jasad renik yang tumbuh pada makanan pada umumnya bersifat heterotrof yaitu yang dapat menggunakan karbohidrat sebagai sumber energi dan karbon, walaupun komponen organik lain yang mengandung karbon juga dapat di gunakan. Kebanyakan organisme heterotrof menggunakan komponen organik yang mengandung nitrogen sebagai sumber N, tetapi beberapa dapat pula menggunakan sumber nitrogen anorganik.

Beberapa organisme heterotrof yang tidak dapat atau kehilangan kemampuan untuk mensintesis berbagai komponen nitrogen organik, membutuhkan komponen tersebut di dalam substrat untuk pertumbuhannya. Sebaliknya jasad renik lain, seperti Escherichia coli dan Enterobacter aerogenes, khamir dan kapang dapat tumbuh dengan baik pada media yang mengandung glukosa sebagai sumber nutrien organik. Streptococci, Stafilococci dan berbagai organisme heterotrof lainnya mungkin membutuhkan beberapa sumber nitrogen organik lainnya dalam bentuk asam amino, purin dan pirimidin serta faktor-faktor pertumbuhan seperti vitamin B. Thiamin (vitamin B1), riboflavin (vitamin B2), asam nikotinat (niasin), piridoksin (vitamin B6), asam pantotenat dan kobalamin (vitamin B2) dibutuhkan oleh organisme yang tergolong pemilih dan sukar tumbuh.

Vitamin yang larut dalam lemak yaitu vitamin A, D, dan E tidak dibutuhkan oleh kebanyakan jasad renik, sedangkan vitamin K (struktur naftoquinon) hanya dibutuhkan oleh bakteri yang tergolong dalam jenis Mycobacterium dan Bacterioides, yang berfungsi sebagai substitusi untuk koenzim Q (benzoquinon) dalam sistem transport elektron (respirasi). Vitamin C tidak berfungsi sebagai faktor pertumbuhan, tetapi dapat merangsang pertumbuhan beberapa organisme karena diduga dapat mengatur potensi oksidasi-reduksi yang tepat terhadap medium. Asam lemak hanya dibutuhkan oleh beberapa organisme, terutama jika di dalam medium tidak terdapat vitamin B, sedangkan sterol hanya dibutuhkan oleh jenis Mycoplasma.

Nutrien  dapat masuk ke dalam sel jasad renik melalul beberapa cara, yaitu :

a.  Difusi Pasif

Pada difusi pasif, nutrien masuk searah gradien konsentrasi yaitu dari konsentrasi yang lebih tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah.Karena konsentrasi diluar sel dan didalam sel berbeda sehingga solut (nutrien) bisa masuk dan terjadi keseimbangan konsentrasi terutama pada nutrien dengan berat molekul kecil. Sebagai contoh, misalnya air yang dapat keluar masuk sel secara bebas.

b. Difusi yang Dipercepat (Difusi Fasilitas)

Seperti halnya pada difusi pasif, pada difusi dipercepat komponen bergerak dari konsentrasl tinggi ke konsentrasi rendah, tetapi kecepatannya lebih tinggi daripada difusi pasif karena dibantu oleh suatu karier  yaitu enzim permease.

Enzim Permease adalah :

–      Suatu protein pada membran sel.

–      Merupakan enzim yang dapat ditempati nutrien

–      Dapat melewati membran semi permeabel

Sifat Enzim Permease:

–      Bekerja secara spesifik terhadap komponen tertentu

–      Bersifat terinduksi

–      Mernpunyal kecepatan maksimum pada konsentrasi substrat tertentu.

Contoh Difusl Fasilitas :

–          Masuknva gula ke dalam sel eukariotik

–          Masuknya gliserol ke dalam sel prokariotik

c.  Transport Aktif

Berbeda dengan proses difusi, pada transport aktif komponen bergerak dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi. Oleh karena itu, dibutuhkan  karier (enzim permease) dan untuk melepaskan nutrien ke dalam sel diperlukan energi (ATP).  Sebagai contoh, misalnya masuknya laktosa ke dalam sel E. coli, mernbutuhkan Enzim β galaktosa permease dan energi. Energi dibutuhkan oleh sel untuk menurunkan afinitas permease terhadap laktosa ke dalam sel, sehingga afinitas permease terhadap laktosa di luar sel lebih tinggi daripada afinitas di dalam sel.

d. Translokasi Gugus

Pada translokasi gugus, untuk memasukkan nutrien digunakan enzim, tetapi tidak digunakan energi (ATP). Enzim yang digunakan disebut enzim tranferase atau Enzim PTS (PhosfoTransferase System) . Enzim ini  menggunakan fosfat (P).

Komponen yang masuk dari luar sel, setelah berada di dalarn sel diubah menjadi kornponen bentuk lain yang tidak dapat keluar lagi melalui membran karena membran bersifat impermeabel  erhadap komponen tersebut.

 

2.  TERSEDIANYA AIR

Sel jasad renik memerlukan air untuk hidup dan berkembang biak. Oleh karena itu, pertumbuhan sel jasad renik di dalam suatu makanan sangat dipengaruhi oleh jumlah air yang tersedia. Selain merupakan bagian terbesar dari komponen sel (70 – 80 %), air juga dibutuhkan sebagai reaktan berbagai reaksi biokimia. Tidak semua air yang terdapat dalam bahan pangan dapat digunakan jasad renik.

Beberapa kondisi atau keadaan dimana air tidak bisa digunakan oleh jasad renik:

1. Adanya solut dan ion yang dapat mengikat air didalam larutan

Misalnya : gula dan garam konsentrasi tinggi akan mengikat air dari bahan pangan, bahkan dapat mengikat air dari dalam sel jasad renik jika konsentrasi solut diluar sel lebih besar daripada di dlm sel.

1. Koloid hidrofilik (gel) dapat mengikat air sebanyak 3-4 % agar dapat menghambat pertumbuhan bakteri didalam medium
2. Air dalam bentuk kristal es atau hidrasi tidak dapat digunakan oleh jasad renik

 

Aktivitas  Air (Aw)

Tersedianya air didalam suatu bahan dapat dinyatakan dalam istilah Aw. Menurut Hukum Raoult :

Dimana:       P          : tekanan uap air larutan

P_{o            :} tekanan uap air murni pada suhu yang sama

_­                          n₁            : jumlah molekul komponen yang dilarutkan

n₂            : jumlah molekul pelarut (air)

n₁ + n₂   : jumlah molekul didalam larutan

Berdasarkan rumus tersebut, maka air murni mempunyai nilai Aw 1,0. Nilai Aw suatu bahan pangan  akan mencapai keseimbangan dengan kelembaban udara relatif (RH) dari ruangan disekitar bahan pangan tersebut. Oleh karena itu  jika :

–  RH lebih kecil dari Aw , maka bahan pangan mengalami penguapan air

–  RH lebih besar dari Aw, maka terjadi penyerapan air oleh bahan pangan tersebut sampai pada suatu saat dimana tercapai keadaan yang seimbang.

Jasad renik mempunyai kebutuhan Aw minimal yang berbeda-beda untuk pertumbuhannya. Tabel 5.1. menunjukkan batas Aw minimal untuk pertumbuhan beberapa kelompok jasad renik. Bakteri pada umumnya membutuhkan Aw minimal mendekati 1,00.

Tabel 5.1.  Batas Aw minimal untuk pertumbuhan jasad renik

penyebab kebusukan makanan

Kelompok Jasad Renik	Aw minimal
Bakteri Khamir Kapang Bakteri Halofilik Fungi Xerofilik Khamir Osmofilik	0,91 0,88 0,80 0,75 0,65 0,60

     Frazier dan Westhooff (1978)

Sebagai contoh Aw minimal untuk bakteri adalah 0,97 untuk Pseudomonas, 0,96 untuk Escherichia coli, 0,95 untuk Bacillus subtilis. 0.945 untuk Enterobacter aerogenes, 0,93 untuk Clostridium botulinum dan 0,86 untuk Staphylococcus aureus.

Kapang membutuhkan Aw untuk germinasi spora aseksual dan pertumbuhannya relatif lebih rendah dibandingkan bakteri. Nilai aw minimal untuk germinasi spora adalah 0,62 untuk beberapa kapang dan 0,93 untuk kapang lainnya (misalnya Mucor, Rhizopus dan Botrytis). Nilai Aw minimal untuk pertumbuha kapang adalah 0,98. Untuk Aspergillus 0,995-0,98 untuk Rhizopus dan 0,9935 untuk Penicillium. Pada Aw dibawah 0,62 semua pertumbuhan kapang akan dihambat.

3.   NILAI  PH

Nilai pH medium sangat mempengaruhi jenis jasad renik yang dapat tumbuh. Jasad renik pada umumnya dapat tumbuh pada kisaran pH 3 – 6. Kebanyakan bakteri mempunyai pH optimum pertumbuhan 6,5 – 7,5 dan tidak dapat tumbuh baik pada pH dibawah 5,0 dan pH diatas 8,5  kecuali bakteri asam asetat (Acetobacter suboxydans), serta bakteri oksidasi sulfur.

Khamir dapat tumbuh pada pH 2,5 – 8,5 dan pH optimum pertumbuhan  adalah pada pH 4 – 5. Oleh karena itu, khamir tumbuh pada pH rendah dimana pertumbuhan bakteri terhambat. Kapang dapat tumbuh pada pH 3 – 8,5 dan pH optimum pertumbuhan 5 – 7 .

Makanan dengan pH rendah (dibawah 4,5), biasanya tidak ditumbuhi oleh bakteri, tetapi dapat menjadi rusak karena pertumbuhan khamir dan kapang. Oleh karena itu, makanan yang mempunyai pH rendah relatif lebih tahan selama penyimpanan dibandingkan dengan makanan yang mempunyai pH netral atau mendekati netral.

Dalam pengolahan pangan, makanan dapat dibedakan atas beberapa gruo berdasarkan pH nya. Pembagian makanan atas beberapa grup ini bertujuan untuk mengetahui daya awet suatu makanan. Dengan demikian, memudahkan mencari perlakuan yang harus diberikan untuk mengawetkan makanan tersebut. Semakin rendah pH makanan, semakin berkurang perlakuan pengawetan makanan yang harus diberikan pada makanan tersebut.

Penggolongan makanan berdasarkan pH-nyaadalah sebagai berikut :

1. Makanan berasam rendah, yaitu makanan yang mempunyai pH diatas 5,3

Misalnya : jagung, daging, ikan dan susu

2. Makanan berasam sedang, yaitu makanan yang mempunyai pH 5,3 sampai diatas 4,5.

Misalnya: bayam, asparagus, bit dan waluh kuning

3. Makanan asam,  yaitu makanan yang mempunyai pH 4,5 sampai diatas 3,7.

Misalnya: tomat, pear, nenas.

4. Makanan berasam tinggi, yaitu makanan yang mempunyai pH 3,7 atau kurang

      Misalnya: buah-buahan yang tergolong asam (beries) dan acar-acaran (sayur asin dan sauerkraut)

4.  SUHU

Masing-masing jasad renik mempunyai suhu optimum, minimum dan maksimum untuk pertumbuhannya. Jika suhu lingkungan lebih kecil dari suhu minimum atau lebih besar dari suhu maksimum pertumbuhannya maka aktivitas enzim akan berhenti, bahkan pada suhu yang terlalu tinggi akan terjadi denaturasi enzim. Jasad renik dapat dibedakan atas beberapa grup berdasarkan atas kemampuannya untuk dapat memulai pertumbuhan pada kisaran suhu tertentu. Penggolongan tersebut yaitu (1) Psikrofil, (2) mesofil dan (3) termofil, masing-masing dengan kisaran suhu seperti tercantum pada Tabel 5.2.

Tabel 5.2.  Penggolongan jasad renik menurut pertumbuhannya

Grup Jasad renik	Suhu Pertumbuhan (o C)
	Minimum	Optimum	Maksimum
Psikrofil Mesofil Termofil	5 – 0 10 – 20 25 – 45	5 – 15 20 – 40 45 – 60	15 – 20 40 – 45 60 – 80

Suhu penyimpanan bahan makanan sangat berpengaruh besar terhadap jenis dan kecepatan pertumbuhan jasad renik. Kapang dan khamir pada umumnya merupakan golongan mesofil, dapat  tumbuh baik pada suhu 25 – 30 ^oC. Oleh karena itu, tumbuh dengan baik pada makanan yang disimpan pada suhu kamar, bahkan beberapa masih dapat tumbuh pada suhu pendinginan.

Makanan yang disimpan di dalam lemari es, masih mungkin ditumbuhi oleh bakteri yang tergolong Psikrofil, sedangkan makanan yang disimpan dalam keadaan panas mungkin ditumbuhi oleh bakteri termofil. Pengaruh suhu terhadap kecepatan pertumbuhan sel dapat dijelaskan seperti pada Gambar 5.3      .

Gambar 5.3.  Pengaruh suhu terhadap kecepatan pertumbuhan jasad

renik

Pengaruh suhu terhadap kecepatan pertumbuhan sel mikroorganisme :

1. Pertumbuhan jasad renik terjadi pada suhu dengan kisaran (antara suhu minimal dan maksimal) kira-kira  30 ⁰C.
2. Kecepatan pertumbuhan jasad renik meningkat lambat dengan naiknya suhu sampai mencapai kecepatan  pertumbuhan maksimum.
3. Diatas suhu maksimum, kecepatan pertumbuhan menurun dengan cepat dengan naiknya suhu.

 

5. TERSEDIANYA OKSIGEN

Konsentrasi oksigendi dalam bahan makanan dan lingkungannya berpengaruh terhadap jenis jasad renik yang tumbuh pada makanan tersebut.

Berdasarkan kebutuhan oksigen, jasad renik dibedakan menjadi :

1. Aerobik  (membutuhkan oksigen)
2. Anaerobik (tidak membutuhkan oksigen)
3. Fakultatif Anaerob (membutuhkan / tidak membutuhkan oksigen)
4. Mikro Aerofilik (membutuhkan oksigen sedikit)

Kapang dan khamir pada umumnya bersifat  aerob, sedangkan bakteri dapat bersifat aerob dan anaerob.

a. Mengapa bakteri dapat bersifat aerob / an-aerob ?

Setiap bakteri mempunyai enzim golongan flavoprotein, yang dapat bereaksi dengan oksigen (O2) sehingga menghasilkan senyawa-senyawa beracun yaitu H₂O₂ dan O₂* (Radikal bebas).

	+ O 2

Flavoprotein                                                       H₂O₂  +  2 O₂ -*

b. Bakteri aerob dan an aerob tetapi bersifat aerotoleran (tidak sensitif terhadap oksigen)

Kedua jenis bakteri ini mempunyai dua enzim, yaitu :

1. Enzim superoksida dismutase, yang dapat memecah radikal bebas

2. Enzim katalase, yang dapat memecah H₂O₂ sehingga menjadi senyawa- senyawa tidak beracun.

	superoksida

2 O₂ -*      +     2 H⁺                                                    H₂O₂ + O₂

	dismutase
	katalase

2     H₂O₂                                                                   2 H₂O + O₂

c.  Bakteri fakultatif an-aerob

1. Mempunyai enzim Superoksida Dismutase
2. Tidak mempunyai enzim Katalase
3. ^3.       Mempunyai enzim Peroksidase, yang dapat mengkatalisis reaksi H₂O₂  dengan senyawa organik dan menghasilkan senyawa beracun.
4. ^4.      
   

   	Dioksidasi oleh
   			Senyawa Organik teroksidasi

    

peroksidase

H₂O₂    + seny. organik                                                                                   + O₂

d.  Bakteri anaerob

Oksigen (O₂) merupakan racun bagi bakteri An aerob, karena tidak  mempunyai  :

1. Enzim superoksida dismutase dan

2. Enzim katalase.

Sehingga senyawa yang terbentuk dari reaksi di bawah ini tidak dapat dipecah oleh bakteri. Jadi enzim Superoksida Dismutase mutlak diperlukan jasad renik untuk hidup secara aerobik.

	+ O 2

Flavoprotein                                                       H₂O₂  +  2 O₂ -*

(tidak dapat dipecah

oleh bakteri)

e. Bakteri mikroaerofilik

Bakteri ini mempunyai enzim Hidrogenase yang menjadi tidak aktif jika konsentrasi oksigen di lingkungan terlalu tinggi.

6. KOMPONEN ANTIMIKROBA

Komponen antimikrobia terdapat dalam makanan melalui berbagai cara:

1. a.   Secara alamiah terdapat di dalam bahan pangan

Misal : – Laktenin dan faktor antikoliform dalam susu

– Lisozim dalam putih telur

– Asam benzoat dalam buah tertentu (Cranberies)

b. Ditambahkan dengan sengaja pada makanan

Misal :  – Asam benzoat dalam sari buah dan jeli

– Asam propinat dalam roti dan keju

– Asam sorbat dalam keju dan buah-buahan

c. Terbentuk selama pengolahan atau oleh jasad renik yang tumbuh selama fermentasi makanan

Jasad renik yang tumbuh pada makanan mungkin akan memproduksi komponen yang menghambat jasad renik lainnya.

Misalnya : asam, alkohol, peroksida, antibiotik, dsb

Contoh:

• Propioni bakteri dalam keju Swiss dapat memproduksi asam propionat untuk menghambat pertumbuhan kapang
• Alkohol yang diproduksi oleh khamir dalam fermentasi minuman anggur dapat menghambat jasad renik lain
• Antibiotik Nisin (yang diproduksi Streptococcus lactis) dapat menghambat pertumbuhan Clostridium selama pemeraman keju.

Beberapa jasad renik juga dapat memecah komponen antimikroba dalam makanan.

Misalnya:

–      Kapang dan bakteri dapat merusak komponen fenol selama pengasapan daging dan ikan atau merusak asam benzoat yang ditambahkan makanan.

–      Sulfur dioksida dapat dirusak khamir

–    Laktobasili dapat menginaktivasi Nisin