Aplikasi Medan Pulsa Listrik Tegangan Tinggi (High Pulse Electric Field) sebagai Salah Satu Cara Mempertahankan Kualitas Fisik, Kimia dan Mikrobiologis Susu Segar

(1)

APLI KASI MEDAN PULSA LI STRI K TEGANGAN TI NGGI APLI KASI MEDAN PULSA LI STRI K TEGANGAN TI NGGI

( HI GH PULSE ELECTRI C FI ELD) SEBAGAI SALAH ( HI GH PULSE ELECTRI C FI ELD) SEBAGAI SALAH

( G U S C C ) S G S

SATU CARA MEMPERTAHANKAN KUALI TAS FI SI K, SATU CARA MEMPERTAHANKAN KUALI TAS FI SI K,

KI MI A DAN MI KROBI OLOGI S SUSU SEGAR KI MI A DAN MI KROBI OLOGI S SUSU SEGAR

Ti P liti Tim Peneliti :

Dr. I r. Rarah R. A. Mahesw ari , DEA Dr. I r. Sutrisno, MAgr

I r. Abu Bakar, MS

Kerja sama Kemitraan Penelitian Pertanian Kerja sama Kemitraan Penelitian Pertanian

(2)

I. PENDAHULUAN

Kl ifik i M t S S B d k

Klasifikasi Mutu Susu Segar Berdasarkan Jumlah Mikroba

No Mutu susu segar Perkiraan jumlah bakteri/ml 1. Baik < 5 x 105

2 Cukup baik 106 _{4 x 10}6

2. Cukup baik 106_{– 4 x 10}6

3. Kurang 4 x 106 _{– 2 x 10}7

(3)

PETERNAK

KOPERASI

Waktu tunggu

Log Jumlah Sel yang hidup

y g p

Waktu

Kurva Pertumbuhan Mikroba

N

2

n

N = No x 2

n

Dimana : N adalah jumlah mikroba akhir

No adalah jumlah mikroba awalj

(4)

EFEK PEMANASAN

TEKNOLOGI PENANGANAN SUSU ALTERNATIF (HPEF)

1. Penurunan

kandungan nutrisi

( )

g

(komponen yang tidak tahan panas : protein dan vitamin)

1. Tidak melibatkan panas 2. Kandungan nutrisi dan

sensory tidak berubah dan vitamin)

2. Penurunan kualitas sensori (bau, rasa,

sensory tidak berubah

warna)

3. Memerlukan energi yang besar

1. KUD

2. Industri kecil/menengah

3 Peternak

(5)

TINJAUAN PUSTAKA

PRINSIP KERJA HPEF

I ti i Inactivasi

(6)

PENDEKATAN TEORI INAKTIVASI MIKROORGANISME

1 El t i l b kd Zi (1986)

1. Electrical breakdown, Zimmermann (1986)

(7)

BAHAN DAN METODE PENELITIAN

ALAT : multimeter Merk Sanwa DMM CD 771, threatment

chamber tipe batch pararel plate dari stainless steel ST 316,

osiloscope merk ATTEN probe tegangan tinggi tipe PD 28 osiloscope merk ATTEN, probe tegangan tinggi tipe PD 28, cold storage, termocouple, cawan petri, tabung reaksi, oven, digital colony counter tipe DC-3, vortex mixer, kaca objek,

ik k i k b b k i b l S h j Ö

mikroskop, inkubator, tabung reaksi, botol Schott, jarum Öse, labu erlenmeyer, pipet volumetrik, panci, penangas listrik,

autoklaf, pembakar spirtus dan cawan petri, p p p

BAHAN : susu kambing, bakteri uji yang terdiri atas E. coli

ATCC 25922, S. aureus ATCC 25923 dan S. Typhimurium

ATCC 14028 f i i t i di G lk h l 70%

ATCC 14028, safranin, spirtus, iodium Gram, alkohol 70%,

etanol 95%, kristal violet, nutrient agar (NA), nutrient broth

(NB), NaCl fisiologis, aquades, Eosin Methylen Blue Agar

( ) g q y g

(EMBA), Salmonella and Shigella Agar (SSA) dan

(8)

METODE PENELITIAN

Persiapan bakteri uji Susu Segar

Persiapan bakteri uji

1. Pemeriksaan kemurnian kultur - morfologi koloni

- morfologi sel Æ keseragaman sel (pewarnaan)

Susu Segar

Uji kualitas (pewarnaan)

Bakteri murni

j

Sterilisai 115o_{C 3 menit}

Ditumbuhkan ke NB 30 ml dan diinkubasi selama 24 jam pada suhu 37o_C

2. Spektrofotometer (kekeruhan) Æ OD 3. Pemupukan Æ Populasi

Dibuat populasi uji ±106

Suspensi di running di HPEF

(9)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Perlakuan

Jarak elektrode : 3, 4, 5 mm

Suhu proses : suhu ruang (27±1o_{C); suhu dingin (4-8}o_C)

Suhu proses : suhu ruang (27±1 C); suhu dingin (4 8 C)

5,3

Jarak elektrode 3 mm Jarak elektrode 4 mm Jarak elektrode 5 mm

Vmax = 0,83 kV

3 mm 1,62 log siklus 4 mm 1 17 log siklus

o _{Jarak elektrode 5 mm} 4 mm 1,17 log siklus

5 mm 0,5 log siklus

0 1 2 3 4 5 6

Waktu (jam)

Total Mikroba dengan Jarak Electrode yang Berbeda Total Mikroba dengan Jarak Electrode yang Berbeda

(10)

4,7

Jarak elektrode 3 mm Jarak elektrode 4 mm Jarak elektrode 5 mm

3 mm 0,6 log siklus 4 mm 0,2 log siklus 5 mm 0,02 log siklus

3,5

Waktu (jam)

Total Mikroba dengan Jarak Electrode yang Total Mikroba dengan Jarak Electrode yang

(11)

y = -0,6415x + 12,257 y = -0,4303x + 11,948 y = -0,1752x + 11,776

Jarak elektrode 3 mm

Linear (Jarak elektrode 3 mm)

4 mm Æ 0,4303

Linear (Jarak elektrode 4 mm) Linear (Jarak elektrode 5 mm)

Waktu (jam)

Koefisien Inaktivasi Mikroba dengan Jarak g Electrode yang Berbeda pada

(12)

10,5 11

Linear (Jarak elektrode 3 mm) Linear (Jarak elektrode 4 mm)

4 mm Æ 0,0556

5 mm Æ 0,017

7

0 1 2 3 4 5 6

Waktu (jam)

Linear (Jarak elektrode 5 mm)

Koefisien Inaktivasi Mikroba dengan Jarak Electrode yang Berbeda pada

Suhu Dingin (4-8o_C)

Suhu Dingin (4 8 C)

Kesimpulan : Perlakuan suhu ruang dan jarak treatment

chamber 3 mm Æ terbaik

(13)

Inaktivasi Mikroba Pathogen Pada Berbagai Kondisi

E Coli (pada suhu kamar) E Coli (pada suhu dingin)

E Coli (Perlakuan Coil) 6,2 6,4

Staphylococcus (pada suhu kamar)

Staphylococcus (pada suhu dingin)

Staphylococcus (Perlakuan

4,8 5 5,2 5,4

0 15 30 45 60

Waktu (menit)

L

Waktu (menit)

L

l Staphylococcus (Perlakuan

Coil)

Penurunan E. Coli ATCC 25922 Penurunan Staphylococcus aureus ATCC 25923

6,5

m Penurunan mikroba

4,5

Salmonella Typhimurium perlakuan

Salmonella Typhimurium Kontrol

E coli Æ 1,09 log siklus

S aureus Æ 0,54 log siklus

S Typhimurium Æ 0,91 log siklus

4 ,

0 50 100 150 200

Waktu (menit)

S

a

P B kt i S l ll

Penurunan Bakteri Salmonella

(14)

13,6

E Coli (Coil)

Linear (E Coli (Coil)) _{y = -0,0112x + 13,804} R2_{= 0,3472} Linear (Staphylococcus)

0 10 20 30 40 50 60 70

Waktu (menit)

0 10 20 30 40 50 60 70

Waktu (menit)

Koefisien (u) kinetika E. Coli

ATCC 25922 _{Staphylococcus aureus}Koefisien (u) kinetika_ATCC ATCC 25922 _{Staphylococcus aureus} _ATCC

25923

/m Salmonella (Coil)

Linear (Salmonella (Coil)) Nilai u

E coli Æ 0,02; S aureus Æ 0,01

S T hi i Æ 0 01

Waktu (Menit)

Koefisien (u) kinetika Salmonella

Typhimurium ATCC 14028

(15)

Uji Kimia Susu HPEF

SNI Susu Pasteurisasi Susu Segar Susu PEF (30')

Susu PEF (60') 1,5

SNI Susu Pasteurisasi Susu Segar Susu PEF (30') Susu PEF (60')

2,5

Kadar Lemak Susu Segar, SNI Susu Pasteurisasi dan Susu

1

Kadar Protein Susu Segar, SNI Susu Pasteurisasi dan Susu Susu Pasteurisasi dan Susu

Pasteurisasi dengan Metode PEF 30” dan 60”

Susu Pasteurisasi dan Susu Pasteurisasi dengan Metode

(16)

Uji Kimia Susu HPEF

Susu Segar Susu PEF (30')

Susu PEF (60') ₇

7,5

BKT

L

(%

) SNI Susu Pasteurisasi

Susu Segar Susu PEF (30') Susu PEF (60')

1,01

Pengujian Berat Jenis Susu Segar dan Susu Pasteurisasi

Kadar SNF Susu Segar, SNI Susu Pasteurisasi dan Susu

1 1

Segar dan Susu Pasteurisasi PEF 30” dan 60”

Susu Pasteurisasi dan Susu Pasteurisasi dengan metode

(17)

Kesimpulan

1. Inaktivasi mikroba pada suhu ruang (27±1o_{C) lebih}

tinggi dibandingkan suhu dingin

2 Inaktivasi mikroba tertinggi dicapai dengan gap

2. Inaktivasi mikroba tertinggi dicapai dengan gap elektorode terpendek

3. Semakin kecil nilai koefisien (u) inaktivasi mikroba

j kk d h i ifi ik b

menunjukkan rendahnya sensitifitas mikroba

terhadap pengaruh medan pulsa listrik tegangan

tinggi.gg

4. Mikroba pahtogen yang peka (mudah diinaktivasi) terhadap pengaruh medan listrik berturut-turut adalah

E coli Staphylococcus aureus dan Salmonlla E. coli, Staphylococcus aureus dan Salmonlla

(18)