Daya Bunuh Disinfektan terhadap Pertumbuhan Bakteri
Konsentrasi memiliki pengaruh yang sangat besar terhadap daya kerja dari disinfektan. Disinfektan yang berperan sebagai pembunuh bakteri atau bakterisida dapat berubah menjadi bahan yang hanya menghambat pertumbuhan bakteri atau bakteriostatik apabila konsentrasinya berkurang (Olowe et al. 2004). Dari hasil pengujian ini, dapat diketahui kemampuan disinfektan dalam menghambat pertumbuhan bakteri yang telah dibiakkan pada media agar berdasarkan diameter zona hambat, yaitu daerah bening yang terbentuk di sekitar kertas cakram. Semakin besar zona hambat, maka semakin tinggi daya kerja dari bahan kimia tersebut bekerja sebagai disinfektan.
Pengujian dengan metode kertas cakram menggunakan dua jenis bakteri, yaitu bakteri Gram positif dan Gram negatif. Penggunaan kedua jenis bakteri tersebut untuk mengetahui daya bunuh disinfektan terhadap bakteri dari salah satu golongan Gram positif atau negatif saja, atau keduanya. Jenis mikroorganisme yang biasa tumbuh pada suatu media merupakan faktor yang perlu dipertimbangkan dalam memilih disinfektan, karena masing-masing mikroorganisme memiliki sensitivitas yang berbeda terhadap satu bahan kimia (Fardiaz dan Jenie 1989). Daya bunuh disinfektan terhadap pertumbuhan mikroorganisme disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2 Daya bunuh 2 jenis disinfektan dengan 2 konsentrasi yang berbeda terhadap pertumbuhan bakteri
Kelompok Perlakuan Rataan dan simpangan baku diameter zona bening (cm)
Gram positif Gram negatif
A1 1.37±0.19b 0a
A2 2.06±1.02c 0a
B1 1.71±0.12b 0.79±0.14b
B2 1.49±0.24b 1.18±0.08c
C 0a 0a
Ket: Superskrip yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan adanya perbedaan yang nyata (p<0.05).
Pada golongan bakteri Gram positif terlihat bahwa kelompok A2 memiliki rataan diameter zona hambat paling besar (2.06±1.02 cm) dan berbeda nyata (p<0.05) diantara kelompok lainnya. Kelompok B2 memiliki memiliki rataan zona hambat yang paling tinggi dan berbeda nyata (p<0.05) untuk golongan bakteri Gram negatif sebesar 1.18±0.08 cm. Hasil tersebut menunjukkan daya bunuh paling kuat untuk bakteri Gram positif adalah disinfektan kelompok A2, sedangkan kelompok B2 untuk bakteri Gram negatif. Perbedaan daya bunuh ini dipengaruhi oleh perbedaan bahan kimia dan konsentrasi dari masing-masing disinfektan.
Gambar 2 Zona hambat disinfektan terhadap pertumbuhan bakteri (dokumentasi pribadi).
Konsentrasi memiliki peran penting dalam menentukan daya kerja suatu disinfektan (Holah 1995a; Ray dan Bhunia 2008). Kelompok A2 dengan konsentrasi yang lebih tinggi memilki zona hambat lebih besar dibandingkan A1. Hal tersebut menunjukkan konsentrasi yang lebih tinggi dapat meningkatkan daya kerjanya dalam membunuh bakteri. Kemampuan kelompok B2 dalam menghambat pertumbuhan bakteri Gram negatif lebih besar dibandingkan dengan kelompok B1. Hasil ini juga membuktikan bahwa peningkatan konsentrasi akan meningkatkan daya kerja dari disinfektan.
Kelompok A1 dan A2 hanya mampu menghambat pertumbuhan bakteri Gram positif. Hal tersebut dikaitkan dengan bahan kimia dari disinfektan tersebut
seperti alkil dimetil benzil klorida, yang masuk ke dalam kelompok amonium kuartener dan bahan lainnya yang termasuk golongan surfaktan nonionik. Amonium kuartener dapat membunuh kedua jenis bakteri, namun lebih efektif terhadap bakteri Gram positif dibandingkan dengan bakteri Gram negatif (Ray 2004; Dvorak 2008). Kelompok amonium kuartener bekerja membunuh bakteri dengan cara berikatan dengan fosfolipid dan protein pada membran sel sehingga mengganggu permabilitas sel. Pada bakteri Gram negatif dan Gram positif, amonium kuartener akan berikatan dengan protein membran sehingga dapat masuk dan merusak sel, akan tetapi bahan ini menimbulkan dampak yang kurang terhadap bakteri Gram negatif. Hal ini disebabkan pada membran sel bakteri Gram negatif terdapat lipoprotein dan lipopolisakarida. Selain itu, bakteri Gram negatif seperti P. aeruginosa memiliki komponen fosfolipid yang lebih banyak sehingga dapat meningkatkan resistensi terhadap amonium kuartener (Maris 1995).
Kemampuan untuk menghambat pertumbuhan bakteri Gram positif dan negatif ditunjukkan oleh kelompok B1 dan B2. Kemampuan Kelompok ini dalam menghambat pertumbuhan Bakteri Gram positif dan negatif disebabkan surfaktan amfoterik sebagai bahan aktif dari kelompok B1 dan B2 mampu menghambat
Dinding sel
(Peptidoglikan dan LPS)
Sitoplasma Dinding sel (peptidoglikan)
Membran sitoplasma Membran luar
Pori
Gambar 3 Target potensial untuk biosida (Denyer dan Stewart 1998). Reaksi anabolik
dan metabolik, asam nukleat
Integritas terstruktur, gerbang respirasi, dan transportasi
pertumbuhan bakteri Gram negatif lebih baik dari amonium kuartener (Holah 1995b). Komponen asam amino pada surfaktan dapat menembus dinding sel dan membran sitoplasma sehingga merusak sel.
Daya Kerja Disinfektan berdasarkan Lama Waktu Kontak
Uji pengenceran siap pakai bertujuan untuk melihat lamanya waktu kontak yang efektif bagi disinfektan dengan konsentrasi tertentu untuk membunuh mikroorganisme. Mikroorganisme yang dipakai dalam uji ini adalah bakteri Gram positif dan Gram negatif. Penggunaan dua jenis bakteri dalam pengujian ini untuk mengetahui daya kerja disinfektan terhadap bakteri Gram positif dan Gram negatif dengan waktu kontak yang berbeda. Daya kerja disinfektan berdasarkan lama waktu kontak disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3 Daya kerja disinfektan dalam menghambat pertumbuhan bakteri berdasarkan lama waktu kontak
Kelompok perlakuan
Pertumbuhan waktu kontak (menit) Gram positif Gram negatif
1 5 10 30 60 1 5 10 30 60 A1 + + + + + + + + + + A2 + + +/- +/- +/- + + + + + B1 - - - B2 - - - C - - -
Keterangan: + = tumbuh; - = tidak tumbuh; +/- = ragu-ragu
Tabel 3 menunjukkan kelompok B1 dan B2 dapat menghambat pertumbuhan bakteri Gram positif dan Gram negatif dari menit pertama hingga menit ke 60. Hal ini berbeda dengan kelompok A1 dan A2 yang tidak mampu menghambat pertumbuhan bakteri Gram positif maupun bakteri Gram negatif hingga menit ke 60. Ketidakmampuan kelompok A1 dan A2 dalam membunuh bakteri disebabkan daya kerja dari amonium kuartener tidak bergantung pada waktu kontak tetapi bergantung pada konsentrasi (Chaidez et al. 2007). Amonium kuartener dalam konsentrasi tinggi dapat bertindak sebagai bakterisida, akan tetapi dalam konsentrasi rendah hanya akan bertindak sebagai bakteriostatik (Ray 2004).
membunuh bakteri, baik bakteri Gram positif maupun bakteri Gram negatif dalam waktu kontak yang singkat. Waktu kontak merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi daya kerja dan efisiensi disinfektan. Semakin cepat waktu kontak yang dibutuhkan oleh disinfektan untuk membunuh bakteri, maka semakin efektif disinfektan tersebut. Waktu kontak yang singkat juga akan meningkatkan efisiensi dari penggunaan disinfektan tersebut (Holah 1995a). Kemampuan kelompok B dalam membunuh bakteri Gram positif dan Gram negatif sejalan dengan hasil yang diperoleh pada pengujian daya bunuh bakteri menggunakan metode cakram.
Gambar 4 A.Tabung dengan adanya pertumbuhan bakteri, B. tidak tumbuh, C. kontrol positif (kiri) dan kontrol negatif (kanan) (dokumentasi pribadi).
Waktu kontak dapat dipersingkat dengan meningkatkan konsentrasi, akan tetapi peningkatan konsentrasi dapat meningkatkan biaya produksi. Hal tersebut dikarenakan dengan meningkatnya konsentrasi yang digunakan, maka dimungkinkan akan semakin banyak jumlah atau volume disinfektan yang dibutuhkan.
Keberhasilan Disinfeksi Botol Pengemas oleh Produsen Yogurt Ditinjau dari Kualitas Mikrobiologik
Kemasan memiliki peranan penting dalam industri pangan. Hal ini disebabkan kemasan berfungsi untuk melindungi produk pangan dari kerusakan pada saat penjualan dan penyimpanan. Bahan pengemas yang digunakan dalam industri pangan harus dalam kondisi baik, agar dapat mempertahankan mutu makanan didalamnya serta melindungi makanan terhadap pengaruh luar seperti sinar, panas, kelembaban, kotoran, benturan, dan lain-lain. Bahan pengemas yang digunakan tidak boleh beracun, membentuk/menimbulkan racun, atau menimbulkan penyimpangan yang membahayakan kesehatan, serta tidak berpengaruh atau menimbulkan reaksi dengan produk yang didalamnya. Bahan pengemas yang digunakan harus tahan terhadap perlakuan selama pengolahan, pengangkutan dan peredaran. Sebelum digunakan, bahan pengemas perlu dipastikan kebersihan dan kondisinya dan jika perlu dibersihkan dan didisinfeksi apabila penggunaan kemasan harus dalam kondisi yang aseptik.
Keberhasilan disinfeksi pada botol pengemas menggunakan disinfektan ditentukan juga oleh cara pemakaian dan pekerja yang melakukan disinfeksi. Disinfeksi bertujuan untuk mengurangi atau menurunkan tingkat kontaminasi mikroorganisme pada produk pangan. Oleh karena itu, keberhasilan disinfeksi dapat ditinjau dari jumlah total mikroorganisme dan jumlah cendawan pada botol pengemas. Jumlah koloni yang tumbuh pada masing-masing media dapat dilihat pada Tabel 4, Gambar 5, dan Gambar 6.
Tabel 4 Keberhasilan disinfeksi botol pengemas yogurt berdasarkan jumlah total mikroorganisme dan jumlah cendawan
Kelompok perlakuan
Rataan jumlah total mikroorganisme ± simpangan baku (cfu/ml)
Rataan jumlah cendawan ± simpangan baku (cfu/ml)
Bilas Spray Bilas Spray
A1 7.5×104±1.2×105 1.5×105±2.1×105 2.1×105±2.8×105 2.7×105±6.4×104 A2 2.1×104±2.6×104 1.7×104±1.6×104 1.9×104±3.2×103 2.2×103±1.4×103 B1 6.3×104±8.5×104 9.2×104±7.6×104 2.8×105±3.9×105 2.4×105±1.0×104 B2 1.2×105±1.6×105 7.1×104±1.4×105 1.2×105±1.3×105 2.1×105±1.0×104
Gambar 5 Rataan jumlah total mikroorganisme berdasarkan perbedaan cara pemakaian disinfektan.
Gambar 6 Rataan jumlah cendawan berdasarkan perbedaan cara pemakaian disinfektan.
Hasil pada Tabel 4, Gambar 5, dan Gambar 6 menunjukkan bahwa botol pengemas yogurt yang tidak dilakukan disinfeksi mengandung sejumlah koloni mikroorganisme dan cendawan yang dapat mengontaminasi produk. Hal tersebut menunjukkan pentingnya disinfeksi dalam rangka mengurangi atau
2.3x103 7.5x104 2.1x104 6.3x104 1.2x105 1.5x105 1.7x104 9.2x104 7.1x104 7.9x103 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 A1 A2 B1 B2 C jumlah total mikroorganisme (cfu/ml) kelompok disinfektan Bilas Spray kontrol 2.1x105 1.9x104 2.8x105 1.2x104 2.7x105 2.2x103 2.4x105 2.1x105 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 A1 A2 B1 B2 C jumlah cendaw a n (cfu/ml) kelompok disinfektan Bilas Spray kontrol
menghilangkan mikroorganisme sehingga dapat menurunkan tingkat kontaminasi terhadap produk. Spray dan perendaman merupakan cara pemakaian disinfektan yang umum digunakan. Menurut Sukhija et al. (2010) dan Hiraguchi et al. (2012), cara pemakaian dengan perendaman lebih efektif dibandingkan dengan spray karena menjamin lebih banyak kontak dengan permukaan wadah sehingga kontak dengan mikroorganisme juga lebih banyak, akan tetapi perendaman memakan waktu yang lebih lama.
Berdasarkan hasil perhitungan, jumlah koloni yang terbentuk pada semua botol yang telah didisinfeksi ternyata lebih besar dibandingkan dengan kelompok kontrol atau blanko. Blanko merupakan botol yang tidak diberikan perlakuan apa pun. Banyaknya jumlah koloni yang terbentuk dimungkinkan akibat cara pencucian yang tidak baik dan benar sehingga terjadi kontaminasi pada saat disinfeksi maupun sesudahnya. Kontaminasi setelah disinfeksi diduga berasal dari udara, air, dan pekerja. Kontaminasi melalui udara dimungkinkan terjadi saat proses pengeringan setelah pencucian dengan disinfektan. Higiene pekerja yang kurang baik seperti tidak mencuci tangan menggunakan sabun ataupun tidak menggunakan sarung tangan sebelum melakukan disinfeksi botol pengemas juga diduga sebagai penyebab kontaminasi. Hasil ini menunjukkan kegagalan dari disinfeksi yang dilakukan oleh produsen yogurt karena tujuan yang diinginkan dari proses ini tidak tercapai.
Amonium kuartener dan surfaktan amfoterik memiliki kemampuan yang sama sebagai fungisida (Holah 1995b), akan tetapi daya kerjanya berbeda terhadap bakteri. Surfaktan amfoterik memiliki daya kerja yang lebih baik terhadap bakteri Gram negatif dilihat dari hasil pengujian daya bunuh dan waktu kontak. Tingkat kontaminasi kapang dan khamir dapat diturunkan dengan melakukan disinfeksi menggunakan disinfektan yang memiliki daya kerja yang baik sebagai fungisida.
Yogurt merupakan produk dengan pH yang rendah, kadar kelembaban yang rendah, dan tingginya kadar garam sehingga tidak cocok untuk beberapa spesies bakteri. Mikroorganisme perusak seperti kapang dan khamir umumnya kurang sensitif terhadap faktor-faktor lingkungan sehingga masih mungkin tumbuh dan berkembang di dalam yogurt (Rahman et al. 1992). Khamir dapat menyebabkan
beberapa kerusakan pada rasa, bau dan tekstur. Perubahan tersebut terjadi akibat aktivitas metabolik yang tergantung pada degradasi laktosa atau senyawa dari hidrolisisnya, sekresi enzim lipolitik dan proteolitik, asimilasi garam organik, dan kemampuan untuk berkembang biak pada suhu rendah (5-10 °C) (Salomskiene dan Macioniene 2009).