TUGAS TERSTRUKTURMIKROBIOLOGI PANGAN

“Penanganan Pseudomonas spp. dengan Atmosfir Terkendali pada Bayam”

Oleh:

Haidar Robbi R. (A1M011069)Ulfah Fauziyyah (A1M011073)Anis Aiman A. (A1M011077)Dianita Purnamasari (A1M011079)

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIANPROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN

PURWOKERTO2013

I. PENDAHULUAN

Pangan merupakan kebutuhan mendasar bagi manusia untuk pertumbuhan

dan kelangsungan hidup. Pangan yang sehat berasal dari bahan pangan yang baik

yaitu bahan pangan yang tidak tercemar, baik oleh kimiawi maupun agen biologis.

Bahan pangan dapat berasal dari hewan maupun tumbuhan. Bahan pangan

mengandung komponen gizi yang dan sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan

manusia. Akan tetapi, komponen gizi tinggi yang terkandung dalam bahan juga

dibutuhkan untuk pertumbuhan mikroba. Hal ini mengakibatkan bahan makanan

umumnya mudah rusak oleh mikroba.

Pencemaran bahan pangan oleh bakteri dapat terjadi pada saat proses di

peternakan, pengolahan, penanganan, penyimpanan, pengepakan, dan transportasi.

Cemaran bakteri pada makanan dapat mengakibatkan berbagai perubahan fisik

maupun kimiawi yang tidak diinginkan, sehingga bahan pangan tersebut tidak

layak untuk dikonsumsi lagi. Apabila hal ini terjadi, produk pangan tersebut

dinyatakan sebagai bahan pangan yang busuk dan dapat mengganggu kesehatan

bila dikonsumsi. Pembusukan bahan pangan oleh bakteri terjadi sebagai

konsekuensi pertumbuhan bakteri pada makanan atau pelepasan enzim intra dan

ekstra seluler (mengikuti kerusakan sel) pada lingkungan makanan. Kerusakan

yang timbul menyebabkan perubahan organoleptik seperti perubahan bau dan

citarasa yang tidak diinginkan. (Setiawan, 2011)

Salah satu bakteri yang mencemari bahan pangan dan menyebabkan

pembusukan pada bahan pangan adalah Pseudomonas spp.. Bakteri ini merupakan

penyebab berbagai kerusakan pada bahan pangan karena dapat memproduksi

enzim yang dapat memecah baik komponen lemak maupun protein dari bahan

pangan. Kerusakan yang dapat ditimbulkan seperti pembentukan lendir dan

pigmen pada daging pada suhu lemari es, menyebabkan noda dan bercak pada

mentega, serta menyebabkan bau busuk, dan ketengikan pada bahan pangan.

(Setiawan, 2011)

Dalam sebuah studi menunjukkan bahwa penggunaan CO2 dengan

konsentrasi tinggi (4-100%), pertumbuhan jamur pada daging segar dapat

dikurangi dan pematangan buah dan sayur dapat diperpanjang. Pada tahun 1960,

terdapat bahan plastik yang cocok untuk pengemasan dan teknologi yang

diperlukan membantu mengembangkan metode pengawetan makanan. Selama

penyimpanan, lingkungan gas bisa berubah karena aktivitas metabolisme dari

makanan dan mikroorganisme serta keluar masuknya gas dari udara melalui bahan

makanan. (Daniels, et. al., 1985)

Saat ini permintaan konsumen akan kemasan bahan pangan adalah teknik

pengemasan yang ramah lingkungan, produk yang lebih alami dan tanpa

menggunakan bahan pengawet. Industri-industri pengolahan pangan juga

berusaha untuk meningkatkan masa simpan dan keamanan dari produk. Salah satu

teknologi pengemasan bahan pangan yang modern yaitu pengemasan atmosfir

termodifikasi (Modified Atmosfer Packaging/MAP) yang bertujuan untuk

semaksimal mungkin meningkatkan keamanan dan mutu bahan sebagaimana

bahan alaminya.

Pengemasan atmosfir termodifikasi (MAP) adalah pengemasan produk

dengan menggunakan bahan kemasan yang dapat menahan keluar masuknya gas

sehingga konsentrasi gas di dalam kemasan berubah dan ini menyebabkan laju

respirasi produk menurun, mengurangi pertumbuhan mikrobia, mengurangi

kerusakan oleh enzim serta memperpanjang umur simpan. MAP banyak

digunakan dalam teknologi olah minimal buah-buahan dan sayuran segar serta

bahan-bahan pangan yang siap santap (ready-to eat).

Adapun tujuan dari penulisan ini adalah untuk mengetahui penanganan

Pseudomonas spp. pada bayam dengan atmosfir terkendali. Selain itu, juga

mengetahui konsentrasi O2 dan CO2 yang tepat dalam atmosfir terkendali

tersebut untuk menghindari off-odour.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Masalah yang sering muncul pada produk pertanian dalam bentuk segar

adalah kerusakan yang timbul akibat proses respirasi dan transpirasi yang masih

berlangsung setelah produk pertanian dipanen (Rosalina, 2011). Teknologi yang

paling banyak dikembangkan untuk mempertahankan kesegaran buah adalah

Controlled Atmosfer (CA) dan Modified Atmosfer Packaging (MAP). Kedua

teknologi tersebut menurut Rosalina (2011) dapat meningkatkan umur simpan

produk – produk segar hasil pertanian.

Bayam merupakan salah satu bahan pangan yang mudah sekali mengalami

kerusakan jika tidak diberi perlakuan pengolahan maupun penyimpanan. Bayam

yang disimpan pada suhu 7o C memiliki daya simpan selama tujuh hari. Masalah

utama terkait dengan bayam adalah timbulnya bau busuk (off-odour) yang

menandakan kerusakan pada bayam disertai dengan melunaknya jaringan-jaringan

bayam (Medina et al., 2012). Pembusukan pada bayam oleh bakteri terjadi sebagai

konsekuensi pertumbuhan bakteri pada makanan atau pelepasan enzim intra dan

ekstra seluler (mengikuti kerusakan sel) pada lingkungan makanan sehingga

terjadi perubahan organoleptik yang tidak diinginkan (Putra Syah, 2011).

MAP untuk proses makanan

Dalam pelaksanaannya, teknologi MAP lebih banyak diterapkan karena

tidak membutuhkan gas generator untuk mengontrol atmosfir penyimpanan,

sehingga lebih ekonomis. Penggunaan teknologi MAP ditujukan untuk menjaga

kondisi atmosfir dalam kemasan tetap terjaga, sehingga diharapkan dapat

mengoptimalkan umur simpan pangan segar. Teknologi tersebut memerlukan

kesesuaian antara bahan kemasan dan produk yang dikemas. Hal ini terjadi karena

pada waktu yang sama terjadi proses penyerapan oksigen (O2) oleh produk yang

digunakan untuk respirasi dan proses pelepasan karbondioksida (CO2) hasil

respirasi bahan kemasan. Oleh karena itu, diperlukan bahan kemasan yang

mempunyai permeabilitas baik untuk mengoptimalkan kesegaran produk kemasan

dan menghambat pertumbuhan mikroorganisme, terutama Pseudomonas spp.

(Rosalina, 2011). 

Studi menunjukkan manfaat O2 pada atmosfir rendah (0,8-3%) ketika daun

bayam disimpan pada suhu tinggi. O2 rendah pada atmosfir telah terbukti

bermanfaat dalam mengurangi respirasi, penurunan berat badan dan kehilangan

antioksidan seperti askorbat asam dan flavonoid (Gil et al, 1999). Namun,

menurut Ko et al. (1996) konsentrasi O2 harus disimpan di atas 0,8% untuk

mencegah kehilangan kualitas karena anoksia. Selain itu, peningkatan konsentrasi

CO2 hingga 13% menyebabkan pengembangan off-odour, dan bayam dapat

bertahan selama 1 minggu pada suhu 7oC (McGill et al., 1996). Peningkatan

konsentrasi CO2 cenderung mengurangi laju respirasi. Penurunan konsentrasi O2

dapat meningkatkan pengurangan ini. Namun, jika O2 berkurang di bawah titik

kritis (<0,4%), metabolisme anaerobik yang diinginkan pada bayam akan dapat

diinduksi. Oleh karena itu, mengontrol konsentrasi kedua gas yang

dikombinasikan dengan pendinginan sangat penting untuk memelihara kualitas

produk, dan menghindari pengembangan off-odour.

III. BAHAN DAN METODE

III.1 Bahan dan Alat

Bahan :

Sayuran daun (Bayam)

Indikator O2

Indikator CO2

Bakteri Psychrophilic (Pseudomonas spp., coliform, Listeria spp)

Medium agar

Alat :

Peralatan Gas Chromatography (GC) merk Shimadzu CG-14B

Timbangan

Pipet ml

Thermometer

Inkubator

III.2 Metode

Analisis ruang

Analisis mikrobiologi

Komposisi gas (O2 dan CO2 kPa)

diukur menggunakan kromatografi gas

diambil 0,25 mL gas sampel

diukur kondisi MAP

Sampel daun disiapkan

dianalisis 30 g untuk evaluasi mikrobiologi

Sampel dihomogenasi selama 2 siklus (60 menit) dalam 0,1% steril buffered peptone water

Bakteri Psychrophilic dicacah menggunakan PCA (plate count agar)

diinkubasi pada suhu 7oC selama 7 hari

dihitung Pseudomonas spp. dalam Pseudomonas agar pada suhu 30oC selama 24-48 jam

Jumlah coliform diisolasi di Chromocult agar pada suhu 37oC selama 24 jam

Koloni Listeria spp. dicacah pada piring agar selektif Listeria suhu 37 ◦ C selama

48 jam

3 ulangan dianalisis

IV. PEMBAHASAN

Analisis Mikrobiologi

Pseudomonas spp. merupakan mikroflora normal yang tersebar luar di

alam. Pseudomonas spp. juga banyak terdapat di air, tanah, udara dan tumbuhan

dan dapat menghasilkan enzim tahan panas yaitu lipase dan protease. (Lukman,

dkk. 2009). Pseudomonas spp. secara umum aktif melakukan dekomposisi

aerobic dan biodegradasi selain itu memegang peran penting dalam

keseimbangan alam dan berpengaruh secara ekonomi bagi kepentingan manusia.

Prinsip pengawetan dengan cara penyimpanan atmosfer terkendali adalah

pengaturan jumlah gas oksigen dan gas karbondioksida di dalam ruang.

Penyimpanan dengan mengatur komposisi gas oksigen, karbondioksida dan

nitrogen dalam ruang penyimpanan sehingga dapat memperlambat proses

pernapasan, penguapan, dan aktivitas biologis lainnya . Udara termodifikasi (UT)

sering digunakan bergantian dengan udara terkendali. Yang dimaksud dengan

penyimpanan udara termodifikasi (UT) adalah penambahan CO2 dan penurunan

O2, dan kandungan N2 tinggi dibandingkan dengan udara biasa. Penggunaan MAP

dengan penyimpanan bahan pangan di dalam kondisi atmosfer terkendali akan

menekan pertumbuhan Pseudomonas spp . Metode ini sangat efektif untuk

mereduksi bakteri pembusuk dan memperpanjang masa simpan produk pangan

baik segar maupun yang telah diproses (Julianti dan Numinah, 2006)

Dalam jurnal yang kami bahas, terdapat pengaruh nyata dari pengendalian

atmofser terhadap populasi Pseudomonas. Setelah dilakukan penyimpanan selama

12 hari, populasi Pseudomonas pada daun bayam yang disimpan dalam kondisi

MAP (Modified Atmosfer Packaging) dengan perlakuan O2 rendah dengan

penambahan CO2 secara signifikan lebih rendah (sekitar 0,4-0,70 log)

dibandingkan dengan hanya O2 rendah saja dan komposisi yang seimbang antara

CO2 dan O2 (Gambar 10A).

Daun bayam yang diberi perlakuan O2 rendah sendiri menunjukkan

jumlah mikroba yang sedikit lebih tinggi sesuai dengan efek antimikroba

diantisipasi CO2. MAP O2 seimbang dengan CO2 terbukti menjadi komposisi gas

paling memungkinkan mikroba untuk dapat tumbuh karena komposisi seperti itu

mendekati jumlah O2 optimal untuk pertumbuhan bakteri aerobik.

Komposisi CO2 dalam CAS juga dapat mengurangi pertumbuhan bakteri

pada daun bayam. Populasi Pseudomonas menunjukkan perilaku serupa dengan

yang diamati untuk psychrophilic bakteri. Modifikasi kemasan dengan suasana O2

rendah dengan CO2 , berkurang secara signifikan dibandingkan dengan komposisi

O2 dan CO2 yang seimbang (Gambar 10B). Dalam grafik terlihat dengan jelas

bahwa perlakuan dengan sedikit O2 dan penambahann CO2 menghasilkan

pertumbuhan mikroba yang paling rendah sedangkan perlakuan dengan

menyeimbangkan komposisi CO2 dan O2 menghasilkan pertumbuhan yang paling

tinggi. Hal ini disebabkan karena Pseudomonas merupakan bakteri aerob yang

memerlukan O2 untuk bertahan hidup. Apabila suplai O2 yang diterima sedikit, hal

itu akan berbanding lurus dengan penurunan pertumbuhan mikroba. Di samping

itu, adanya CO2 juga dapat menghambat pertumbuhan mikroba. Hal ini terbukti

dari grafik yang menunjukkan bahwa mikroba lebih rendah pertumbuhannya

ketika diberi O2 rendah dan CO2 daripada dengan perlakuan O2 rendah saja tanpa

adanya CO2. Namun, populasi Coliform dan Listeria spp. tidak sangat

dipengaruhi oleh jenis atmosfer. Setelah 12 hari penyimpanan , kelompok

mikroorganisme meningkat hampir serupa tidak tepengaruh lagi komposisi

atmosfer (Gambar 10C dan D).

Kontrol terhadap keadaan lingkungan atmosfir seperti O2 dan CO2 juga

dapat dilakukan untuk menekan pertumbuhan Pesudomonas spp. Konsentrasi CO2

yang tinggi (sampai 10%) dapat menghambat pertumbuhan Pseudomonas spp.

Penggunaan kemasan aktif seperti MAP (Modified Atmosphere Packaging) dapat

juga dilakukan . MAP adalah pengemasan produk dengan menggunakan bahan

kemasan yang dapat menahan keluar masuknya gas sehingga konsentrasi gas

dalam kemasan berubah dan ini menyebabkan laju respirasi menurun, mengurangi

pertumbuhan mikroba, mengurangi kerusakan oleh enzim serta memperpanjang

umur simpang.

Perlakuan dengan O2 rendah dan penambahan CO2 sendiri menunjukkan

jumlah mikroba yang sedikit lebih rendah sesuai dengan efek antimikroba CO2

yang berperan dalam menghambat pertumbuhan mikroba. Perlakuan dengan O2

rendah mengakibatkan penurunan jumlah mikroba yang lebih tinggi bila

dibandingkan dengan perlakuan O2 moderat. MAP O2 moderat dengan CO2

terbukti menjadi komposisi gas paling memungkinkan mikroba dapat tumbuh.

Tingkat CO2 mengurangi pertumbuhan bakteri pada bibit bayam. Populasi

Pseudomonas menunjukkan perilaku serupa dengan yang diamati untuk

psychrophilic bakteri yaitu mengalami persamaan tingkat pertumbuhan apabila

diberi perlakuan yang asama pula pada penyimpanan tersebut. Hal ini terjadi

karena psychrophilic merupakan bakteri aerobik juga sama seperti Pseudomonas.

Modifikasi kemasan suasana O2 rendah dengan CO2 berkurang secara signifikan

bila dibandingkan dengan Pseudomonas moderat O2 dengan CO2 (Gambar 10B).

Namun, populasi Coliform dan Listeria spp sangat tidak dipengaruhi oleh jenis

atmosfir. Setelah 12 hari, kelompok mikroorganisme meningkat hampir serupa

dan tidak adanya perbedaaan pada setiap perlakuan. Hal ini menunjukkan bahwa

mikroba ini tidak memerlukan O2 untuk tumbuh di samping itu tidak merasa

terganggu bila ditambahkan CO2 karena mikroba ini merupakan mikroba aerob

fakultatif bukan aerob obligat.

Analisis Ruang

Perubahan dalam komposisi gas daun bayam dikondisi MAP yang

berbeda ditunjukkan pada Gambar. 1. Penurunan O2 turun menjadi 1,1% yang

diamati selama penyimpanan daun bayam dalam paket film non-berlubang

dengan dan tanpa CO2 scrubber (Gambar 1A). Dalam paket tertutup, MAP

menstabilkan sudah dekat 1% O2 + 11% CO2 karena CO2/O2 rasio tinggi (= 3,2)

(Gambar 1B). Namun, dalam paket berlubang, CO2 dan O2 mencapai tingkat yang

sama karena yang CO2/O2 rasio yang sama (= 1). Seperti yang diharapkan, CO2

tidak terdeteksi dalam paket bayam bayi dengan scrubber CO2.

V. PENUTUP

Adapun kesimpulan dari makalah ini adalah penggunaan MAP dengan

penyimpanan bahan pangan di dalam kondisi atmosfer terkendali akan menekan

pertumbuhan Pseudomonas spp. Populasi Pseudomonas pada daun bayam dalam

kondisi MAP (Modified Atmosfer Packaging) dengan perlakuan O2 rendah dengan

penambahan CO2 secara signifikan dapat dihambat pertumbuhannya(sekitar 0,4-

0,70 log) dibandingkan dengan hanya penambahan O2 rendah saja dan

komposisi yang seimbang antara CO2 dan O2. Hal ini karena bakteri Pseudomonas

spp. merupakan bakteri aerobik.

Penanganan pra panen dan pasca panen sangat dibutuhkan untuk menjaga

kualitas produk hasil pertanian terutama bayam. Penyimpanan bayam dalam

atmosfir terkendali dapat menghambat kerusakan seperti bau busuk.

DAFTAR PUSTAKA

Gil, M.I., Ferreres, F., Tomás-Barberán, F., 1999. Effect of Postharvest Storage

and Processing On The Antioxidant Constituents (Flavonoids and Vitamin

C) of Fresh-Cut Spinach. Journal of Agricultural and Food Chemistry 47,

2213–2217.

http://lordbroken.wordpress.com/2010/12/10/control-atmosphere-packaging-cap/,

diakses pada tanggal 14 Juni 2013

http://lordbroken.wordpress.com/2011/01/10/modified-atmosphere-packaging-

map/, diakses pada tanggal 14 Juni 2013

Ko, N.P., Watada, A.E., Schlimme, D.V., Bouwkamp, J.C., 1996. Storage of

Spinach Under Low Oxygen Atmosphere Above The Extinction Point.

Journal of Food Science 61, 398–400.

McGill, J.N., Nelson, A.I., Steinberg, M.P., 1996. Effects of Modified

Atmospheres on Ascorbic Acid and Other Quality Characteristics of

Spinach. Journal of Food Science 31, 510.

Medina, M.S., Tudela, J.A., Marín, A., Allende, A., Gil, M.I., 2012. Short

Postharvest Storage Under Low Relative Humidity Improves Quality and

Shelf Life of Minimal Processed Baby Spinach. Postharvest Biology and

Technology 67, 1–9.

Rosalina, Yessy. 2011. Analisis Konsentrasi Gas Sesaat Dalam Kemasan Melalui

Lubang Berukuran Micro Untuk Mengemas Buah Segar Dengan Sistim

Kemasan Atmosfir Termodifikasi. Agrointek, 5(1):53-58.

Syah, Setiawan Putra. 2011. Cemaran Pseudomonas spp. Pada Bahan Pangan.

Bogor: Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.