kinetika kematian
-
Upload
irma-nurfitriani -
Category
Documents
-
view
214 -
download
36
description
Transcript of kinetika kematian
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Sterilisasi merupakan proses penting yang harus dilalui sebelum bekerja dengan
mikroorganisma. Sterilisasi dilakukan pada semua alat dan bahan yang akan digunakan
dalam percobaan, baik peralatn laboratorium maupun medium pertumbuhan mikroba.
Melalui sterilisasi, seluruh mikroba pathogen dapat mati, sehingga tidak sempat berkembang
biak.
Sterilisasi didefinisikan sebagai suatu usaha mengeliminasi semua kehidupan mikroba
yang ada pada bahan/ produk yang dikehendaki. Proses sterilisasi yang kurang tepat hanya
akan menghasilkan steril sebagian (partial sterility) yang berarti masih terdapat mikroba
yang dapat tumbuh dan berkembang setelah proses sterilisasi dilakukan.
Proses sterilisasi dapat dilakukan dengan menggunakan proses fisik atau dengan
menggunakan bahan kimia, seperti NaCl 9%, KNO3 10%, HgCl2 0,1%, HCl 1,1%.
Proses fisik sterilisasi dilakukan dengan metode pemanasan dan tanpa pemanasan.
Metode dengan pemanasan meliputi pemanasan kering dan pemanasan basah dengan
menggunakan uap air (moist heat). Metode sterilisasi tanpa menggunakan panas meliputi
radiasi (ultraviolet, x-ray), sonicasi, dan filtrasi.
I.2 Tujuan Percobaan
1. Menguasai teknik sterilisasi media dengan menggunakan panas pada proses batch dan
kontinyu
2. Memahami pengaruh variasi laju alir pada proses sterilisasi kontinyu
3. Memahami pengaruh temperatur terhadap kematian mikroba pada proses sterilisasi batch
4. Menentukan nilai konstanta laju kematian mikroba (Kd), desimal reduction time atau
destruction value (D), dan konstanta Arhenius (Ed) pada proses sterilisasi batch dan
kontinyu.
1
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Sterilisasi
Sterilisasi merupakan upaya untuk meminimalisasi gangguan mikroorganisme dengan
cara menghilangkan “seluruhnya” (bakteri, jamur, parasit, virus, termasuk bakteri
endospora). Sterilisasi menjadi hal yang sangat penting dalam berbagai proses bioteknologi,
salah stunya dalam proses fermentasi. Meskipun proses fermentasi melibatkan
mikroorganisme, namun seringkali kehadiran mikroorganisme lain (kontaminan) tetap
mengganggu. Hal ini karena:
1. Medium akan menumbuhkan semua mikroba yang ada (mikroba target dan kontaminan)
sehingga produk yang dihasilkan menjadi sangat beragam. Tentu saja hal ini sangat
merugikan karena selain mengurangi produktivitas juga menyulitkan dalam proses
isolasi.
2. Jika proses fermentasi dilanjutkan dalam keadaan banyak kontaminan, maka
kemungkinan produk yang dihasilkan oleh kontaminan menjadi lebih dominan dan
mendesak produk mikroba target hingga dapat menghilangkannya.
3. Kontaminasi pada produk akhir dapat menurunkan kualitas produk, bahkan mungkin
dapat membahayakan manusia
4. Kontaminan dapat merusak produk yang diinginkan
5. Kontaminasi dari suatu fermentasi bakteri dengan “phage” dapat me-lisis kultur.
Untuk menghindari hal–hal tersebut di atas, langkah antisipasi yang dapat dilakukan
antara lain dengan:
a. Penggunaan inokulum murni dalam fermentasi
b. Sterilisasi medium: merupakan proses yang bertujuan untuk menghilangkan semua
jenis makhluk hidup yang ada dalam media, dilakukan sebelum inokulasi kultur.
c. Sterilisasi ruang fermenter: Penghilangan semua bentuk makhluq hidup dari ruang
fermentor, termasuk udara secara kontinyu
d. Sterilisasi semua bahan yang digunakan dalam keseluruhan proses fermentasi
e. Penjagaan kondisi aseptis selama fermentasi
2
Fermentasi dapat dilakukan baik secara fisika, kimia, maupun radiasi. Sterilisasi
secara fisika dapat dilakukan dengan membunuh mikroba atau sekadar mencegah mikroba
masuk kesistem kita. Sterilisasi fisik dengan membunuh mikroba dapat dilakukan dengan
penggunaan panas, freezing (pembekuan), penggunaan garam berkonsentrasi tinggi, dll.
Sementara sterilisasi fisik tanpa membunuh mikroba dapat dilakukan dengan filtrasi. Filtrasi
merupakan upaya untuk meminimalisasi kontaminasi mikroorganisme dengan cara
menyaring sesuatu dengan filter berukuran tertentu sehingga sebagian mikroba tidak dapat
melewatinya. Cara ini tidak membunuh mikroba yang ada, hanya meminimalisasi agar
mikroba tidak terbawa.
Namun, dalam proses fermentasi, cara sterilisasi fisik yang paling mungkin dilakukan
adalah dengan filtrasi dan penggunaan panas, baik panas basah maupun panas kering.
Sterilisasi panas basah seringkali digunakan untuk sterilisasi media dan bahan–bahan lainnya
sementara panas kering untuk sterilisasi alat–alat. Faktor–faktor yang mempengaruhi
sterilisasi panas antara lain:
Jenis dan jumlah kontaminan yang
hendak dihilangkan
Morfologi mikroorganisme
Komposisi media fermentasi
pH
Ukuran partikel tersuspensi
Temperatur yang digunakan
Durasi proses sterilisasi
Keberadaan air
Sterilisasi panas dapat dilakukan secara batch maupun kontinyu.
a. Sterilisasi Batch
Sterilisasi sistem batch dapat dilakukan dengan cara menginjeksikan uap panas ke
dalam mantel fermentor ayau coil yang terdapat pada bagian dalam fermentor. 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.
3
b. Sterilisasi Kontinyu
Site mini memberikan keuntungan berupa minimalnya kemungkinan kerusakan
medium tetapi mengkinsumsi banyak energi. Temperature yang dibutuhkan untuk
sterilisasi sistem ini adalah 140oC dengan waktu hanya 30 hingga 120 detik. Alat yang
digunakan dapat berupa continues plate heat exchange dan continues injection flash
cooler. Kelebihan continues injection flash cooler antara lain:
Dapat digunakan untuk media yang mengandung bahan padat tersuspensi
Biaya lebih murah
Mudah dibersihkan
Pemanasan dan pendinginan lebih cepat
Penggunaan uap lebih efisien
Adapun Kekurangannya antara lain:
Dapat terbentuk buih saat pemanasan dan pendinginan
Adanya kontak langsung antara media dan uap panas yang murni, yaitu bebas dari
bahan anti karat.
2.2 Kinetika Kematian Mikroba
Proses panas secara komersial umumnya didesain untuk menginaktifkan
mikroorganisme yang ada pada makanan yang dapat mengancam kesehatan manusia dan
mengurangi jumlah mikroorganisme pembusuk ke tingkat yang rendah, sehingga peluang
terjadinya kebusukan sangat rendah. Dalam desain proses termal, ada dua hal yang harus
diketahui, yaitu karakteristirk ketahanan panas mikroba dan profil pindah panas dari medium
pemanas ke dalam bahan pada titik terdinginnya. Karakteristik ketahanan panas dinyatakan
dengan nilai D dan nilai Z. Untuk mencapai level pengurangan jumlah mikroba yang
diinginkan, amaka ditentukan siklus logaritma pengurangan mikroba. Kemudian dihitung
nilai sterilitasnya pada suhu tertentu (Fo). Nilai Fo ini ditentukan sebelum proses termal
berlangsung. Nilai Fo dapat dihitung pada suhu standar atau pada suhu tertentu, dimana
untuk menghitungnya perlu diketahui nilai D dan nilai Z (Kusnandar, 2008).
4
Nilai D menyatakan ketahahanan panas mikroba atau sensitifitas mikroba oleh suhu
pemanasan. Nilai D didefinisikan sebagai waktu dalam menit pada suhu tertentu yang
diperlukan untuk menurunkan jumlah spora atau sel vegetatif tertentu sebesar 90% atau satu
logaritmik. Setiap mikroba memiliki nilai D pada suhu tertentu. Semakin besar nilai D suatu
mikroba pada suatu suhu tertentu, maka semakin tinggi ketahahan panas mikroba tersebut
pada suhu yang tertentu. Nilai D umumnya dinyatakan pada suhu standar. Untuk bakteri
mesofilik atau termofilik umumnya menggunakan suhu standar 121oC, sedangkan untuk sel
vegetatif, khamir, atau kapang umumnya menggunakan suhu yang lebih rendah (80-100°C).
Nilai D pada suhu standar ini sering dituliskan dengan nilai Do (Anonim, 2009).
Faktor-faktor yang mempengaruhi efektifitas proses thermal pencapaian kecukupan
proses panas sangat dipengaruhi oleh banyak faktor. Oleh karena itu, faktor-faktor yang
mempengaruhi proses termal harus dikontrol dengan baik dan dikendalikan. Berdasarkan
persyaratan pendaftaran ke FDA, terdapat faktor-faktor kritis yang dapat mempengaruhi
proses pemanasan dan sterilisasi, yang dapat berbeda antara satu produk dengan produk
lainnya. Di antara faktor-faktor kritis yang perlu diidentifikasi pengaruhnya adalah: (a)
karakteristik bahan yang dikalengkan (pH keseimbangan, metode pengasaman,
konsistensi/viskositas dari bahan, bentu/ukuran bahan, aktivitas air, persen padatan, rasio
padatan/ cairan, perubahan formula, ukuran partikel, jenis pengental, jenis pengawet yang
ditambahkan, dan sebagainya), kemasan (jenis dan dimensi, metode pengisian bahan ke
dalam kemasan), (b) proses dalam retort (jenis retort, jenis media pemanas, posisi wadah
dalam retort, tumpukan wadah, pengaturan kaleng, kemungkinan terjadinya nesting (Anonim
c, 2008).
Jenis dan spesies mikroba berpengaruh terhadap perlakuan panas pada proses
sterilisasi. Tabel 2.1 menunjukan ketahanan relative beberapa jenis mikroba terhadap panas
yang tinggi. Mikroba yang membentuk spora lebih tahan terhadap pemanasan basah yang
paling tinggi jika dibandingkan dengan beberapa jenis mikroba yang lain. Siklus sterilisasi
dapat dirancang berdasarkan pemusnahan spora bakteri, sehingga mikroba jenis lain aka
mati secar bersamaan. Suhu yang semakin tinggi pada proses sterilisasi maka waktu yang
dibutuhkan untuk mematikan spora akan semakin berkurang.
5
Tabel 2.1 Ketahanan Relatif Berbagai Mikroba Terhadap Panas Batch
Jenis MikrobaKetahanan Relatif
Terhadap Panas
Bakteri vegetative dan khamir 1
Virus dan bakteriofage 1-5
Spora kapang 2-10
Spora bakteri 3 x 106
Sumber : J.H (ed), 1988, Chemical Engineers’ Hand Book
Tabel 2.2. Pengaruh Suhu Dan Waktu Sterilisasi Terhadap Kematian Spora
Suhu Sterilisasi (oC)Waktu yang Diperlukan untuk Mematikan
Spora (menit)
116 30
118 18
121 12
125 8
132 2
138 0,8
Sumber : J.H (ed), 1988, Chemical Engineers’ Hand Book
Pengaruh waktu sterilisasi terhadap jumlah spora yang bertahan menunjukan
karakteristik yang berbeda-beda. Karakteristik mikroba atau termofilik pada awal proses
sterilisasi mengalami peningkatan populasi spora kemudian dengan bertambahnya waktu
sterilisasi spora yang hidup semakin berkurang. Panas yang diberikan pada awal proses justru
akan meningkatkan populasi mikroba termofil dan setelah temperature pemanasan mencapai
temperature yang mengakibbatkan kematian mikroba (lethal temperature), maka secara
perlahan jumlah mikroba yang hidup berkurang.
Bailey & Ollis, (1986) menyatakan bahwa kematian jumlah mikroba oleh pemanasan
dapat mengikuti persamaan linear orde -1.
6
Persamaannya :−dN
dt=kd N …….(2.1)
N = jumlah mikroba
T = waktu pemanasan
Kd = konstanta laju kematian mikroba
Integrasi persamaan 2.1 menjadi :NtN 0
=e−kt…….(2.2)
N0 = jumlah mikroba sebelum pemanasan pada t = 0
Nt = jumlah mikroba setelah pemanasan periode t
Logaritma normal persamaan 2.2 memberikan korelasi linear terhadap
waktu,
ln NtN0
=−k dt …….(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 :
NtN 0
=e−kD…….(2.4)
D= ln10k …….(2.5)
Nilai konstanta laju kematian mikroba (kd) bergantung pada temperatur, mengikuti
persamaan Arhenius:
kd=kd 0e−Ed
RT …….(2.6)
ln k d= ln kd 0−EdRT
1T …….(2.7)
Apabila nilai ln kd dialurkan terhadap 1/T maka akan diperoleh sebuah garis lurus
gradient – Ed/R.
7
BAB III
METODELOGI PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
Tabel 3.1 Alat, Spesifikasi dan Jumlah
Alat Spesifikasi Jumlah
Beker glass 1000 mL 2 buah
Water bath - 1 buah
Hot plate - 1 buah
Tabung reaksi steril - 15 buah
Termometer - 1 buah
Mikroskup - 1 buah
Kaca preparat + cover glass - 5 buah
Pembakar spiritus - 1 buah
Pipet tetes - 5 buah
Pipet ukur 10 mL 5 buah
Coil - 1 buah
Tabel 3.2 Bahan dan Jumlah
Bahan Jumlah
Fermipan ½ spatula
Methyl Blue -
Alkohol -
Es untuk pendingin -
Media fermentasi
GYEA
8
- Yest ekstrak
- Pepton
- Sukrosa
7 gram
14 gram
28 gram
3.2 Mekanisme Kerja
a. Sterilisasi Batch
9
Memanaskan 500 ml air dalam beaker glass pada temperature (T1)
Memindahkan biakan dalam media cair ke dalam 5 tabung reaksi masing-masing 10 ml
Mengulangi langkah x dan y untuk waktu pemanasan t2 t3 t4 dan t5
Sampel biakan diteteskan pada kaca preparat, kemudian ditambahkan methylen blue lalu jumlah sel hidup dan sel mati
diamati di bawah mikroskop secara duplo
Memanaskan tabung berisi biakan selama T1 kemudian dimasukkan kedalam beaker glass sebagai pendingin (x)
Mengulangi langkah-langkah diatas untuk temperature pemansan T2 T3 dan T4
Meneteskan sampel yang telah dipanaskan pada kaca preparat dan menambahkan methylen blue kemudian diamati di bawah
mikroskop secara duplo (y)
3.2.1 Sterilisasi Kontinyu
10
Susun rangkaian alat sterilisasi continue
Panaskan water bath pada T1
Atur laju alir biakan pada q1, tampung media aliran keluaran dalam tabung reaksi steril setelah melewati waktu tinggal dalam pipa/selang.
Amati sel hidup dan sel mati yang keluar dari media yang ditampung
Ulangi proses sterilisasi pada T2 dan T3
BAB IV
HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Pengamatan
4.1.1 Sterilisasi Batch
Tabel 4.1 Sampel Sebelum Pemanasan
Sel Hidup (Nt) Sel MatiJumlah Sel Total (N0)
Jumlah Fraksi Jumlah Fraksi
86 0.6099 55 0.3901 141
81 0.5956 55 0.4044 136
T1 : 44 ˚C
Tabel 4.2 Jumlah Sel Hidup dan Sel Mati pada Sterilisasi Batch
No t-MenitSel Hidup (Nt) Sel Mati Jumlah Sel Total
(N0)Jumlah Fraksi Jumlah Fraksi
1 533 0.7174 13 0.2826 46
31 0.6888 14 0.3112 45
2 1028 0.4516 34 0.544 62
25 0.4386 32 0.5614 57
3 1525 0.3846 40 0.6154 65
21 0.3621 37 0.6379 58
4 2023 0.3538 42 0.6462 65
20 0.3030 46 0.6970 66
11
T2 : 50 ˚C
Tabel 4.3 Jumlah Sel Hidup dan Sel Mati pada Sterilisasi Batch
Not-
Menit
Sel Hidup (Nt) Sel Mati Jumlah Sel Total
(N0)Jumlah Fraksi Jumlah Fraksi
1 519 0.3167 41 0.6833 60
20 0.3390 39 0.6610 59
2 1020 0.3636 35 0.6364 55
20 0.3348 38 0.6652 58
3 1518 0.2903 44 0.7097 62
17 0.2931 41 0.7069 58
4 2011 0.2157 40 0.7843 51
11 0.2200 39 0.7800 50
4.1.2 Sterilisasi KontinyuTabel 4.5 Sampel Sebelum Pemanasan
Jumlah Sel Hidup (Nt) Jumlah Sel Mati Jumlah Sel Total (N0)
T1 = 44oC
Tabel 4.6 Jumlah Sel Hidup dan Sel Mati pada Sterilisasi Kontinyu
No % Skala Pompa Jumlah Sel Hidup (Nt) Jumlah Sel Mati Jumlah Sel Total (N0)
1 80
2 85
12
3 90
4 95
T2 = 50oC
Tabel 4.7 Jumlah Sel Hidup dan Sel Mati pada Sterilisasi Kontinyu
No % Skala Pompa Jumlah Sel Hidup (Nt) Jumlah Sel Mati Jumlah Sel Total (N0)
1 80
2 85
3 90
4 95
T3 = 56oC
Tabel 4.8 Jumlah Sel Hidup dan Sel Mati Pada Sterilisasi Kontinyu
No % Skala Pompa Jumlah Sel Hidup (Nt) Jumlah Sel Mati Jumlah Sel Total (N0)
1 80
2 85
3 90
4 95
13
4.2 Pengolahan Data
4.2.1 Sterilisasi Batch
Tabel 4.9 Hasil perhitungan Ln NtNo
T (oC) t (menit) Ln XtXo Rata-rata (Ln
XtXo )
44
5-0.3321
-0.3525-0.3728
10-0.7950
-0.8096-0.8241
15-0.9555
-0.9857-1.0158
20-1.0390
-1.1165-1.1940
50
5-1.1498
-1.1158-1.0818
10-1.0117
-1.0530-1.0942
15-1.2368
-1.2320-1.2272
20-1.5338
-1.3805-1.2272
14
4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
-1.6
-1.4
-1.2
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
f(x) = − 0.019462 x − 0.95205R² = 0.76100337106685
f(x) = − 0.049362 x − 0.19905R² = 0.911981577531336
T (44 C) Linear (T (44 C)) T (50 C) Linear (T (50 C))
Grafik 4.1 Ln NtNo terhadap t (waktu) untuk variasi suhu berbeda
Tabel 4.10 Kd, ln Kd, dan 1/T untuk Sterilisasi Batch
T (oC)1T (oC)
Kd
( ln NtNo
=−Kd) Ln Kd
D
( ln 10Kd )
44 0,0227 0.049 -3.0159 46.9915
50 0.0200 0.019 -3.9633 121.1887
15
0.0195 0.02 0.0205 0.021 0.0215 0.022 0.0225 0.023
-4.5
-4
-3.5
-3
-2.5
-2
-1.5
-1
-0.5
0
f(x) = 350.888888888889 x − 10.9810777777778R² = 1
Ln Kd Linear (Ln Kd) Linear (Ln Kd)
Ln
Kd
1/T
Grafik 4.2 ln Kd terhadap 1/T untuk Sterilisasi Batch
Perhitungan Ed:
Y = 350.8x-10.98
Berdasarkan persamaan :
ln k d= ln kd 0−EdR
1T
Maka, −Ed
R = 350.8
Ed = 350.8 x 0,082
Ed = 28.7656
4.2.2 Sterilisasi KontinyuTabel 4.11 Hasil perhitungan Q dan
No % Skala Pompa (%) Volume (ml) Waktu (detik)Q (ml/detik)
Q = Vt
(detik)
= VQ
1 80
16
2 85
3 90
4 95
Volume Pipa Spiral
Spesifikasi pipa spiral:
Banyaknya lilitan : lilitan
Diameter : cm
T antenna 1 : cm
T antenna 2 : cm
Volume pipa spiral : mL
Vterendam, : mL
Perhitungan ln NtNo untuk variasi suhu berbeda:
Tabel 4.12 Hasil perhitungan Ln NtNo
T (oC) % Skala pompa (%) Ln NtNo
50
80
85
90
95
55
80
85
90
95
60
80
85
90
95
17
Tabel 4.13 % Skala Pompa,Ln NtNo dan (waktu) untuk T = 50oC
No % Skala Pompa (%) Ln Nt/No (Waktu Tinggal) (detik)
1 80
2 85
3 90
4 95
Tabel 4.14 % Skala Pompa,Ln NtNo dan (waktu) untuk T = 55oC
No % Skala Pompa (%) Ln Nt/No (Waktu Tinggal) (detik)
1 80
2 85
3 90
4 95
Tabel 4.15 % Skala Pompa,Ln NtNo dan (waktu) untuk T = 60oC
No % Skala Pompa (%) Ln Nt/No (Waktu Tinggal) (detik)
1 80
2 85
3 90
4 95
18
80 85 90 95 100 105 110 115 120
-0.7
-0.6
-0.5
-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0
f(x) = 0.763939107290079 ln(x) − 3.87825004434202R² = 0.881369957506739f(x) = 0.0593402606588558 ln(x) − 0.532955889542264R² = 0.006625029648522f(x) = 0.57601205803358 ln(x) − 3.0220651003542R² = 0.102595916362775
50 CLogarithmic (50 C)55 CLogarithmic (55 C)60 CLogarithmic (60 C)
(waktu tinggal)
Ln N
t/N
0
Grafik 4.3 Ln NtN 0
terhadap (waktu tinggal)
Tabel 4.16 Kd, Ln Kd, dan 1/T untuk Sterilisasi Kontinyu
T (oC) Kd ( ln NtNo ) Ln Kd 1/T
D
( ln 10Kd )
50
55
60
19
0.015 0.016 0.017 0.018 0.019 0.02 0.021
-3
-2.5
-2
-1.5
-1
-0.5
0
f(x) = − 1.65558659809571 ln(x) − 7.87464850279523R² = 0.0173225865662696
ln KdLogarithmic (ln Kd)
1/T
ln K
d
Grafik 4.4 ln Kd terhadap 1/T untuk Sterilisasi Kontinyu
Perhitungan Ed:
Y =
Berdasarkan persamaan :
ln k d= ln kd 0−EdRT
1T
Maka, −Ed
R =
Ed =
Ed =
4.3 Pembahasan
4.3.1 Ardi Herdiana
4.3.2 Hidniati Shafira
4.3.3 Imtihani Fauziah
4.3.4 Nurisya’ban Aziezah
20
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Berdasarkan hasil percobaan, pengaruh laju alir bersifat fluktuatif. Padahal seharusnya
semakin besar laju alirnya, maka waktu tinggalnya akan semakin singkat, yang berakibat
sterilisasi akan berjalan lebih singkat.
2. Berdasarkan hasil percobaan, pengaruh suhu berbanding lurus dengan nilai Desimal
reduction time (D). padahal seharusnya, semakin tinggi suhunya, maka nilai decimal
reduction time-nya semakin kecil.
3. nilai konstanta laju kematian mikroba (Kd), desimal reduction time atau destruction value
(D), dan konstanta Arhenius (Ed) pada proses sterilisasi batch dan kontinyu.
4. Hasil perhitungan proses sterilisasi batch :
T (oC) Kd
D
( ln 10Kd )
44 0.0227 46.9915
50 0.0200 121.1887
Nilai konstanta Arhenius : 28.7656
Hasil perhitungan proses sterilisasi kontinyu :
T (oC) Kd ( ln NtNo )
D
( ln 10Kd )
44
50
56
Nilai konstanta Arhenius :
21
5.2 Saran 1. Penanaman fermipan pada media tidak perlu terlalu banyak, agar memudahkan
pengamatan.
2. Proses pencampuran sampel dari kelompok yang praktikum batch dan kontinyu
untuk digunakan oleh kelompok kontinyu sebaiknya dilakukan di awal.
3. Lebih memerhatikan lagi suhu tabung pada saat menjelang pengujian di mikroskop,
jangan sampai suhunya masih terlalu dingin.
4. Pengamatan di mikroskop harus lebih menyeluruh, jangan sampai langsung
menghitung ketika mendapat jumlah bakteri yang sedikit.coba cari ke daerah yang
lain terlebih dahulu.
22
DAFTAR PUSTAKA
Kurniasih, Hafizah.2011. “Praktikum Mikrobiologi”. Yogyakarta : Tanpa keterangan
Materi kuliah Teknologi Fermentasi Dr. Pudjono., S.U., Apt, Prof. Retno S. Sudibyo., M.Sc.,
Apt., dan Prof. Dr. Wahyono., S.U., Apt.
Materi Kuliah Mikrobiologi Farmasi Dr. rer. nat. Yossy Bayu Murti., Apt.
Sel Hidup (Nt) Sel MatiJumlah Sel Total (N0)
Jumlah Fraksi Jumlah Fraksi
86 0.6099 55 0.3901 141
81 0.5956 55 0.4044 136
23
LAMPIRAN PERHITUNGAN
A. Sterilisasi Batch
1. Perhitungan ln NtNo untuk variasi suhu berbeda
T1 = 44 ˚C
t1 = 5 menit --- > Ln XtXo :
Ln 3346 = - 0.3321
Ln 3145 = - 0.3272
t2 = 10 menit --- > Ln NtNo :
Ln 2862 = - 0.3321
Ln 2557 = - 0.3272
t3 = 15 menit --- > Ln NtNo :
Ln 2565 = - 0.3321
Ln 2158 = - 0.3272
t4 = 20 menit --- > Ln NtNo :
Ln 2365 = - 0.3321
24
Rata-rata : -0.3525
Rata-rata : -0.8096
Rata-rata : -0.9857
Rata-rata : -1.1165
Ln 2066 = - 0.3272
T= 50 ˚C
t1 = 5 menit --- > Ln NtNo :
Ln 1960 = - 0.3321
Ln 2059 = - 0.3272
t2 = 10 menit --- > Ln NtNo :
Ln 2055 = - 0.3321
Ln 2058 = - 0.3272
t3 = 15 menit --- > Ln NtNo :
Ln 1862 = - 0.3321
Ln 1758 = - 0.3272
t4 = 20 menit --- > Ln NtNo :
Ln 1151 = - 0.3321
25
Rata-rata : -1.1158
Rata-rata : -1.0530
Rata-rata : -1.2320
Rata-rata : -1.3805
Ln 1150 = - 0.3272
Keterangan : Nt = rata-rata hidup
N0= rata-rata hidup + rata-rata mati
2. Perhitungan Kd untuk variasi suhu berbeda
T1 = 44 oC
Perhitungan Kd:
Y = ax + b
Y = -0.049x-0.199
Berdasarkan persamaan Ln NtNo = - Kd . t , maka:
Kd = -(-0.049) = 0,049
T2 = 50 oC
Perhitungan Kd:
Y = ax + b
Y = -0.019x – 0.952
Berdasarkan persamaan Ln NtNo = - Kd . t , maka:
Kd = -(-0.019) = 0.019
3. Perhitungan D untuk variasi suhu berbeda
26
T1 = 44 ˚C
D= ln10Kd
= ln100.049
D = 46.9915
T2 = 50 ˚C
D= ln10Kd
= ln100.019
D = 121.1887
b. Sterilisasi Kontinyu
1. Perhitungan Q (saat kalibrasi)
80 % V = mL
t = 1 menit = 60 detik
Q = Vt
= ❑60 = mL/detik
85 % V = mL
t = 1 menit = 60 detik
Q = Vt
= ❑60 = mL/detik
90 % V = mL
t = 1 menit = 60 detik
Q = Vt
= ❑60 = mL/detik
27
95 % V = mL
t = 1 menit = 60 detik
Q = Vt
= ❑60 = mL/detik
2. Perhitungan Volume Pipa Spiral
Spesifikasi pipa spiral:
Banyaknya lilitan : lilitan
Diameter : cm
T antenna 1 : cm
T antenna 2 : cm
Volume pipa spiral : mL
Pengukuran volume terendam dilakukan dengan mengisi pipa spiral dengan air
untuk mendapatkan tinggi tabung tetapi harus dikonversi terlebih dahulu ke dalam
satuan mm. hasil perhitungannya yaitu:
V tabung = mL = x 10-3 dm3
Dtababung = cm = dm
Rtabung = dm
Vantena1 = πr2t = 3,14 x ()2 dm x mm
= dm3 = L = mL
Vantenna2 = πr2t = 3,14 x ()2 x mm
= = = mL
Vterendam, = Vtotal – Vantena1 – Vantena 2
28
Vterendam, = mL – mL – mL
Vterendam, = mL
3. Perhitungan Waktu Tinggal ()
= VQ
1 = VQ = ❑❑ = detik
2 = VQ = ❑❑ = detik
3 = VQ = ❑❑ = detik
4 = VQ = ❑ = detik
4. Perhitungan ln NtNo untuk variasi suhu berbeda
T1 = 44 oC
1--- >Ln NtNo = Ln ¿¿ =
2 --- >Ln NtNo = Ln ¿¿ =
3 --- >Ln NtNo = Ln ¿¿ =
4 --- >Ln NtNo = Ln ¿¿=
T1 = 50oC
1--- >Ln NtNo = Ln
()( )+() =
2 --- >Ln NtNo = Ln ¿¿ =
29
3 --- >Ln NtNo = Ln ¿¿ =
4 --- >Ln NtNo = Ln ¿¿=
T1 = 56oC
1--- >Ln NtNo = Ln ¿¿ =
2 --- >Ln NtNo = Ln ¿¿ =
3 --- >Ln NtNo = Ln ¿¿ =
4 --- >Ln NtNo = Ln ¿¿=
5. Perhitungan Kd untuk variasi suhu berbeda
T = 44oCPerhitungan Kd:
Y =
Berdasarkan persamaan Ln NtNo = - Kd . t, maka:
Kd = -() =
T = 50oC
Perhitungan Kd:
Y =
Berdasarkan persamaan Ln NtNo = - Kd . t, maka:
Kd = -() = -
T = 56oC
30
Perhitungan Kd:
Y =
Berdasarkan persamaan Ln NtNo = - Kd . t, maka:
Kd = -() =
6. Perhitungan D untuk variasi suhu berbeda
T1 = 44 ˚C
D= ln10Kd
= ln 10❑
D =
T2 = 50 ˚C
D= ln10Kd
= ln 10❑
D =
T2 = 56˚C
D= ln10Kd
= ln 10❑
D =
LAMPIRAN GAMBAR
Gambar Keterangan gambar
31
Proses pendinginan tabung reaksi
yang sudah dipanaskan di dalam
waterbath.
Pengambilan sampel pada proses
sterilisasi secara kontinyu, sampel
diambil / dihisap menggunakan
pompa peristaltik.
Gambar di samping merupakan
pompa peristaltic yang digunakan
pada sterlisasi kontinyu.
32
Gambar di samping merupakan
proses pembuangan, dilakukan
sesudah penggantian skala pompa
pada proses kontinyu.
33