LAPORAN PRAKTIKUM PERBENGKELAN
STERILISASI
Oleh : Dalli Yogyavenny Rachman NIM A1H010053
KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN FAKULTAS PERTANIAN PURWOKERTO 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 o
dibersihkan ke dalam oven dengan suhu 180 C 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 o
2
autoklaf pada suhu 121 C dan tekanan 15 atm/cm selama 15 menit. Sementara itu, penguapan dilakukan dengan memasukkan alat yang akan disterilkan dan o
telah dibungkus rapat ke dalam dandang selama 1 jam dengan suhu 100 C 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 o
121 C 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 Panelis
Warna
Parameter 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
Tekstur
Rasa
3
3
Setelah proses sterilisasi Panelis
Twinda
Warna 2
Parameter Larutan Aroma
2
3
1 Sultan
1
2
2
3
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 Warna Sebelum proses Setelah proses
B.
∑ Parameter Larutan Aroma Tekstur
Rasa
1
1
3
3
2
1,71
1,71
2,71
3
2,14
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.
1. 2. 3. 4. 5.
Alat yang dapat digunakan untuk sterilisasi yaitu: Autoklaf Oven Tyndilsasi Filter 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. o
Penggunaan autoklaf ini harus dengan suhu 121 C 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 o
121 C. 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 C u60 dan C s137 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.
1.
Simpulan
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.
