Kapang dan Khamir

Kapang dan Khamir

Penampilan fungi atau cendawan tidak asing lagi bagi kita semua. Kita telah melihat pertumbuhan warna biru dan hijau pada buah jeruk dan keju, pertumbuhan warna putih seperti bulu pada roti dan selai basi, jamur di lapangan dan hutan.kesemua ini merupakan tubuh berbagai cendawan. Jadi cendawan mempunyai berbagai macam penampilan, tergantung pada spesiesnya. Telaah mengenai cendawan disebut mikologi. Cendawan terdiri dari kapang dan khamir. Kapang bersifat filamentus, sedangkan khamir biasanya uniselular. Fase khamir timbul bilamana organisme itu hidup sebagai parasit atau patogen dalam jaringan, sedangkan bentuk kapang bila organisme itu merupakan saprofit dalam tanah atau dalam medium laboratorium.

1.      KAPANG (MOULD)

Kapang (mould/filamentous fungi) merupakan mikroorganisme anggota Kingdom Fungi yang membentuk hifa. Kapang bukan merupakan kelompok taksonomi yang resmi, sehingga anggota-anggota dari kapang tersebar ke dalam filum Glomeromycota, Ascomycota, dan Basidiomycota.

Jumlah spesies fungi yang telah teridentifikasi hingga tahun 1994 mencapai 70.000 spesies, dengan perkiraan penambahan 600 spesies setiap tahun. Dari jumlah tersebut, sekitar 10.000 spesies merupakan kapang. Sebagian besar spesies fungi terdapat di daerah tropis disebabkan karena kondisi iklim daerah torpis yang hangat dan lembab yang mendukung pertumbuhannya. Habitat kapang sangat beragam, namun pada umumnya kapang dapat tumbuh pada substrat yang mengandung sumber karbon organik.

Kapang melakukan reproduksi dan penyebaran menggunakan spora. Spora kapang terdiri dari dua jenis, yaitu spora seksual dan spora aseksual. Spora aseksual dihasilkan lebih cepat dan dalam jumlah yang lebih banyak dibandingkan spora seksual. Spora aseksual memiliki ukuran yang kecil (diameter 1-10 μm) dan ringan, sehingga penyebarannya umumnya secara pasif menggunakan aliran udara. Apabila spora tersebut terhirup oleh manusia dalam jumlah tertentu akan mengakibatkan gangguan kesehatan.

Gangguan kesehatan yang diakibatkan spora kapang terutama akan menyerang saluran pernapasan. Asma, alergi rinitis, dan sinusitis merupakan gangguan kesehatan yang paling umum dijumpai sebagai hasil kerja sistem imun tubuh yang menyerang spora yang terhirup. Penyakit lain adalah infeksi kapang pada saluran pernapasan atau disebut mikosis. Salah satu penyakit mikosis yang umum adalah Aspergillosis, yaitu tumbuhnya kapang dari genus Aspergillus pada saluran pernapasan.Selain genus Aspergillus, beberapa spesies dari genus Curvularia dan Penicillium juga dapat menginfeksi saluran pernapasan dan menunjukkan gejala mirip seperti Aspergillosis.

Morfologi kapang

            Tubuh atau talus suatu kapang pada dasarnya terdiri dari dua bagian : miselium dan spora (sel resisten.istirahat atau doormen). Miselium merupakan kumpulan beberapa filamen yang dinamakan hifa. Setiap hifa lebarnya 5 samapi 10 mm, dibandingkan dengan sel bakteri yang biasanya berdiameter 1mm. Di sepanjang setiap hifa terdapat sitoplasma bersama. Ada tiga macam morfologi hifa :

1.      Aseptat atau senosit. Hifa seperti ini tidak mempunyai dinding sekat atau septum.

2.      Septat dengan sel-sel uninukleat. Sekatb membagi hifa menjadi ruang-ruang atau sel-sel berisi nukleus tunggal. Pada setiap septum terdapat pori di tengah-tengah yang memungkinkan perpindahan nucleus dan sitoplasma dari satu ruang ke ruang yang lain. Sungguhpun setiap ruang suatu hifa yang bersekat tidak terbatasi oleh suatu membran sebagaimana pada sel, setiap ruang itu biasanya dinamakan sel.

3.      Septat dengan sel-sel multinukleat. Septum membagi hifa menjadi sel-sel dengan lebih dari satu nucleus dalam setiap ruang.

Miselium dapat vegetatif (somatik) atau reproduktif. Beberapa hifa dari miselium

somatik menembus kedalam medium untuk mendapat zat makanan. Miselium reproduksi bertanggung jawab untuk pembentukan spora dan biasanya tumbuh meluas ke udara dari medium. Miselium suatu kapang dapat merupakan jaringan yang terjalin lepas atau dapat merupakan struktur padat yang terorganisir seperti pada jamur.

Kelompok kapang

Kapang lendir

              Kapang lendir merupakan sekumpulan mikroorganisme yang heterogen. Kapang lendir memiliki ciri-ciri hewan dan tumbuhan. Fase vegetatif atau somatic yang aseluler dan merayap jelas mempunyai struktur dan fisiologi seperti hewan, sedangkan struktur reproduktifnya seperti tumbuhan, yaitu menghasilkan spora yang terbungkus dinding yang nyata. Gabungan fase seperti hewan dan seperti tumbuhandalam satu daur hidup merupakan cirri pembeda kapang lendir.

              Ada 4 tipe kapang lendir yang berbeda dalam struktur dan fisiologi serta masing-masing mempunyai daur hidup yang khas. Keempat macam itu adalah kapang lendir sejati (Myxomycetes), kapang lendir endoparasit (Plasmodiophoromycetes), kapang lendir jarring (Labyrinthulales), dan kapang lendir seluler (Acraciales).

Kapang lendir sejati

              Ciri pembeda dalam kelompok ini adalah fase somatiknya yang disebut Plasmodium, yaitu masa protoplasma yang telanjang dan multinukleat. Ukuran dan warnanya sangat beragam dan berubah-ubah bentuknya sewaktu merayap di atas permukaan substrat tempat hidupnya. Organisme ini memakan bakteri yang dicernanya, spora-spora cendawan lain, serta bahan organic kecil dalam bentuk partikel-partikel yang terdapat di dalam tanah, daun-daun mati, ataupun kayu gelondongan yang ditumbuhinya.

              Dalam keadaan lingkungan yang menguntungkan, plasmodium bergerak-gerak seperti ameba, mengambil makanan dan ukurannya juga bertambah. Apabila keadaan menjadi tidak cocok untuk pertumbuhan, organisme itu dapat menjadi tidak aktif. Kemudian jasad renik itu berubah sifatnya menjadi tingkat dorman yang dinamakan sklerotium  yang tebal lagi keras. Begitu keadaan untuk tumbuh memungkinkan, struktur itu kembali menjadi plasmodium.

Kapang lendir endoparasitik

              Organisme ini mempunyai plasmodium multinukleat lagi bugil yang berkembang didalam jaringan hidup tanaman inangnya. Infeksi terjadi bilamana zoospora menembus anak akar tanaman inangnya dan segera menjadi miksameba ( organism ameboid yang telanjang), yang tumbuh menjadi plasmodium. Bertambahnya ukuran plasmodium itu mengakibatkan akar-akar tanaman inang membengkak, oleh karena itu nama penyakitnya disebut akar bengkak. Selagi infeksi tersebut berlangsung, spora-spora pun terbentuk, dan menghuni sel-sel tanaman inang sampai sel-sel mati dan menjadi busuk. Kemudian spora-spora dibebaskan dan siap untuk menginfeksi bibit-bibit tanaman baru. Akar-akar tanaman inangnya antara lain kentang dan kubis, dapat mengakibatkan tanaman rusak dan kerdil serta diakhiri dengan kematian inang sebelum waktunya.

Kapang lendir jarring

              Jasad renik ini disebut demikian karena pada permukaan tempat tumbuhnya terdapat jarring halus yang berasal dari lendir yang dikeluarkannya. Sel-selnya sebagian besar berbentuk lonjong atau seperti gelendong. Jasad renik ini paling umum dijumpai pada ingkungan marin, disini mereka hidup sebgai parasit atau saprofit pada algae laut.

Kapang lendir seluler

              Organism ini hidup bebas dan ameboid, plasmodiumnya tidak multi nukleat. Daur hidupnya menarik. Mereka ada dimana-mana dalam tanah untuk mendapatkan bakteri yang menjadi makanannya.

Kerusakan yang disebabkan oleh kapang

Kapang mempunyai kisaran pH pertumbuhan yang luas, yaitu 1.5-11. Kebusukan makanan kaleng yang disebabkan oleh kapang sangat jarang terjadi, tetapi mungkin saja terjadi. Kebanyakan kapang tidak tahan panas sehingga adanya kapang pada makanan kaleng disebabkan oleh kurangnya pemanasan (under process) atau karena terjadi kontaminasi setelah proses. Kapang memerlukan oksigen untuk tumbuh sehingga pertumbuhan pada kaleng hanya mungkin terjadi apabila kaleng bocor.

Kapang lebih tahan asam, sehingga kapang sering membusukkan makanan asam, seperti buah-buahan asam dan minuman asam. Kapang seperti Bysochamys fulva, Talaromyces flavus, Neosartorya fischeri dan lain-lain telah diketahui sebagai penyebab kebusukan minuman sari buah kaleng dan produk-produk yang mengandung buah. Spora kapang-kapang ini ternyata mampu bertahan pada pemanasan yang digunakan untuk mengawetkan produk tersebut. Spora kapang ini tahan terhadap pemanasan selama 1 menit pada 92⁰C dalam kondisi asam atau pada makanan yang diasamkan.Akan tetapi untuk mencapai konsistensi yang seperti ini, kapang tersebut memerlukan waktu untuk membentuk spora, sehingga sanitasi sehari-hari terhadap peralatan sangat penting untuk mencegah pertumbuhan kapang ini dan pembentukan sporanya. Pada umumnya kapang yang tumbuh pada makanan yang diolah dengan panas tidak menyebabkan penyakit pada manusia.

Manfaat kapang dalam produksi pangan

·         Rhizopus Oligospora dan Rhizopus Oryzae  digunakan untuk membuat tempe dengan bahan dasar kedelai dan Oncom hitam dengan bahan dasar ampas tahu.

·         Neurospora sitophia digunakan untuk membuat Oncom merah dengan bahan dasar bungkil kacang tanah.

·         Aspergillus Oryzae unuk membuat kecap dan tauco dengan bahan dasar kedelai.

·         Penicililium roqueforti untuk membuat keju biru dengan bahan dasar susu.

·         P. camemberti untuk membuat keju camembert dengan bahan dasar susu.

2.      KHAMIR  (YEAST)

Penggunaan Khamir (Yeast) Dalam Makanan

Khamir (yeast) merupakan jasad renik (mikroorganisme) yang pertama yang digunakan manusia dalam industri pangan. Orang-orang Mesir zaman dahulu telah menggunakan yeast dan proses fermentasi dalam memproduksi minuman beralkohol dan membuat roti pada lebih dari 5000 tahun yang lalu.

Setelah ditemukannya mikroskop Louis Pasteur pada akhir tahun 1860 menyimpulkan bahwa yeast merupakan mikroba hidup yang bertindak sebagai agen dalam proses fermentasi dan digunakan sejak zaman dahulu untuk menaikan adonan roti. Tidak lama setelah penemuan tersebut, dilakukan upaya untuk mengisolasi yeast secara murni. Dengan kemampuan ini mulailah dilakukan produksi yeast secara komersial untuk keperluan pembuatan roti. Jenis yang dikembangkan adalah Saccharomyces cerevisiae yang disebut dengan Baker’s yeasts.

Sejak saat itu, perusahan roti, minuman dan para ahli mulai berupaya untuk memproduksi strain murni yeast yang tepat untuk keperluan industri yang disesuaikan dengan rasa dan keperluan kualitas serta karateristik lainnya. Sedangkan di Indonesia yang dikenal dengan ragi untuk tape sebenarnya ada yang tidak murni dari jenis yeast saja akan tetapi dicampur dengan jenis bakteri dimana disesuaikan dengan kebutuhan produk yang akan dihasilkannya.

Morfologi Khamir

Yeast adalah salah satu mikroorganisme yang termasuk dalam golongan fungi yang dibedakan bentuknya dari mould (kapang) karena berbentuk uniseluler. Reproduksi vegetatif pada khamir terutama dengan cara pertunasan. Sebagai sel tunggal yeast tumbuh dan berkembang biak lebih cepat dibanding dengan mould yang tumbuh dengan pembentukan filamen. Yeast sangat mudah dibedakan dengan mikroorganisme yang lain misalnya dengan bakteri, yeast mempunyai ukuran sel yang lebih besar dan morfologi yang berbeda. Sedangkan dengan protozoa, yeast mempunyai dinding sel yang lebih kuat serta tidak melakukan fotosintesis bila dibandingkan dengan ganggang atau algae.Dibandingkan dengan kapang dalam pemecahan bahan komponen kimia yeast lebih efektif memecahnya dan lebih luas permukaan serta volume hasilnya lebih banyak.

Yeast dapat dibedakan atas dua kelompok berdasarkan sifat metabolismenya yaitu bersifat fermentatif dan oksidatif. Jenis fermentatif dapat melakukan fermentasi alkohol yaitu memecah gula (glukosa) menjadi alkohol dan gas contohnya pada produk roti.

Sedangkan oksidatif (respirasi) maka akan menghasilkan CO₂ dan H₂O. Keduanya bagi yeast adalah dipergunakan untuk energi walaupun energi yang dihasilkan melalui respirasi lebih tinggi dari yang melalui fermentasi.

Dibandingkan dengan bakteri, yeast dapat tumbuh dalam larutan yang pekat misalnya larutan gula atau garam lebih juga menyukai suasana asam dan lebih bersifat menyukai adanya oksigen. Yeast juga tidak mati oleh adanya antibiotik dan beberapa yeast mempunyai sifat antimikroba sehingga dapat menghambat pertumbuhan bakteri dan mould.

Adanya sifat-sifat yang tahan pada lingkungan yang stress (garam, asam dan gula) maka dalam persaingannya dengan mikroba lain yeast lebih bisa hidup normal.

Kerusakan yang disebabkan oleh khamir

Khamir mempunyai kisaran pH pertumbuhan 1.5-8.5.Namun kebanyakan khamir lebih cocok tumbuh pada kondisi asam, yaitu pada pH 4-4.5, sehingga kerusakan oleh khamir lebih mungkin terjadi pada produk-produk asam. Suhu lingkungan yang optimum untuk pertumbuhan khamir adalah 25-30^oC dan suhu maksimum 35-47^oC.Beberapa khamir dapat tumbuh pada suhu 0^oC atau lebih rendah.Khamir tumbuh baik pada kondisi aerobik, tetapi khamir fermentatif dapat tumbuh secara anaerobik meskipun lambat.

Khamir hanya sedikit resisten terhadap pemanasan, dimana kebanyakan khamir dapat terbunuh pada suhu 60^oC.Jika makanan kaleng busuk karena pertumbuhan khamir, maka dapat diduga pemanasan makanan tersebut tidak cukup atau kaleng telah bocor.Pada umumnya kebusukan karena khamir disertai dengan pembentukan alkohol dan gas CO₂ yang menyebabkan kaleng menjadi kembung.Khamir dapat membusukkan buah kaleng, jam dan jelly serta dapat menggembungkan kaleng karena produksi CO₂.Seperti halnya kapang, khamir yang tumbuh pada makanan yang diolah dengan pemanasan tidak menyebabkan penyakit pada manusia.

Kelompok Khamir (Yeast)

1.       Kelompok yeast sejati (True yeasts)

Kelompok yeast sejati pada dasarnya termasuk kedalam kelas Ascomycetes, dengan ciri memiliki spora.Termasuk kedalam kelompok ini adalah berbagai spesies Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Zygosaccharomyces,Pichia, Hansenula, Debaryomyces dan Hanseniaspora. Sedangkan pada kelompok jenis yeast sejati ini spesies yang umum digunakan dalam industri adalah Saccharomycescerevisiae yaitu untuk pembuatan roti, minuman beralkohol, glyserol dan enzim invertase.

2.       Kelompok yeast yang liar (wild yeast)

Kelompok yeast ini tidak mempunyai spora.Yeast liar ini pertumbuhannya terkadang diharapkan ada yang tidak diharapkan dalam suatu fermentasi. Termasuk dalam kelompok yeast ini adalah Candida, Torulopsis,Brettanomyces, Rhodotorula, Trichosporon dan Kloeckera.

Perbedaan khamir dengan ragi

Khamir adalah mikroorganisme uniseluler yg msk kedlm kingdom fungi, sedangkan Ragi (starter) merupakan inokulum yang ditambahkan kedlm suatu substrat shg substrat tsb akan berubah atau mengalami fermentasi.

Contoh : tape & tempe mengandung lebih dari satu jenis mikroorganisme, baik khamir (saccharomycopsis fibuligera, saccharomycopsis malanga, pichia burtonii, sacharomyces cerevisiae,dan candida utilis), kapang (amylomyces rouxii, mucor sp) dan bakteri (pediococcus sp & bacillus sp)

Jadi, ragi ini mengandung lebih dari satu jenis mikroorganisme didalamnya termasuk khamir, kapang dan juga bakteri.

Manfaat Khamir dalam Produk Pangan

Dengan memperhatikan aktivitas yeast yang sangat reaktif dan beragam terhadap bahan makanan, maka dapat dikatakan yeast mempunyai potensi yang besar selain sebagai agen fermentasi, dapat memberi perubahan yang sangat signifikan baik dalam rasa, aroma maupun tekstur dari pangan tersebut. Seperti kita lihat selain pada pembuatan roti dan minuman yang beraroma alkohol, atau dari sayur dan buah fermentasi secara umum pemanfaatan yeast dalam mengembangkan produk pangan dapat diketahui seperti di bawah ini :

Ø  Susu dan produk olahannya

Produk	Yeast spesies
Susu segar, pasteurisasi	Rhodotorula spp., Candida famata, C. diffluens, C. curvata, Kluyveromyces marxianus, Cryptococcus flavus.
Mentega	Rhodotorula rubra, R. glutinis, Candida famata, C. diffluens, C. lipolytica, Cryptococcus laurentii.
Yogurt	Kluyveromyces marxianus, Candida famata, Debaryomyces hansenii, Saccharomyces cerevisiae, Hansenula anomala.
Keju Cottage dan segar	Kluyveromyces marxianus, C. lipolytica, Candida famata dan Candida yang lain, Debaryomyces hansenii, Cryptococcus laurentii, Sporobolmyces roseus.
Keju lunak dimatangkan dengan jamur (mold)	Kluyveromyces marxianus, Candida famata, Candida lipolytica, Pichia membranafaciens, P. fermentans, Debaryomyces hansenii, Saccharomyces cerevisiae, Zigosaccharomyces rouxii.

Ø  Daging dan produk olahannya

Produk	Yeast spesies
Daging segar merah dan unggas	Candida spp., Rhodotorula spp., Debaryomyces spp., Trichosporon (jarang diteliti).
Daging Domba beku	Cryptococcus laurentii, Candida zeylanoides, Trichosporon pullulans.
Daging kalkun beku	Cryptococcus laurentii, Candida zeylanoides.
Daging potong atau cincang	Candida lipolytica, C. zeylanoides, C. lambica, C. sake, Cryptococcus laurentii, Debaryomyces hansenii, Pichia membranaefaciens.
Daging yang diolah (sosis, ham)	Debaryomyces hansenii, Candida spp., Rhodotorula spp.

Perbedaan Kapang dan Khamir

Kapang dan khamir merupakan bagian dari fungi, namun ada hal yang membedakan diantara keduanya yaitu kapang merupakan jenis fungi multiseluler yang bersifat aktif karena merupakan organisme saprofit dan mampu memecah bahan – bahan organic kompleks menjadi bahan yang lebih sederhana. Di bawah mikroskop dapat dilihat bahwa kapang terdiri dari benang yang disebut hifa, kumpulan hifa ini dikenal sebagai miselium. Kapang tersebut mudah dijumpai pada bagian-bagian ruangan yang lembab, seperti langit-langit bekas bocor, dinding yang dirembesi air, atau pada perabotan lembab yang jarang terkena sinar matahari. Kapang melakukan reproduksi dan penyebaran menggunakan spora. Spora kapang terdiri dari dua jenis, yaitu spora seksual dan spora aseksual. Spora aseksual dihasilkan lebih cepat dan dalam jumlah yang lebih banyak dibandingkan spora seksual. Spora aseksual memiliki ukuran yang kecil (diameter 1 – 10 μm) dan ringan, sehingga penyebarannya umumnya secara pasif menggunakan aliran udara.

Sedangkan khamir merupakan jenis fungi uniseluler. Istilah khamir umumnya digunakan untuk bentuk-bentuk yang menyerupai jamur dari kelompok Ascomycetes yang tidak berfilamen tetapi uniseluler berbentuk ovoid atau spheroid. Bentuk khamir dapat sperikal sampai ovoid, kadang dapat membentuk miselium semu. Ukuran juga bervariasi. Struktur yang dapat diamati meliputi dinding sel, sitoplasma, vakuol air, globula lemak dan granula. Kebanyakan khamir melakukan reproduksi secara aseksual melalui pembentukan tunas secara multilateral ataupun polar. Reproduksi secara seksual menghasilkan askospora melalui konjugasi dua sel atau konjugasi dua askospora yang menghasilkan sel anakan kecil. Jumlah spora dalam askus bervariasi tergantung macam khamirnya.