Kurva ln Nt/No vs waktu
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 berbeda-beda 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:
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 230,258 D2 177,122 T (0C) Kd 55 0,01 60 0,013 65 0,017 70 0,019
D3 135,446
D4 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.
Temperatur (T) Kd
55oC 0,011
60oC 0,013
65oC 0,017
70oC 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 230,258
D2 177,122
D3 135,446
D4 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 Kesimpulan
1. Semakin tinggi suhu maka jumlah mikroba yang mati semakin bertambah. 2. 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.