Inaktivasi Biofilm Bacillus cereus dengan Sanitaiser Komersial Berbasiskan Asam Perasetat

Abstract

Bacillus cereus menjadi perhatian bagi industri pangan karena berpotensi membentuk biofilm pada permukaan stainless steel (SS). Spora B. cereus yang bertahan selama pengolahan pangan dapat bergerminasi jika terpapar kondisi menguntungkan, maka dapat membentuk biofilm yang umumnya memilki resistensi terhadap panas maupun senyawa sanitaiser. Beberapa senyawa sanitaiser yang efektif menginaktivasi biofilm telah banyak dijabarkan pada literatur, salah satunya adalah asam perasetat. Asam perasetat terbuat dari campuran hidrogen peroksida dan asam asetat. Asam perasetat termasuk ke dalam golongan oksidan kuat. Mekanisme asam perasetat dalam menginaktivasi bakteri diduga dengan mendenaturasi protein dan mengganggu permeabilitas dinding sel. Asam perasetat banyak digunakan pada permukaan peralatan maupun pangan segar karena tidak memiliki dampak toksikologi. Penggunaan asam perasetat dalam proses sanitasi meningkat karena termasuk ke dalam senyawa yang tergolong aman, sebab hasil dekomposisinya berupa asam asetat dan air yang tidak menimbulkan dampak buruk pada lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kemampuan sanitaiser komersial berbasis asam perasetat dalam menginaktivasi biofilm Bacillus cereus, menentukan konsentrasi dan waktu kontak optimal untuk menghasilkan penurunan biofilm terbesar, serta mengamati perubahan struktur biofilm oleh perlakuan sanitaiser berbasiskan asam perasetat. Sanitaiser komersial yang digunakan meliputi MT Peroxy 404 HC® (A; asam perasetat), MT Oxyquart 405® (B; asam perasetat dan quat), Bioclean 510® (C; asam perasetat, quat, air alkali dan hidrogen peroksida), MT Oxyquart 408® (D; asam perasetat, quat, dan air alkali), Bioclean 500® (E; asam perasetat, air alkali, dan hidrogen peroksida), acidified peroxyacetic acid (F; asam perasetat dan air asam), dan alkalized peroxyacetic acid (G; asam perasetat, air alkali, dan NaCl). Penelitian ini terbagi menjadi 3 tahap. Tahap pertama adalah untuk memperoleh informasi mengenai sanitaiser komersial berbasiskan asam perasetat yang mampu membunuh B. cereus pada konsentrasi yang direkomendasikan oleh produsen. Tahap kedua adalah mengevaluasi efektivitas sanitaiser komersial terpilih terhadap biofilm B. cereus. Tahap ketiga adalah untuk mengamati morfologi bofilm B. cereus setelah perlakuan sanitaiser. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semua sanitaiser yang diuji mampu menghambat B. cereus. Pemaparan biofilm B. cereus pada pelat SS dengan sanitaiser komersial B yang mengandung asam perasetat dan quat atau F yang mengandung asam perasetat dan air asam efektif menurunkan densitas biofilm B. cereus. Sanitaiser B yang dipaparkan selama 5 menit pada konsentrasi 200 ppm menghasilkan reduksi tertinggi terhadap biofilm B. cereus dan menyebabkan kerusakan morfologi yang diduga menginaktivasi bakteri biofilm B. cereus.

Bacillus cereus becomes the concern for the food industry because it has the potential to form biofilms on stainless steel (SS) surfaces. Spores of B. cereus that survive during food processing can germinate if exposed to favorable conditions, and can form biofilms which generally resistance to heat and sanitary compounds.Several sanitizing compounds that are effective in inactivating biofilms have been described in the literature, one of which is peracetic acid. Peracetic acid is made from a mixture of hydrogen peroxide and acetic acid. Peracetic acid belongs to the group of strong oxidants. The mechanism of peracetic acid in inactivating bacteria is thought to be by denaturing proteins and disrupting cell wall permeability. Peracetic acid is widely used on the surface of equipment and fresh food, because it has no toxicological impact. The use of peracetic acid in the sanitation process is increasing because it is included in a compound that is classified as safe, because the decomposition products are acetic acid and water which do not have a negative impact on the environment. This study aimed to evaluate the ability of peracetic acid-based commercial sanitizer in inactivating Bacillus cereus biofilm, determine the optimal concentration and contact time to obtain the greatest biofilm reduction, and observe changes in the biofilm structure by the treatment of peracetic acid-based sanitizer. Commercial sanitizers used include MT Peroxy 404 HC® (A; peracetic acid), MT Oxyquart 405® (B; peracetic and quatic acid), Bioclean 510® (C; peracetic acid, quat, alkaline water and hydrogen peroxide), MT Oxyquart 408® (D; peracetic acid, quat, and alkaline water), Bioclean 500® (E; peracetic acid, alkaline water, and hydrogen peroxide), acidified peroxyacetic acid (F; peracetic acid and acidic water), and alkalized peroxyacetic acid ( G; peracetic acid, alkaline water, and NaCl). This research is divided into 3 stages. The first stage was to obtain information on commercial peracetic acid based sanitizers capable of killing B. cereus at concentrations recommended by the manufacturer. The second stage was to evaluate the effectiveness of the selected commercial sanitaiser against B. cereus biofilm. The third stage was to observe the morphology of B. cereus with scanning electron microscopy after sanitizing treatment. The results showed that all tested sanitizers were able to inhibit B. cereus. Exposure of B. cereus biofilms on SS plate with sanitizer B containing peracetic acid and quat or F containing peracetic acid and acidic water was effective in reducing the density of B. cereus biofilms. Sanitizer B exposed for 5 minutes at 200 ppm resulted in the highest reduction of B. cereus biofilms and caused morphological damage which was thought to inactivate B. cereus bacteria biofilms.