Microorganisms Used in Food Fermentation

Presentasi berjudul: "Microorganisms Used in Food Fermentation"— Transcript presentasi:

1 Microorganisms Used in Food Fermentation
Pendahuluan - Mo yg menguntungkan dimanfaatkan dlm pa- ngan dgn bbrp cara: - sel mo yg tumbuh scr aktif - sel mo yg tidak tumbuh - produk sampingan dan komponen seluler mo - Mo, atau produk sampingan, atau komponen se- lulernya harus: - aman - food grade - disetujui oleh lembaga berwenang Mikrobiologi makanan fermentasi - Fermentasi pangan melibatkan suatu proses di mana bahan mentah dikonversi mjd makanan fermentasi oleh pertumbuhan dan aktivitas me- tabolik mo yg menguntungkan. - Bahan mentah: substrat bagi mo utk menghasil- kan energi dan komponen seluler, me populasi, dan menghasilkan banyak produk sampingan ter- pakai yg diekskresikan ke lingkungan. - Di seluruh dunia tdp > 2000 jenis makanan fer- mentasi. - Banyak makanan fermentasi yg telah diproduksi dan dikonsumsi sejak ribuan tahun yg lalu  SM (Mesopotamia, Mesir, Lembah Indus)  makanan fermentasi dr susu, buahan, biji serealia,dan sayuran. - Prinsip dasar fermentasi pd peradaban kuno: fermentasi alamiah  populasi mo berasal dr bahan mentah atau produk hasil fermentasi sebe- lumnya (yg mgd mo) ditambahkan pd bahan mentah (back slopping). - Fermentasi modern: menggunakan kultur star- ter. Kultur starter laktat - 11 genera digolongkan ke dlm BAL krn kemam- puannya utk memetabolisme asam laktat dr KH. - Genera tsb: Lactococcus, Leuconostoc, Pedio- coccus, Streptococcus, Lactobacillus, Enterococ- cus, Aerococcus, Vagococcus, Tetragenococcus, Carnobacterium dan Weissella. Genus Lactococcus - Hanya L. lactis yg digunakan scr luas dlm fer- mentasi susu.

2 - Genus Leuconostoc - Tdp. 3 subspesies: Lac. lactis subsp. lactis,
Lac. lactis subsp. cremoris, dan Lac. lactis subsp. hordniae  hanya 2 yg dipakai dlm fermentasi. - Ciri: - ovoid, diameter 0,5-1,0 µ - berpasangan atau sbg rantai - non motil, non sporulating - fakultatif anaerobik - mikroaerofilik - tumbuh baik pd suhu C - tidak tumbuh dlm 6,5% NaCl dan pH 9,6 - menghasilkan 1% L(+)-asam laktat - memfermentasi galaktosa, sukrosa, dan mal- tosa. Genus Streptococcus - Hanya spesies S. thermophilus yg digunakan dlm fermentasi susu. - Spherical – ovoid, diameter 0,7-0,9 µ. - berpasangan atau sbg rantai panjang - Sel tumbuh baik pd C, juga pd 52 C - Fakultatif anaerob - Memfermentasi fruktosa, mannosa, laktosa, dan scr umum tidak memfermentasi galaktosa dan sukrosa. - Survive pd suhu 60 C selama 30 menit. - Konfigurasi asam laktat: L Genus Leuconostoc - Spherical – lenticular, berpasangan atau rantai. - Non motil, non sporulating - Fakultatif anaerob - Tumbuh baik pd C - Konfigurasi asam laktat: D - Produk: asam laktat, Co2, etanol atau asam ase- tat - pH turun mjd 4,5-5,0 - Sebagian survive pd suhu 60 C, 30 menit - Ditemukan pd tanaman, sayuran, susu, daging, silage - 6 species ditemukan: L. mesenteroides, L. para- mesenteroides, L. lactis, L. oenos, L. carnosum, L. gelidum. L. oenos  Oenococcus oenos. Genus Pediococcus - spherical, membentuk tetrad - Sel tunggal atau rantai - Tumbuh baik pd C, sebagian pd 50 C - Konfigurasi asam laktat: L, DL - pH turun mjd 3,6 - Memfermentasi sukrosa, arabinosa, ribosa, dan xylosa. - Ditemukan pd tanaman, sayuran, silage, bir, ikan. -

3 - Tdp 7-8 spesies, di antaranya: P. pentosaceus
dan P. acidilactici. Genus Lactobacillus - Bentuk batang, non motil, non sporulating - Fakultatif anaerob - Variasi bentuk sel: sangat pendek (hampir coc- coid) sampai batang sangat panjang, ramping sampai cukup tebal, seringkali membengkok, sel tunggal atau rantai pendek atau panjang. - Konfigurasi asam laktat: L, D, atau DL. - Bila heterofermentatif: asam laktat, etanol, asam asetat, dan CO2. - Memfermentasi laktosa, sukrosa, fruktosa, atau galaktosa, dan pentosa (sebagian) - Suhu pertumbuhan: 1-50 C, optimum: C. - pH dapat turun menjadi 3,5-5,0. - Ditemukan pd tanaman, sayuran, biji-bijian, serealia, susu, daging dan saluran pencernaan manusia. - Tiga subspesies L. delbrueckii digunakan dlm fermentasi produk susu seperti keju, yoghurt. - Divisi Lactobacillus: lihat tabel Genus Bifidobacterium - Sebelumnya dimasukkan ke dlm genus Lacto- bacillus. - Gram (+), batang (bentuk dan ukuran bervaria- si - Single atau rantai dgn berbagai ukuran. - Nonsporeforming, nonmotil, anaerobik (sebagi- an toleran thd O2 dgn adanya CO2) - Tumbuh pd C, optimal C. - Tumbuh pd pH 4,5-8,0 - Produksi: laktat dan asetat tanpa CO2. - Memfermentasi glukosa, galaktosa, dan sebagi- an pentosa.

4 - Diisolasi dari feses manusia, hewan, burung dan
dianggap menguntungkan kesehatan normal salu- an pencernaan. - Spesies: B. bifidum, B. longum, B. infantis, B. adolescens. Genus Propionibacterium - Gram (+), batang tebal, panjang 1-1,5µ - Terdapat sbg sel tungal, berpasangan, atau rantai pendek. - Non motil, non sporulating, anaerobik tetapi aerotolerant. - Katalase positif - Memfermentasi glukosa utk meproduksi seΣ be- sar asam propionat dan asam asetat. - (tgt spesies) memfermentasi laktosa, sukrosa, ga- laktosa, fruktosa dan sebagian pentosa. - Suhu tumbuh optimal: C. - Sebagian spesies memproduksi pigmen. - Diisolasi dari susu, keju, produk susu, silage. - 4 spesies : P. freudenreichii, P. thoenii, P. jense- nii, dan P. acidipropionici. Genus Acetobacter - A. aceti: produksi asam asetat. A. xylinum: nata de coco. - Gram (-), aerobik, batang (0,5-1,5 µ) - Tdp sbg sel tunggal, pasangan atau rantai. - Motil atau non motil - Obligat anaerob, katalase positif - Mengoksidasi etanol  asam asetat dan asam laktat  CO2 dan H2O. - Tumbuh baik pd suhu C. - Diisolasi dari buah, sake, palm wine, cider, bir, tebu, jamur teh, dan tanah. Khamir - Hanya sebagian kecil yg berasosiasi dgn fer- mentasi pangan dan alkohol, produksi enzim pangan, produksi SCP, dan sbg aditif. - Spesies terpenting: Saccharomyces cerevisiae., yg banyak berperan dlm pengembangan roti, produksi bir, wine, distilled liquors, alkohol, enzim (invertase) dan flavor. - Bentuk bulat, oval atau memanjang. - Berkembang biak dgn tunas, konjugasi dan pembentukan askospora. - Pengelompokan: top and bottom yeast. - Top yeast tumbuh dgn cepat sekali pd 20 C, menghasilkan alkohol dan CO2, membentuk

5 clumps bila tjd pembentukan CO2 scr cepat se-
hingga sel mengapung di permukaan. - Bottom yeast tumbuh pd C, menghasil- kan CO2 dgn lambat, tidak mengalami clumps shg tetap berada di bagian bawah. - Candida utilis digunakan utk menghasilkan SCP; reproduksi dgn tunas, sel oval – meman- jang dan membtk hifa dgn seΣ besar sel yg ber- tunas, berperanan dlm kerusakan pangan. - Kluyveromyces marxianus dan K. marxianus var. Lactis mampu menghidrolisis laktosa dan berasosiasi dgn fermentasi alamiah bersama- sama dgn khamir lain dan BAL (kefir), beraso- siasi dgn kerusakan bbrp produk susu. Kapang - Kebanyakan berasosiasi dgn kerusakan pangan dan sebagian membentuk mikotoksin sewaktu tumbuh pd makanan. - Sebagian kecil digunakan dlm pengolahan pa- ngan dan menghasilkan bahan aditif dan enzim pangan. - Scr umum kapang mrp jamur multiseluler dan berfilamen. Filamen (hiphae) dapat berseptate oder nonseptate dan memiliki nukleus. Pembe- lahan tjd dgn pemanjangan pd ujung hifa atau dgn membtk spora seksual atau aseksual. - Genera Aspergillus, Mucor, Penicillium dan Rhizopus telah dimanfaatkan dlm aplikasi pa- ngan  tidak membentuk mikotoksin. - Aspergillus oryzae digunakan dlm fermentasi makanan timur spt sake, kecap, miso dan juga sbg penghasil enzim. - Aspergillus niger digunakan utk memproduksi asam sitrat dan asam glukonat dari sukrosa. Ju- ga sbg sumber enzim pektinase dan amilase. - Penicillium roquefortii digunakan utk pema- tangan keju Roquefort, Gorgonzola, dan keju biru. Bbrp strain dapat memproduksi neurotok- sin roquefortin. - Penicillium camembertii digunakan utk produk- si keju Camembert dan P. caseicolum utk keju Brie. Keduanya juga sbg sumber utk mempro- duksi enzim glukosa oksidase.