BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Bakteri 1. Pengertian Bakteri Bakteri adalah mikroorganisme bersel tunggal yang tidak terlihat oleh mata, tetapi dengan bantuan mikroskop, mikroorganisme tersebut akan nampak. Bahan – bahan makanan yang biasanya mudah tercemar bakteri antara lain meliputi kue – kue yang mengandung saus susu, daging cincang dan daging panggang yang diperdagangkan.8,9 Daging dan hasil daging lainnya biasanya terkontaminasi oleh bakteri Salmonella, ada beberapa jenis bakteri Salmonella dan yang paling sering
ditemui adalah kasus infeksi Salmonella enteriditis yang terdapat pada unggas atau telur ayam. Salmonella adalah bakteri yang termasuk mikroorganisme yang amat kecil dan tidak terlihat mata. Selain itu bakteri ini tidak meniggalkan bau maupun rasa apapun pada makanan. Kecuali jika bahan makanan (daging ayam) mengandung Salmonella dalam jumlah besar, maka akan terjadi perubahan warna dan bau ( merah muda pucat sampai kehijauan, berbau busuk ). 9,10 2. Sumber Pencemar Sumber bakteri Salmonella biasanya terdapat pada unggas ( ayam, bebek, kalkun ), daging babi, binatang laut, telur dan susu. Bahan makanan
hewani
paling sering berperan sebagai sumber penularan Salmonella adalah Dinding sel dari suatu bakteri menentukan bentuk sel, dinding sel memungkinkan bakteri mengatasi konsentrasi osmosis yang dan sitoplasma tidak dapat mengembang melampaui
yang unggas.
yang
kaku
sangat berbeda - beda,
batas dinding sel yang kaku.
Ukuran bakteri spesies ini adalah batang lurus pendek dengan panjang 1 - 1, 5 mikrometer. Tidak membentuk spora, gram negatif dan ciri-ciri morfologi dan fisiologi, hunbungannya dengan genus lain dalam family Enterobacteriaceae. Biasanya bergerak motil dengan menggunakan peritrichous flagella, dan kadang terjadi bentuk nonmotilnya.10, 11
Bakteri merupakan salah satu kelompok jasad renik yang sangat penting yang berhubungan dengan bahan pangan, jenis bakteri beraneka ragam, terdapat secara kosmopolit yaitu secara luas dialam bebas, dan berhubungan air, udara, tanah, hewan dan tumbuh - tumbuhan. Sebagian bakteri dalam bahan
pangan, dapat
menguntungkan, misalnya untuk kelangsungan proses fermentasi, sedangkan sebagian lainya, dapat merugikan karena dapat menyebabkan gangguan kesehatan ( patogenik ).11 Berdasarkan bentuk morfologinya, maka bakteri dapat dibagi atas empat golongan yaitu :golongan bacillus atau bacilli berbentuk ( batang ), golongan coccus atau cocci berbentuk ( bulat ), golongan spiral atau spirilli ( spirilium ), dan golongan bentuk koma atau vibrios (vibrio).11,12 Hampir semua bakteri mempunyai struktur dan organisasi dasar yang sama walaupun bentuknya berbeda. Setiap sel terdiri atas lapisan dinding sel bagian luar yang kaku dan dibawahnya terdapat membran sel, semipermibel. Didalam membran tersebut terdapat sitoplasma termasuk didalamnya bahan inti dan berbagai komponen serta enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme dan pertumbuhan, tergantung dari jenisnya. Bakteri merupakan kelompok organisme yang sangat omnivora (memakan segalanya). Mereka mampu melaksanakan proses-proses metabolisme
dengan
memanfatkan segala macam sumsber bahan makanan, mulai substrat anorganik sampai bahan organik yang sangat kompleks.12,13 Umumnya bakteri berkembang biak secara amitosis dengan membelah menjadi dua bagian (pembelahan biner). Waktu diantara dua permbelahan sel disebut generation time dan inti berlainan untuk tiap jenis bakteri, bervariasi antara 20 menit sampai 15 jam.16 Bakteri dalam bahan makanan yang perlu diperhatikan adalah : 12,13,14 a. Bakteri yang dapat menyebabkan penyakit disebut pathogen atau bakteri penyakit atau “food borne illness”. b. Bakteri yang dapat menyebabkan pembusukan bahan makanan. c. Bakteri yang digunakan untuk produksi makanan.
B. Pertumbuhan Bakteri
Logaritme jumlah bakteri
8 Fase stationary atau fase kematian
7 6 5
Fase pertumbuhan logaritmik
4 3
fase lag 2
4
6
8
10
12
14
16
Waktu ( jam ) Gambar 2.1 Kurva pertumbuhan normal bakteri pada daging ( Judge et al : Ilmu dan Teknologi Daging; 1989 ).
Pertumbuhan dapat didefinisikan sebagai pertambahan secara teratur semua komponen didalam sel hidup. Pada organisme bersel tunggal, pertumbuhan adalah pertambahan jumlah sel yang berarti juga pertambahan jumlah organisme.13 Suatu kelompok bakteri yang terdapat di dalam suatu makanan dapat tumbuh subur, tetap dominan, mati sangatlah bergantung pada beberapa faktor penyebab. Suatu bakteri dikatakan dorman, apabila keadaan bakteri tersebut tidak mati dan juga tidak dapat tumbuh karena tidak melakukan metabolisme. 1. Faktor-faktor yang berpengaruh Pada umumnya faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri pada dan didalam daging dapat dibagi menjadi lima faktor yaitu : 13,14 1) Faktor Intrinsik ( Sifat Bahan Pangan ): Faktor yang berpengaruh pada nutrisi daging, kadar air, pH, potensi oksidasi – rediuksi atau komposisi sifat fisik dan struktur makanan, dan ada tidaknya substansi penghalang atau penghambat. 2) Faktor Pengolahan : Faktor pengolahan yang dapat menghambat atau memperlambat pertumbuhan bakteri.
3) Faktor Ekstrinsik ( lingkungan ):
Faktor- faktor yang mempengaruhi
penyimpanan dan transpor seperti temperatur, kelembapan relatif, ada tidaknya oksigen dan bentuk atau kondisi daging yang mempengaruhi populasi bakteri yang terdapat pada makanan. 4) Faktor Implisit : Berbagai bakteri yang terdapat pada bahan makanan yang kadang – kadang mengakibatkan dua atau lebih jenis mikroorganisme hidup bersama saling menguntungkan ( sinergisme ) atau sebaliknya yang satu merugikan pertumbuhan mikroorganisme yang lain ( antagonisme ). 5) Faktor Makanan : Faktor yang terdapat pada makanan yaitu : Karena makanan yang mudah rusak mempunyai golongan aw dan pH yang relatif tinggi ( pH lebih dari 5,3 ) misalnya daging, daging ayam, ikan dan susu. Makanan yang agak awet mempunyai pH pertengahan ( antara 4,5 – 5,3 ) atau yang mengalami proses pengawetan sehingga nilai aw–nya menjadi agak rendah, misalnya jem, jeli, susu kental manis, acar – acaran, sosis fermentasi, dan lain sebagainya. Bahan pangan yang awet ( tahan lama penyimpanan ) yaitu makanan yang telah diawetkan dengan proses pengeringan sehingga nilai aw– nya rendah misalnya dendeng, abon, ikan asin, dan lain sebagainya. 14, 15 Adapun beberapa faktor penyebab tersebut dapat dibedakan atas beberapa kelompok yaitu : a) Waktu Waktu antara masing - masing pembelahan sel berbeda - beda tergantung dari spesies dan lingkungannya, tapi untuk kebanyakan bakteri berkisar antara 10 - 60 menit. Dikenal empat fase pertumbuhan, selama pertumbuhan populasi mikroorganisme atau kultur, yaitu : Empat
fase
pertumbuhan
selama
pertumbuhan
populasi
mikroorganisme atau kultur, yaitu : 1. Fase Lambat atau penyesuaian diri (Lag Phase) Fase Suatu periode awal dimana tidak terjadi pembelahan sel atau
belum
berkembang
biak,
bila
kondisi
lingkungan
menguntungkan, ukuran sel, material inti dan jumlah sistem enzim meningkat tetapi aktifitas metabolismenya sangat tinggi. Merupakan
persiapan dan penyesuaian diri dengan kondisi pertumbuhan dan lingkungan yang baru. Waktu penyesuaian ini umumnya berlangsung selama 2 jam.4,16 2. Fase pembelahan ( Log Phase ) Dalam fase ini jumlah bakteri meningkat dan tumbuh dengan laju pertumbuhan yang konstan selama beberapa saat karena berkurangnya pembelahan sel atau adanya keseimbangan antara laju perbanyakan sel dengan laju kematian adanya Setelah beradaptasi selsel ini akan tumbuh dan membela diri secara eksponensial sampai jumlah maksimum yang dapat dibantu oleh kondisi lingkungan yang dicapai.4 Untuk kebanyakan bakteri fase ini belangsung 18 - 24 jam.16, 17
3. Fase Tetap ( Stationary Phase ) Pertumbuhan populasi bakteri dibatasi oleh habisnya bahan gizi yang tersedia atau penimbunan zat racun sebagai hasil akhir metabolisme, sehingga kecepatan pertumbuhan menurun, mulai ada yang mati, pembalahan terhambat pada suatu saat terjadi jumlah bakteri tetap sama.17,18 4. Fase Menurun ( Decline or Death Phase ) Fase penurunan pertumbuhan dipengaruhi oleh beberapa kondisi seperti menjadi habisnya persediaan nutrien esensial, atau akumulasi hasil metabolik asam, atau pengaruh proses reservasi tertentu. Sel-sel yang berada dalam fase tetap akhirnya akan tidak mati bila dipindahkan ke media segar lainya. Dalam bentuk logiritmik fase menurun atau kematian merupakan penurunan secara garis besar lurus yang di gambarkan oleh jumlah sel-sel yang hidup terhadap waktu. Jumlah bakteri hidup berkurang dan menurun. Kecepatan kematian berbeda-beda tergantung spesies dan lingkunganya.18 b) Suhu
Suhu adalah salah satu faktor lingkungan terpenting yang mempengaruhi kehidupan dan pertumbuhan mikroorganisme. Suhu dimana suatu makanan disimpan sangat besar pengaruhnya terhadap jenis bakteri yang dapat tumbuh serta kecepatan pertumbuhannya. Makanan yang disimpan di dalam lemari es masih mungkin ditumbuhi bakteri yaitu yang tergolong psikrofil dan psikrotrop.18 Suhu dapat mempengaruhi kecepatan pertumbuhan sel yaitu : a) Pertumbuhan bakteri terjadi pada suhu dengan kisaran ( antara suhu minimum dan maksimum ) 30 oC b) Kecepatan pertumbuhan bakteri meningkat lambat dengan naiknya suhu sampai mencapai kecepatan pertumbuhan maksimum. c) Diatas suhu maksimum, kecepatan pertumbuhan menurun dengan cepat dengan naiknya suhu.19 Berdasarkan hal diatas beberapa hal sehubungan dengan suhu bagi setiap organisme dapat digolongkan sebagai berikut : a) Suhu minimum Di bawah suhu ini pertumbuhan bakteri tidak terjadi. b) Suhu optimum Suhu dimana pertumbuhan paling cepat karena temperatur ini sangat baik untuk kegiatan hidup bakteri. c) Suhu maksimum Di atas suhu ini pertumbuhan bakteri tidak mungkin terjadi. Suhu optimum selalu lebih mendekati maksimum dari pada minimum. Berdasarkan hubungan antara suhu tersbut,bakteri dapat digolongkan menjadi kelompok Psikrofil, Psikrotof, Mesofil, Thermofil
dan
Thermotrof .20 c) Faktor Pengolahan Pada bahan makanan olahan jumlah dan jenis bakteri yang dominan selain dipengaruhi proses pengolahan atau pengawetan yang makanan tersebut. Perlu ditekankan bahwa bahan pangan yang dimasak atau diolah apabila tercemar akan mudah rusak. Selain dapat mengurangi populasi
pada makanan, populasi yang kurang baik kadang - kadang juga dapat menambah jumlah mikroba pada makanan. Dalam hal ini misalnya penggilingan daging dapat menambah kontaminasi bakteri yang mungkin berasal dari udara di sekeliling tempat penggilingan. Bakteri yang terdapat dalam bahan pangan dapat diubah secara drastis oleh metode pengolahan yang digunakan. Sesungguhnya bahan pangan dengan sengaja diolah untuk mengurangi kerusakan dan perkembangan dari spesies mikroorganisme patogenik. Seringkali organisme tumbuh lebih baik pada bahan pangan mentah karena zat-zat gizi tersedia lebih baik dibandingkan yang telah dimasak dan tekanan persaingan dari bakteri lain telah terkurangi.19,20 d) Faktor Penyimpanan Cara Penyimpanan bahan pangan pada tingkat penjualan merupakan hal yang utama dalam menentukan keamanan dan mutu dari aspek mikrobiologis. Bakteri yang berhubungan dengan bahan pangan tidak dapat tumbuh di luar kisaran yang disimpan pada suhu 4°- 60° C sehingga bahan pangan yang disimpan pada suhu dibawah 4º C atau diatas 60° C akan aman dari kontaminasi bakteri. 19, 20 Bahan baku yang harus disimpan sebelum diolah harus disimpan dalam lemari pendingin. Bahan – bahan yang mudah rusak harus didinginkan dan suhu lemari pendingin harus diperiksa secara teratur, bahan – bahan pangan yang telah dimasak seperti yang ada dirumah makan atau toko penjual makanan harus dimakan dalam waktu 1 – 2 jam setelah dimasak. Apabila harus disimpan hendaknya dimasukkan kedalam lemari pendingin, hal ini khususnya untuk produk – produk daging dan ayam yang telah dimasak, jika pemasakanya kurang baik masih dapat mengandung sel – sel yang masih hidup dari jenis Salmonella dan Clostridium perfringens. 19, 20 Bahan – bahan pangan yang telah dimasak dalam ukuran besar seperti daging, dan ayam panggang harus dipotong – potong menjadi bagian yang lebih kecil agar lebih cepat dingin. Bahan – bahan pangan
yang harus disimpan dalam keadaan panas seperti pada toko penjual makanan ( Take-away foods) harus diperhatikan agar suhunya di atas 60 º C ( Clostridium per fringens ) dapat tumbuh pada 55 °C. Bahan – bahan yang telah dibekukan harus segera dimasak setelah dicairkan ( thawing ) dan jangan dibiarkan dalam keadaan setelah cair untuk jangka waktu yang lama.20,21 Macam - macam penyimpanan pada suhu dingin dapat
sebagai
berikut: 20 a) Cool Storage : Penyimpanan dingin pada suhu 10º C - 20° C. b) Cold Storage : Penyimpanan dingin pada suhu 0º C - 10° C. c) Cool Freezer : Penyimpanan dingin pada suhu 0º C. d) Deep Freezer : Penyimpanan dingin pada suhu -10º C. Pendinginan pada prinsipnya adalah menurunkan suhu mendekati titik beku air, dapat dilakukan dengan es atau pada lemari es, pembekuan sebenarnya tidak berpengaruh pada spora, karena spora sangat sedikit mengandung air. Pembekuan bakteri didalam air lebih cepat membunuh dari pada kalau pembekuan itu dilakukan didalam buih, karena buih tidak dapat membeku sekeras air beku. Pembekuan air hanya
dapat
menyebabkan kerusakan pada mekanik bakteri. 20, 21 2. Temperatur pedoman pada bakteri Ada beberapa pedoman untuk menentukan temperatur titik maut pada bakteri, ada beberapa pedoman seperti berikut ini : 1. Temperatur maut/Titik Kematian Termal ( Thermal Death Point ) Adalah temperatur serendah – rendahnya yang dapat membunuh mikrobe yang berada dalam medium standar selama 10 menit pada kondisi tertentu. 20, 21 2. Laju Kematian Termal ( Thermal Death Rate ) Adalah
kecepatan
kematian
bakteri
akibat
pemberian
temperatur. Hal ini karena bahwa tidak semua spesies mati bersamasama pada suatu temperatur tertentu. Biasanya spesies satu lebih tahan dari pada spesies yang lain terhadap suatu pemanasan akan mati, oleh
karena itu masing- masing spesies itu ada angka kematian pada suatu temperatur.
3. Waktu Kematian Thermal ( Thermal Death Time ) Adalah waktu yang diperlukan untuk membunuh suatu jenis mikrobe pada suatu temperatur yang tetap. Umumnya mikrobe lebih tahan terhadap temperatur rendah dari pada temperatur tinggi, karena hanya beberapa sebagian spesies Neisseria mati karena pendinginan sampai 0º C dalam keadaan basah.
C. Daging Daging merupakan sumber vitamin dan mineral yang sangat baik. Secara umum, daging merupakan sumber mineral seperti kalsium, fosfor, dan zat besi, selain kaya protein, juga mengandung energi, yang ditentukan oleh kandungan lemak di dalam intraselular di dalam serabut-serabut otot. Daging ayam merupakan salah satu komoditi peternakan yang menghasilkan nilai gizi yang sejajar dengan nilai gizi daging lainnya. Perubahan daging ayam oleh mikroorganisme merupakan bentuk kerusakan yang sangat merugikan dan kadang membahayakan bagi kesehatan manusia, serta menjadi kontaminasi bagi bahan pangan yang lain. 20, 21 Usaha pengawetan daging ayam yang paling banyak digunakan adalah cara pembekuan. Penurunan suhu -5°C dapat menyebabkan kerusakan fisik, sehingga kandungan protein pada daging ayam juga akan menurun. Masalah di bidang penyehatan makanan adalah masih tingginya tingkat kontaminasi bakteri makanan yang disajikan oleh berbagai penyelenggara makanan, Produk daging dan susu serta olahannya merupakan jenis makanan yang berisiko tinggi terhadap bahaya kontaminasi. Dengan demikian perlu dilakukan pengamanan makanan terhadap pencemaran bakteri, khususnya yang berasal dari bahan makanan mentah yang terkait dengan rantai makanan mulai dari proses produksi sampai sebelum dikonsumsi.22 Daging yang tidak aman dapat membahayakan kesehatan konsumen. Beberapa kriteria daging yang tidak baik adalah sebagai berikut:
Bau dan rasa tidak normal; Bau yang tidak normal biasanya akan segera tercium sesudah hewan dipotong. Hal tersebut dapat disebabkan oleh adanya kelainan - kelainan sebagai berikut: a. Hewan sakit, terutama yang menderita radang yang bersifat akut pada organ dalam, akan menghasilkan daging yang berbau seperti mentega tengik. b. Hewan dalam pengobatan, terutama dengan pemberian antibiotika, akan menghasilkan daging yang berbau obat - obatan. c. Warna daging tidak normal : Warna daging yang tidak normal tidak selalu membahayakan kesehatan konsumen, namun akan mengurangi selera konsumen. d.
Konsistensi daging tidak normal : Daging yang tidak sehat mempunyai kekenyalan rendah ( jika ditekan dengan jari akan terasa lunak ), apalagi diikuti dengan perubahan warna yang tidak normal, maka daging tersebut tidak layak dikonsumsi.
e. Daging busuk : Daging yang busuk dapat mengganggu kesehatan konsumen, karena dapat menyebabkan gangguan saluran pencernaan. Daging
merupakan
media
yang
baik
untuk
pertumbuhan
dan
perkembangbiakan mikroorganisme sehingga dalam kurun waktu yang singkat akan mudah menjadi rusak, mikroorganisme yang mengadakan kontak dengan bahan tersebut dan bila kondisi seperti suhu dan kadar air memungkinkan, maka pertumbuhan mikroorganisme akan terjadi. Daging yang tercemar oleh bakteri patogen akan berbahaya apabila menimbulkan kontaminasi pada daging yang berasal dari mikroorganisme yang memasuki peredaran darah pada saat dilakukan penyembelihan, jika menggunakan alat-alat untuk pengeluaran darah yang tidak steril. Beberapa saat setelah penyembelihan darah masih bersirkulasi. Kontaminasi berikutnya dapat terjadi karena pada saat persiapan daging seperti proses pembelahan daging, pendinginan pembekuan, penyegaran daging beku, pemotongan daging atau daging pembuatan produk daging proses, preservasi,pengepakan,penyimpanan dan distribusi . 20, 21 Begitu pula pemasakan kembali makanan tersebut tidak akan mengurangi kandungan toksin yang ada. Bakteri ini tidak mengubah warna, bau dan flavor yang
berarti, toksin yang dihasilkan stapilokokus aureus umumnya tahan terhadap pemanasan dan sekali terbentuk dalam makanan akan sulit untuk dihilangkan.21, 22 D. Kerangka Teori - Tempat
penyimpanan
Sanitasi lingkungan Suhu
Lama waktu penyimpanan
Jumlah bakteri pada daging ayam
Cara penyimpanan
Faktor pengolahan
Higiene personal
Gambar.2.2 Kerangka Teori Sumber : 14, 15, 16
E. Kerangka Konsep Variabel Bebas Variabel Terikat
Lama waktu Penyimpanan Daging ayam 0,2,4,6 jam dalam suhu dingin (5 – 10 0C.
Jumlah bakteri pada daging ayam Variabel Terkendali -Jenis daging -Suhu -Cara penyimpanan -Higiene personal -Tempat penyimpanan
Gambar.2.3 Kerangka Konsep F. Hipotesis
Ada pengaruh antara lama waktu penyimpanan terhadap jumlah bakteri pada daging ayam.
