MIKROBIOLOGI 1. PENGANTAR MIKROBIOLOGI AKUATIK

1.    PENGANTAR MIKROBIOLOGI PERAIRAN

TIK: materi ini membahas tentang pengertian, sejarah, keanekaragaman dan peranan mikirobiologi khususnya dibidang perairan.

1A. Pengertian mikrobiologi

Mikrobiologi adalah sebuah cabang dari ilmu biologi yang mempelajari mikroorganisme. Secara etimologi, kata mikrobiologi berasal dari bahasa Yunani, kata “mikros” artinya kecil, dan “bios” artinya hidup serta “logos” artinya ilmu. Mikrobiologi adalah ilmu yang mempelajari mengenai makhluk hidup berukuran kecil yang tidak bisa dilihat secara kasat mata biasa namun membutuhkan suatu benda untuk bisa melihatnya yang kita kenal sebagai mikroskop dengan mencakup bakteri, viro (virus) dan miko (jamur).

Mikroorganisme berukuran kecil yang merupakan jasad hidup dapat mempengaruhi kehidupan organisme perairan, termasuk ikan, baik secara langsung maupun tidak langsung. Keberadaan mikrobba diperarian secara umum dapat berperan positif namun sebagian dapat merugikan. Mikroorganisme dapat berkembang biak secara alami atau dengan campuran tangan manusia. Mikroorganisme yang dikembangkan oleh manusia diantaranya melalui pertumbuhan menggunakan media.

Pertumbuhan sel dengan adanya suatu penambahan volume sel serta bagian-bagian lainnya, dapat juga diartikan sebagai penambahan kuantitas isi dan kandungan di dalam sel. Sedangkan pertumbuhan populasi merupakan akibat pertumbuhan individu. Misalnya, dari satu sel menjadi dua, dari dua sel menjadi empat, dari sempat sel menjadi delapan sel.. Media berperan sebagai wadah atau tempat zat hara yang digunakan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhan, sintesis sel, keperluan energi dalam metabolisme dan pergerakan.

 

1B. Sejarah perkembangan mikrobiologi

Mikrobiologi dimulai sejak ditemukannya mikroskop dan menjadi bidang yang sangat penting dalam biologi setelah Louis Pasteur dapat menjelaskan proses fermentasi anggur anggur dan membuat vaksin rabies biologi perkembangan pesat pada abad ke-19, khususnya berpengalaman dalam bidang ini dan memberikan landasan bagi pembukaan bidang penting lainnya: biokimia.

Penerapan mikrobiologi di bidang entri hadir dan tidak dapat dipisahkan dari cabang lain yang diperlukan juga dalam bidang farmasi, kedokteran, pertanian, gizi, teknik kimia, bahkan untuk astrobiologi dan arkeologi.

Robert Hooke (1635-1703) adalah seorang ahli matematika, sejarawan alam, dan ahli mikroskopi Inggris. Dalam bukunya yang terkenal, Micrographia (1665), Hooke mengilustrasikan struktur buah dari jenis jamur ini adalah deskripsi pertama dari mikroorganisme yang dipublikasikan.

Orang pertama yang melihat bakteri adalah Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723), pembuat Belanda mikroskop amatir. Pada 1684, van Leeuwenhoek menggunakan mikroskop yang sangat sedikit dari karyanya sendiri untuk mengamati berbagai mikroorganisme dalam bahan-bahan alami.

Mikroskop Leeuwenhoek digunakan pada waktu itu dalam bentuk bikonveks berbentuk kaca pembesar tunggal dengan spesimen ditempatkan di sudut bukaan kecil di dudukan logam. Perangkat ini diadakan dekat dengan mata dan objek di sisi lain lensa disesuaikan untuk mendapatkan fokus. Dengan alat itu, Leewenhoek mendapatkan kontras yang tepat antara bakteri mengambang di latar belakang sehingga dapat dilihat dan dibedakan. Ia menemukan bakteri pada 1676 saat mempelajari lada infus dan air (pepper-infus air). Van Leeuwenhoek melaporkan temuannya dalam sebuah surat kepada Royal Society of London, yang diterbitkan dalam bahasa Inggris pada 1684. Ilustrasi van Leewenhoek temuan mikroorganisme yang dikenal sebagai “animalcules wee”.

Mikroskop Leeuwenhoek digunakan pada waktu itu dalam bentuk bikonveks berbentuk kaca pembesar tunggal dengan spesimen ditempatkan di sudut bukaan kecil di dudukan logam. Perangkat ini diadakan dekat dengan mata dan objek di sisi lain lensa disesuaikan untuk mendapatkan fokus. Dengan alat itu, Leewenhoek mendapatkan kontras yang tepat antara bakteri mengambang di latar belakang sehingga dapat dilihat dan dibedakan. Ia menemukan bakteri pada 1676 saat mempelajari lada infus dan air (pepper-infus air). Van Leeuwenhoek melaporkan temuannya dalam sebuah surat kepada Royal Society of London, yang diterbitkan dalam bahasa Inggris pada 1684. Ilustrasi van Leewenhoek temuan mikroorganisme yang dikenal sebagai “animalcules wee”.

 

1C. Keanekaragaman Mikrobiologi

Mikrobiologi merupakan cabang ilmu yang mempelajari biologi mikroba yang memerlukan mendukung ilmu seperti kimia, fisika, dan biokimia. Mikrobiologi dapat dibagi menjadi beberapa sub-disiplin berdasarkan semacam sub orientasi, yaitu:

Ø      Berdasarkan Orientasi Taksonomi;

·        Virologi; Studi tentang struktur, komposisi dan klasifikasi virus.

·       Bakteriologi; Studi tentang struktur, komposisi dan klasifikasi organisme hidup termasuk bakteri.

·   Mikologi; Ilmu yang mempempelajari tentang komposisi dan struktur kehidupan klasifikasi maklhuk termasuk jamur.

·   Phycology atau Algologi; Ilmu yang mempalajari tentang struktur, komposisi dan klasifikasi makhluk termasuk alga atau ganggang.

·       Protozoology; Studi tentang struktur, komposisi dan klasifikasi makhluk hidup termasuk protozoa

Ø      Berdasarkan Orientasi Habitat

o   Mikrobiologi air; Studi mata pencaharian dan peran mikroba dalam air.

o   Mikrobiologi Tanah; Studi mata pencaharian dan peran mikroba dalam tanah.

o   Mikrobiologi Laut; Mempalajari ilmu peri kehidupan mikroba yang hidup di habitat air laut.

Ø  Berdasarkan orientasi fusngi

o   Genetika mikrobia

o   Sistematika mikrobia

o   Ekologi mikrobia

o   Fisiologi mikrobia

 

1D. Peranan mikrobiologi perairan

Hampir di semua daerah biosfir dapat di jumpai mikroba. Di semua tempat yang di huni manusia dapat dapat di jumpai mikroba yang mampu hidup dan berkembang biak. Mikroba memiliki peran penting dalam kehidupan manusia. Mengetahui mikorobiologi memiliki banyak manfaat. Diantaranya adalah mengetahui hubungnnya dengan Lingkungan perairan, Kesehatan ikan, Industri dan Pangan, budidaya, Bioteknologi dan penelitian.

Secara umum mikroba ada yang menguntungkan dan ada yang merugikan. Mikroba yang memiliki peran menguntungkan bagi manusia adalah mikroba pengurai, nitrifikasi, penghasil enzim di usus, dan penghasil antibiotic. Mikroba yang diketahui mempunyai peran yang merugikan kepentingan perikanan adalah mikroba pembusuk dan pantogen.

Salah satu manfaat mikrobiologi adalah untuk menemukan penyebab suatu penyakit. Kemudia tentu berfungsi untuk membuat obatnya. Sebab di mikrobiologi akan dipelajari magaimana bakteri itu hidup, upaya untuk mencegah perkembangan dan penularannya serta bagaimana cara membunuhnya.

Peranan mikroba mencakup semua aspek yang dapat diperoleh dari mikroba yang menguntungkan manusia diantaranya mikroba saluran pencernaan yang digunakan untuk memacu pertumbuhan ikan dan menghasilkan vitamin B12 dan K yang mempunyai peran penting dalam proses pembekuan darah, mikroba dapat digunakan untuk melawan mikroba yang tidak diinginkan ( pengawetan dengan mikroba yang menguntung terhadap mikroba yang merugikan ), mikroba nitrifikasi memiliki kemampuan untuk merombak senyawa amoniak menjadi nitrat yang dapat di manfaatkan oleh tumbuhan, karena senyawa amoniak dalam media budidaya dapat menimbulkan keracunan bagi ikan yang di budidaya, mikroba ini mempunyai kemampuan mengikat nitrogen langsung dari udara kemudian mengubahnya menjadi komponen yang dapat di serap oleh akar tumbuhan. Dari segi keuntungan bdang kesehatan pengunaan mikroba sebagai pengawet ikan tidak menimbulkan dampak buruk ( saat ini belum diketahui ), tampa harus menggunakan formalin yang dapat merugikan kesehatan.

 

THP 1; DASAR PENGOLAHAN HASIL PERIKANAN

MATERI 1

 

1.    DASAR PENGOLAHAN HASIL PERIKANAN

1A. Perinsip dasar pengolahan hasil perikanan

Ikan dan produk hasil perikanan lainnya merupakan bahan pangan sumber protein hewani yang relatif murah harganya dibandingkan dengan sumber-sumber protein hewani lainnya. Ikan bergizi tinggi : protein, lemak, sedikit karbohidrat, vitamin, dan garam-garam mineral. Namun demikian, sifat hasil perikanan cepat menjadi rusak dan busuk (dagingnya menjadi substrat kehidupan yang baik sekali untuk pertumbuhan mikroba). Dengan demikian, produk ikan memerlukan perlakuan pengolahan yang istimewa agar tetap dalam konsisi prima.                          

Pengolahan hasil perikanan merupakan usaha untuk memanfaatkan ikan agar produk ikan dapat digunakan semaksimal mungkin sebagai bahan pangan. Pengolahan ikan dilakukan dengan berbagai cara. Pada awalnya usaha tersebut memanfaatkan proses-proses alami saja yang dikerjakan secara tradisional, tetapi karena perkembangan ilmu dan teknologi maka berkembang pula pembuatan alat-alat mekanis yang dapat menunjang dan mempercepat proses serta memperbanyak produk akhir. Tujuan utama dari pengolahan ikan adalah memperpanjang kesegaran ikan sekaligus memperbaiki mutunya serta mereduksi kehilangan nutrisi bahan selama proses pengolahan hingga sampai kekonsumen.

1B. Jenis-jenis hasil perikanan

Ikan atau hasil perikanan dapat digolongkan menurut jenisnya, asalnya atau tempat hidup dan berdasarkan kandungan lemaknya. Berdasarkan jenisnya, produk ikan dibedakan atar ikan bertulang belakang dan bersirip (atau dikenal dengan ikan) serta ikan tidak bertulang  belakang dan tidak bersirip (kerang-kerangan atau moluska serta udang-udangan)

            Ikan berdasarkan habitatnya, ikan dibedakan atas ikan yang hidup di air tawar (hidup dikolam, danau, sungai dan tambak) dan ikan laut (pelagik dan demersal). Ikan pelagik adalah golongan ikan yang hidup dipermukaan air laut (tuna, mackerel, lemuru, dll) sedangkan ikan demersal adalah golongan ikan yang hidup di tempat yang dalam atau di dasar laut (ikan cod, haddock, kakap, dan hiu).

            Terdapat pula pembagian produk ikan berdasarkan kerasnya kulit. Hasil perikanan berkulit keras (Crustacea), yaitu hasil perikanan yang mempunyai kulit yang keras, misalnya udang, lobster, kepiting, rajungan. Hasil perikanan berdaging lunak, golongan ini dibagi menjadi golongan cephallopoda mis. Cumi-cumi, golongan Echinodermata missalnya Tiram, dan golongan Anadonta misalnya Kerang. Dan hasil perikanan yang tidak dapat diidentifikasi dengan jelas (micillaneous), adalah hasil perikanan lainnya yang dapat digolongkan dalam golongan tersebut diatas misalnya Ubur-ubur.

            Pembagian produk ikan berdsarkan kandungan lemak dibedakan atas ikan berlemak rendah, berlemak sedang dan ikan berlemak tinggi. Ikan berlemak rendah (kadar lemak kurang dari 2%) (kerang, lobster, scallop, flounder, halibut, bawal, gabus, bekasang, dan mullet). Ikan berlemak sedang/medium (kadar lemak antara 2-5%) (ikan mas, rajungan, dan ikan ekor kuning). Ikan berlemak tingggi (kadar lemak antara 6-20%) ( herring, mackerel, salmon, sardin, tuna, tawes, sepat, tembang, dan belut).

1C. Sifat dan Komposisi hasil perikanan

Tabel 1C. Bagian, manfaat dan keguanaan bagian tubuh ikan.

Bagian Ikan	Unsur Utama	Pemanfaatan	Penggunaan
Daging	Protein utama, lemak, bahan-bahan esktrak	Bermacam-macam bahan makanan	Makanan manusia
Telur (roe, milt)	Protein, lemak	Bermacam-macam bahan makanan	Makanan manusia
Kepala	Protein, lemak, kalsium fosfat	Tepung ikan, minyak ikan	Makanan hewan
Tulang, sirip	Kalsium fosfat, bahan-bahan yang mengandung nitrogen	Tepung ikan	Makanan hewan
Kulit	Kolagen	Bahan mentah untuk perekat dan kulit	Teknis
Sisik	Kolagen, guanin, kitin	Perekat, pearl paste	Teknis
Gelembung renang	Kolagen	perekat	Teknis
Hati	Bahan yang mengandung nitrogen, lemak, vitamin A,D,B12	Pembuatan vitamin, makanan manusia, makanan hewan	Pengobatan, makanan manusia dan makanan hewan
Alat-alat Pencernaan	Bahan yang mengandung nitrogen, lemak, enzim	Tepung ikan, lemak, enzim	Makanan hewan, bahan-bahan teknis

 

Gambar 1C. Komposisi kandungan ikan

1D. Kualitas ikan

            Ikan yang baik adalah ikan yang masih segar. Kesegaran merupakan tolak ukur untuk membedakan ikan yang kualitasnya baik atau tidak. Berdasarkan kesegarannya, ikan dapat digolongkan menjadi empat kelas mutu, yaitu ikan yang tingkat kesegarannya sangat baik sekali (prima), ikan yang kesegarannya baik (advanced), ikan yang kesegarannya sedang, ikan yang sudah tidak segar lagi (busuk). Ikan segar adalah ikan yang mempunyai sifat sama  seperti ikan hidup, baik rupa, bau, rasa maupun teksturnya atau ikan yang belum mengalami perubahan fisik maupun kimiawi

 Tabel 1D. Perbedaan antara ikan segar dan ikan busuk  

IKAN SEGAR	IKAN BUSUK
Kulit ü  Warna kulit masih terang dan jernih ü  Kulit masih kuat membungkus tubuh, tidak mudah sobek, terutama pada bagian perut ü  Warna-warna khusus yang masih ada terlihat jelas	Kulit ü  Kulit berwarna suram, pucat, dan berlendir banyak ü  Kulit mulai terlihat mengendur di beberapa tempat tertentu ü  Kulit mudah sobek dan warna-warna khusus sudah hilang
Sisik ü  Sisik menempel kuat pada tubuh sehingga sulit dilepas	Sisik ü   Sisik mudah terlepas dari tubuh
Mata ü  Mata tampak terang, jernih, menonjol, dan cembung	Mata ü  Tampak suram, tenggelam, dan  berkerut
Insang ü   Insang berwarna merah sampai merah tua, terang, dan lamella insang terpisah ü  Insang tertutup oleh lendir berwarna terang dan berbau segar seperti bau ikan	Insang ü   Insang berwarna cokelat suram atau abu-abu dan lamella insang berdempetan ü  Lendir insang keruh dan berbau asam, menusuk hidung
Daging ü  Daging kenyal, menandakan rigormortis masih berlangsung ü  Daging dan bagian tubuh lain berbau segar ü  Bila daging ditekan dengan jari tidak tampak bekas lekukan ü  Daging melekat pada tulang ü  Daging perut utuh dan kenyal ü  Warna daging putih	Daging ü  Daging lunak, menandakan rigormortis telah selesai ü  Daging dan bagian tubuh lain mulai berbau busuk ü  Bila ditekan dengan jari tampak bekas lekukan ü  Daging mudah lepas dari tulang ü  Daging lembek dan isi perut sering keluar ü  Daging berwarna kuning keme
Bila ditaruh didalam air ü   ikan segar akan tenggelam	Bila ditaruh didalam air ü  ikan busuk akan mengapung di permukaan air

 

1E. Metode penentuan kesegaran ikan

Metode penentuan tingkat kesegaran ikan dapat dilakukan dengan beberapa cara, misalnya secara fisik, kimia, mikrobiologi dan secara sensorik. Metode fisik dilakukan dengan mengamati tanda-tanda visual yang tampak sebagai ciri-ciri ikan segar. Metode penentuan kesegaran ikan secara kimia dilakukan dengan melakukan Analisa pH daging ikan, Analisa kandungan Hipoksantin, Analisa kadar Dimetilamin, trimetilamin dan amoniak, Defosforilasi Inosin Monofosfat (IMP), Analisa kerusakan lemak pada daging ikan.

Metode penentuan secara mikrobiologi dilakukan misalnya dengan menguji Penentuan Total Bakteri (TPC), atau menguji keberadaan bakteri tertentu pada produk ikan. Sedangkan metode penentuan ikan secara sensorik (score sheet) atau uji organoleptik sering dilakukan pada produk yang telah diolah.

1F. Teori dasar kemunduran mutu ikan

Kemunduran mutu ikan terjadi pada ikan yang telah mengalami kematian. Kualitas ikan akan berangsur-angsur secara cepat maupun lambat akan mengalami pembusukan. Secara umum proses kemunduran ikan segar terbagi atas Perubahan pra-rigormortis, rigormortis dan post riogrmortis.

Perubahan pra-rigormortis merupakan peristiwa terlepasnya lendir dari kelenjar dibawah permukaan kulit (glukoprotein dan musin : sangat ideal bagi pertumbuhan mikroba). Perubahan rigormortis terjadi akibat dari suatu rangkaian perubahan kimia yang kompleks didalam otot sesudah kematiannya. setelah ikan mati, sirkulas darah terhenti dan suplai oksigen berkurang sehingga terjadi perubahan glikogen menjadi asam laktat. Perubahan ini diikuti dengan menurun pH tubuh ikan dan penurunan ATP (adenosin trifosfat) serta ketidakmampuan jaringan otot mempertahankan kekenyalannya. Hal ini mengakibatkan tubuh ikan menjadi kaku.

Perubahan post-rigormortis merupakan perubahan lanjutan setelah fase rigormortis. Pada fase ini, terjadi menurunan kesegaran ikan secara signifikan. Terdapat tiga aktivitas utama, yaitu aktivitas enzimatis, mikroba dan oksidasi.

Aktivitas Enzimatis pada ikan hidup, enzim masih bisa dikontrol sehingga aktivitas menguntungkan bagi kehidupan ikan. Namun setelah ikan mati, enzim masih mempunyai kemampuan untuk bekerja secara aktif. tetapi sistem kerja tidak terkontrol karena organ tidak berfungsi, akibatnya dapat merusak organ tubuh ikan. Pada aktivitas enzim ini, dihasilkan amoniak sebagai hasil akhir. penguraian protein dan lemak menyebabkan perubahan rasa, tekstur dan penampakan ikan. Biasanya diikuti meningkatnya jumlah bakteri.

Aktifitas mikroba setelah ikan mati akan semakin besar. Hal ini diakibatkan oleh  kemampuan barrier hilang sehingga bakteri segera masuk kedalam daging ikan. Bakteri yang umum ditemukan: Pseudomonas, Micrococcus,Sarcina, Vibrio, Favobacterium, Cynebacterium, Serratia, dan Bacillus. Pada saat yang bersamaan terjadi proses oksidasi. Karena proses oksidasi lemak sehingga timbul aroma tengik yang tidak diinginkan dan perubahan rupa serta warna daging kearah cokelat kusam.

Gambar 1F. Proses yang terjadi setelah ikan mati

            Semakin singkat proses rigor mortis maka semakin cepat terjadi pembusukan pada ikan. Kualitas ikan akan bertahan lebih baik jika proses rigor mortis bisa dipertahankan selama mungkin, karena proses ini dapat menghambat proses penurunan mutu oleh aksi bakteri. Setelah fase rigor mortis berakhir dan pembusukan bakteri berlansung maka pH daging ikan naik.

1G. Teori dasar pengolahan ikan

Penanganan ikan adalah cara/usaha manusia untuk mempertahankan kesegaran selama mungkin Atau menjaga agar keadaan masih segar pada saat sampai ke tangan konsumen dengan cara menghambat terjadinya kerusakan dan pembusukan. Pengolahan ikan merupakan perlakuan terhadap ikan sehingga berubah bentuk baik dari segi fisik maupun unsur kimiawi di dalamnya dengan penerapan teknologi (suhu, asam/basa, garam, dll). Antara penanganan maupun pengolahan ikan merupakan proses satu kesatuan yang tidak dapat dipisahkan.

Dalam penanganan produk ikan terdapat istilah pengawetan dan pengolahan. Pengawetan merupakan usaha untuk menghasilkan produk yang secara umum bentuknya tidak berbeda dengan bentuk produk/bahan aslinya. Sedangkan pengolahan merupakan menghasilkan produk yang secara umum bentuknya berbeda dengan bentuk produk/bahan aslinya. Baik pewawetan maupun pengolahan merupakan usaha yang penting dilakukan pada produk perikanan, mengingat sifat hasil perikanan mudah busuk/rusak (highly perishable food), hal ini disebebkan oleh Kadar air tinggi: 60 – 96% (80%), Kadar protein tinggi: 12 – 28% (20%), Kadar lemak: 0.5 – 20% (2 – 5%). Keadaan ini memiliki konsekuensi bahwa ikan merupakan media yang sangat cocok bagimikroorganisme, terutama bakteri pembusuk.