Pengangkatan Tumor Ganas

Foto KKN Tematik FTIP UHO #Kerja Bakti# Kelurahan Kambu

Mereviu jurnal hasil penelitian dengan uji organoleptik

Tugas 1

Jurnal 1

UJI INDRAWI/SENSORI

OLEH

DARWIN HAMENTE

D1C113092

KELAS TPG-B

2013

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN KON. GIZI MASYARAKAT

JURUSAN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI DAN INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS HALU OLEO

KENDARI

2015

Jurnal Pascapanen dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan Vol. 5 No. 2, Desember 2010

PROFIL SENSORI DAN NILAI GIZI BEBERAPA JENIS IKAN PATIN DAN HIBRID NASUTUS

Theresia Dwi Suryaningrum*), Ijah Muljanah*), dan Evi Tahapari**)

Pengamatan Sensori

Pengamatan sensori dilakukan terhadap filet patin dengan menggunakan metode pembeda menyeluruh (overall different test), uji pembeda atribut (attribute different test), uji kesukaan (hedonic test) dan uji rangking.

1.     Pembedaan menyeluruh (overall different test)

Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa panelis sangat mampu membedakan filet ikan patin Siam dengan empat jenis filet patin lainnya (Jambal, Pasupati, Nasutus, dan hibrid Nasutus). Hal ini karena daging filet patin Siam berwarna kuning yang dengan mudah dapat dibedakan dengan filet ikan patin lainnya. Pada dasarnya patin Siam mempunyai daging filet yang berwarna kuning, yang ditunjukkan pada hasil pengujian warna dengan menggunakan kromameter yang secara statistik berbeda nyata dengan yang lainnya.

Dalam penelitian ini, setelah ikan dimatikan (bleeding) kemudian dies dan dibawa ke Jakarta untuk difilet keesokan harinya. Penundaan pemfiletan menyebabkan warna kuning ikan patin semakin jelas. Warna kuning ini diduga berasal dari lemak ikan yang mengandung banyak karoten berwarna kuning yang masuk ke dalam daging ikan (Lovell, 2004).

Dalam penelitian ini panelis tidak mampu membedakan antara filet patin Pasupati dengan hibrid Nasutus, filet patin Jambal dengan Nasutus, filet patin Pasupati dengan Nasutus serta filet patin hibrid Nasutus dengan Jambal.  Hal ini menunjukkan bahwa patin Pasupati dan hibrid Nasutus mempunyai warna daging filet yang sama. Kedua jenis ikan ini berasal dari induk betina patin Siam yang berdaging kuning tetapi induk jantannya berasal dari patin Jambal dan Nasutus yang berwarna putih.  Warna putih dari kedua jenis filet ikan patin ini tidak dapat dibedakan oleh panelis, yaitu putih bersih (snow white).

Panelis mampu membedakan antara filet patin Nasutus dengan patin hibrid Nasutus dan filet patin Jambal dengan patin Pasupati.  Hal ini menunjukkan bahwa hibrid patin yang diperoleh lebih mendekati warna daging induknya  yang berwarna putih dari padapatin Siam yang berwarna kuning. Warna daging filet hibrid patin berwarna putih agak kuning, sedangkan induk patin berwarna putih bersih.

Kesimpulan yang diperoleh adalah secara keseluruhan, filet patin hibrid Nasutus lebih memiliki kesamaan dengan patin Nasutus daripada patin Siam. Penilaian secara objektif dengan menggunakan kromameter menunjukkan bahwa bila diurutkan berdasarkan tingkat intensitas warna putih, filet patin Jambal menduduki peringkat putih pertama, lalu diikuti dengan filet patin Nasutus, hibrid Nasutus, Pasupati, dan filet patin Siam.

2.     Pembedaan atribut (attribute different test) pada filet patin

Uji pembedaan atribut pada filet patin segar dilakukan terhadap warna, bau, dan tekstur sedangkan terhadap patin matang diamati  warna, bau, tekstur, dan rasa.

a.      Pembedaan atribut (attribute different test) pada filet patin segar

-          Atribut warna

Hasil pengujian secara statistik mengenai penilaian panelis terhadap warna filet patin segar menunjukkan adanya perbedaan warna terhadap jenis ikan patin yang dianalisis. Filet patin Siam, yang berwarna kuning sangat berbeda nyata dengan warna filet patin lainnya (Pasupati, hibrid Nasutus, Jambal, dan Nasutus).  Sedangkan warna filet patin Pasupati tidak berbeda nyata dengan filet patin hibrid Nasutus, tetapi berbeda nyata dengan warna filet patin Jambal dan Nasutus.  Patin Jambal dan Nasutus merupakan hibrid patin induk yang mempunyai warna daging putih, sedangkan Pasupati dan hibrid Nasutus  merupakan hasil silangan kedua jenis patin tersebut dengan patin Siam.

Berdasarkan penilaian panelis, filet patin Jambal dan Nasutus memiliki warna putih kemerahan (light pink) sampai dengan putih. Filet patin Pasupati dan hibrid Nasutus memiliki warna putih kekuningan atau kuning muda (light yellow) sampai dengan putih kemerahan sedangkan filet patin Siam memiliki warna kuning. Kedua jenis patin tersebut merupakan hibrid yang berasal dari patin berdaging putih dan patin Siam berdaging kuning. Warna putih sedikit kekuningan juga dapat dipengaruhi oleh kondisi kolam pembesaran dan jenis pakan yang diberikan. Walaupun menurut Lovell (2004) warna kuning tidak mempengaruhi bau dan mutu filet,  tetapi warna kuning ini umumnya tidak dikehendaki dalam dunia perdagangan, kecuali oleh pasar Eropa Timur seperti Polandia dan Rusia dengan harga 15% lebih rendah dibandingkan dengan filet patin yang berwarna putih (Anon., 2009d).

Bila dirangking berdasarkan penilaian panelis terhadap tingkat intensitas warna putih, maka filet patin Nasutus menduduki peringkat putih pertama, diikuti dengan filet patin Jambal, hibrid Nasutus, Pasupati dan peringkat terakhir filet patin Siam. Hal ini sedikit berbeda dengan penilaian secara objektif dengan menggunakan kromameter, yang memperlihatkan bahwa patin Jambal mempunyai intensitas warna putih yang paling tinggi. Perbedaan ini mungkin disebabkan karena kemampuan indera penglihatan panelis tidak setajam kromameter. Namun demikian perbedaan tersebut dapat dimaklumi karena secara statistik intensitas warna putih antara patin Jambal, Pasupati, Nasutus, dan hibrid Nasutus tidak berbeda nyata.

-          Atribut bau

Hasil penilaian panelis terhadap bau filet patin mentah tidak menunjukkan perbedaan yang nyata. Penilaian panelis untuk bau filet patin mentah hampir sama untuk kelima jenis patin dengan bau yang segar, netral sampai dengan spesifik jenis. Dalam penelitian ini tidak tercium adanya bau lumpur yang seringkali menjadi masalah dalam budidaya ikan.

Bau lumpur ini menurut Juttner & Watson (2007) disebabkan karena adanya fitoplankton  alga hijau biru (Cyanobacteria) yang mati, kemudian akan terdekomposisi dan mengeluarkan senyawa  geosmin.  Geosmin  inilah  yang menyebabkan timbulnya bau lumpur pada ikan. Dalam penelitian ini ikan patin dibudidayakan dalam kolam dengan air mengalir dengan lingkungan yang tidak  mendukung  timbulnya  geosmin  yang menyebabkan ikan berbau lumpur. Bau filet patin yang dikehendaki di pasaran adalah bau segar spesifik jenis tidak tercium bau busuk atau asam (Abbas et al., 2008).

-          Atribut tekstur

Dari hasil penilaian panelis terhadap tekstur terdapat perbedaan nyata antar filet patin segar  secara umum. Tekstur filet patin Pasupati memiliki kemiripan dengan filet patin Siam dan hibrid Nasutus, tetapi memiliki perbedaan nyata terhadap filet patin Jambal dan Nasutus.

Berdasarkan penilaian panelis, filet patin Jambal dan Nasutus memiliki tekstur yang kenyal, padat, dan kompak, dengan nilai 4–4,5. Sedangkan tekstur patin Pasupati, Siam, dan hibrid Nasutus memiliki nilai lebih rendah yaitu berkisar antara 3,45– 3,50. Tekstur filet patin hibrid Nasutus, mendekati tekstur filet patin Jambal dan Nasutus. Bila dirangking berdasarkan penilaian panelis terhadap tingkat kekenyalan, filet patin Nasutus menduduki peringkat pertama, diikuti dengan filet patin Jambal, hibrid Nasutus filet patin Siam dan Pasupati.

b.     Pembedaan atribut (attribute different test) pada filet patin matang

Hasil penilaian panelis terhadap pembedaan atributpada filet patin matang (dikukus selama 15 menit) dapat dilihat pada Gambar 2. Hasil uji statitistik menunjukkan perbedaan di antara filet ikan patin matang secara umum terhadap parameter warna, bau, dan rasa pada taraf signifikansi 5% (α=0,05). Sedangkan untuk parameter tekstur tidak ada perbedaan nyata antar filet patin matang secara umum.

-          Atribut warna

Penilaian panelis terhadap warna menunjukkan perbedaan nyata  antar filet patin matang. Perbedaan warna yang nyata terlihat pada filet patin Siam yang memiliki warna kuning dengan filet patin lainnya (Pasupati, hibrid Nasutus, Nasutus, dan Jambal). Filet patin Pasupati, hibrid Nasutus, dan Nasutus memiliki warna dari agak putih (cream) sampai dengan putih dan tidak menunjukkan perbedaan nyata antar jenis patin tersebut, sedangkan filet patin hibrid Nasutus berwarna putih dan  tidak berbeda nyata dengan patin Nasutus dan Jambal.

Bila diurutkan berdasarkan penilaian panelis terhadap intensitas warna putih pada filet patin matang, patin Jambal menduduki peringkat pertama diikuti dengan patin Nasutus, hibrid Nasutus, Pasupati, dan patin Siam.

-          Atribut bau

Penilaian panelis terhadap bau filet patin matang menunjukkan ada perbedaan secara umum. Bau filet patin Siam agak amis sampai dengan segar, netral dan berbeda nyata dengan bau filet patin lainnya (Pasupati, Nasutus, hibrid Nasutus, dan Jambal). Sedangkan jenis filet patin lainnya (Pasupati, Nasutus, hibrid Nasutus, dan Jambal) memiliki bau segar, netral sampai dengan segar spesifik jenis.

Bila diurutkan berdasarkan penilaian panelis terhadap intensitas bau pada filet patin matang, patin Jambal masih menduduki peringkat pertama diikuti dengan patin hibrid Nasutus, Nasutus, Pasupati, dan patin Siam.

-          Atribut tekstur

Penilaian panelis terhadap tekstur filet patin matang  menunjukkan tidak ada perbedaan tekstur pada berbagai jenis patin yang diamati kecuali patin Siam. Tekstur filet patin Siam matang yang agak kenyal, agak padat, agak kompak berbeda nyata dengan empat jenis filet patin lainnya (Nasutus, hibrid Nasutus, Pasupati, dan Jambal). Sedangkan jenis filet patin lainnya (Nasutus, hibrid Nasutus, Pasupati, dan Jambal) memiliki tingkat kekenyalan yang sama yaitu kenyal,  padat,  dan  kompak. 

Bila  diurutkan berdasarkan penilaian panelis terhadap tingkat kekenyalan, tekstur patin Jambal masih menduduki peringkat pertama diikuti dengan patin Pasupati, Hibrid Nasutus, Nasutus, dan patin Siam.

-          Atribut rasa

Penilaian panelis terhadap rasa filet matang dari berbagai jenis patin menunjukkan perbedaan nyata. Filet patin Pasupati memiliki tingkat rasa yang sama dengan filet patin Siam dan hibrid Nasutus  yang memiliki rasa agak gurih, agak manis, dan berair (juicy). Sedangkan filet patin Jambal dan Nasutus mempunyai rasa yang tidak berbeda nyata tetapi berbeda nyata dengan patin Siam, Pasupati, dan hibrid Nasutus. Filet patin Jambal dan Nasutus memiliki kesamaan rasa yaitu gurih, intensitas manis berkurang, dan berair (juicy). Namun demikian, rasa filet hibrid Nasutus memiliki kesamaan dengan rasa filet patin Jambal yaitu agak gurih, agak manis, dan berair (juicy).

Bila diurutkan berdasarkan penilaian panelis terhadap intensitas rasa, patin Nasutus menduduki peringkat pertama diikuti dengan patin Jambal, hibrid Nasutus, Siam, dan patin Pasupati.

3.     Uji Kesukaan

a.      Uji kesukaan pada filet patin segar

Dari analisis statistik terhadap uji kesukaan filet patin segar menunjukkan adanya perbedaan secara nyata terhadap tingkat kesukaan terhadap 5 jenis  filet patin segar. Dari kelima jenis patin yang diteliti, panelis lebih menyukai filet patin Nasutus dan penilaian tersebut tidak berbeda nyata dengan filet patin Jambal, tetapi berbeda nyata dengan filet patin hibrid Nasutus dan Pasupati. 

Panelis memberikan nilai suka pada ikan patin Jambal dan Nasutus yang berdaging putih dengan tekstur yang kenyal. Sedangkan terhadap patin jenis Pasupati dan hibrid Nasutus yang berdaging agak kekuningan (light yellow) panelis memberikan nilai agak suka. Sementara untuk filet patin Siam, yang berwarna kuning panelis memberikan nilai agak tidak suka yang menunjukkan perbedaan nyata dengan semua jenis filet patinnya lainnya. Dalam penelitian ini intensitas warna kuning pada filet patin Siam sangat kuat seperti warna kunyit muda yang disebabkan karena terjadinya penundaan pemfiletan.

b.     Uji kesukaan pada filet patin matang

Dari analisis statistik terhadap uji kesukaan filet patin matang menunjukkan adanya perbedaan  secara nyata  terhadap tingkat kesukaan  pada berbagai jenis.  Dari hasil penilaian panelis terhadap filet patin matang, panelis lebih menyukai filet patin Jambal, yang tidak berbeda nyata dengan filet patin hibrid Nasutus, Nasutus dan Pasupati dengan nilai agak suka sampai dengan suka. Sedangkan hasil penilaian tingkat kesukaan panelis terhadap filet patin Siam berbeda nyata dengan semua jenis patin lainnya, yang dinyatakan panelis dengan tingkat kesukaan netral.

Kesimpulan yang diperoleh secara keseluruhan terhadap uji pembeda atribut  dan kesukaan, filet patin hibrid Nasutus lebih memiliki warna putih seperti Nasutus  namun  tekstur dan rasanya  lebih mendekati patin Siam. Berdasarkan uji pembeda atribut dan kesukaan, panelis lebih menyukai patin yang berwarna putih dengan tekstur yang kenyal dan rasa yang gurih. Secara berturut-turut panelis memberikan nilai tertinggi pada patin Jambal, yang diikuti dengan Nasutus, hibrid Nasutus, Pasupati, dan Siam.

Sanitizer Dalam Industri Pangan

Tugas 1

SANITASI INDUSTRI PANGAN

“Sanitizer Dalam Industri Pangan”

OLEH

DARWIN HAMENTE

D1C113092

KELAS TPG-B

2013

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN KON. GIZI MASYARAKAT

JURUSAN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI DAN INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS HALU OLEO

KENDARI

2015

SANITIZER DALAM INDUSTRI PANGAN

Sanitizer

Sanitizer adalah zat kimia yang dapat mengurangi jumlah mikroorganisme yang tumbuh dan sporanya sampai tingkat aman untuk manusia. Sanitizer harus digunakan dalam keadaan dingin, sebab jika panas, maka zat akfifnya bisa rusak sehingga menjadi tidak akfif.

Sanitizer juga merupakan bahan yang dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Selain itu juga sanitizer bisa menurunkan kadar residu pestisida. Bahan sanitizer yang paling umum digunakan pada industry makanan adalah bahan yang mengandung klorin seperti hipoklorit.

Sifat-Sifat Sanitizer

Sanitaiser yang ideal harus mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :

1.      Sifat-sifat destruksi mikroba

Sanitaiser yang efektif harus :

a.      Mempunyai aktifitas yang seragam, spektrum luas terhadap sel-sel vegetatif dari bakteri, kapang dan kamir.

b.      Menghasilkan kematian yang cepat

2.      Ketahanan terhadap lingkungan

Suatu sanitaiser yang ideal harus efektif dengan adanya :

a.      Bahan organik (beban cemaran)

b.      Residu deterjen dan sabun

c.       Kesadahan air dan pH

3.      Sifat-sifat membersihkan yang baik

4.      Tidak beracun dan tidak menyebabkan iritasi

5.      Larut dalam air dengan berbagai perbandingan

6.      Bau dapat diterima atau tidak berbau

7.      Stabil dalam larutan pekat dan encer

8.      Mudah digunakan

9.      Banyak tersedia

10.  Murah

11.  Mudah diukur dalam larutan yang telah digunakan

Sanitaizer kimia umumnya dikelompokkan berdasarkan senyawa kimia yang mematikan mikroorganime yaitu :

1)      Senyawa-senyawa pelepas khlorin

2)      Quaternary ammonium compounds

3)      Iodophor

4)      Senyawa amfoterik

Manfaat Sanitizer

Sanitizer memiliki manfaat dalam industry pangan. Manfaat yang dimaksud adalah sebagai berikut :

1)      Menghasilkan produk segar (sayuran, buah-buahan, karkas ayam) bebas mikroba pathogen sehingga tahan lama dan aman dikonsumsi.

2)      Sterilisasi air minum sehingga bebas mikroba pathogen.

3)      Sterilisasi peralatan pengolahan.

Aplikasi sanitizer dalam bahan pangan

Aplikasi sanitizer pada sayuran segar dapat menurunkan kandungan mikroba sampai kadar aman yaitu kadar TPC dibawah 10 sel/gram dan mikroba pathogen (E-coli dan salmonella) 0 dan residu klorin dibawah BMR (5 ppm), serta menurunkan kadar residu pestisida sampai dibawah BMR.

Jenis-jenis sanitizer

1.      Non kimia

a)      Panas

Panas akan menggumpalkan, protein sel mikroorganisme, sehingga fungsi hidup sel terganggu. Efisiensi panas tergantung pada suhu yang dicapai, kelembaban, dan waktu dimana suhu dipertahankan.

b)     Uap

Uap dapat digunakan sebagai sanitizer jika dibuat dari air berkualitas air minum. Jika digunakan pada tekanan abnWer, uap tidak akan merusak semua spora bakteri, tetapi efektif terhadap bakteri, ragi dan jamur yang hidup jika digunakan selama minimum waktu kontak 10 menit setelah padatan mencapai suhu 85⁰C. Uap tidak dapat menembus retakan dan goresan permukaan, tidak seperti air, dan uap tidak dapat digunakan untuk pola pembersihan (Cleaning-In-Place = Pembersihan Di Ternpat).

c)      Air mendidih

Jika tidak dibutuhkan untuk membunuh spora, suhu 85 ⁰C selama 15 menit atau 80⁰C selama 20 menit telah cukup untuk menonaktif-kan mikroorganisme vegetatif.

d)     UV.

 Radiasi sinar UV mampu untuk menembus sel, dan merusak fungsi sel. Efektifitas radiasi UV tergantung pada jarak dari sumber, lebih dekat lebih baik.

2.      Kimia

a)      Klorin

Aktifitasnya di air dengan membebaskan zat kimia yang dikenal dengan nama ”asam hyypochlorous‟ yang bisa membunuh bakteri. Asam ini dapat berubah dengan mudah menjadi gas khlorin. Panas dan sinar dapat menyebabkan perubahan ini dan menjadi tidak    efektif dan beracun bagi manusia. Supaya tetap efektif, maka sanitizer ini harus dibuat dalam bentuk larutan asam yang dingin, sebab ini akan memudahkan pelepasan asam hypochlorous yang mematikan bakteri. Larutan asam yang mengandung klorin ini tidak boleh digunakan untuk peralatan logam karena bersifat korosif.

b)     lodine

Sanitizer ini berupa larutan asam dari iodine yang telah direaksikan dengan sejenis “zat aktif permukaan” (surfactant). Pengaruh dari reaksi ini membuat iodine mudah untuk ditangani daripada antiseptik lainnya.

c)      Ammonium guaternary

            Sanitizer ini lebih sulit dibilas dan kalau tidak bersih, dapat mengontaminasi mnakanan, dan oleh karena itu sebaiknya tidak digunakan untuk pembersihan mesin/alat bagian dalam. Molekulnya bersifat “aktif permukaan” dan dapat melarutkan permukaan bakteri sasarannya dan bercampur dengannya sehingga efektif pembasmiannya. Sangat efektif untuk bakteri thermophile.

d)     Bahan berbasis Asom anionic (Acid : Anionic Suffactants)

Melalui kandungannya yaitu Aryl sulphonat sebagai Surfactant dan Asam phosphate sebagai gugus Asam-anionicnya.

e)      Senyawa amonium quartenair

Quaternaries, quats, atau “QACs”, adalah garam-garam amonium dengan beberapa atau semua atom H dalam ion(NH₄)+ disubstitusi dengan gugus alkali atau gugus aril. QACs lebih mahal, tetapi senyawa ini mempunyai banyak sifat-sifat yang diinginkan. Senyawa ini mudah berpenetrasi sehingga sangat berguna untuk permukaan-permukaan yang porous. Senyawa ini efektif pada suhu dan pH yang tinggi. 

f)       Senyawa Amfoterik

Beberapa surfaktan amfoterik terutama adalah deterjen dengan daya bakterisidal rendah. Beberapa turunan ini adalah dazolin. Dazolin merupakan bakterisidal yang relatif lebih kuat dan deterjen lebih lemah, contohnya etil B-olesipropinik ionidizol. Senyawa-senyawa ini aktif sebagai bakterisidal bila berada dalam keadaan kationik. Pada umumnya, senyawa-senyawa ini lebih mahal dibandingkan dengan desinfektan lain dan tidak merupakan bakterisidal yang kuat

g)      Senyawa-Senyawa Fenolik 

Banyak senyawa-senyawa fenolik mempunyai daya bakterisidal yang kuat dan banyak digunakan sebagai desinfektan umum. Fenolik tidak digunakan dalam pekerjaan desinfektan pada pabrik makanan karena baunya yang keras.

h)     Deterjen sterilizer

Deterjen sterilizer secara populer dikenal sebagai deterjen-sanitizer. Pada dasarnya merupakan kombinasi bahan-bahan yang dapat bergabung dan saling membantu, mengandung deterjen dan desinfektan, sehingga pembersihan dan desinfektan dapat dilakukan sekaligus dalam satu kali operasi.

Metabolisme energi pada mikroorganisme

Tugas 1

MIKROBIOLOGI PANGAN

OLEH

DARWIN HAMENTE

D1C1 13 092

KELAS TPG-B

2013

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN KONS. GIZI MASYARAKAT

JURUSAN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI DAN INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS HALU OLEO

KENDARI

2015

METABOLISME ENERGI PADA MIKROORGANISME

Mikroorganisme dalam hidupnya melakukan aktivitas metabolisme. Metabolisme mikroorganisme merupakan proses-proses kimia yang terjadi di dalam tubuh mikroorganisme. Metabolisme disebut juga reaksi enzimatis, karena metabolisme terjadi selalu menggunakan katalisator enzim.

Dalam metabolisme mikroorganisme, energi fisik atau kimiawi dikonversi menjadi energi melalui metabolisme mikrorganisme dan disimpan dalam bentuk senyawa kimia yang disebut adenosine 5-triphospate (ATP). Mikroorganisme misalnya bakteri dalam hidupnya melakukan aktivitas metabolisme. Tujuan metabolisme agar bakteri dapat bertahan melangsungkan fungsi hidup. 

Proses metabolisme pada mikroorganisme yaitu:          

1.      Anabolisme

Anabolisme adalah penyusunan/pengambilan zat makanan, pembentukan karbohidrat yang membutuhkan energi dan sintetis protoplasma. Merupakan sintesis protoplasma yang meliputi proses sintesa makromolekul seperti asam nukleat, lipida dan polisakarida, dan penggunaan energi yang dihasilkan dari proses katabolisme.

2.      Katabolisme

Katabolisme merupakan penguraian bahan organik kompleks menjadi bahan organik yang lebih sederhana, pembentukan energi dengan menguraikan karbohidrat melalui reaksi oksidasi substrat. Merupakan oksidasi substrat yang diiringi dengan terbentuknya energi, meliputi proses degradasi sebagai reaksi penguraian bahan organik kompleks menjadi bahan organik sederhana atau bahan anorganik yang menghasilkan energi dalam bentuk ATP.

Jadi, secara sederhana dapat dikatakan bahwa anabolisme adalah pembentukan senyawa yang memerlukan energi (Rekasi endergonik). Misalnya pada fotosintesis yang membentuk C₆G₁₂O₅ dari CO₂ DAN H₂O. Sedangkan katabolisme adalah penguraian senyawa yang menghasilkan energi (reaksi eksergonik), misalnya pada respirasi yang menguraikan karbohidrat menjadi asam piruvat dan energi.

SUMBER ENERGI MIKROORGANISME

Mikroorganisme memerlukan energi untuk :

1.      Synthesa bagian sel (dinding sel, membran sel, dan substansi sel lainnya).

2.      Synthesis enzim, asam nukleat, polisakarida, phospholipids, atau komponen sel lainnya.

3.      Mempertahankan kondisi sel (optimal) dan memperbaiki bagian sel yang rusak.

4.      Pertumbuhan dan perbanyakan.

5.      Penyerapan hara dan ekskresi senyawa yang tidak diperlukan atau waste products.

6.      Pergerakan (Motilitas).

Energi yang tersimpan dalam bentuk senyawa ATP dapat diperoleh oleh mikroorganisme melalui hidrolisa. Energi yang diperoleh dari melalui proses atau reaksi kimia disebut sebagai free energy atau energi bebas (G). Pada reaksi yang melepaskan energi, maka harga G adalah negatif, sedangkan pada reaksi yang memerlukan energi, maka harga G adalah positif. Energi hasil metabolisme disimpan oleh mikroorganisme dalam bentuk senyawa phosporyl. ATP terbentuk dari reaksi antara adenosine 5-diphospate (ADP) dengan phospat anorganik, membentuk ikatan phosporyl sebagai berikut : ADP₃- + Pi + H+ → ATP₄- +H₂O ΔG= +30 kJ/mol (1).

Reaksi diatas menunjukkan proses katabolisme, yaitu proses penguraian zat untuk membebaskan energi kimia sebesar 30 kJ yang tersimpan dalam senyawa organik. ATP yang telah tersintesa tersebut disimpan di dalam sel untuk digunakan bila diperlukan. Energi yang tersimpan tersebut dikeluarkan melalui hidrolisa ikatan phosporyl dalam suatu reaksi yang merupakan kebalikan dari reaksi (1), yaitu sebagai berikut: ATP₄- +H₂O → ADP₃- + Pi + H+ ΔG= -30 kJ/mol (2).

RESPIRASI DAN FERMENTASI

A.     RESPIRASI

Respirasi merupakan proses terjadinya pembongkaran suatu zat makanan sehingga menghasilkan energi yang diperlukan oleh mikroorganisme tersebut. Jika oksigen yang diperlukan dalam proses respirasi maka disebut respirasi aerob. Ada juga spesies bakteri yang mampu melakukan respirasi tanpa adanya oksigen, maka peristiwa itu disebut respirasi anaerob.

a.      Respirasi aerob

Respirasi aerob merupakan serangkaian reaksi enzimatis yang mengubah glukosa secara sempurna menjadi CO₂, H₂O dan menghasilkan energi. Menurut penyelidikan energi yang terlepas sebagai hasil pembakaran 1 grammol glukosa adalah 675 Kkal. Dalam respirasi aerob, glukosa dioksidasi oleh oksigen, dan reaksi kimianya dapat digambarkan sebagai berikut: C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 12 H₂O + 675 Kkal

Dalam kenyataan reaksi yang terjadi tidak sesederhan itu. Banyak tahap reaksi yang terjadi dari awal hingga terbentuknya energi. Reaksi-reaksi tersebut dibedakan menjadi tiga tahap yakni glikolisis, siklus kreb (the tricarboxylic acid cycle) dan transfer elektron.

1.      Glikolisis

Glikolisis adalah serangkaian reaksi enzimatis yang memecah glukosa (terdiri dari 6 atom C) menjadi dua molekul asam piruvat (terdiri dari 3 atom C). Glikolisis juga menghasilkan ATP dan NADH + H+.

2.      Tricarboxylic acid cycle (Siklus Krebs)

Siklus Krebs merupakan serangkaian reaksi metabolisme yang mengubah asetil koA yang direaksikan dengan asam oksaloasetat (4C) menjadi asam sitrat (6C). Selanjutnya asam oksaloasetat memasuki daur menjadi berbagai macam zat yang akhirnya akan membentuk oksaloasetat lagi.

3.      Transfer Elektron

Setelah proses tricarboxylic acid maka yang terakhir adalah proses transfer elektron. Transfer elektron merupakan reaksi pemindahan elektron melelui reaksi redoks (reduksi-oksidasi). karena respirasi mebutuhkan jumlah ATP dari proses oksidasi NADH dan FADH. Maka dibutuhkan senyawa senyawa yang memiliki potensial reduksi rendah sebagai akseptor elektron, dan O₂ sangat ideal sebagai akseptor.

Elektron yang berasal dari oksidasi substrat NADH atau FADH₂, melalui serangkaian redoks atau reduksi-oksidasi reaksi, lalu ke terminal akseptor. Dalam proses ini, energi dilepaskan selama aliran elektron digunakan untuk membuat gradien proton. Energi yang ditangkap dalam ikatan energi yang tinggi ketika P (fosfat) anorganik bergabung dengan molekul ADP untuk membentuk ATP. Proses ini disebut fosforilasi oksidatif.

Energi (ATP) dalam sistem transpor elektron terbentuk melalui reaksi fosforilasi oksidatif, Energi yang dihasilkan oleh oksidasi 1 mol NADH atau NADPH₂ dapat digunakan untuk membentuk 3 mol ATP. Reaksinya sebagai berikut. NADH + H+ + 1/2 O₂ + 3ADP + 3H₃PO₄ → NAD+ + 3ATP + 4H₂O Sementara itu, energi yang dihasilkan oleh oksidasi 1 mol FADH2 dapat menghasilkan 2 mol ATP. Beberapa jenis enzim yang terlibat dalam pengangkutan elektron seperti NADH dehidrogenase, sitokrom reduktase, dan sitokrom oksidase. Pembawa elektron terdiri dari flavoprotein (contohnya FAD dan mononukleotida flavin, FMN), besi sulfur (FeS), dan sitokrom, protein dengan cincin yang berisi besi yang disebut heme. Gugus non-protein seperti lipid-soluble (larutan dalam lemak) yang lebih dikenal dengan quinones.

b.      Respirasi anaerob

Beberapa bakteri fakultatif anaerob dan obligatif anaerob melakukan respirasi anaerob. Dengan melibatkan electron transport system (ETS), tetapi terminal akseptor elektron selain oksigen. Anaerob obligat adalah organisme yang mati bila terkena oksigen, seperti Clostridium tetani dan Clostridium botulinum, yang masing- masing menyebabkan tetanus dan botulisme.

Bakteri anaerob fakultatif adalah bakteri yang dapat hidup dengan baik bila ada oksigen maupun tidak ada oksigen. Contoh bakteri anaerob fakultatif antara lain Escherichia coli, Streptococcus, Alcaligenes, Lactobacillus, dan Aerobacter aerogenes. Anaerob fakultatif dapat hidup dengan adanya atau tidak adanya oksigen, tetapi lebih memilih untuk menggunakan oksigen. Contoh jenis ini termasuk Escherichia coli.

Contoh respirasi anaerob berikut :

1.      Respirasi Nitrat

Respirasi nitrat dilakukan oleh bakteri anaerob fakultatif. Potensi redoks nitrat adalah +0.42 Volt, dibandingkan dengan oksigen yang potensial redoksnya +0,82 volt. Akibatnya, lebih sedikit energi yang digunakan dibandingkan dengan oksigen sebagai terminal akseptor elektron dan molekul lebih sedikit ATP yang terbentuk. Proses ini memiliki beberapa langkah, yang mana nitrat direduksi menjadi nitrit dan nitrogen oksida menjadi dinitrogen, yang disebut sebagai dissimilatory nitrate reduction atau denitrifikasi. Reaksi denitrifikasi sebagai berikut: 2NO₃- + 12 e- + 12 H+ → N₂ + 6 H₂O

Denitrifikasi dilakukan oleh spesies Pseudomonas stutzeri, Pseudomonas aeruginosa, Paracoccus denitrificans dan Thiobacillus denitrificans. Bakteri ini adalah kelompok bakteri yang memiliki kemampuan untuk melakukan reaksi reduksi senyawa nitrat (NO₃ -) menjadi senyawa nitrogen bebas (N₂). Pada beberapa kelompok bakeri denitrifikasi, dapat ditemukan senyawa nitrogen oksida (NO) sebagai hasil sampingan metabolisme.

Proses ini pada umumnya berlangsung secara anaerobik (tanpa melibatkan molekul oksigen, O₂). Proses denitrifikasi merupakan salah satu dari rangkaian siklus nitrogen yang berperan dalam mengembalikan senyawa nitrat yang terakumulasi di wilayah perairan, terutama laut, untuk kembali dipakai dalam bentuk bebas.

Di samping itu, reaksi ini juga menghasilkan nitrogen dalam bentuk lain, seperti dinitrogen oksida (N₂O). Senyawa tersebut tidak hanya dapat berperan penting bagi hidup berbagai organisme, tetapi juga dapat berperan dalam fenomena hujan asam dan rusaknya ozon. Senyawa N2O akan dioksidasi menjadi senyawa NO dan selanjutnya bereaksi dengan ozon (O₃) membentuk NO₂- yang akan kembali ke bumi dalam bentuk hujan asam (HNO₂). Sedangkan bakteri fakultatif Anaerob seperi, E. coli dan sejenisnya, yang hanya mereduksi nitrat menjadi nitrit, dan enzim.

2.      Respirasi Sulfat

Respirasi sulfat dilakukan oleh sebagian kecil bakteri heterotrophic, yang semuanya oligatif anaerob, seperti bakteri dari spesies Desulfovibrio. Bakteri ini membutuhkan sulfat sebagai aseptor proton dan terduksi menjadi sulfit. Reaksi sulphate respiration sebagai berikut: SO₄ 2^- + 8 e- + 8 H+ → S₂- + H₂O

3.      Respirasi Karbonat

Respirasi Karbonat dilakukan oleh bakteri seperti Methanococcus dan Methanobacterium. Bakteri tersebut merupakan anaerob obligat yang mereduksi CO₂, dan kadang- kadang karbon monoksida, untuk menjadi metana. Bakteri metanogen yang biasa menggunakan hidrogen sebagai sumber energi dan ditemukan di lingkungan yang rendah nitrat dan sulfat, misalnya usus beberapa hewan, rawa, sawah dan digester limbah lumpur.

Reaksi respirasi karbonat hingga membentuk metan sebagai berikut: CO₂ + 4H₂ →CH₄ + 2H₂O Selain nitrat, sulfat dan karbon dioksida, besi besi (Fe₃+), mangan (MN₄+) dan beberapa organik senyawa (sulfoksida dimetil, fumarat, glisin dan oksida trimetilamina) dapat berfungsi sebagai terminal elektron akseptor untuk respirasi anaerob tertentu bakteri.

B.      FERMENTASI

Bila respirasi tidak bisa dilakukan, organisme harus menggunakan mekanisme alternatif untuk membentuk pasokan koenzim, selama oksidasi glukosa menjadi piruvat. Jika NAD (P) H tidak teroksidasi kembali ke NAD (P)+, katabolisme akan berhenti. Akibatnya, akseptor terminal elektron yang cocok harus ditemukan untuk mengambil elektron.

Fermentasi adalah proses perombakan senyawa organik dalam kondisi anaerob menghasilkan produk berupa asam-asam organik, alkohol dan gas, yang kemudian dikeluarkan dari sel, sedangkan fermentasi itu bermacam-macam seperti:

a.      Fermentasi alkohol dilakukan oleh yeasts, jamur dan bakteri. Fermentasi alkohol merupakan suatu reaksi pengubahan glukosa menjadi etanol (etil alkohol) dan karbondioksida. Organisme yang berperan yaitu Saccharomyces cerevisiae (ragi) untuk pembuatan tape, roti atau minuman keras. Reaksi kimia: C₆H₁₂O₆→ 2 C₂H₅OH + 2 CO₂ + 2 H₂O + 2 ATP.

b.      Fermentasi asam laktat yang dilakukan oleh sejumlah bakteri, seperti Streptococcus, Lactobacillus, Lactococcus dan Leuconostoc, serta beberapa jamur, alga dan protozoa. Turunan piruvat, adalah akseptor elektron dan membentuk laktat.

Ada dua bentuk fermentasi ini yakni:

1)      Fermentasi homolaktis dilakukan oleh bakteri seperti Lactobacillus acidophilus dan Lactobacillus casei, yang mereduksi semua piruvat yang dihasilkan pada proses glikolisis menjadi asam laktat.

2)      Fermentasi heterolaktis menghasilkan produk lainnya dan asam laktat. Organisme yang melakukan ini seperti Leuconostoc mesenteroides dan Lactobacillus brevis.

c.       Fermentasi asam campuran yang dilakukan oleh E. coli dan bakteri fakultatif anaerob.   Produknya meliputi laktat, asetat, dan etanol. Beberapa organisme memiliki kemampuan untuk mereduksi piruvat menjadi hidrogen dan CO₂.

d.      Fermentasi 2,3-Butanediol dilakukan oleh Enterobacter, Erwinia, Klebsiella dan Serratia. Sama seperti fermentasi campuran asam, namun menghasilkan butanadiol, netanol dan asam.

e.      Fermentasi asam propionat dilakukan oleh beberapa bakteri d usus, seperti Propionibacterium dan sejenisnya, beberapa terlibat dalam produk komersil Swiss-keju dan vitamin B12 (cobalamin). Propionat yang terbentuk dari piruvat yang melalui jalur methylmalonyl CoA, dimana piruvat terkarboksilasi menjadi oksaloasetat, dan kemudian direduksi menjadi propionat melalui malate, fumarate dan suksinate.

f.        Fermentasi asam butirat dilakukan oleh spesies Clostridium. Bakteri ini memproduksi aseton, butanol, propanol, alkohol dan asam lainnya. Bakteri ini juga memfermentasi asam amino dan senyawa nitrogen lainnya, serta karbohidrat.

Proses metabolisme mikroorganisme dapat dibedakan menjadi dua berdasarkan sumber energinya yaitu fototrof dan kemotrof. Sedangkan apabila berdasarkan kemampuan mendapat sumber karbonnya menjadi dua juga yaitu autotrof dan heterotrof. Mikroorganisme fototrof adalah mikroorganisme yang menggunakan cahaya sebagai sumber energi utamanya.

Fototrof dibagi menjadi dua yakni : 

1.      Fotoautotrof

Organisme yang termasuk fotoautrotrof melakukan fotosintesis. Sedangkan fotosintesis adalah proses mensintesis senyawa organik kompleks dari unsur-unsur anorganik dengan menggunakan energi cahaya matahari. Fotosintesis tidak hanya dilakukan oleh tumbuhan namun juga dilakukan oleh mikroba. Mikroba yang melakukan fotosintesis seperti Cyanobacteria, serta beberapa jenis algae. Pada Reaksi umum yang terjadi dpat dituliskan sebagai berikut : 6H₂O + 6CO₂ + cahaya → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Dalam fotosintesis terjadi dua tahapan reaksi terang dan reaksi gelap. Reaksi terang atau fosforilasi reaksi ini terjadi di tilakoid dan reaksi gelap terjadi di dalam stromokloroplas. Reaksi terang merupakan pemecahan air menjadi hidrogen dan oksigen yang disebut dengan fotolisis. Hidrogen hasil fotolisis digabung dengan karbondioksida yang ditangkap dari uadara bebas untuk membentuk glukosa. Pada reaksi terang, atom hydrogen dari molekul H₂O dipakai untuk mereduksi NADP menjadi NADPH, dan O₂ dilepaskan sebagai hasil samping reaksi fotosintesis. Reaksi ini juga dirangkaikan dengan reaksi endergonik pembentukan ATP dari ADP + Pi. Dengan demikian tahap reaksi terang dapat dituliskan dengan persamaan: Dalam hal ini pembentukan ATP dari ADP + Pi merupakan suatu mekanisme penyimpanan energi matahari yang diserap kemudian diubah menjadi bentuk energi kimia. Proses ini disebut fotofosforilasi.

Tahap kedua disebut tahap reaksi gelap. Dalam hal ini senyawa kimia berenergi tinggi NADPH dan ATP yang dihasilkan dalam tahap pertama (reaksi gelap) dipakai untuk proses reaksi reduksi CO₂ menjadi glukosa dengan persamaan: Reaksi gelap dan terang.

2.      Fotoheterotrof

Fotoherotrof adalah kelompok kecil bakteri yang menggunakan energi cahaya tapi membutuhkan zat organik seperti alkohol, asam lemak, atau karbohidrat sebagai sumber karbon. Organisme ini meliputi bakteri non-sulfur, bakteri ungu, dan hijau. Contoh : Fotosintesis anoksigenik, yaitu proses fototrof mana energi cahaya ditangkap dan diubah menjadi ATP, tanpa menghasilkan oksigen.

a.      Fotosintesis bakteri ungu non belerang CO₂ + 2CH₃CHOHCH₃ → (CH₂O) + H₂O + 2CH₃COCH₃.

b.      Fotosintesis bakteri hijau belerang CO₂ + 2H₂S → (CH₂O) + H₂O + 2S Mikroorganisme kemotrof, mikroorganisme ini bergantung kepada reaksi oksidasi dan reduksi akan zat anorganik atau organik sebagai sumber energi mereka.

Mikroorganisme kemotrof dibagi menjadi dua yakni kemoautotrof dan kemoheterotrof.

1.      Kemoautotrof

Kemoautotrof adalah organisme kemotrof yang sumber karbonnya berasal dari CO₂, hanya memerlukan CO₂ sebagai sumber karbon bukan sebagai sumber energi. Bakteri ini memperoleh energi dengan mengoksidasi bahan-bahan anorganik. Energi kimia diekstraksi dari hidrogen sulfida (H₂S), amonia (NH3), ion fero (Fe₂+), atau bahan kimia lainnya. Contohnya adalah bakteri Sulfolobus sp. yang mengoksidasi sulfur.

2.      Kemoheterotrof

Kemoheterotrof adalah organisme kemotrof yang sumber karbonnya dari senyawa-senyawa organik (mengonsumsi molekul organik untuk sumber energi dan karbon). Dibagi menjadi dua berdasarkan akseptor elektron terakhirnya. Apabila akseptor terakhirnya adalah O₂ contohnya adalah hewan dan hampir semua fungi, protozoa, serta bacteria. Apabila akseptor terakhirnya bukan O₂ adalah Streptococcus sp dan Clostridium sp.