kinetika batch kel.8

Upload: nilamnurfazarasyid

Post on 12-Jul-2015

440 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Secara umum, sterilisasi merupakan suatu proses pemusnahan kehidupan khususnya mikrobia dalam suatu wadah ataupun peralatan laboratorium. Sesuai tujuan percobaan dalam percobaan ini diharapkan praktikan dapat membuat dan mensterilkan media dan alat yang akan digunakan. Sterilisasi dalam mikrobiologi adalah suatu proses untuk mematikan semua mikroorganisme yang terdapat pada atau di dalam suatu benda. Ada tiga cara utama yang umum dipakai dalam sterilisasi yaitu penggunaaan panas, penggunaan bahan kimia, dan penyaringan (filtrasi). Medium ialah bahan yang digunakan untuk menumbuhkan mikroorganisme di atas atau didalamnya. Sebelum menumbuhkan mikroorganisme, pertama-tama kita harus dapat memahami kebutuhan dasarnya lalu mencoba memformulasikan suatu medium yang memberikan hasil baik. Medium yang digunakan untuk menumbuhkan mikroba dapat diklasifikasikan berdasarkan pada komposisi (medium sintetis, semi sintetis, dan non sintetis), konsentrasi (solid medium, semi solid medium, dan broth medium), dan selektivitas (medium umum, selektif, diferensial, medium uji, dan medium diperkaya) (Waluyo, 2005).

1.2 Tujuan Mahasiswa diharapkan mampu : 1) Menguasai teknik sterilisasi media dengan menggunakan panas pada proses batch. 2) Memahami pengaruh variasi laju alir dan temperatur pada proses sterilisasi batch. 3) Menentukan nilai konstanta laju kematian mikroba (kd), Desimal reuction time atau destruction value (D), dan konstanta arhenius (Ed) pada proses sterilisasi.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Dasar Teori A. Sterilisasi Tujuan dari sterilisasi media dan peralatan adalah untuk mencegah kontaminasi dari produk akhir dan untuk menjamin bahwa semua nutrien yang ada diperuntukkan bagi pertumbuhan organisme yang dikehendaki. Sterilitas absolut atau mutlak dapat dicapai dengan mudah pada skala laboratorium dengan menggunakan otoklaf dalam waktu yang singkat. Kesukaran-kesukaran akan timbul bila melibatkan jumlah yang besar atau spora tunggal dalam suatu batch media secara teoritis dapat menyebabkan kontaminasi, kesukaran pada komponen media yang disebabkan pemanasan yang berkepanjangan dan adanya keperluan tambahan untuk sterilisasi jumlah yang besar dan karena rumitnya perekayasaan alatnya yang akan diisi dengan kultur mikroorganismenya. Untuk pemecahan masalah ini dapat diambil kompromi, yaitu kulturnya diolah secara bertahap dalam kondisi yang steril untuk menyediakan inokulum murni yang berada pada fasa eksponensial. Inokulum tersebut dipakai untuk inokulasi suatu batch media produksi (yang bersih) dengan harapan inokulumnya dapat mengalahkan pertumbuhan setiap kontaminan yang ada. Kondisi pertumbuhan yang selektif pun dapat menghambat kontaminasi, misalnya medianya yang bersifat asam (seperti pada kultur ragi), atau dapat digunakan organisme termofilik; pada produksi antibiotika, antibiotika sendiri bertindak sebagai pemecah selektif begitu antibiotiknya mulai terbentuk. Untuk membunuh jasad renik (mikroorganisne) dapat digunakan beberapa perlakuan fisik, misalnya dengan pemanasan basah, pemansan kering, radiasi, dan penyaringan dan lain-lain, yang dijelaskan sebagai berikut :1. Pemanasan Basah

Beberapa cara pemanasan basah dapat membunuh jasad renik terutama karena panas basah dapat menyebabkan denaturasi protein, termasuk enzim-enzim di dalam sel.2. Perebusan

Perebusan adalah pemanasan di dalam air mendidih atau uap air pada suhu 100 0C selama beberapa menit. tetapi banyak spora bakteri yang tahan panas dan masih hidup setelah perebusan selama beberapa jam.3. Pemanasan dengan tekanan.

Pengukusan dengan tekanan dapat dilakukan menggunakan otoklaf yaitu untuk membunuh spora bakteri yang paling tahan panas. Spora yang paling tahan panas akan mati

pada suhu 121 0C selama 15 menit. Suhu ini dapat dicapai pada permukaan laut menggunakan uap pada tekanan 15 psi dalam tekanan atmosfer berlebih.Kekuatan membunuh uap air panas disebabkan pada waktu kondensasi, pada bahan yang disterilisasi dilepaskan sejumlah besar panas laten. Pengerutan yang disebabkan oleh kondensasi menyebabkan penyerapan uap air baru yang berarti lebih banyak panas yang diserap. Untuk sterilisasi bahan cair, misalnya susu, dapat dilakukan pada suhu yang relatif tinggi dalam waktu yang sangat singkat, yaitu 135-150 0C selama 2-6 detik. Proses ini disebut proses UHT (Ultra High Temperature).

4. Tindalisasi.

Tindalisasi dilakukan dengan cara memanaskan medium atau larutan menggunakan uap selama satu jam setiap hari untuk tiga hari berturut-turut. Waktu inkubasi diantara dua proses pemanasan sengaja ditiadakan supaya spora dapat bergerminasi menjadi sel vegetative sehingga muadah dibunuh pada pemanasan berikutnya.5. Pasteurisasi.

Pasteurisasi adalah proses pemanasan pada suhu dan waktu tertentu di mana semua pathogen yang berbahaya bagi manusia akan terbunuh, misalnya bakteri penyebab tuberculosis dan bruselosis. Proses pasteurisasi biasanya dilakukan pada susu. Proses ini dapat mencegah penyakit yang disebabkan oleh streptokoki grup A (Streptococcus pyogenes). Pasteurisasi dapat dilakukan pada suhu yang relatif rendah dalam waktu yang relatif lama yaitu 65 0C selama 30 menit, atau pada suhu tinggi dalam waktu singkat yaitu 72 0C selama 15 detik. Beberapa bakteri vegetative yang tahan panas (termofil) dan spora tahan proses pasteurisasi. Setelah pasteurisasi produk harus didinginkan dengan cepat untuk mencegah pertumbuhan bakteri yang masih hidup.

6. Pemanasan Kering

Pemanasan kering kurang efektif untuk membunuh jasad renik dibandingkan dengan pemanasan basah. Berbeda dengan pemanasan basah yang menyebabkan denaturasi protein, pemanasan kering menyebabkan dehidrasi sel. Pemanasan kering juga menyebabkan oksidasi komponen-komponen di dalam sel. Pemanasan kering sering digunakan dalam sterilisasi peralatan gelas di laboratorim, di mana digunakan oven dengan suhu 160-180 0C.selama 1,5 2 jam dengan sistim udara statis. Jika yang digunakan oven yang dilengkapi dengan sirkulasi udara panas, dperlukan waktu setengahnya karena aliran udara panas kea lat-alat gelas akan lebih efisien.7. Radiasi

Sinar matahari yang dipancarkan langsung pada sel vegetative jasat renik dapat menyebabkan dapat menyebabkan kematian sel tersebut, sedangakan sporanya biasanya lebih tahan. Aktivitas bakterisidal dari sinar matahari tersebut diseabkan oleh bagian ultraviolet dari spectrum sinar. Sinar ultraviolet yang dipancarkan dari lampu uap merkuri sering digunakan untuk menyinari ruangan sehingga mengurangi kontaminasi jasad renik di udara, misalnya dalam ruangan inokulasi di laboratorium atau diruang pengolahan. Radiasi ultraviolet menyebabkan kesalahan dalam replikasi DNA, dan mempunyai aktifitas mutagenik pada sel-sel yang masih hidup.8. Radiasi ionisasi

Radiasi ionisasi adalah radiasi yang mengandung energi jauh lebih tinggi daripada sinar ultraviolet. Oleh karena itu, mempunyai daya desinfektan yang lebih kuat. Salah satu contoh radiasi ionisasi misalnya sinar gamma yang dipancarkan dai cobalt60,digunakan secara komersial untuk mensterilkan alat-alat kedokteran dan laboratorium. Jika digunakan untuk mensterilkan makanan, radiasi ionisasi mungkin dapat mempengaruhi cita rasa makanan, sedangakan jika digunakan untuk mensterilkan obat-obatan, hormone dan enzim mungkin dapat mempengaruhi potensi atau aktivitasnya.9. Penyaringan.

Penyaringan telah banyak digunakan untuk mensterilkan medium laboratorium dan larutan-larutan yang dapat mengalami kerusakan jika dipanaskan. Penyaringan dengan ukuran pori-pori 0,45 mikron atau kurang akan menghilangkan jasad renik yang terdapat di dalam larutan tersebut. Penyaringan yang banyak digunakan terbuat dari gelas sinter, film selulosa, dan asbestos atau penyaring Seitz. Pori-pori dari penyaring tersebut berkisar antara 0,22 sampai 10 mikron. Pori-pori yang lebih kasar biasanya digunakan untuk penjernihan sebelum digunakan pori-pori yang lebih halus, sehingga tidak terjadi penyumbatan. Penyaring yang biasa digunakan untuk bakteri tidak dapat menahan atau menyaring virus atau mikoplasma.10. Desinfektan dan Antiseptik

Desinfeksi adalah suatu proses untuk membunuh jasad renik yang bersifat patogenik dengan cara kimia atau fisik. Semua desinfektan efektif terhadap sel vegetative tetapi tidak selalu efektif terhadap sporanya. Antiseptis adalah suatu proses untuk menginaktifkan atau membunuh jasad renik dengan cara kimia. Bahan antiseptik mungkin bersifat membunuh bakteri dan fungi. Bahan kimia menimbulkan pengaruh yang lebih selektif terhadap jasad renik dibandingkan dengan perlakuan fisik seperti panas dan radiasi. Dalam memilih bahan kimia sebagai desinfektan atau antiseptic perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut:a) Sifat mikrosidal (membunuh jasad renik)

Spora pada umumnya lebih tahan daripada bentuk vegetative dan hanya beberapa desinfektan seperti halogen, merkurikhlorida, formalin, dan etilen oksida yang efektif terhadap spora. Mycobakteria sebaiknya digunakan alkohal dan fenol. Virus lebih tahan dibandingkan bakteri vegetative, dan dapat dibunuh dengan menggunakan halogen, oksidan, dan formalin. Komponen kimia yang bersifat membunuh jasad renik disebut mempunyai sifat bakterisidal (membunuh bakteri) atau fungisidal (membunuh fungi).

b) Sifat mikrostatik (menghambat pertumbuhan jasad renik).

Beberapa komponen kimia pada konsentrasi rendah tidak dapat membunuh jasad renik, tetapi hanya menghambat pertumbuhannya, misalnya senyawa tertentun yang terdapat pada rempah-rempah. Komponen tersebut disebut mempunya sifat bakteriostatik (menghambat pertumbuhan bakteri) atau fungistatik (menghambat pertumbuhan fungi). Komponen kimia yang bersifat membunuh lebih baik daripada yang hanya bersifat menghambat.c) Kecepatan penghambatan.

Komponen kimia mempunyai kecepatan pembunuh atau penghambatan yang berbeda-beda terhadap jasad renik. Beberapa komponen kimia bekerja dengan cepat, sedangakan komponen lainnya hanya efektif setelah beberapa menit, bahkan ada yang beberapa jam. Sel yang sedang tumbuh atau berkembang biak lebih sensitif dan mudah dibunuh dibandingkan dengan sel dalam keadaan istirahat atau statis.d) Sifat lain-lain.

Dalam pemilihan desinfektan harus diusahakan yang harganya tidak mahal, aktivitasnya tetap dalam waktu lama, larut dalam air, dan stabil dalam larutan. Juga perlu diperhatikan sifat racunnya, sifat iritasi pada kulit, dan warna yang ditinggalkannya. Beberapa komponen organic dapat menghambat kerja disinfektan, misalnya halogen, garam merkuri, dan deterjen kationik, sedangkan sabun dan deterjen anionic dapat membantu penyerapan.11. Koefisien Fenol

Koefisien fenol adalah kemampuan suatu disinfektan dalam membunuh bakteri dibandingkan dengan fenol. Cara mengujinya adalah dengan mengencerkan suatu kultur cair bakteri sebanyak 1:10 dengan larutan disinfektan yang akan diuji pada konsentrasi berbeda. Yang disebut titik akhir adalah konsentrasi terendah yang menghasilkan kultur steril setelah diinkubasikan selama 10 menit pada suhu 20 0C. Jadi jika suatu disinfektan mempunyai

koefisien fenol 40, berarti daya membunuhnya 40 kali dibandingkan dengan fenol. Untuk pengujian ini biasanya digunakan dua jenis bakteri yaitu Salmonella typhi (bakteri gram negative) dan Staphylococcus aureus (bakteri gram positif).

B. Jenis-jenis Sterilisasi Dalam upaya untuk mengurangi jumlah mikroba hingga menghilangkannya sama sekali dalam suatu bioproses, maka dapat dilakukan dengan beberapa cara, antara lain: 1. Sterilisasi Sistem Batch Sterilisasi sistem batch menggunakan uap panas ke dalam mantel fermentor atau coil yang terdapat pada bagian dalam fermentor untuk meningkatkan suhu dan kemudian air pendingin digunakan untuk mengembalikan bagian dalam fermentor ke suhu semula. Cara ini disebut metode tidak langsung. Atau dengan cara menghilangkan uap panas langsung ke dalam larutan medium (metode langsung). Metode langsung membutuhkan uap panas murni, yaitu bebas dari bahan kimia tambahan seperti senyawa antikarat yang panyak digunakan dalam proses produksi uap. Di samping itu, metode langsung akan mengakibatkan bertambahnya volume cairan media dalam fermentor karena adanya kondensasi uap yang digunakan.

Gambar Batch Sterilizer (Sumber Gambar : http://alibaba.com) Keuntungan:

Proses yang sederhana (Proses Pemanasan dan pendinginan dalam satu perioda) Biaya relatif murah Resiko bahan terkontaminasi kecil

Kekurangan : Proses pemanasan dan pendinginan berlangsung lambat Tingkat panas yang tinggi dapat menyebabkan kerusakan komponen nutrisi medium Kemungkinan terjadi penumpukan substrat dan produk di dalam tangki sterilizer 2. Sterilisasi Sistem Kontinyu Sebuah sistem untuk sterilisasi kontinyu memiliki kumparan (coil) yang dipakai cukup lama untuk membunuh semua mikroorganisme. Media yang berasal dari sebuah wadah dialirkan melalui exchanger, ditahan dalam kumparan, dan melewati kembali penukar panas untuk memanaskan media yang masih belum steril kemudian dikumpulkan dalam senuah fermentor steril. Desain ini akan bekerja hanya dengan penukar dengan area perpindahan panas yang tak terbatas karena tidak ada kekuatan pendorong untuk transfer panas. Sebuah desain yang asli akan memiliki satu penukar kecil lain untuk menaikkan suhu sampai yang diinginkan setelah penukar utama telah bekerja. Biaya sumber pemanasan tidaklah penting untuk unit pabrik skala kecil untuk sterilisasi kontinyu, karena injeksi uap langsung adalah proses yang sederhana. Sebuah penukar panas memerlukan air pendingin untuk mengembalikan kembali temperatur media ke temperatur semula (tidak panas).

Gambar Continuous Sterilizer (Sumber gambar : centermachinery.en.made-in-china.com)

Keuntungan:

Bisa menggunakan uap bervariasi sepanjang waktu sterilisasi (penggunaan uap yang efisien) Proses yang sederhana Waktu sterilisasi yang lebih pendek sehingga degradasi termal dari media sedikitDapat digunakan untuk media yang mengandung bahan padat tersuspensi Biaya lebih murah Mudah dibersihkan Pemanasan dan pendinginan lebih cepat

Kekurangan:

Tingginya permintaan untuk uap dalam waktu yang lebih singkat dari yang batch Konsentrasi media menjadi encer karena kondensasi uap Karena terdapat uap yang tersebar di media, sehingga uap yang digunakan harus bersih untuk menghindari kontaminasiDapat terbentuk buih saat pemanasan dan pendinginan Adanya kontak langsung antara media dan uap panas yang murni, yaitu bebas dari bahan anti karat.

Suhu tinggi untuk waktu yang singkat digunakan dalam mempersiapkan Media nutrisi untuk fermentasi industri dan di pasteurisasi susu, karena ini menyebabkan lebih sedikit

kerusakan biokimia dari kali lebih lama pada suhu yang lebih rendah. Ini memanfaatkan efek suhu pada energi aktivasi karena membunuh bakteri dipengaruhi oleh perubahan suhu yang lebih daripada penghancuran panas biokimia. C. Jenis-Jenis Mikroba 1. Escherichia coli

Escherichia coli atau biasa disingkat E. coli adalah salah satu jenis spesies utama bakteri gram negatif. Bakteri ini umumnya hidup pada rentang 20-40C, optimum pada 37C. Pada umumnya, bakteri ini hidup pada tinja, dan dapat menyebabkan masalah kesehatan pada manusia, seperti diare, muntaber dan masalah pencernaan lainnya. E. coli banyak digunakan dalam teknologi rekayasa genetika. Biasa digunakan sebagai vektor untuk menyisipkan gengen tertentu yang diinginkan untuk dikembangkan. E. coli dipilih karena pertumbuhannya sangat cepat dan mudah dalam penanganannya (Anonim, 2009). Kingdom Phylum Class Order/ordo Family Genus Species Bacteria Proteobacteria Gamma proteobacteria Enterobacteriales Enterobacteriaceae Eschericia E.coli

2. Bacillus subtilis

Gambar: Bacillus subtili Bacillus subtilis termasuk jenis Bacillus. Bakteri ini termasuk bakteri gram positif, katalase positif yang umum ditemukan di tanah. Bacillus subtilis mempunyai kemampuan untuk membentuk endospora yang protektif yang memberi kemampuan bakteri tersebut mentolerir keadaan yang ekstrim. Tidak seperti species lain seperti sejarah, Bacillus subtilis diklasifikasikan sebagai obligat anaerob walau penelitian sekarang tidak benar. Bacillus subtilis tidak dianggap sebagai patogen walaupun kontaminasi makanan tetapi jarang menyebabkan keracunan makanan. Sporanya dapat tahan terhadap panas tinggi yang sering digunakan pada makanan dan bertanggung jawab terhadap kerusakan pada roti. Bacillus subtilis selnya berbentuk basil, ada yang tebal dan yang tipis. Biasanya bentuk rantai atau terpisah. Sebagian motil dan adapula yang non motil. Semua membentuk endospora yang berbentuk bulat dan oval. Baccillus subtlis merupakan jenis kelompok bakteri termofilik yang dapat tumbuh pada kisaran suhu 45 C 55 C dan mempunyai pertumbuhan suhu optimum pada suhu 60 C 80 . Bacilus Subtilis ini awalnya bernama Vibro subtilis oleh Christian Gottfried Ehrenberg pada tahun 1835. Kemudian nama bacillus subtilis dikenalkan oleh Ferdinand Cohn pada 1872. B. subtilis telah digunakan sepanjang 1950 sebagai alternatif dari obat karena efek immunostimulatory sel dari masalah, yang pada pencernaan telah ditemukan secara signifikan untuk kekebalan aktivasi antibodi spesifik GM, IgG ,dan Iga keluarnya. Bakteri ini dipasarkan di seluruh Amerika dan Eropa dari 1946 sebagai immunostimulatory bantuan dalam usus dan perawatan dari penyakit urinary tract seperti Rotavirus dan Shigella, tetapi ditolak popularitasnya setelah pengenalan konsumen antibiotik murah walaupun

kurang menyebabkan reaksi alergi kesempatan yang cukup rendah dan racun normal flora usus. B. subtilis tidak dianggap sebagai manusia pathogen; dapat mencemari makanan tetapi jarang menyebabkan keracunan makanan. B. subtilis produces the proteolytic enzyme subtilisin . B. subtilis menghasilkan enzim proteolytic yang subtilisin. B. subtilis spores dapat hidup yang ekstrim pemanasan yang sering digunakan untuk memasak makanan, dan bertanggung jawab untuk menyebabkan kekentalan yang lengket, membenang konsistensi yang disebabkan oleh bakteri produksi panjang rantai polysaccharides dan manja dalam adonan roti.

3. Pseudomonas aeruginosa

Gambar: Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas aeruginosa adalah bakteri gram negatif aerob obligat, berkapsul, mempunyai flagella polar sehingga bakteri ini bersifat motil, berukuran sekitar 0,5-1,0 m. Bakteri ini tidak menghasilkan spora dan tidak dapat menfermentasikan karbohidrat. Pada uji biokimia, bakteri ini menghasilkan hasil negatif pada uji Merah Metil, dan Voges-Proskauer. Bakteri ini secara luas dapat ditemukan di alam, contohnya di tanah, air, tanaman, dan hewan. P. aeruginosa adalah patogen oportunistik Bakteri ini merupakan penyebab utama infeksi pneumonia nosokomial. Meskipun begitu, bakteri ini dapat berkolonisasi pada manusia normal tanpa menyebabkan penyakit. Ketika bakteri ini ditumbuhkan pada media yang sesuai, bakteri ini akan menghasilkan pigmen nonfluoresen berwarna kebiruan, piosianin. Beberapa strain Pseudomonas juga

mampu menghasilkan pigmen fluoresen berwarna hijau, yaitu pioverdin. Pseudomonas aeruginosa memproduksi katalase, oksidase, dan amonia dari arginin. Bakteri ini dapat menggunakan sitrat sebagai sumber karbonnya. Berikut ini klasifikasi Pseudomonas aeruginosa yaitu: Kingdom Filum Kelas Ordo Famili Genus Spesies Bacteria Proteobacteria Gamma Proteobacteria Pseudomonadales Pseudomonadaceae Pseudomonas Pseudomonas aeruginosa

D. Kinetika Kematian Mikroba Bailey & Ollis, (1986) menyatakan bahwa kematian jumlah mikroba oleh pemanasan dapat mengikuti persamaan linear orde -1. Persamaannya : N T Kd = jumlah mikroba = waktu pemanasan = konstanta laju kematian mikroba .(2.2) .(2.1)

Integrasi persamaan 2.1 menjadi : N0 Nt

= jumlah mikroba sebelum pemanasan pada t = 0 = jumlah mikroba setelah pemanasan periode t

Logaritma normal persamaan 2.2 memberikan korelasi linear terhadap waktu, .(2.3)

N0 sering disebut level kontaminasi (jumlah mikroba sebelum pemanasan kontaminasi mikroba sebelum disterilisasi ) dan Nt adalah level sterilisasi.

Dalam proses sterilisasi dikenal istilah decimal reduction time atau destruction value (D) yang didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan dalam meit pada suhu tertentu untuk mengurangi jumlah sel vegetative atau spora sehingga mikroba yang bertahan berkurang menjadi 1/10, sehingga persamaan 2.2 dapat dituliskan : .(2.4) .(2.5) Nilai konstanta laju kematian mikroba (kd) bergantung pada temperatur, mengikuti persamaan Arhenius: .(2.6) .(2.7) Apabila nilai ln kd dialurkan terhadap 1/T maka akan diperoleh sebuah garis lurus gradient Ed/R. Terdapat suatu perhitungan lain mengenai peluang mikroorganisme yang hidup setelah disterilisasi menggunakan cara dan selama waktu tertentu. Ketika sejumlah mikroorganisme terpapar terhadap suatu perlakuan sterilisasi seperti panas atau sinar UV, mereka tidak akan mati secara langsung spontan melainkan akan mati secara bertahap. Menurut Hogg (2005), secara teoretis dampak sterilisasi terhadap jumlah mikroorganisme yang homogen yaitu akan mematikannya secara eksponensial dengan kecepatan yang seragam. Hal tersebut dapat menghasilkan nilai persentase kematian mikroorganisme yang sama bertutut-turut. Misalnya terdapat bakteri sebanyak 1.000.000 sel dan 10% dari populasi akan mati setiap 5 detiknya akibat proses sterilisasi. Setelah berlangsung selama 5 detik jumlah sel menjadi 900.000 (1.000.000-100.000= 900.000), kemudian setelah 10 detik 10% nya lagi mati sehingga tinggal 810.000 (900.000-90.000= 810.000), selanjutnya setelah 15 detik 10% nya lagi mati dan menjadi 729.000 sel (810.000-81.000= 729.000).

1.000.000; 1.000.000-100.000 = 900.000 900.000; 900.000-90.000=810.000 810.000; 810.000- 81.000 = 729.000 729.000; 729.000- 72.900 = 656.100 dst. Data diatas jika dapat menghasilkan grafik eksponensial seperti di bawah ini.

Jika waktu diperpanjang, maka mikroorganisme yang hidup akan semakin berkurang dan menjadi nol (kurang dari satu). Namun dalam kenyataannya tidak semua jumlah mikroorganisme mati total. Oleh karena itu harus dijabarkan dalam bentuk kemungkinan atau peluang keberadaan (satu) sel mikroorganisme yang mampu bertahan hidup yang diekspresikaan dalam %. Bila plot grafik mikroorganisme yang dapat bertahan hidup diubah menjadi semi-log maka akan menjadi:

Pada grafik log mikroorganisme yang dapat bertahan diatas dapat dilihat jika waktu sterilisasi melebihi 6 satuan waktu (garis berpotongan) maka disimpulkan kurang dari satu sel yang selamat sehingga kemungkinan mikroorganisme yang masih hidup diasumsikan sebagai Tingkat Jaminan Sterilitas (Sterility Assurance Level/SAL) atau Reduksi Log Spora (Spore Log Reduction/SLR). SAL dan SLR adalah gambaran suatu tingkatan probabilitas satu sel selamat dari proses sterilisasi pada waktu tertentu. Misalnya pada waktu ke 7 dengan level keselamatan sebesar 0,1 menggambarkan terdapat kemungkinan 10% satu sel mampu selamat dari proses sterilisasi setelah waktu ke 7. Atau pada waktu ke 12 dengan level keselamatan sebesar 0,000001 menggambarkan terdapat kemungkinan hanya 0,0001% satu sel mampu selamat dari proses sterilisasi setelah waktu ke 12. Dalam penginterpretasian SAL, istilah lebih besar dari atau lebih tinggi dari menunjukkan lebih besarnya kemungkinan jaminan sterilitas yang berarti semakin kecilnya probabilitas satu sel untuk bertahan. Jadi pada umumnya suatu bahan berlabel steril diasumsikan bahwa satu sel memiliki kemungkinan 1:1.000.000 untuk bertahan dengan proses sterilisasi yang dilakukan (0,0001% kemungkinan) (Booth, 2008).

Menurut Hogg (2005), waktu kontak sterilisasi yang dibutuhkan untuk mematikan 90% (faktor dari 10) suatu populasi mikroorganisme disebut nilai reduksi desimal atau nilai D (Dvalue). Pada grafik diatas dapat dilihat bahwa rentang waktu dalam D-value mengurangi populasi mikroorganisme dari 10000 menjadi 1000. Jika proses sterilisasi diefisiensikan, misalnya panas ditambah, maka D-value akan berkurang yang berarti waktu untuk mematikan 90% populasi semakin singkat seperti yang terlihat pada graafik dibawah ini (terdapat penurunan D-value setelah suhu dinaikkan menjadi 65 C). Peningkatan temperatur yang dibutuhkan untuk menurunkan D-value dengan faktor 1/10 nya disebut sebagai Z-value.

Selain itu terdapat korelasi antara lamanya waktu sterilisasi dengan jumlah mikroorganisme sebelum sterilisasi. Semakin banyak jumlah sel maka semakin lama waktu sterilisasi walaupun memiliki D-value yang sama. Hal ini dapat digambarkan pada contoh populasi A, B dan C (jumlah awal populasi C>B>A).

Sementara itu untuk sterilisasi menggunaakan iradiasi terdapat penentuan khusus untuk mengetahui dosis iradiasi yang tepat dengan mengetahui D-Value (D10)-nya. Dalam hal ini D10 adalah dosis radiasi yang dibutuhkan untuk menguraangi populasi mikroorganisme menjadi 1/10 dari jumlah awal. Seperti yang terlihat pada grafik dibawah ini, jumlah mikroorganisme turun dari 100 menjadi 10. Nilai D10 ini sangat bervariasi pada setiap jenis mikroorganisme (Hogg, 2005).

Jadi ulasan prinsip diatas dapat digunakan untuk mengetahui kemungkinan mikroorganisme selamat dari proses sterilisasi sehingga kita bisa menentukan waktu yang sesuai untuk sterilisasi suatu produk.

E. Teknik Aseptik

Sebelum mulai membiakan mikroba, pertama-tama harus mempertimbangkan bagaimana cara menghindari kontaminan. Mikroba terdapat dimana-mana, tersebar di udara atau pada permukaan suatu benda, oleh karena itu harus dilakukan sterilisasi media segera setelah disiapkan, yang biasa dilakukan dengan pemanasan. Hal ini perlu dilakukan untuk menghilangkan mikroba kontaminan. Maka semua bahan dan alat yang bersentuhan dengan suatu biakan murni harus steril. Teknik yang digunakan dalam pencegahan kontaminasi selama membuat dan mensterilkan medium kultur disebut Teknik aseptik. Penguasaan teknik ini diperlukan dalam keberhasilan laboratorium mikrobiologi dan hal tersebut merupakan salah satu metode permulaan yang dipelajari oleh ahli mikrobiologi pemula (gambar 6-9).

Gambar 6-9. Teknik aseptik pemindahan biakan mikroorganisme (sumber: http://google.com)

Kontaminan asal udara sering terdapat dalam medium, karena udara selalu mengandung partikel debu tempat komunitas mikroba. Transfer aseptik suatu biakan dari satu tabung medium ke tabung lainnya biasa dilakukan dengan menggunakan jarum inokulasi atau ose yang disterilkan dengan cara membakar di atas api. Biakan juga dapat dipindahkan dari permukaan lempeng agar, sebagai tempat perkembangan koloni dimana sel mengalami pertumbuhan dan pembelahan. Metode utama yang digunakan untuk memperoleh kultur murni dari komunitas mikroba yang mengandung beberapa mikroba yang berbeda dilakukan dengan memilih kolonikoloni yang terpisah dan menggoreskan pada lempeng agar dengan metode gores, sehingga diperoleh koloni mikroba yang murni.

BAB III PERCOBAAN 3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Bahan yang digunakan Biakan Saccharomyces cerevisiae dalam media cair sebanyak 300 ml Methylen blue Alkohol Air es Media untuk inokulum GYEA (untuk 1L) Glukosa 20 gr Aquadest 1L 3.2.2 Alat yang digunakan Beaker glass 1000 ml 2 buah Waterbath Hotplate Tabung reaksi steril 20 buah Termometer Mikroskop Counting chamber Kaca preparat +coverglass 5 buah Pembakar spiritus Pipet tetes 5 buah Pipet ukur 10 ml steril 5 buah Pipet ukur 1 ml steri 10 buah

3.2

Prosedur Kerja

500 ml air

T1 (550C)

5 ml

5 ml

5 ml

5 ml

5 ml

Methylen blue

Amati jumlahsel hidup dan sel mati di bawah mikroskop

Lakukan secara duplo

Panaskan selama t1 (20 detik)

biakan

es

Methylen blue

Amati jumlahsel hidup dan sel mati di bawah mikroskop

Ulangi untuk waktu pemanasan t2, t3, t4, dan t5

Ulangi untuk temperatur pemanasan T2, T3, T4 dan T5

BAB IV DATA PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN 4.1 Data Pengamatan

Sterilisasi Batch Temperatur 1 = 55C No Waktu (detik) 1 2 3 4 No 1 2 3 4 No 1 2 3 4 No 1 2 3 4 20 40 60 80

Jumlah sel hidup 70 54 40 37

Jumlah sel mati 16 36 48 54

Jumlah sel total 86 90 88 91

Temperatur 2 = 60C Waktu (detik) 20 40 60 80 Jumlah sel hidup 44 43 36 22 Jumlah sel mati 27 39 43 61 Jumlah sel total 71 82 79 83

Temperatur 3 = 65C Waktu (detik) 20 40 60 80 Jumlah sel hidup 23 19 16 12 Jumlah sel mati 34 41 62 70 Jumlah sel total 57 60 80 82

Temperatur 4 = 70C Waktu (detik) 20 40 60 80 Jumlah sel hidup 21 17 12 8 Jumlah sel mati 52 65 75 83 Jumlah sel total 73 82 87 91

4.2

PerhitunganPerhitungan ln T1 = 55oC t1= 20 detik --- > ln t2 = 40 detik ---> ln t3= 60 detik ---> ln t4 = 80 detik ---> ln untuk variasi suhu berbeda

= ln = ln = ln = ln

= -0,206 = -0,511 = -0,788 = -0,900

T2 = 60oC t1 = 20 detik --- > ln t2 = 40 detik ---> t3 = 60 detik ---> t4 = 80 detik ---> T2 = 65oC t1 = 20 detik --- > ln t2 = 40 detik ---> t3 = 60 detik ---> t4 = 80 detik --->

= ln = ln = ln = ln

= -0,478 = -0,645 = -0,786 = -1,328

ln ln ln

= ln = ln = ln = ln

= -0,907 = -1,149 = -1,609 = -1,922

ln ln ln

T2 = 70oC t1 = 20 detik --- > ln t2 = 40 detik ---> t3 = 60 detik ---> t4 = 80 detik --->

= ln = ln = ln = ln

= -1,246 = -1,574 = -1,981 = -2,431

ln ln ln

Grafik ln

terhadap waktu untuk T = 55 oC

Kurva ln Nt/No vs waktu0 -0.2 ln No/Nt -0.4 -0.6 -0.8 -1 -1.2 waktu (detik) Series1 Linear (Series1) 0 50 100 y = -0.0118x - 0.0115 R = 0.9645

Perhitungan Kd: y = -0,011x - 0,011 R = 0,964 Berdasarkan persamaan ln Kd = -(-0,011) = 0,011 = - Kd x t, maka:

Grafik ln

terhadap waktu untuk T = 60 oC

Kurva ln Nt/No vs waktu0 -0.2 -0.4 ln No/Nt -0.6 -0.8 -1 -1.2 -1.4 waktu (detik) 0 50 100 y = -0.0135x - 0.1365 R = 0.891

Series1 Linear (Series1)

Perhitungan Kd: y = -0,013x - 0,136 R = 0,891 Berdasarkan persamaan ln Kd = -(-0,013) = 0,013 = - Kd x t, maka:

Grafik ln

terhadap waktu untuk T = 65 oC

Kurva ln Nt/No vs waktu0 0 -0.5 ln No/Nt -1 Series1 -1.5 -2 -2.5 waktu (detik) Linear (Series1) 50 100 y = -0.0175x - 0.5205 R = 0.9873

Perhitungan Kd: y = -0,017x - 0,520 R = 0,987 Berdasarkan persamaan ln Kd = -(-0,017) = 0,017 = - Kd x t, maka:

Grafik ln

terhadap waktu untuk T = 70 oC

Kurva ln Nt/No vs waktu0 0 -0.5 -1 ln No/Nt -1.5 -2 -2.5 -3 waktu (detik) 20 40 60 80 100 y = -0.0198x - 0.8175 R = 0.9952 Series1 Linear (Series1)

Perhitungan Kd: y = -0,019x - 0,817 R = 0,995 Berdasarkan persamaan ln Kd = -(-0,019) = 0,019 = - Kd x t, maka:

Tabel Kd, Ln Kd, dan 1/T untuk Sterilisasi Batch Kd 0,01 0,013 0,017 0,019 ln Kd -4,605 -4,343 -4,074 -3,963 1/T 0,018 0,017 0,015 0,014

Grafik ln Kd terhadap 1/T untuk sterilisasi Batch

Kurva ln Kd vs 1/T-3.9 -4 -4.1 -4.2 ln Kd -4.3 -4.4 -4.5 -4.6 -4.7 1/T Series1 Linear (Series1) 0 0.005 0.01 0.015 0.02 y = -155.3x - 1.7614 R = 0.9726

Perhitungan Ed: Berdasarkan persamaan :

Maka, Ed Ed

= -155,3 = 155,3 x 0,082 = 12,7346 liter atm/mol K

Perhitungan desimal reduction time atau destruction value (D)

D (Destruction Value) D1 D2 D3 D4 230,258 177,122 135,446 121,189

BAB V PEMBAHASAN VIA SITI MASLUHAH (101411030) Praktikum kali ini adalah melakukan teknik sterilisasi media secara kontinyu. Sterilisasi didefinisikan sebagai penghilangan/destruksi semua bentuk hidup yang ada pada bahan/produk yang dikehendaki. Suatu bahan dapat dikatakan steril apabila bebas dari mikroorganisme hidup yang patogen maupun tidak baik dalam bentuk vegetatif walaupun bentuk nonvegetatif (spora). Proses sterilisasi dapat dilakukan dengan menggunakan proses fisik atau dengan menggunakan bahan kimia. Pada percobaan kali ini praktikan melakukan sterilisasi dengan proses fisik yaitu dengan pemanasan. Praktikum sterilisasi ini diantaranya bertujuan menguasai teknik sterilisasi media dengan menggunakan panas pada proses batch, memahami pengaruh temperature terhadap kematian mikroba dan menentukan nilai konstanta laju kematian mikroba (Kd), Desimal reduction time atau destruction value (D), dan konstanta Arhenius (Ed) pada proses sterilisasi. Proses sterilisasi batch memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan sterilisasi kontinyu diantaranya proses pemanasan dan pendinginan pada sterilisasi batch dapat dilakukan dalam satu perioda waktu strerilisasi, biaya peralatan relatif murah dan resiko bahan terkontaminasi sangat kecil. Prinsip kerja teknik sterilisasi secara batch ini adalah dengan pemanasan media pada temperature sterilisasi selama waktu tertentu yang diperlukan untuk proses sterilisasi dan selanjutnya didinginkan kembali. Pengaruh panas lembap di dalam proses sterilisasi ialah mengkoagulasikan protein-protein mikroba (termasuk enzim-enzimnya) dan

menginaktifkannya secara searah tak terbalikkan). Pada praktikum sterilisasi dilakukan pengamatan terhadap jumlah mikroorganisme yang hidup dan jumlah mikroorganisme yang mati setelah melalui proses pemanasan dan pendinginan. Percobaan dilakukan dengan cara memindahkan biakkan ke dalam lima tabung reaksi dengan jumlah yang sama (dilakukan secara aseptis), yang kemudian dilakukan pemanasan dengan variasi suhu yaitu 55C, 60C, dan 65C dan 70C masing-masing dengan variasi waktu 20, 40, 60, dan 80 detik. Sampel biakan yang sudah disterilisasi selanjutnya diamati dibawah mikroskop. Dalam pengamatan dengan mikroskop, mikroba yang hidup dan yang mati dapat dibedakan dengan memberikan metilen blue, dimana sel mikroba yang mati memiliki dinding sel yang rusak dan dapat

menyerap warna metilen blue tersebut. Sehingga dibawah kaca mikroskop, bakteri yang mati akan berwarna biru. Beberapa faktor yang mempengaruhi daya tahan mikroba terhadap panas diantaranya berapa lama spesies berada didalam suhu tersebut dan berapa tinggi suhu tersebut. Kemudian konstanta laju kematian mikroba dapat ditentukan dengan cara memplot nilai ln perbandingan jumlah sel mikroba yang hidup dengan jumlah total mikroba terhadap waktu sterilisasi. Dari kurva tersebut diperoleh persamaan linier dimana slope/kemiringan dari persamaan tersebut merupakan konstanta laju kematian mikroba. Nilai Kd untuk variasi suhu pada sterilisasi batch adalah : 0,01; 0,013; 0,017; 0,019. Berdasarkan hasil tersebut semakin tinggi suhu yang digunakan saat sterilisasi semakin banyak pula jumlah mikroba yang terdestruksi. Hal ini ditunjukkan dengan kenaikan nilai Kd seiring kenaikan suhu. Selain itu, terdapat faktor lain yang mempengaruhi sterilisasi yaitu kepadatan muatan, volume cairan, dan ukuran wadah yang dipakai. Umumnya bahan yang memakan tempat dan mendekati kedap air memerlukan pemanasan lebih lama. Volume media di dalam botol atau labu jangan sampai melebihi dua pertiga tinggi tinggi wadah. Wadah sterilisasi yang berukuran kecil semakin baik digunakan. Sebagai contoh jika ingin mensterilkan lima liter media lebih baik menggunakan lima labu yang masing-masing berisi satu liter media daripada menggunakan satu labu yang berisi lima liter media. Volume yang lebih kecil memerlukan waktu sterilisasi yang lebih pendek, sehingga pada percobaan kali ini digunakan tabung reaksi. Jadi, lamanya siklus sterilisasi disesuaikan dengan ukuran dan jumlah wadah. Konstanta Arhenius (Ed) dapat ditentukan dengan cara memplot nilai ln kd terhadap 1/T. Dari kurva tersebut diperoleh persamaan y = -155,3x - 1,761 dan dengan persamaan diperoleh nilai Ed dimana nilai Ed merupakn nilai slope dikalikan dengan R (negatif tetapan gas ideal yang bernilai 0,082 lt Atm/mol K). Maka didapatlah konstanta arhenius sebesar 12,7346 liter atm/mol K. Dari data Kd dapat ditentukan nilai Decimal Reduction Time atau Destruction Value (D). Destruction Value (D) untuk variasi suhu yaitu :

D (Destruction Value) D1 (55oC) 230,258

D2 (60oC) D3 (65oC) D4 (70oC)

177,122 135,446 121,189

Berdasarkan tabel diatas dapat disimpulkan bahwa nilai Decimal Reduction Time (D) berbanding terbalik dengan suhu (semakin tinggi suhu semakin kecil nilai Decimal Reduction Time).

YUNIAR WIDIYANTI(101411031) Praktikum yang dilakukan oleh praktikan kali ini adalah melakukan teknik sterilisasi media secara batch. Sterilisasi batch merupakan proses yang relatif sederhana karena proses pendinginan dan pemanasan dapat dilakukan dalam satu periode sterilisasi. Proses sterilisasi secara batch dapat dilakukan dengan panas ataupun tanpa panas, praktikum yang dilakukan kali ini adalah termasuk metode sterilisasi dengan menggunakan panas. Panas yang diberikan dimaksudkan untuk mengurangi atau mengeliminasi semua bentuk yang hidup

(mikroorganisme). Pada umumnya, apabila suhu sterilisasi yang digunakan tinggi, maka waktu yang dibutuhkan untuk mematikan sel vegetatif dan spora dari mikroba akan semakin singkat. Namun, hal tersebut juga dipengaruhi oleh jenis dari mikroorganisme yang akan dieliminasi, karena masing-masing mikroorganisme mempunyai ketahanan yang berbedabeda terhadap panas (temperature) yang tinggi. Sebagai contoh, mikroba yang membentuk spora akan mempunyai ketahanan yang cukup tinggi terhadap penggunaan panas yang tinggi jika dibandingkan dengan beberapa jenis mikroba yang lain. Pada praktikum kali ini mikroorganisme yang digunakan adalah Saccharomyces cerevisiae yang ditumbuhkan dalam media cair yang berisi glukosa 20 gr yang dilarutkan dalam 1L air aquadest. Proses sterilisasi dilakukan dengan variasi suhu dan waktu yang berbeda, yaitu 550C, 600C, 650C, 700C pada 20 detik, 40 detik, 60 detik dan 80 detik dengan tujuan untuk mengetahui temperature terhadap kematian mikroba. Apabila pada akhir proses sterilisasi jumlah mikroba yang hidup masih tinggi/banyak, maka proses sterilisasi tersebut dapat dikatakan tidak berjalan dengan baik dan optimal. Proses sterilisasi yang dilakukan pada praktikum kali ini juga bertujuan untuk mendapatkan nilai konstanta laju kematian mikroba (kd), Decimal reduction time /destruction value (D) dan konstanta Arrhenius (Ed). Nilai-nilai tersebut dapat dihitung dengan sebelumnya mengetahui terlebih dahulu Nt (jumlah mikroba yang hidup stelah proses sterilisasi berlangsung) dan No (jumlah mikroba yang hidup sebelum proses sterilisasi berlangsung). Jumlah dari mikroba yang hidup sebelum dan sesudah proses sterilisasi dapat diketahui dengan menghitung jumlah mikroorganisme yang hidup di bawah mikroorganisme per sudut pandang dari praktikan. Air es disediakan untuk mendinginkan setelah melewati proses pemanasan sebagai prinsip dari metode sterilisasi batch dengan menggunakan panas. Di bawah mikroskop, untuk membedakan antara sel mikroba yang hidup dan yang mati perlu ditambahkan zat pewarna, yaitu Methylen blue. Dengan menggunakan Methylen blue, sel

mikroba yang hidup dan sel mikroba yang mati akan lebih mudah diamati dimana sel yang berwarna biru yang terlihat di bawah mikroskop merupakan sel yang mati dan sel yang tidak berwarna merupakan sel yang hidup. Hal ini dikarenakan, pada sel yang mati aktivitas dinding selnya dapat menyerap zat warna (methylen blue) sedangkan pada sel yang hidup tidak. Berdasarkan hasil perhitungan, semakin tinggi suhu yang digunakan maka jumlah sel mikroba yang hidup akan semakin berkurang atau jumlah sel mikroba yang mati semakin banyak. Setelah jumlah dari sel hidup dan sel yang mati diketahui, maka selanjutnya nilai dari konstanta laju kematian (kd) dapat dihitung dengan sebelumnya membuat grafik antara ln Nt/No terhadap variasi waktu yang digunakan dalam proses sterilisasi yaitu 20, 40, 60 dan 80 detik dimana nilai kd tersebut bergantung pada temperature. Dari persamaan garis yang dihasilkan dari grafik, maka didapat nilai konstanta laju kematian (kd) yang merupakan slope (m) dari persamaan garis tersebut. Berikut adalah nilai kd pada beberapa variasi temperature:

T (0C) 55 60 65 70

Kd 0,01 0,013 0,017 0,019

Nilai dari Decimal reduction time/ destruction value (D) yang didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan pada temperature tertentu untuk mengurangi jumlah sel vegetatif atau spora sehingga mikroorganisme yang bertahan menjadi 1/10 dari jumlah awal dapat diketahui dengan menggunakan persamaan: D= ,

dengan nilai kd yang telah diketahui pada perhitungan sebelumnya Maka, nilai Decimal reduction time / destruction value (D) yang diperoleh adalah: D (Destruction Value) D1 D2 230,258 177,122

D3 D4

135,446 121,189

Selanjutnya, nilai dari konstanta Arrhenius dihitung dengan terlebih dulu dibuat grafik antara ln kd terhadap 1/T. Nilai dari gradien (slope/m) dari persamaan garis pada grafik adalah sama dengan Ed/R. Maka, nilai dari konstanta Arrhenius dapat dihitung dari slope tersebut dikalikan dengan R(0,082 L.atm/mol.K). Dari hasil perhitungan, maka nilai dari konstanta Arrhenius adalah 12,7346 liter atm/mol K

Yusuf Zaelana (101411032)

Percobaan yang dilakukan oleh praktikan yaitu kinetika kematian mikroba dan teknik sterilisasi media secara batch. Percobaan ini dilakukan untuk menentukan Nilai konstanta laju kematian mikroba (Kd), decimal reduction time atau destruction value (D), dan konstanta Arhenius (Ed) pada proses sterilisasi. Teknik sterilisasi yang digunakan yaitu secara batch dimana proses sterilisasi yang dilakukan cukup sederhana, karena proses pemanasan serta pendinginan dapat dilakukan sekaligus, tetapi membutuhkan waktu pemanasan dan pendinginan yang lebih lama dari sterilisasi kontinyu. Sampel mikroba yang digunakan dalam percobaan ini yaitu biakan ragi Saccaromyces cerevisiae yang dipipet sebagai sampel dalam beberapa tabung reaksi lalu disterilisasi dengan cara memanaskan pada temperature yang berbeda-beda yaitu 55oC, 60oC, dan 65oC dan rentang waktu sterilisasi bervariasi yaitu 15 detik, 30 detik, 45 detik, dan 60 detik. Kemudian tabung sampel hasil pemanasan dipindahkan ke dalam bejana berisi es untuk proses pendinginan. Setelah itu sampel hasil sterilisasi dicek menggunakan mikroskop untuk menghitung jumlah sel yang hidup, mati ataupun jumlah sel total. Sebelumnya, sampel diteteskan diatas kaca preparat kemudian ditambahkan methylen blueyang berfungsi untuk mengencerkan dan mewarnai sel agar memudahkan pengamatan menggunakan mikroskop. Berdasarkan pengamatan, sel yang hidup terlihat berwarna bening yang membuktikan bahwa dinding selnya masih baik sehingga methylen blue tidak masuk ke dalam sel.Sedangkansel yang mati dinding sel nya telah rusak sehingga methylen blue dapat masuk dengan mudah ke dalam sel yang membuat warna sel menjadi terlihat biru. Dari teori referensi dan hasil percobaan dapat dinyatakan bahwa semakin meningkat suhu dan semakin lama waktu sterilisasi maka semakin berkurang jumlah sel yang bertahan hidup setelah sterilisasi. Kinetika kematian jumlah mikroba oleh sterilisas i dapat ditentukan dengan mengalurkan ln terhadap waktu pemanasan(t) dalam grafik. Kemudian akan

diperoleh konstanta laju kematian mikroba atau nilai Kd sebagai slope. Dari hasil perhitungan dan grafik,diperoleh nilai Kd sebagai berikut.

Temperatur (T) 55oC 60oC 65oC 70oC

Kd 0,011 0,013 0,017 0,019

Berdasarkan data Kd diatas, diketahui bahwa semakin tinggi suhu sterilisasi maka semakin besar konstanta laju kematian mikroba. Dengan diketahui nilai Kd, maka dapat ditentukan desimal reduction time atau destruction value(nilaiD) yaitu dengan persamaan . Di dapat nilai D dari hasil perhitungan pada tiap suhu yaitu sebagai berikut. D (Destruction Value) D1 D2 D3 D4 230,258 177,122 135,446 121,189

Berdasarkan data D diatas, diketahui bahwa semakin tinggi suhu sterilisasi maka semakin sedikit waktu yang dibutuhkan untuk mengurangi jumlah sel vegetatif atau spora sehingga mikroba yang bertahanberkurangmenjadi 1/10. Kemudian dengan diketahuinya nilai Kd, dapat ditentukan pula nilai Ed yaitu dengan cara mengalurkan lnKd terhadap 1/T dalam grafik sehingga berdasarkan persamaan berikut : , maka diperoleh nilai Ed sebesar12,7346 liter atm/mol K.

BAB VI PENUTUP 6.1 1. 2. Kesimpulan Semakin tinggi suhu maka jumlah mikroba yang mati semakin bertambah. Nilai konstanta laju kematian mikroba (kd) adalah 0,01;0,013; 0,017; 0,019 yang bervariasi tergantung pada temperature. 3. Nilai Decimal reduction time / destruction value (D) adalah 230,258; 177,122; 135,446; 121,189. 4. Nilai konstanta Arrhenius adalah 12,7346 liter atm/mol K.

DAFTAR PUSTAKA

Achmad

Dinoto.

2007.

Media

Agar.

Ide

Besar

Istri

Peneliti.

Http://www.nvtech.com (Diakses tanggal 13 November 2011) Sastramihardja, Ibrahim. 1985. Pengantar Rekayasa Mikroba. Institut Teknologi Bandung: Bandung Booth, A. F. 2008. Microbiological Consideration for Sterilization Process Development. Pharmaceuticals Microbiology Forum Newsletter. Vol.14 (1). p.2-4 Hogg, Stuart. 2005. Essential Microbiology. John Wiley and Sons, Ltd. http://translate.google.co.id/translate?hl=id&langpair=en|id&u=http://www.rpi.edu/dept/che m-eng/Biotech-Environ/FERMENT/steriliz.htm (Diakses tanggal 14 November 2011) http://analisispengujianmutupangan.blogspot.com/2011/01/menghitung-kematianmikrobamikroorganis.html (Diakses tanggal 16 November 2011) Rahayu, Diah. 2006. http://dyah-dyahrahayu.blogspot.com/2011/10/dasar-bioproses-ivsterilisasi.html (Diakses tanggal 15 November 2011)

LAPORAN PRAKTIKUM BIOPROSES

KINETIKA MIKROBA DAN TEKNIK STERILISASI SECARA BATCHDisusun untuk memenuhi salah satu tugas Mata Kuliah Bioproses

Pembimbing Kelompok Penyusun

: Ir.Unung Leoanggraini, MT : VIII : Muhammad Iqbal S (101411019) Via Siti Masluhah Yuniar Widiyanti Yusuf Zaelana (101411030) (101411031) (101411032)

Kelas Jurusan

: II-A : Teknik Kimia

Tanggal Praktikum Tanggal Penyerahan

: 17 November 2011 : 24 November 2011

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG TEKNIK KIMIA 2011