By : Ir. Wiwiek Yuniarti Costa, M.Si

Mikrobiologi pangan adalah cabang ilmu yang mempelajari mikroorganisme yang terkait dengan makanan. Baik mikroorganisme yang menguntungkan, maupun yang berpotensi menyebabkan penyakit. Ilmu ini memfokuskan pada penelitian, identifikasi, dan pengendalian mikroba yang hadir dalam produk pangan. Dalam konteks mikrobiologi pangan, mikroorganisme yang sering dipelajari meliputi bakteri, virus, jamur, dan parasit. Beberapa mikroorganisme ini dapat memiliki peran penting dalam proses fermentasi makanan yang diinginkan, seperti bakteri asam laktat dalam produksi yoghurt atau ragi dalam pembuatan roti. Namun, ada juga mikroorganisme yang dapat menyebabkan keracunan makanan atau memburukkannya, seperti Salmonella, Escherichia coli, atau Staphylococcus aureus.

Mikrobiologi pangan memiliki beberapa tujuan penting, antara lain:

1. Keamanan Pangan: Salah satu fokus utama mikrobiologi pangan adalah memastikan keamanan makanan yang dikonsumsi oleh manusia. Ini melibatkan pengendalian dan deteksi mikroorganisme patogen atau toksigenik yang dapat menyebabkan penyakit pada manusia jika dikonsumsi.
2. Kualitas dan Kestabilan Produk Pangan: Mikrobiologi pangan juga berkaitan dengan pemahaman dan pengendalian mikroorganisme yang dapat mempengaruhi kualitas dan stabilitas produk pangan. Hal ini melibatkan pengendalian mikroba pembusuk dan mikroba yang dapat merusak produk secara organoleptik atau menghasilkan senyawa yang tidak diinginkan.
3. Pengembangan Probiotik dan Prebiotik: Mikrobiologi pangan juga berkontribusi pada pengembangan produk probiotik dan prebiotik yang mengandung mikroorganisme bermanfaat bagi kesehatan manusia. Ini termasuk studi tentang mikroorganisme yang menghuni saluran pencernaan manusia dan memiliki efek positif terhadap sistem imun dan keseimbangan mikrobiota usus.
4. Inovasi dan Pengembangan Produk Pangan: Pengetahuan mikrobiologi pangan digunakan dalam inovasi dan pengembangan produk pangan baru. Misalnya, studi mikrobiologi dapat membantu dalam pengembangan metode pengawetan makanan, penggunaan starter kultur dalam produksi keju, atau pengembangan teknik fermentasi baru.
5. Pemantauan dan Regulasi: Mikrobiologi pangan juga berperan dalam pemantauan dan regulasi industri pangan. Organisasi kesehatan dan lembaga pemerintah melakukan pengawasan untuk memastikan kepatuhan terhadap standar keamanan dan kualitas pangan yang telah ditetapkan.

Faktor pertumbuhan mikroorganisme pangan terdiri  dari dua factor yaitu factor intrinsik dan factor ekstrinsik. Factor intrinsik yaitu factor dari ddalam yang terdiri dari pH, Aktivitas Air (Aw), zat gizi, Oksidasi Reduksi, Antimirobial konstituen,  zat gizi dan struktur biologi, sedangkan factor ekstrinsik adalag factor dari luar yang terdiri dari Temperatur, Konsentrasi Gas Lingkungan dan Kelembaban lingkungan (humidity).

Faktor pH adalah factor yang menentukan sifat asam atau Basa dari suatu produk pangan. Sebagian Besar M.O adalah pH. 6.0 – 8.0 . untuk jenis Kapang (Mold) kisaran pH. 4.0 – 8.0 , untuk mikroorganisme perusak  pH. 10.0,  Bakteri Asam Laktat (BAL) dan Yeast, pH. 3.0 – 6.0 (Asidofilik) artinya suka kondisi asam. Batas Mininimum dan Maksimal pH untuk pertumbuhan jenis mikroorganisme perusak makanan adalah terutama didaging adalah Escherichia coli, pH nya 4.4-9.0, Salmonella typhi pH nya 4.5-8.0, Streptococcus lactis pH nya 4.3-4.8, Lactobacillus sp. pH nya 3.0-7.2, Thiobacillus thiooxidan  pH nya 3.0-7.2, Molds min. pH nya 1.5-2.0 maks.11.0, Yeasts (khamir) min pH nya 1.5 maks.8.0-8.5, Acontium velatum (fungi) min. pH nya 0.2-0.7 maks.7.0.

Aktivitas Air (Aw) adalah jumlah air yang dapat digunakan oleh mikroorganisme untuk dapat hidup. Pengukuran Aw sering digunkanan untuk menentukan tingkat keawetan suatu produk pangan dimana semakin tinggi Aw nya maka produk tersebut memiliki ketahanan simpan yang pendek sebaliknya jika suatu produk pangan memeiliki Aw yang rendah maka ketahanan simpan nya semakin panjang; pertumbuhan mikroorganisme minimal adalah  Bakteri Aw nya 0.90,  Khamir 0.88,  Kapang 0.80,  Bakteri Halofilik (tahan Lar.Garam) 0.75,  Kapang Serofilik (tahan Lar.Pekat) 0,65, Khamir Osmofilik (tahan pada kekeringan) 0.66.

Berdasarkan tingkat kebutuhan Oksigen bagi pertumbuhan mikroorganisme, maka ada 4 golongan mikroorganisme, yaitu:

1. Mikroorganisme aerobik, adalah mikroorganisme yang sangat membutuhkan oksigen untuk pertumbuhan nya.
2. Mikroorganisme an aerobik, adalah mikroorganisme yang tidak membutuhkan oksigen untuk pertumbuhan nya.
3. Mikroorganisme an aerobic fakultatif , adalah mikroorganisme yang akan menggunakan oksigen jika tersedia dan tidak menggunakan oksigen pun mikroorganisme ini mampu hidaup.
4. Mikroorganisme yang disebut Mikroaerofilik, yaitu lebih suka pada kadar oksigen lebih rendah dari pada oksigen dalam atmosfir.

Zat gizi Yng dibutuhkan oleh mikroorganisme dari jenis Carbon, Nitrogen, Hidrogen, Oksigen,  Sulfur, fosfor, magnesium, zat besi dan logam-logam lainnya. Carbon sebagai sumber energi, misalkan dari golongan glukosa, maltosa, sukrosa dan jenis Polisakarida adalah dari golongan Pati, Selulosa, Lignin Pentosa. Untuk senyawa Siklosa dan arabinosa, sering digunakan oleh jenis mikroba Kapang. Sumber Nitrogen diperoleh dari sumber anorganik mis : NH4 dan NO3 organik seperti Asam-asam amino dan protein

Grup bakteri yang hidup berdasarkan temperature makanan adalah, bakteri yang disebut a).  Thermophilic bacteria yaitu bakteri yang hidup pd Temperatur 50OoC, Clostridium, Pediococcus, Streptococcus dan Lactobacillus; b), Bakteri Psychroytrophic yaitu bacteria yang hidup pada temperature refrigerator yaitu pada suhu 5oC, Pseudomonas, Alteromonas, Alcaligenes, Flavobacterium, Serratia, Bacillus, Clostridium, Lactobacillus, Leuconostoc, Carnobacterium, Brochothrix, Listeria, Yersinia dan Aeromonas; c). Thermoduric bacteria, hidup pd T pasteurisasi, Micrococcus, Enterococcus, Lactobacillus, Pediococcus,

Grup Bakteri pada Makanan tediri atas : a). Lactic Acid Bacteria, memproduksi lactic acid dari karbohidrat, mis: Lactococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Lactobacillus dan Streptococcus thermophilus; b) Acetic Acid Bacteria, memproduksi asam asetat, mis: Acetobacter aceti; c) Propionic Acid Bacteria, memproduksi asam propionat dan dipakai dalam produk fermentasi pada produk makanan hasil sapi perah, mis : Propionibacterium freundereichii; d) Butyric Acid Bacteria, memproduksi dalam jumlah besar asam butirat, mis : Clostridium butyricum, pada Yeast : Candida lipolytic a, C. catenulate

Jenis Bakteri yang Mempunyai Aktivitas pada Protein, Lemak dan Karbohidrat adalah : a). Poteolitik bacteria, mampu mengidrolisa protein dalam makanan, oleh enzim ekstracellular proteinase. Micrococcus, Staphylococcus, Bacillus, Clostridium, Pseudomonas, Alteromonas dan Flavobacterium; b)  Lipolitik bacteria, memproduksi enzim ekstracellular lipases, mis : Micrococcus, Staphylococcus, Pseudomonas, Alteromonas dan Flavobacterium; c). Saccharolitik bacteria, mampu menghodrolisa karbohidrat yang kompleks, mis : Bacillus, Clostridium, Aeromonas, Pseudomonas dan Enterobacter

Kelompok dari bakteri Lain-Lain dalam Makanan adalah : a). Coliform : Escherichia, Enterobacter, Citrobacter dan Klebsiella. Biasanya untuk diketahui dalam hubungan dengan sanitasi; b). Fecal Coliforms : termasuk pada umumnya Eschericia coli; c). Enteric Pathogens: Salmonella, Shigella, Campylobacter, Yersinia, Escherichia, Vibrio, Listeria dan lainnya yang dapat menyebabkan infeksi pada usus (gastrointestinal infection).

Grup Bakteri yang Hidup Pada Makanan yang Diawetkan adalah: a). Halotolerant Bacteria, bakteri yg mampu hidup pd kons. Garam yg tinggi ( 10%) mis : Bacillus, Micrococcus, Staphylococcus, Pediococcus, Vibrio dan Corynebacterium; b). Aciduric Bacteria, bakteri yang mampu hidup pada pH rendah (dibawah 4.0) mis : Lactobacillus, Pediococcus, Enterococcus dan Streptococcus; c). Osmophilic Bacteria, bakteri yang dapat hidup pada lingkungan dengan tek. osmotik tinggi, mis : Staphylococcus, Leuconostoc dan Lactobacillus. Yeast dan Mold mempunyai kemampuan osmotik yang lebih besar dari bakteri

Kelompok Bakteri Penghasil Gas, Lendir dan Spora Pada Makanan: a). Gas (CO2 , H2 , H2S ) selama metabolisme dalam bhn.maknan. Staphylococcus, Leuconostoc, Lactobacillus, Propionibacterium, Escherichia, Enterobacter, Clostridium dan Desulfotomaculum; b). Slime Producers (penghasil lendir), memproduksi lendir disebabkan oleh sintesa polysakarida. Mis : Xanthomonas, Alcaligenes, Enterobacter, Lactococcus dan Lactobacillus; c). Pembentuk Spora, termasuk Bacillus, Clostridium dan Desulfotomaculum. Kelompok ini dibagi 2 : pembentuk spora yang aerobik dan anaerobik.

Dalam rangka menjaga keamanan dan kualitas pangan, penting untuk memahami mikrobiologi pangan dan menerapkan prinsip-prinsip mikrobiologi yang tepat dalam pengolahan, penyimpanan, dan distribusi makanan.