`

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Semua makhluk hidup termasuk manusia sangat membutuhkan air

bersih.. Kebutuhan akan air bersih semakin lama semakin meningkat

sesuai dengan kenaikan jumlah penduduk dan keperluan penduduk itu

sendiri. Oleh karena itu terobosan-terobosan baru selalu dilakukan untuk

mendapatkan sumber air yang memenuhi persyaratan yang telah

ditetapkan.

Secara biologis, air untuk dikonsumsi harus bebas dari kandungan

mikroorganisme yang dapat menimbulkan kerugian bagi manusia. Oleh

karena itu, percoban ini penting dilakukan untuk melakukan pemeriksaan

terhadap suatu sampel air.

I.2. Tujuan Percobaan

1. Mampu menghitung jumlah koloni dalam air.

2. Mampu menentukan growth rate dan doubling time pertumbuhan

koloni

3. Mampu membandingkan radius perkembangan mikroba dengan

desinfektan berbeda.

I.3. Manfaat Percobaan

1. Mahasiswa mampu mengetahui jumlah koloni dalam air.

2. Mampu menentukan growth rate dan doubling time pertumbuhan

koloni

3. Mahasiswa mampu membandingkan radius perkembangan mikroba

dengan desinfektan berbeda.

1

`

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Mikroorganisme air

Air tanah mengandung zat organik dan anorganik, yang merupakan

tempat yang baik bagi kehidupan mikroorganisme. Kandungan

mikroorganisme dalam air tanah tergantung dari kedalaman air tersebut

diperoleh. Air permukaan banyak mengandung mikroorganisme karena

terkena kontak langsung dengan udara. Mikroorganisme autotrof

merupakan mikroorganisme pertama dalam air yang mengandung zat

organik.

Air dapat merupakan medium pembawa mikroorganisme patogenik

yang berbahaya bagi kesehatan. Oleh karena itu untuk mencegah

2

`

penyebaran penyakit melalui air perlu dilakukan kontrol terhadap polusi

air.. Mikroorganisme patogen yang dapat mencemari kualitas air ada

banyak diantaranya , Salmonella typhi, Clostridium prefringens,

Leptospira, Escherichia coli, Shigella dysentriae, dan masih banyak lagi.

(Sastrawijaya, 2000)

II.2. Persyaratan Standar Kualitas Air

Persyaratan standardisasi kualitas air minum menurut PP RI No. 20 thn 1990 mencakup 4 kualitas, yaitu:

1. Kualitas Fisik

- Air layak minum tidak boleh terlihat kasat mata yang

menyebabkan air menjadi keruh. Batas maksimum kekeruhan air

adalah 5 NTU (Nepherumerik Turbidity Units)

- Air tidak boleh mengandung bahan kimia (klorin, kalsium

karbonat, dan lain-lain) dan mikroorganisme (plankton maupun

bakteri) yang menyebabkan warna berubah. Batas maksimum yang

diperbolehkan adalah 15 TCU (True Color Units)

- Air tidak berbau dan berasa karena air murni tidak berbau jika

dicium dan tidak memiiki rasa. Jika air berbau dan berasa maka air

tersebut mengandung mikroorganisme, bahan mineral, gas terlarut

seperti CO2, H2S, NH3 dan bahan organiklainnya seperti limbah

rumah tangga (minyak, lemak, sisa makanan)

- Temperatur air tidak boleh mempunyai deviasi suhu lebih dari 3oC

dari suhu udara.

2. Kualitas Kimia

- Air tidak boleh memiliki pH diluar batas 6,8 – 8,5

- Tingkat kesadahan yang diperbolehkan dibawah 500 ppm

- Tak mengandung desinfektan dan hasil sampingnya, seperti

dichlorometane, kadar yang diperbolehkan 2 mg/lt

3. Kualitas Biologi

- Bakteri E. Colli dan Fecal colli tidak boleh ada dalam air minum,

kadar maksimumnya adalah 0 dalam 100 ml air mnum.

3

`

II.3. Sifat Koloni

Koloni merupakan sekumpulan dari bakteri-bakteri yang sejenis

yang mengelompok menjadi satu dan membentuk suatu koloni-koloni.

Sifat-sifat koloni terbagi menjadi 2, yakni sifat secara umum dan

khusus. Masing-masing sifat umum dan khusus koloni diantaranya :

a. Sifat Umum Koloni

Sifat-sifat umum pada koloniialah :

1. Bentuk : ada koloni yang bulat, ada yang memanjang, ada yang

tepinya rata, ada yang tepinya tidak rata.

2. Besar-kecilnya koloni : ada koloni yang melebar sampai menutup

permukaan medium.Ada pula koloni yang hanya serupa suatu titik.

3. Kenaikan permukaan : ada koloni yang rata saja dengan permukaan

medium, ada pula yang timbul, yaitu menjulang tebal di atas

permukaan medium.

4. Warna : kebanyakan koloni bakteri itu berwarna keputihan atau

kekuning-kuningan, akan tetapi ada juga koloni yang kemerah-

merahan, coklat, jingga, biru, hijau, ungu.

5. Kepekatan : ada koloni yang lunak seperti lendir, ada yang lunak

seperti mentega, ada yang keras dan kering.

b. Sifat Khusus Koloni

Sifat-sifat umum pada koloni ialah :

1. Dalam medium padat

Sifat koloni pada agar-agar lempengan bentuknya titik bulat,

terbentang tidak teratur seperti akar, kumparan. Permukaan koloni

dapat datar, timbul teratur, cembung melengkung, membukit kebawah,

yang utuh dan berombak juga ada.

2. Dalam medium cair

Medium cair diperoleh dengan tidak mencampurkan agar-agar gelatin

kepadanya. Dalam medium cair, bakteri akan berbeda-beda.

Permukaan medium dapat memperlihatkan adanya serabut selaput.

(Dwidjoseputro, 2012)

4

`

II.4. Faktor yang Mempengaruhi Mikroorganisme

Mikroorganisme tidak dapat beradaptasi di berbagai tempat,

mikroorganisme hanya dapat berkembang pada keadaan tertentu,

diantaranya :

1. Temperatur

Temperatur optimum merupakan temperatur terbaik pada pertumbuhan

mikroorganisme. Pada temperatur yang sangat tinggi akan terjadi

denaturasi protein sedangkan pada temperatur yang sangat rendah

aktivitas enzim akan berhenti. Temperatur optimum pada

mikroorganisme biasanya 26- 27 oC.

2. Medium

Medium yang digunakan harus memiliki zat yang dibutuhkan, yaitu

protein, lemak, karbohidrat, vitamin, dll. Media yang cocok untuk

bakteri adalah yang isotonik terhadap isi sel bakteri. Jika larutan

hipertonik maka akan mengalami plasmolisis. Medium yang cocok

untuk bakteri salah satunya adalah media Agar Kentang Dektrosa

(PDA). PDA merupakan media tumbuh mikrobiologi yang terbuat dari

potato infusion dan dextrosa dan paling banyak digunakan untuk

tumbuh jamur dan bakteri yang mana menyerang atau membusukkan

tanaman hidup.

3. Pengaruh Sinar

Kebanyakan bakteri tidak akan berfotosintesis tapi sinar dengan

panjang gelombang lebih pendek seperti sinar UV dan sinar X sangat

berbahaya dan dapat membunuh bakteri.

4. Pengaruh mekanik

Untuk mematikan bakteri dibutuhkan tekanan 6000 atm dan untuk

menghentikan bakteri dibutuhkan 600 atm.

5. Faktor kimia

5

`

Penggunaan desinfektan bakterisida dapat membunuh bakteri.

Biasanya kerusakan akibat proses oksidasi, koagulasi, dispersi dan

tegangan muka.

6. pH

Umumnya bakteri tidak suka hidup di pH yang terlalu basa dan mereka

cenderung untuk hidup di pH netral (pH= 7) atau sedikit basa (pH =

7,4)

(Fadhli, 2013)

II.5. Metode Perhitungan Jumlah koloni

Jumlah koloni dapat diketahui dengan menggunakan perhitungan

jumlah koloni, hal ini bertujuan untuk mengetahui seberapa banyak jumlah

koloni dalam satu aliran air. Metode perhitungan koloni terdapat 2 metode,

diantaranya:

a. Perhitungan dengan SPC

Standart Plate Count (SPC) digunakan untuk menentukan kepadatan

bakteri heterotrof fakultatif aerob. Dalam percobaanini pengukuran secara

empiris karena bakteri dapat membentuk koloni rantai kelompok. Dasar

SPC adalah membuat suatu seri pengenceran bahan dengan kelipatan 10.

Setelah inkubasi, dilihat jumlah koloni tiap periode dapat digunakan coloni

encounter yang dilengkapi dengan register. Perhitungan dan pencatatan

koloni pada plate sesegera mungkin setelah periode ini sampai selesai. Bila

perhitungan ditunda, plate harus disimpan pada suhu 5-10oC dan tak boleh

lebih dari 21 jam.

b. Perhitungan Manual

Perhitungan koloni secara manual dilakukan dengan menghitung jumlah

koloni terbanyak dan tersedikit. Sampel diencerkan hingga 2x

pengenceran, setelah waktu inkubasi, jumlah koloni dihitung secara

manual (biasanya dihitung) jumlah koloni terbanyak dan tersedikit,

kemudian dicari rata-ratanya.

Jumlah koloni dalam petridish = rata-rata jumlah koloni x luas petridish x

fp

6

`

Keterangan : luas petridish = 63,585 cm2

fp = 10 2

Dengan rumus diatas dapat diketahui jumlah koloni dalam petridish.

II.6. Growth Rate dan Doubling Time

Pertumbuhan mikroba merupakan pertambahan jumlah sel mikroba

Pertumbuhan mikroba berlangsung selama nutrisi masih cukup tersedia Pertumbuhan

mikroba dapat diukur, dengan melihat kenaikan biomassa atau jumlah sel Selama

pertumbuhan, mikroba menghasilkan metabolit primer/sekunder berupa produk

Pertumbuhan sel mikroba biasanya mengikuti suatu pola pertumbuhan tertentu

berupa kurva pertumbuhan sigmoid (model Monod).

a. FASE LAG (Fase Adaptasi)

• Fase lag merupakan suatu periode penyesuaian terhadap medium (tidak terjadi

perbanyakan jumlah sel).

b. FASE LOG (Fase Eksponensial / Fase Pertumbuhan)

• Pada fase eksponensial atau logaritmik, sel membelah dengan kecepatan konstan

dan terjadi pertambahan jumlah sel menjadi 2 kali lipat (generation time/doubling

time).

c. FASE STASIONER.

• Selama fase ini, jumlah sel yang hidup tetap konstan tetapi akhirnya menuju

periode penurunan populasi.

7

`

• Dihasilkan metabolit sekunder untuk pertahanan diri bakteri.

d. FASE PENURUNAN POPULASI ATAU FASE KEMATIAN

• Pada saat medium kehabisan nutrien maka populasi bakteri akan menurun

jumlahnya,

• Pada saat ini jumlah sel yang mati lebih banyak daripada sel yang hidup.

Jika sejumlah sel mikroba (Xo) dibiakkan dalam waktu (t) pada suatu

medium, maka sel akan membelah dan jumlahnya akan bertambah menjadi Xt.

Pertambahan jumlah sel berhubungan dengan laju pertumbuhan serta waktu

generasi sel tersebut membelah. Kurva pertumbuhan tersebut dapat dilukiskan

dengan persamaan matematika sebagai berikut:

Laju pertumbuhan spesifik, k (Growth Rate)

Xt = 2kt x Xo atau Xt/Xo = 2kt

Log2 Xt/Xo = log2 2kt

8

`

Log2 Xt/Xo = kt

1/0,301 log10 Xt/Xo = kt

1/0,301 (logXt – log Xo) = kt

k = logXt – log Xo atau k = lnXt – lnXo 0,301 t t – to

Waktu generasi (doubling time) tg = 1/k atau tg= 0,69/k

II.7. Desinfektan

Desinfektan dapat diartikan sebagai bahan kimia atau pengaruh

fisika yang digunakan untuk mencegah terjadinya infeksi atau pencemaran

jasad renik seperti bakteri dan virus, juga untuk membunuh atau

menurunkan jumlah mikroorganisme atau kuman penyakit

lainnya.Sedangkan antiseptik diartikan sebagai bahan kimia yang dapat

menghambat atau membunuh pertumbuhan jasad renik seperti bakteri,

jamur dan lain-lain pada jaringan hidup. Bahan desinfektan dapat

digunakan untuk proses desinfeksi tangan, lantai, ruangan, peralatan dan

pakaian.

1. Jeruk Lemon

Jeruk sitrum asli atau buah lemon (Citrus limon(L.) Burm.f.)

berbentuk bulat telur dan mempunyai puting pada ujungnya. Di Indonesia

lebih dikenal dengan sebutan lemon susu daripada jeruk sitrun

(Sarwono,1994). Buah lemon berbentuk bola tertekan dengan panjang 5-8

cm, tebal kulitnya 0,5-0,7 cm dan daging buahnya berwarna kuning-

orange. Rantingnya tidak berduri dan tangkai daunnya selebar 1-1,5 mm.

Buah lemon yang baik berwarna kuning tua, padat dan berdaging tebal

dengan permukaan kulit mengkilap dan rata. Warna akan berubah lebih

pucat ketika matang. Buah lemon tidak segera matang setelah dipetik,

karena itu dapat disimpan di lemari pendingin selama tidak lebih dari satu

9

`

minggu.Cairan buah lemon terdiri dari 5% asam sitrat, yang memberikan

rasa khas lemon dan pH-nya sekitar 2-3 (Hutasoit, 2005).

2. Jeruk Nipis

Jeruk nipis adalah air buahnya sangat masam rasanya, tetapi

harum. Jeruk nipis mengandung minyak atsiri . Minyak atsiri adalah

sejenis minyak yang mudah sekali menguap pada suhu kamar dan baunya

sesuai dengan tanaman penghasilnya. Minyak atsiri digunakan sebagai

campuran pewangi, pencegah timbulnya jamur dan bakteri, desinfektan,

dan antibiotic.

Disamping itu jeruk nipis juga mengandung asam sitrat. Asam

sitrat digunakan sebagai pencegah timbulnya jamur dan bakteri, sebagai

pengawet, dan desinfektan. Kebanyakan bakteri inaktif dan terbunuh pada

pH 2-3, meskipun hanya sebentar , dan jeruk nipis mampu memberikan

keadaan sehingga mencapai pH tersebut. Mikroorganisme yang terdapat

pada bahan dengan pH asam dapat dibunuh dengan suhu yang lebih

rendah dan dalam waktu yang lebih singkat. (Pelczar, 2005)

3. Jeruk Manis

Jeruk manis Tanaman jeruk dikenal dengan nama latin Citrus

sinensis L. Tumbuhan ini merupakan tanaman yang dapat tumbuh baik di

daerah tropis dan subtropis. Jeruk manis dapat beradaptasi dengan baik

didaerah tropis pada ketinggian 900- 1200 meter di atas permukaan laut

dan udara senantiasa lembab, serta mempunyai persyaratan air tertentu

(Simbolon,2008). Buah jeruk manis mempunyai nilai gizi yang cukup

tinggi, banyak mengandung vitamin C untuk mencegah penyakit sariawan

dan menambah selera makan. Selain vitamin C, buah jeruk mengandung

vitamin dan mineral lainnya yang berguna untuk kesehatan. Bila kita

memakan jeruk manis setiap hari, maka tubuh akan sehat (Pracaya, 2000).

Komposisi buah jeruk terdiri dari bermacam - macam, diantaranya air 70-

92 % (tergantung kualitas buah), gula, asam organik, asam amino, vitamin,

zat warna, mineral dan lain-lain. Kandungan asam sitrat pada waktu cukup

muda, tetapi setelah buah masak makin berkurang. Kandungan asam sitrat

10

`

jeruk manis yang telah masak akan berkurang sampai duapertiga bagian

(Pracaya, 2000).

II.7. Proses Pengolahan Air Bersih dari Air Sungai

Proses pengolahan air menjadi air bersih harus melalui beberapa

tahapantahapan, yaitu :

1. Screening

Screening berfungsi untuk memisahkan air dari sampah-sampah dalam ukuran

besar.

2. Tangki sedimentasi

Tangki sedimentasi berfungsi untuk mengendapkan kotoran-kotoran

berupa lumpur dan pasir. Pada tangki sedimentasi terdapat waktu tinggal. Ke

dalam tangki sedimentasi ini diinjeksikan klorin yang berfungsi sebagai

oksidator dan desinfektan. Sebagai oksidator klorin digunakan untuk

menghilangkan bau dan rasa pada air.

3. Klarifier (clearator)

Klarifier berfungsi sebagai tempat pembentukan flok dengan penambahan

larutan Alum (Al2(SO4)3 sebagai bahan. Pada klarifier terdapat mesin

agitator yang berfungsi sebagai alat untuk mempercepat pembentukan flok.

Pada klarifier terjadi pemisahan antara air bersih dan air kotor. Air bersih ini

kemudian disalurkan dengan menggunakan pipa yang besar untuk kemudian

dipompakan ke filter. Klarifier terbuat dari beton yang berbentuk bulat yang

dilengkapi dengan penyaring dan sekat. Dari inlet pipa klarifier, air masuk ke

dalam primary reaction zone. Di dalam prymari reaction zone dan secondary

reaction zone,air dan bahan kimia (Koagulan yaitu tawas) diaduk dengan alat

agitataor blade agar tercampur homogen. Maka koloid akan membentuk

butiran-butiran flokulasi. Air yang telah bercampur dengan koagulan

membentuk ikatan flokulasi, masuk melalui return floc zone dialirkan ke

clarification zone. Sedimen yang mengendap dalam concentrator dibuang. Hal

ini berlangsung secara otomatis yang akan terbuka setiap satu jam sekali

dalam waktu 1 menit. Air yang masuk ke dalam clarification zone sudah tidak

11

`

dipengaruhi oleh gaya putaran oleh agitator, sehingga lumpurnya mengendap.

Air yang berada dalam clarification zone adalah air yang sudah jernih.

4. Sand Filter

Penyaring yang digunakan adalah rapid sand fliter (filter saringan cepat).

Sand filter jenis ini berupa bak yang beriisi pasir kwarsa yang berfungsi untuk

menyaring flok halus dan kotoran lain yang lolos dari klarifier (clearator). Air

yang masuk ke filter ini telah dicampur terlebih dahulu dengan klorin dan

tawas. Media penyaring biasanya lebih dari satu lapisan, yaitu pasir kwarsa

dan batu dengan mesh tertentu. Air mengalir ke bawah melalui media

tersebut.Zat-zat padat yang tidak larut akan melekat pada media, sedangkan

air yang jernih akan terkumpul di bagian dasar dan mengalir keluar melalui

suatu pipa menuju reservoir.

5. Reservoir

Reservoir berfungsi sebagai tempat penampungan air bersih yang telah

disaring melalui filter, air ini sudah menjadi airyang bersih yang siap

digunakan dan harus dimasak terlebih dahulu untuk kemudian dapat dijadikan

air minum.

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Bahan Dan Alat Yang Digunakan

III.1.1 Bahan yang digunakan :

12

`

- Sampel Air

- PDA

- Desinfektan- Aquadest

III.1.2 Alat Yang digunakan :- Beaker glass- Petri dish- Erlenmeyer

- Tabung reaksi

- Pipet

- Pengaduk

- Kompor listrik

- Koloni Counter

III.2 Gambar Alat

Beaker glass Petridish Erlenmeyer Tabung Reaksi

Pipet Tetes Pengaduk Kompor Listrik Koloni Counter

III.3 Cara Kerja

Langkah-langkah pendahuluan:

1. Menyiapkan petridish yang sudah disterilisasi.

13

`

2. Mengencerkan contoh (2x faktor pengenceran): mengambil 10 ml contoh kemudian

diencerkan 100 ml. Dan dari 100 ml itu diambil 10 ml lalu diencerkan lagi menjadi 100

ml.

3. Menyiapkan media: mengambil 3,9 gr PDA kemudian masukkan ke dalam ± 90 ml

aquadest kemudian dipanaskan hingga mendidih.

4. Membagi media ke dalam petridish reaksi secara merata.

Langkah-langkah percobaan PA:

1. Uji Koloni

Biarkan media dalam petridish sampai setengah padat kemudian taburi dengan

contoh yang sudah diencerkan secara merata ke permukaan media menggunakan

pipet tetes yang sudah disterilisasi.

Simpan dalam ruang inkubasi dengan cara dibalik peletakannya selama waktu

inkubasi yang ditentukan. (biasanya ± 2 hari)

Menghitung jumlah koloni terbanyak dan tersedikit (dihitung biasa), kemudian

dicari:

rata-rata jumlah koloni = (terbanyak + tersedikit)2

jumlah koloni dalam petridish = rata-rata jumlah koloni x luas petridish x fp

Keterangan: luas petridish = 63,585 cm2

fp = 102

2. Uji Desinfektan

Biarkan media dalam petridish memadat kemudian buat lubang kecil pada tengah-

tengah media tersebut. Kemudian teteskan contoh desinfektan ke dalam lubang

tersebut menggunakan pipet tetes.

14

`

Simpan dalam ruang inkubasi selama waktu yang ditentukan (biasanya ± 2 hari).

Mencatat radius pertumbuhan diukur dari lubang yang dibuat (radius terjauh,

terdekat, dan rata-rata).

15

`

16