Secara umum jenis bakteri lebih cepat pertumbuhannya dibanding dengan jenis mikroba yang lain, namun bakteri bukan merupakan pioneer dalam dekomposisi bahan organik.
Bakteri tidak dapat memecah senyawa kompleks, bakteri baru aktif jika senyawa kompleks telah terdekomposisi oleh jenis fungi menjadi bentuk yang lebih sederhana.
Kelompok fungi yang terdiri dari kapang dan khamir (yeast) merupakan jenis dekomposer pioneer yang dapat memecah senyawa-senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana.
Jenis-jenis fungi bersel banyak (mushroom) termasuk jenis pioneer dalam proses dekomposisi bahan organik.
Berdasarkan proses dekomposisi, dekomposer dapat dibedakan menjadi 3 (tiga) kelompok mikroba. Pertama, mikroba aerob merupakan jenis yang membutuhkan oksigen untuk aktivitas hidupnya.
Jenis-jenis ini akan berkembang dengan baik pada kondisi cukup tersedia oksigen. Kedua, kelompok mikroba yang dalam hidupnya tidak memerlukan oksigen disebut kelompok anaerob.
Kelompok ini pertumbuhannya akan optimum pada kondisi tanpa oksigen. Ketiga, jenis kelompok di antara dua jenis tersebut yaitu jenis mikroba yang dalam perkembang-biakannya membutuhkan jumlah oksigen yang terbatas, jenis ini disebut aerob fakultatif.
a) Kapang
Kapang adalah mikroba bersel tunggal berupa benang- benang halus yang disebut hifa, kumpulan hifa disebut miselium, dan berkembang biak dengan spora atau membelah diri.
Kapang mempunyai kisaran pH pertumbuhan yang luas, yaitu 1,5-11,0. Sebagian besar kapang dapat hidup pada aw> 0.70 serta tidak tahan panas, kapang memerlukan oksigen untuk tumbuh dan lebih tahan asam.
Spora kapang dapat tahan sampai 920 C selama 1 menit dalam kondisi asam. Akan tetapi untuk mencapai konsistensi yang seperti itu, kapang tersebut memerlukan waktu untuk membentuk spora.
b) Khamir
Khamir disebut juga ragi adalah mikroba bersel tunggal berbentuk bulat lonjong dan memperbanyak diri melalui pembentukan tunas atau askospora, tetapi tidak membentuk benang–benang miselium 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.
Kebanyakan khamir dapat hidup pada aw>0.80. Suhu lingkungan yang optimum untuk pertumbuhan khamir adalah 25-30oC dan suhu maksimum 35-47oC.
Beberapa khamir dapat tumbuh pada suhu 0oC 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 77oC. Oleh karena itu, khamir dapat dengan mudah dibunuh dengan suhu pasteurisasi.
Pada umumnya pertumbuhan khamir ditandai dengan pembentukan alkohol dan gas CO2.Seperti halnya kapang, khamir yang tumbuh pada makanan yang diolah dengan pemanasan tidak menyebabkan penyakit pada manusia.
c) Bakteri
Bakteri adalah mikroba bersel tunggal yang memiliki dinding sel, berkembang biak dengan membelah diri dan mempunyai empat bentuk utama yaitu kokus (bulat), basil (seperi batang), koma dan spiral.
Kebanyakan bakteri dapat hidup pada aw >0.90, sehingga kerusakan oleh bakteri terutama terjadi pada produk-produk yang berkadar air tinggi. Beberapa bakteri memerlukan oksigen untuk pertumbuhannya yang disebut bakteri aerobik.
Untuk beberapa bakteri lainnya, oksigen bersifat racun. Bakteri ini dinamakan anaerob. Contoh bakteri yang bersifat anaerobik adalah clostridium.
Ada juga bakteri yang dapat tumbuh pada kondisi tanpa dan dengan adanya oksigen. Kelompok ini disebut fakultatif anaerobik, contohnya Bacillus.
Suhu merupakan salah satu faktor lingkungan terpenting yang mempengaruhi pertumbuhan dan kehidupan bakteri. Berdasarkan suhu optimum pertumbuhannya, bakteri dapat dibedakan atas tiga grup, yaitu:
- Psikrotropik: suhu optimum 14-20oC, tetapi dapat tumbuh lambat pada suhu refrigerator (4oC). Kelompok bakteri psikotropik yang penting pada makanan kaleng adalah Clostridium botulinum tipe E dan strain non-proteolitik tipe B dan F.
- Mesofilik: suhu optimum 30-37oC. Suhu ini merupakan suhu normal gudang. Clostridium botulinum merupakan salah satu contoh mikroorganisme kelompok ini.
- Termofilik: suhu optimum kebanyakan termofilik adalah 45-60oC. Jika spora bakteri tidak dapat bergerminasi dan tidak tumbuh di bawah suhu 50oC, bakteri tersebut disebut obligat termofil. Jika tumbuh pada kisaran suhu 50-66oC atau pada suhu yang lebih rendah (38oC), bakteri ini disebut fakultatif termofilik. Beberapa obligat termofil dapat tumbuh pada suhu 77oC dan bakteri ini sangat resisten terhadap pemanasan (121oC selama 60 menit). Bakteri termofilik tidak memproduksi toksin selama pertumbuhannya pada makanan. Contoh bakteri dari kelompok ini adalah Bacillus stearothermophilus. Pertumbuhan bakteri ditentukan oleh kondisi pH lingkungannya. Bakteri mempunyai kisaran pH pertumbuhan lebih sempit dibandingkan dengan kapang dan khamir, yaitu antara 4,0-8,0. Kebanyakan bakteri tidak dapat tumbuh pada pH di bawah 4,0 dan di atas 8,0. Makanan yang mempunyai pH <4.0 akan semakin awet karena praktis bakteri tidak dapat tumbuh.
Nilai pH atau keasaman makanan dipengaruhi oleh asam yang terdapat pada makanan tersebut. Keasaman ada dalam makanan dapat terjadi secara alamiah, misalnya pada buah-buahan asam; atau terbentuk selama fermentasi, misalnya yoghurt, pikel, sayur asin dan sebagainya.
Nilai pH minimum untuk pertumbuhan mikroorganisme kadang-kadang dipengaruhi oleh jenis asam yang terdapat dalam makanan tersebut.
Sebagai contoh, beberapa Laktobasili dapat tumbuh pada pH yang lebih rendah jika asam yang terdapat pada makanan tersebut berupa asam asetat atau asam laktat. Bakteri dapat berbentuk sel vegetatif atau sel sporanya.
Pada umumnya sel vegetatif bakteri lebih sensitif terhadap panas dibanding sel sporanya, sehingga sel vegetatif bakteri lebih mudah dihancurkan dibandingkan sel sporanya.
Sel vegetatif bakteri dapat dihancurkan dengan proses pasteurisasi, sedangkan sel spora umumnya dapat dihancurkan dengan proses sterilisasi.
Pembentukan spora bakteri adalah salah satu tahap istirahat dalam siklus kehidupan bakteri. Spora bakteri adalah struktur tahan terhadap keadaan lingkungan yang ekstrim, misalnya keadaan kering, pemanasan, keadaan asam da sebagainya.
Beberapa spora bakteri tahan pada suhu air mendidih (100oC) selama 16 jam. Spora yang tahan panas juga tahan terhadap perlakuan kimia.
Beberapa spora bakteri tahan lebih dari tiga jam dalam larutan disinfektan yang biasa digunakan di industri pangan. Bakteri yang tidak membentuk spora atau sel vegetatif dengan mudah dapat di-inaktivasi dengan sanitiser.
