SUHU RENDAH & AKTIFITAS MIKROBIA 1. Chiling (10-15°C) Buah & sayuran 2. Refrigerator (0-2)°C - (5-7)°C 3. Pembekuan di bawah (0°C)

Aplikasi Suhu Rendah Dikembangkan untuk: pengawetan makanan ALASAN, suhu rendah mampu : - menghambat/mengurangi pertumbuhan mikrobia (kecuali psikrofil) - menghambat/mengurangi aktifitas katalitik enzim mikrobia terutama proteinase dan lipase tahan panas - menghambat/mengurangi germinasi spora m.o.

KETAHANAN MIKROORGANISME TERHADAP SUHU RENDAH Pada suhu chilling & refrigerasi pertumbuhan m.o. diperlambat Aktivitas m.o diperlambat/dihentikan pada suhu di atas suhu pembekuan. Aktivitas berhenti sama sekali pd suhu pembekuan  reaksi metabolisme dalam sel dikatalis enzim  kec reaksi yg dikatalis enzim dipengaruhi suhu. Penyimpanan makanan suhu rendah: Suhu chilling 10-15°C 4 buah dan sayur. Suhu refrigerator 0-2 s.d 5-8°C. Suhu pembekuan dibawah 0°C.

Mekanisme pengendalian M.O. aktifitas metabolisme maksimum reaksi enzimatis pada suhu kecepatan pertumbuhan optimum setiap penurunan suhu sebesar 10°C - waktu generasi meningkat 2 X - aktivitas enzimatis menurun ½ -nya

2. Suhu beku (pembekuan) air dlm bahan mengalami perubahan wujud menjadi kristal es Aw bahan turun aktivitas m.o menurun Pembekuan lambat air bahan beku molekul air dlm sel mo bergerak keluar Akibatnya : - sel mengalami dehidrasi - stabilitas struktural dan fungsional makro- molekul dalam m.o terganggu - sel m.o. mengalami injured Tetapi Pada pembekuan cepat tidak terjadi

Kecepatan Pembekuan Pembekuan Lambat Pembekuan Cepat

AIR dalam Bahan Pangan Dlm bentuk : air bebas dan air terikat. suhu dlm. sistem pangan turun sampai + -2 C  air bebas dlm. pangan mulai membeku dan membentuk kristal es. Jika suhu turun lebih lanjut maka : - lebih banyak terbentuk kristal es - jumlah solut meningkat - Aw mengalami penurunan - titik beku air dlm. larutan ditekan Suhu turun s/d + -20 C  hampir semua air bebas membeku Akibat pembekuan : - injury pd. dinding sel, membran sel - untai DNA terputus - degradasi rRNA - aktivasi/inaktivasi enzim

KETAHANAN MIKROORGANISME TERHADAP SUHU RENDAH M.O psikrofilik dapat tumbuh baik pada suhu chilling dan refrigerator (Psikrofil suhu maks pertum 25°C & psikrotrof dapat tumbuh 5°C/kurang) Contoh psikrofil: Pseudomonas, Alcaligenes, Acinetobacter, Flavobacterium, Listeria. Mikrobia mesofil, termofil dapat dicegah pertumbuhannya pd suhu 5,5°C Contoh :Clostridium botulinum, Staphylococcus aureus, Bacilus subtilis, Salmonella typhi

KETAHANAN MIKROORGANISME TERHADAP SUHU RENDAH Kapang sering tumbuh pada makanan yang disimpan pada suhu rendah: Penicillium, Mucor, Cladosporium, Botrytis, Geotrichum. Proses pembekuan  kematian/kerusakan subletal pada sebagian sel. Bakteri gram (+) lebih tahan proses pembekuan dr gram (-).

Pengaruh Pembekuan 1. Selama pembekuan  air bebas membeku & air terikat tidak. Cepat (intrasel), lambat (ekstrasel)dehidrasi 2. Pembekuan air  viskositas komponen air 3. Lepasnya gas CO2 di dlm sitoplasma krn kelarutan ↓  hilangnya O2 pd sel aerobik  respirasi turun. 4. Perubahan pH dari komponen sel  0.3-2.0 unit 5. Me ↑ konsentrasi elektrolit dlm sel krn air bebas membeku membentuk kristal es

6. Merusak sistem koloidal dr protoplasma (sistem koloid protein) 7 6. Merusak sistem koloidal dr protoplasma (sistem koloid protein) 7. Denaturasi protein sel, krn gugus sulfidril hilang, lipoprotein pecah & me↑ konsentrasi elektrolit selama pembekuan 8. Shock terapi pd termofilik,mesofilik & psikrofilik 9. Kerusakan sublethal thd sebag sel m.o Ketahanan sel dipengaruhi kemampuan hidup selama dehidrasi pada waktu medium membeku  Mekanisme ketahanan sel = Aw rendah

KETAHANAN MIKROORGANISME TERHADAP SUHU RENDAH Suhu pembekuan paling lethal: -2 s.d -20°C. Mikrobia yang tahan suhu beku : Salmonella (tahan pada suhu -9 °C sp -17 °C) Pembekuan dipengaruhi jenis m.o dan komposisi substrat: Putih telur, sukrose, sirup, gliserol & ekstrak daging: melindungi sel thd pembekuan. Asam  menurunkan viabilitas sel.

Faktor yang mempengaruhi Faktor makanan Kandungan total solid yang tinggi, Tidak ada senyawa anti mikrobia pH mendekati 7, Aw tinggi, - menaikkan ketahanan m.o. thd suhu ref. - menaikkan kemampuan hidup pada suhu beku - mengurangi resiko terjadinya injure

Faktor mikroorganisme Secara umum - Bakteri Gram negatif dan bentuk rods rentan thd. Kerusakan krn. pembekuan - sel pada fase log lebih rentan terhadap kerusakan dari pada fase stasioner - spora tidak mengalami penurunan viabilitas selama pembekuan - enzim mikrobia tetap aktif sampai suhu -20°C, hanya mengalami penurunan kecepatan.

Hal spesifik pada penyimpanan suhu rendah 1. Pd. saat suhu di atas titik beku air bebas (< -2 C) : berbagai jenis bakteri, kapang dan yeast dapat tumbuh. fase lag dan log mjd. lebih cepat. dlm. Kisaran pendek, beda suhu < 1 C dapat mjd. sangat penting  waktu generasi meningkat + 4,5 kali. Spora Bacillus dan Clostridium dpt. tumbuh pada 4,5 C 2. Suhu menurun sampai sebagian besar air membeku: pertumbuhan sebagian besar mo berhenti kecuali sebagian bakteri psychrophilic, yeast dan kapang. Pertumbuhan sebagian kapang terjadi 3. Suhu turun lebih lanjut sampai –20 C dan air dlm. pangan membeku  lebih banyak sel mengalami sublethal dan lethal injury.

Hal spesifik pada penyimpanan suhu rendah 4. Laju pembekuan lebih lambat pd. Suhu – 20 C  kerusakan dan kematian sel lebih ekstensif  kematian dan sublethal injury sangat tinggi selama penyimpanan awal (7 hari) dan selanjutnya menurun 5. Fluktuasi suhu dlm pangan selama penyimpanan suhu rendah  dampak pd pertumbuhan, sublethal injury, dan kematian mo 6. Fluktuasi suhu dlm pangan dari < 4,4 sampai 10 sampai 12 C  stimulasi pertumbuhan cepat bakteri patogen psikotrofik dan perusak dan pertumbuhan bakteri perusak mesofilik dan patogen; perkecambahan spora bakteri. 7. Laju pendinginan pangan yg rendah  pertumbuhan m.o patogenik dan perusak asal pangan.

(kerusakan sub lethal) Kematian sel (kerusakan sub lethal) /Sub lethal injury Pembekuan Tergantung pd ketahanan m.o : - Spesies m.o  suhu lethal (-2 sp -20°) Mis; Gram + bentuk bulat > tahan panas dr Gram – batang Komposisi medium pembekuan  putih telur,sukrose, sirup, gliserol & ekstrak daging Dpt melindungi sel thd pembekuan  Asam dpt menurunkan viabilitas sel