Download - STERILISASI pengolahan pangan
LAPORAN PRAKTIKUMPERBENGKELAN
STERILISASI
Oleh :Dalli Yogyavenny Rachman
NIM A1H010053
KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONALUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS PERTANIANPURWOKERTO
2012
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sterilisasi merupakan proses untuk mematikan mikroba. Pada prinsipnya
ada 2 jenis sterilisasi yaitu sterilisasi total dan sterilisasi komersial. Sterilisasi
komersial yang ditetapkan di industri pangan merupakan proses termal. Karena
digunakan uap air panas atau air digunakan untuk media penghantar panas,
sterilisasi ini termasuk ke dalam sterilisasi basah.
Sterilisasi dapat digunakan pada alat dan bahan makanan. Sterilisasi alat
dapat dilakukan dengan beberapa cara, antara lain, dengan pemanasan dan
penguapan. Pemanasan dapat dilakukan dengan memasukkan alat yang telah
dibersihkan ke dalam oven dengan suhu 180oC selama 2 jam. Keadaan ini dapat
mematikan mikroorganisme dan spora. Selain itu,pemanasan juga dapat dilakukan
dengan menggunakan alat pensteril yang idsebut autoklaf. Alat dimasukkan pada
autoklaf pada suhu 121oC dan tekanan 15 atm/cm2 selama 15 menit. Sementara
itu, penguapan dilakukan dengan memasukkan alat yang akan disterilkan dan
telah dibungkus rapat ke dalam dandang selama 1 jam dengan suhu 100oC dan
diulang sebanyak 3 kali. Sterilisasi juga dapat dilakukan dengan menggunakan
autoklaf.
B. Tujuan
Tujuan praktikum kali ini yaitu:
1. Mengetahui prinsip-prinsip sterilisasi bahan pangan
2. Mengetahui perubahan-perubahan yang terjadi pada produk yang terjadi
pada produk/bahan akibat sterilisasi.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Sterilisasi sangat diutamakan baik alat-alat yang siap pakai maupun
medianya. Suatu alat atau bahan dikatakan steril apabila alat atau bahan tersebut
bebas dari mikroba baik dalam bentuk vegetatif maupun spora. Oleh karena itu,
bagi seorang pemula di bidang mikrobiologi sangat perlu mengenal teknik
sterilisasi, pembuatan media serta teknik penanaman, hal ini semua merupakan
dasar-dasar kerja dalam laboratorium mikrobiologi (Volk & Wheeler, 1993).
Alat yang akan digunakan dalam suatu penelitian atau praktikum harus
disterilisasi terlebih dahulu untuk membebaskan semua bahan dan peralatan
tersebut dari semua bentuk kehidupan. Sterilisasi merupakan suatu proses untuk
mematikan semua organisme yang terdapat pada suatu benda.
Proses sterilisasi dapat dibedakan menjadi 3 macam, yaitu penggunaan
panas (pemijaran dan udara panas); penyaringan; penggunaan bahan kimia
(etilena oksida, asam perasetat, formaldehida, dan glutaraldehida alkalin)
(Hadioetomo, 1993).
Sebelum melakukan percobaan dengan mikroorganisme, diperlukan proses
dekontaminasi terlebih dahulu untuk meminimalisir organisme yang aktif dari
suatu sistem bakteri atau virus. Dekontaminasi adalah proses menghilangkan atau
membunuh mikroorganisme sehingga objek aman untuk ditangani, tujuannya
untuk melindungi praktikan yang melakukan percobaan menggunakan bakteri
atau semacamnya. Ada beberapa metode dekontaminasi, yaitu:
1. Sterilisasi : proses penghancuran secara lengkap semua mikroba hidup dan
spora-sporanya.
2. Desinfeksi : metode untuk memusnahkan atau menghancurkan mikroorganisme
patogen.
3. Sanitasi : metode untuk mengurangi tingkat organisme yang hidup.
Beberapa mikroorganisme memiliki resistensi terhadap dekontaminan
kimia, seperti : bakteri vegetatif, jamur, dan virus yang mengandung lipida relatif
yang mudah didekontaminasi dengan senyawa kimia. Virus yang tidak
mengandung lipida dan bakteri berlapis lilin memiliki tingkat resistensi tinggi.
Resistensi terhadap dekontaminan kimia dipengaruhi beberapa faktor, seperti :
konsentrasi dari zat aktif, lamanya kontak, pH, suhu, kelembapan, dan kehadiran
senyawa organik. Inaktivasi mikroorganisme dengan dekontaminan kimia dapat
melalui mekanisme sebagai berikut: Koagulasi dan denaturasi protein Lisis Ikatan
dengan enzim atau destruksi substrat enzim Oksidasi Sterilisasi adalah suatu
proses penghancuran secara lengkap semua mikroba hidup dan spora-sporanya.
Ada 5 metode umum sterilisasi, yaitu :
1. Sterilisasi Uap (Panas Lembab)
2. Sterilisasi Panas Kering
3. Sterilisasi dengan Penyaringan (Filtrasi)
4. Sterilisasi Gas
5. Sterilisasi dengan Radiasi
Metode yang biasa digunakan untuk sterilisasi alat dan bahan pengujian
mikrobiologi adalah metode sterilisasi uap (panas lembab) dan metode sterilisasi
panas kering. Sterilisasi Uap (Panas Lembab). Sterilisasi Uap dilakukan
menggunakan autoclave dengan prinsipnya memakai uap air dalam tekanan
sebagai pensterilnya. Temperatur sterilisasi biasanya 121°C, tekanan yang biasa
digunakan antara 15-17,5 psi (pound per square inci) atau 1 atm. Lamanya
sterilisasi tergantung dari volume dan jenis. Alat-alat dan air disterilkan selama 1
jam, tetapi media antara 20-40 menit tergantung dari volume bahan yang
disterilkan.
A. Sterilisasi Uap
Sterilisasi uap dilakukan dengan autoklaf menggunakan uap air dalam
tekanan sebagai pensterilnya. Bila ada kelembapan (uap air) bakteri akan
terkoagulasi dan dirusak pada temperature yang lebih rendah dibandingkan bila
tidak ada kelembapan. Mekanisme penghancuran bakteri oleh uap air panas
adalah karena terjadinya denaturasi dan koagulasi.
B. Sterilisasi Panas Kering
Sterilisasi panas kering biasanya dilakukan dengan menggunakan oven
pensteril. Karena panas kering kurang efektif untuk membunuh mikroba
dibandingkan dengan uap air panas maka metode ini memerlukan temperature
yang lebih tinggi dan waktu yang lebih panjang. Sterilisasi panas kering biasanya
ditetapkan pada temperature 160-170oC dengan waktu 1-2 jam. Sterilisasi panas
kering umumnya digunakan untuk senyawa-senyawa yang tidak efektif untuk
disterilkan dengan uap air panas, karena sifatnya yang tidak dapat ditembus atau
tidak tahan dengan uap air. Senyawa-senyawa tersebut meliputi minyak lemak,
gliserin (berbagai jenis minyak), dan serbuk yang tidak stabil dengan uap air.
Metode ini juga efektif untuk mensterilkan alat-alat gelas dan bedah. Karena
suhunya sterilisasi yang tinggi sterilisasi panas kering tidak dapat digunakan
untuk alat-alat gelas yang membutuhkan keakuratan (contoh:alat ukur) dan
penutup karet atau plastik.
C. Sterilisasi dengan penyaringan
Sterilisasi dengan penyaringan dilakukan untuk mensterilisasi cairan yang
mudah rusak jika terkena panas atu mudah menguap (volatile). Cairan yang
disterilisasi dilewatkan ke suatu saringan (ditekan dengan gaya sentrifugasi atau
pompa vakum) yang berpori dengan diameter yang cukup kecil untuk menyaring
bakteri. Virus tidak akan tersaring dengan metode ini.
D. Sterilisasi gas
Sterilisasi gas digunakan dalam pemaparan gas atau uap untuk membunuh
mikroorganisme dan sporanya. Meskipun gas dengan cepat berpenetrasi ke dalam
pori dan serbuk padat. Sterilisasi adalah fenomena permukaan dan
mikroorganisme yang terkristal akan dibunuh. Sterilisasi gas biasanya digunakan
untuk bahan yang tidak bisa difiltrasi, tidak tahan panas dan tidak tahan radiasi
atau cahaya.
E. Sterilisasi dengan radiasi
Radiasi sinar gama atau partikel elektron dapat digunakan untuk
mensterilkan jaringan yang telah diawetkan maupun jaringan segar. Untuk
jaringan yang dikeringkan secara liofilisasi, sterilisasi radiasi dilakukan pada
temperatur kamar (proses dingin) dan tidak mengubah struktur jaringan, tidak
meninggalkan residu dan sangat efektif untuk membunuh mikroba dan virus
sampai batas tertentu. Sterilisasi jaringan beku dilakukan pada suhu -40 derajat
Celsius.
III. METODOLOGI
A. Alat dan Bahan
Alat dan Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah:
1. Susu cair
2. Buah
3. Jar gelas dengan tutupnya
4. Autoklaf
5. Panci
6. Penetrometer
7. PH meter
8. Termometer
B. Prosedur Kerja
Pada praktikum kali ini sterilisasi yang digunakan adalah sterilisasi dengan
uap air panas bertekanan atau yang sering dikenal dengan nama sterilisasi dengan
autoklaf. Autoklaf (Autoklave) yang dilengkapi dengan katup pengaman diisi
dengan air kemudian dimasukkan. Panaskan sampai mendidih dan dari katup
pengaman keluar uap air dengan lancer, lalu ditutup. Suhu akan naik sampai
121oC dan dibiarkan selama 15 menit (untuk industri pengalengan ada
perhitungan sendiri). Lalu dibiarkan dingin sampai tekanan normal dan klep
pengaman dibuka. Cara ini akan mematikan spora dengan cara penetrasi panas ke
dalam sel/spora sehingga lebih cepat.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
Sebelum proses sterilisasi
PanelisParameter
Warna Larutan Aroma Tekstur Rasa
Twinda 1 1 2 3 2
Sultan 1 1 4 3 2
Venny 1 1 3 3 2
Melli 1 1 3 3 2
Arif S. 1 1 3 3 2
Aditya 1 1 3 3 2
Rafika 1 1 3 3 2
Setelah proses sterilisasi
PanelisParameter
Warna Larutan Aroma Tekstur Rasa
Twinda 2 2 3 3 3
Sultan 1 2 2 31
1
Venny 2 2 3 3 3
Melli 1 1 3 3 3
Arif S. 2 2 3 3 2
Aditya 2 1 3 3 2
Rafika 2 2 2 3 1
Nilai rata-rata
∑ ParameterWarna Larutan Aroma Tekstur Rasa
Sebelum proses 1 1 3 3 2
Setelah proses 1,71 1,71 2,71 3 2,14
B. Pembahasan
Sterilisasi adalah suatu proses untuk membunuh semua jasad renik yang
ada, sehingga jika ditumbuhkan di dalam suatu medium tidak ada lagi jasad renik
yang dapat berkembang biak. Sterilisasi harus dapat membunuh jasad renik yang
paling tahan panas yaitu spora bakteri (Fardiaz, 1992).
Pada prinsipnya sterilisasi dapat dilakukan dengan 3 cara yaitu secara
mekanik, fisik dan kimiawi (Indra, 2008):
1. Sterilisai secara mekanik (filtrasi) menggunakan suatu saringan yang berpori
sangat kecil (0.22 mikron atau 0.45 mikron) sehingga mikroba tertahan pada
saringan tersebut. Proses ini ditujukan untuk sterilisasi bahan yang peka panas,
misal nya larutan enzim dan antibiotik.
2. Sterilisasi secara fisik dapat dilakukan dengan pemanasan & penyinaran.
a) Pemanasan
1. Pemijaran (dengan api langsung): membakar alat pada api secara langsung,
contoh alat : jarum inokulum, pinset, batang L, dll.
2. Panas kering: sterilisasi dengan oven kira-kira 60-1800C. Sterilisasi panas
kering cocok untuk alat yang terbuat dari kaca misalnya erlenmeyer,
tabung reaksi dll.
3. Uap air panas: konsep ini mirip dengan mengukus. Bahan yang
mengandung air lebih tepat menggungakan metode ini supaya tidak terjadi
dehidrasi.
4. Uap air panas bertekanan : menggunalkan autoklaf.
b) Penyinaran dengan UV
Sinar Ultra Violet juga dapat digunakan untuk proses sterilisasi, misalnya
untuk membunuh mikroba yang menempel pada permukaan interior Safety
Cabinet dengan disinari lampu UV
3. Sterilisaisi secara kimiawi biasanya menggunakan senyawa desinfektan antara
lain alkohol.
Proses sterilisasi dapat terjadi dengan cara memaparkan energi thermal
dalam bentuk panas kering/basah, zat kimia dlm wujud cair/gas, plasma maupun
radiasi terhadap suatu benda dalam rentang waktu tertentu, atau dengan cara
filtrasi menggunakan filter bakteri.
Faktor yang mempengaruhi sterilisasi uap adalah :
1. Waktu
Apabila mikroorganisme dalam jumlah besar dipaparkan terhadap uap jenuh
pada suhu yang konstan, maka semua mikroorganisme tidak akan terbunuh pada
saat bersamaan. Jumlah mikroorganisme yang bertahan hidup dapat diplot
terhadap waktu pemaparan dan akan menghasilkan kurva survivor (survivor
curve). Terminologi D-value digunakan untuk mendeskripsikan waktu yang
diperlukan untuk membunuh 90% mikroorganisme yang ada. Setiap
mikroorganisme akan memiliki D-value yang berbeda dan tentunya D-value akan
bergantung pada suhu.
2. Suhu
Peningkatan suhu akan menurunkan waktu proses sterilisasi secara dramatis.
Adanya perbedaan suhu yang digunakan untuk membunuh masing-masing
mikroorganisme dengan spesies yang berbeda. Namun hal ini tentu terjadi pada
keadaan dimana kondisi uap jenuh harus tetap dijaga.
3. Kelembapan
Efek penambahan daya bunuh pada sterilisasi uap disebabkan kelembapan
akan menurunkan suhu yang diperlukan agar terjadi denaturasi dan koagulasi
protein. Adanya cairan dalam uap mengindikasikan kualitas uap. Untuk proses
sterilisasi uap, kualitas uap yang diharapkan minimum 97%. Apabila kualitas uap
berada di bawah 97%, maka dianggap uap tidak jenuh, sehingga daya bunuh
mikroorganisme akan berkurang.
Alat yang dapat digunakan untuk sterilisasi yaitu:1. Autoklaf2. Oven3. Tyndilsasi4. Filter 5. Radiator
1. Sterilisasi panas dengan tekana atau sterilisasi uap (autoklaf). Pada saat
melakukan sterilisasi uap, kita sebenarnya memapakan uap jenuh pada
tekanan tertentu selama waktu dan suhu tertentu pada suatu objek,
sehingga terjadi pelepasan energi laen uap yang mengakibatkan denaturasi
atau koagulasi protein sel. Sterilisasi demikian merupakan sterilisasi
paling efektif dan ideal karena :
1. Uap merupakan pembawa (carrier) energy tertanal paling efektif
dan semua lapisan pelindung luar mikroorganisme dapat dilunakan,
sehingga memungkinkan terjadinya koagulasi.
2. Bersifat nontosik, mudah diperoleh dan relatife mudah dikontrol.
Penggunaan autoklaf ini harus dengan suhu 121oC selama
15 menit. Factor-faktor yang mempengaruhi sterilisasi uap ada 3
yaitu : waktu, suhu dan kelembaban.(Stefanus. 2006).
2. Sterilisasi panas kering (Oven)
Proses sterilisasi panas kering terjadi melalui mekanisme
konduksi panas. Panas akan diabsurpsi oleh permukaan luar alat
yang disterilkan, lalu merambat ke bagian dalam permukaan
sampai akhirnya suhu untuk sterilisasi tercapai. Sterilisasi panas
kering biasanya digunakan untuk alat-alat atau bahan dengan uap
tidak dapat penetrasi secara mudah atau untuk peralatan yang
terbuat dari kaca. Pada sterilisasi panas kering, pembunuhan
mikroorganisme terjadi melalui mikanisme oksidasi sampai-
sampai terjadinya koagulasi protein sel. Karena panas dan kering
kurang efektif dalam membunuh mikroba dari autoklaf, maka
sterilisasi memerlukan temperature yang lebih tinggi dan waktu
yang lebih panjang.(Stefanus. 2006)
3. Sterilisasi Tyndllisasi.
Metode ini berupa mendidihkan medium dengan uap
dengan beberapa menit saja. Sehabis didiamkan satu hari, selama
itu spora-spora sempat tumbuh menjadi bakteri vegetative. Maka
medium tersebut dididihkan lagi selama beberapa menit.
Akhirnya pada hari ketiga, medium tersebut dididihkan lagi,
sekali lagi. Dengan jalan demikian ini diperoleh medium yang
steril dan zat-zat organik yang terkandung didalamnya tidak
mengalami banyak perubahan seperti halnya pada cara yang
dilakukan oleh spallanzani (1729-1799).(Dwidjoseputro. 2005)
4. Sterilisasi dengan penyaringan (Filtrasi).
Medium disaring dengan saringan porselin atau dengan
tanah diatom. Dengan jalan ini, maka zat-zat organik tidak akan
mengalami penguraian sama sekali. Hanya sayang, virus tak dapat
terpisah dengan penyaringan semacam ini. Oleh karena itu,
sehabis penyaringan, medium masih perlu dipanaskan dengan
autoclave meskipun tidak selama 15 menit dengan teperatur
121oC. penyaringan dapat dilakukan juga dengan saringan yang
dibuat dari asbes. Saringan ini lebih murah dan lebih mudah
penggunaannya daripada parselin. Saringan asbes dapat dibuang
setelah dipakai, sedangkan saringan porselin terlalu mahal untuk
dibuang dan terlalu sulit dibersihkan.(Dwidjoseputro. 2005)
5. Sterilisasi radiasi
1. Ultraviolet
Ultraviolet merupakan gelombang
elektromagnetik dengan panjang gelombang 100-400 mm
dengan efek optimal pada 254 nm. Sumbernya adalah
lampu uap merkuri dengan daya tembus hanya 0,01-0,2
mm. ultraviolet digunakan untuk sterilisasi ruangan pada
penggunaan aseptic.
2. Jon
Mekanisme mengikutitori tumbukan yaitu sinar
langsung menghantam pusat kehidupan mikroba
(kromosom) atau secara tidak langsung dengan sinar
terlebih dahulu membentuk molekul dan mengubahnya
menjadi bentuk radikatnya yang menyebabkan terjadinya
reaksi sekunder pada bagian molekul DNA mikroba.
3. Gamma
Gamma bersumber dari Cu60 dan Cs137 dengan
aktivitas sebesar 50-500 kilo curie serta memiliki daya
tembus sangat tinggi. Dosis efektifitasnya adalah 2,5
MRad. Gamma digunakan untuk mensterilkan alat-alat
yang terbuat dari logam, kaet serta bahan sintesis seperti
pulietilen.(Ratna. 1985)
Pada hasil praktikum kali ini didapat kecenderungan perubahan pada
parameter yang dirasakan oleh panelis. Contohnya saja dari segi aroma, sebelum
disterilisasi panelis rata-rata mengatakan aroma kurang kuat, namun setelah
disterilisasi panelis mengatakan bahwa aromanya menjadi kuat dan tajam. Begitu
pula dengan parameter yang lain meskipun tidak signifikan namun tetap terjadi
perubahan menurut panelis. Rata-rata dari hasil yang didapat dalam praktikum ini
yakni pada warna rata-rata panelis menyampaikan tidak cerah, dari segi larutan
tidak jernih, aroma bisa dikatakan kuat, teksturnya sendiri lunak, serta rasanya
agak enak.
Selain itu pada praktikum kali ini terdapat kendala yang berupa pecahnya
botol yang berisi bahan ketika sedang disterilisasi yang diduga disebabkan oleh
kurang tepatnya prosedur saat menutup tutup botol tersebut sehingga udara di
dalam botol menguap dan botol menjadi pecah karena tidak kuat terhadap
tekanan.
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
1. Sterilisasi adalah suatu proses untuk membunuh semua jasad renik yang ada,
sehingga jika ditumbuhkan di dalam suatu medium tidak ada lagi jasad renik
yang dapat berkembang biak.
2. Prinsipnya sterilisasi dapat dilakukan dengan 3 cara yaitu secara mekanik,
fisik dan kimiawi
B. Saran
Sebaiknya asisten melakukan pengujian terlebih dahulu sebelum praktikan
melakukan praktikum agar tidak terjadi kegagalan dalam praktikum.
DAFTAR PUSTAKA
Dwijoseputro, D. 1994. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Malang: Djambatan.
Fardiaz, Srikandi. 1992. Mikrobiologi Pangan 1. PT Gramedia: Jakarta.
Hadioetomo, R.S. 1993. Mikrobiologi Dasar Dalam Prak k. Jakarta: Gramedia.
Hadioetomo, ratnasiri. 1990. Mikrobiologi Dasar dalam Praktik. Jakarta: UI Press
Sarles, dkk. 1956. Microbiology: General and Apphed. New York: Harper & Brothers
Schlegel, Hans G. 1994. Mikrobiologi Umum. Yogyakarta: UGM Press
Stanier, Y. R. dkk. 2001. The Microbial World. New Jersey: Prenticel Hall. Inc. EigleWood.
Suriawiria, U. 2005. Mikrobiologi Dasar. Jakarta: Papas Sinar Sinanti.
Tim Penyusun. 2012. Pedoman Praktikum Teknik pengolahan pangan. UNSOED: Purwokerto
Volk dan Wheeler. 1993. Mikrobiologi Dasar Jilid 1. Jakarta: Erlangga.