Faktor-faktor yang Mempengaruhi Keefektifan Membunuh Sel dan Spora Mikroba

Keefektifan pemanasan untuk membunuh sel mikroba dan spora bergantung dari banyak faktor, beberapa diantaranya berhubungan dengan sifat dasar makanan, dan sifat dasar mikroorganisme dan sifat pengolahan.

Sifat Dasar Makanan

Komposisi (KH, protein, lipid, dan larutan), Aw (kelembaban), pH, & senyawa antimicrobial (dari mikroba sendiri maupun dari penambahan) secara umum mempengaruhi penghancuran mikroba dalam makanan dengan panas. Pada umumnya, KH, protein, lipid, dan larutan melindungi m.o bertahan pada panas. Lebih banyak daya tahan microbial dengan konsentrasi tinggi dalam komponen2 ini.

Mikroba dlm makanan yang bersifat cair dan makanan yang berpartikel kecil2 dan terlarut dalam cairan lebih mudah terkena destruksi panas daripada m.o pada makanan padat atau makanan dengan partikel besar (gumpalan/ bongkahan) dalam cairan.

Mikroba lebih mudah terkena keruskan karena panas pada makanan yang memiliki Aw tinggi atau pH rendah.

Pada makanan berpH rendah, utk mikroba yg suka asam, propionate, dan asam laktat pemanasan lebih bersifat letal daripada mikroba yg suka fosfor atau asam sitrat pada kondisi pH yang sama.

Adanya penambahan antimicrobial tidak terinaktivasi oleh pemanasan, penghancuran mikroba lebih cepat. Hal ini yang berbeda dari antimicrobial alami dari mikroba.

Sifat Dasar Mikroorganisme

Faktor yg mempengaruhi sesitivitas mikroba terhadap pemanasan termasuk ketahanannya tergantung dari jenis dan strain, fase pertumbuhan, pemanasan sblmnya, dan massa awalnya. Pada umumnya, sel vegetatif kapang, khamir, dan bakteri lebih sensitif daripada sporanya. Sel kapang, khamir, dan beberapa bakteri (kecuali thermoduric dan thermofilik) sebagaimana virus, dapat dihancurkan dalam waktu 10 menit pada suhu 65ºC. Kebanyakan sel vital kebanyakan bakteri thermodurik dan thermofilik pada makanan dihancurkan dalam waktu 5-10 menit pada suhu 75-80ºC.

Spora khamir dan kebanyakan kapang dihancurkan pada suhu 65-70ºC dalam waktu beberapa menit saja, namun spora beberapa kapang tetap masih bisa hidup pada suhu 90ºC dengan waktu 4-5 jam. Pada umumnya, Spora bakteri masih tidak bisa terbunuh dengan pemanasan suhu 80-85ºC dalam waktu beberapa menit. Kebanyakan hancur pada suhu 100ºC selama 30 menit, namun ada bakteri yang sporanya juga belm hancur walaupun telah dipanaskan pada suhu 100ºC selama 24 jam.

Semua spora hancur pada suhu 121ºC dalam waktu 15 menit (sterilisasi). Dalam waktu dan temperature ini, beberapa spora jenis bakteri tertentu masih tetap dapat bertahan, namun hal ini tergantung dari jumlah awal spora dan sifat dasar mediumnya.

Jenis dan strain sel bakteri dan spora juga berbeda terhadap sensitivitas panas. Sel pada fase pertumbuhan exponential lebih mudah terkena panas daripada sel yang berada pada fase stationer. Sel yang sebelumnya dikenai pemanasan pendahuluan (dgn panas rendah) relatif lebih tahan terhadap pemanasan (berkaitan dgn ketegangan protein).

Semakin besar jumlah awal massa mikroba pada makanan, semakin lama waktu yang digunakan untuk mengurangi jumlah mikroba tersebut. Hal ini dikarenakan kecepatan penhancuran mikroba dgn panas mengikuti Hukum I Kinetik. Maka dari itu, sebelum perlakuan pemanasan lebih baik dilakukan sanitasi dan pengontrolan pertumbuhan agar jumlah awal massa mikrobanya rendah.

Sifat Pengolahan

Penghancuran mikroba dengan pemanasan pada makanan  dinilai dari pembongkarannya dalam suhu spesifik selama periode waktu tertentu. Semakin tinggi suhu, semakin sedikit waktu yg dibutuhkan untuk destruksi. Pemanasan dapat dilakukan dengan metode  konduksi (molecule-to-molecule energy transfer) dan konveksi (movement of heated molecules).

Makanan yang cair bersifat lebih cepat dipanaskan daripada makanan yg padat, dan makanan yang dikemas dalam kaleng berkonduksi tinggi (metal) lebih cepat lagi dipanaskan. Makanan dalam kaleng yang kecil lebih cepat dupanaskan daripada makanan dalam kaleng besar.