LAPORAN PRAKTIKUM
SATUAN OPERASI INDUSTRI
STERILISASI
Oleh:
Putri Permata Sari NIM A1H012001
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS PERTANIAN PURWOKERTO
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang ada saat ini memerlukan suatu solusi yang tepat dari permasalahan yang ada, terutama dalam bentuk industry. Persoalan yang timbul adalah bagaimana membawanya kedalam bentuk matematika sehingga nantinya dapat diselesaikan menggunakan metode matematika dengan memperhatikan syarat-syarat batasnya. Proses sterilisasi makanan dengan pemanasan dilakukan untuk penentuan jaminan keselamatan bahan makanan, jaminan ini meliputi tepat atau tidaknya tanggal kadaluarsa yang tercantum pada label, rusak tidaknya kualitas makanan dan jumlah kandungan nutrisi yang ada. Namun demikian, proses sterilisasi makanan yang diberikan tidak semata-mata membunuh mikroba, tetapi juga harus mempertimbangkan mutu akhir dari produk, dimana kerusakan mutu oleh pemanasan.
B. Tujuan 1. Mengetahui prinsip-prinsip sterilisasi bahan pangan.
2. Mengetahui perubahan-perubahan yang terjadi pada produk/bahan akibat sterilisasi.
3. Mengetahui prinsip sterilisasi menggunakan autoclave
Sterilisasi adalah suatu proses mematikan mikroorganisme yang mungkin ada pada suatu benda. Secara umum terdapat tiga metode yang dapat digunakan untuk sterilisasi. Pemilihan metode sterilisasi didasarkan pada sifat alat dan bahan yang akan disterilisasi. Ketiga metode tersebut adalah
1. Sterilisasi mekanik/Filtrasi
Sterilisasi secara mekanik ( filtrasi) dikerjakan dalam suhu ruangan dan menggunakan suatu saringan yang berpori sangat kecil (0,22 mikron atau 0,45 mikron) sehingga mikroba tertahan pada saringan tersebut. Sterilisasi ini
ditunjukkan untuk bahan yang peka panas, misalnya larutan enzim dan antibiotik. 2. Sterilisasi Fisik
Sterilisasi dapat digunakan dengan cara pemanasan atau penyinaran. Terdapat empat macam sterilisasi dengan pemanasan:
a. Pemijaran Api
Membakar alat pada api secara langsung, contoh alat: jarum inokulum, pinset, batang L, dan lain sebagainya.
b. Panas
Sterilisasi panas kering yaitu sterilisasi denganmenggunakan udara panas. Karakteristik sterilisasi kering adalah menggunakan oven suhu tinggi (170-180oC) dengan waktu lama (1-3jam). Sterilisasi panas kering cocok untuk
alat yang terbuat dari kaca misalnya Erlenmeyer, tabung reaksi dll. Sebelum dimasukkan ke dalam oven alat/bahan tersebut dibungkus, disumbat atau dimasukkan dalam wadah tertutup untuk mencegah kontaminasi ketika dikeluarkan dari oven.
c. Uap panas
Konsep ini hampir sama dengan mengukus. Bahan yang mengandung air lebih tepat menggunakan metode ini supaya tidak terjadi dehidrasi.
d. Uap panas bertekanan (Autoclaving)
Alat yang digunakan adalah autoclave. Cara kerja alat ini adalah menggunakan uap panas dengan suhu 121oC selama 15 menit pada tekanan 1 atm. Sterilisasi uap tergantung pada : (1) alat/bahan harus dapat ditembus
uap panas secara merata tanpa mengalami kerusakan (2) Kondisi steril harus bebas udara (vacum) (3) Suhu yang terukur harus mencapai 121oC dan dipertahankan selama 15 menit.
3. Sterilisasi kimiawi
Digunakan pada alat/bahan yang tidak tahan panas atau untuk kondisi aseptis (Sterilisasi meja kerja dan tangan). Bahan kimia yang dapat digunakan adalah Alkohol, asam parasetat, formaldehid dan lain-lain.
III. METODOLOGI
A. Alat dan Bahan 1. Autoclave
2. Botol U-C 1000
3. Berbagai macam jus (mangga, strawberry, susu, jambu, tomat, apel) 4. Plastik
B. Prosedur Praktikum 1. Menyiapkan alat dan bahan
2. Memasukkan sedikit jus kedalm botol U-C 1000
3. Setiap masing-masing praktikan mencicipi jus yang belum disterilisasi tersebut dengan memberi penilaian dari aspek warna, larutan, aroma, tekstur dan rasa 4. Memasukkan jus kedalam botol sampai penuh
5. Menutup botol dengan plastik dan kemudian diikat dengan karet. Selanjutnya ditutup dengan tutup botol dan tutup kembali dengan plastik dan diikat dengan karet kembali
6. Mengisi autoclave dengan air
7. Memasukkan botol berisi jus kedalam autoclave kemudian menutup alat tersebut. 8. Mengatur suhu pada autoclave dan waktunya
9. Menjalankan/mengoperasikan alat dan menunggu proses sterilisasi sampai 15 menit
10. Mengeluarkan botol dari autoclave kemudian mendinginkannya
11. Mencicipi kembali jus setelah disterilisasi dan memberikan penilaian terhadap jus tersebut
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil 1. Sebelum disterilisasi
Nama Warna Larutan Aroma Tekstur Rasa
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 Putri √ √ √ √ √ Dida √ √ √ √ √ Dhamar √ √ √ √ √ Dimas √ √ √ √ √ Khoirunni sa √ √ √ √ √ Fattya √ √ √ √ √ Sohib √ √ √ √ √ Lailli √ √ √ √ √ ∑ 1 1 1 1 1,25
2. Setelah disterilisasi
Nama Warna Larutan Aroma Tekstur Rasa
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 Putri √ √ √ √ √ Dida √ √ √ √ √ Dhamar √ √ √ √ √ Dimas √ √ √ √ √ Khoirunni sa √ √ √ √ √ Fattya √ √ √ √ √ Sohib √ √ √ √ √ Lailli √ √ √ √ √ ∑ 3 3 3 4 3 Keterangan:
1. Tidak (cerah, jernih, kuat, lunak, enak) 2. Agak (cerah, jernih, kuat, lunak, enak) 3. Cerah, jernih, kuat, lunak, enak
4. Sangat (cerah, jernih, kuat, lunak, enak)
B. Pembahasan
Sterilisasi adalah membebaskan tiap benda atau substansi dari semua kehidupan dalam bentuk apapun. Untuk tujuan mikrobiologi dalam usaha mendapatkan keadaan steril, mikroorganisme dapat dimatikan setempat oleh panas (kalor), gas-gas seperti formaldehide, etilenoksida atau betapriolakton oleh bermacam-macam larutan kimia, oleh sinar lembayung ultra atau sinar gamma. Mikroorganisme juga dapat disingkirkan secara mekanik oleh sentrifugasi kecepatan tinggi atau oleh filtrasi.
Macam–macam sterilisasi yang dapat digunakan sebagai berikut :
1. Steriliasi Panas Dengan Tekanan (Autoclave).
Autoclave yaitu alat serupa tangki minyak yang terdapat diisi dengan uap.
Medium yang disterilkan ditempatkan didalam autoclave ini selama 15 sampai 20 menit, hal ini tergantung pada banyak sedikitnya yang diperlukan untuk sterilisasi. Medium yang akan disterilkan itu lebih baik ditempatkan dalam beberapa botol agak kecil dari pada dikumpul dalam satu botol yang besar.
Pada saat melakukan sterilisasi, kita sebenarnya memaparkan uap jenuh pada tekanan tertentu selama waktu dan suhu tertentu pada suatu objek, sehingga terjadi pelepasan energi laten uap yang mengakibatkan pembunuhan mikroorganisme secara inversibel akibat denaturasi atau koagulasi protein sel.
Uap merupakan pembawa (carrier) energi termal paling efektif dan semua lapisan pelindung luar mikroorganisme dapat dilunakkan, sehingga memungkinkan terjadi koagulasi.
Bersifat nontoksik, mudah diperoleh, dan relatif mudah dikontrol.
Faktor-faktor yang mempengaruhi sterilisasi uap adalah :
a) Waktu
Apabila mikroorganisme dalam jumlah besar dipaparkan terhadap uap jenuh pada suhu yang konstan, maka semua mikroorganisme tidak akan terbunuh pada saat bersamaan.
b) Suhu
Peningkatan suhu akan menurunkan waktu proses sterilisasi secara dramatis.
c) Kelembapan
Efek penambahan daya bunuh pada sterilisasi uap disebabkan kelembapan akan menurunkan suhu yang diperlukan agar terjadi denaturasi dan koagulasi pritein.
2. Sterilisasi Panas Kering (Oven)
Proses sterilisasi panas kering terjadi melalui mekanis konduksi panas. Panas akan diansorpasi oleh permukaan luat alat yang di sterilkan, lalu merambat kebagian dalam permukaan sampai akhirnya suhu untuk sterilisai tercapai.
3. Sterilisasi Gas atau Etilen Oksida
Sterilisasi gas merupakan pilihan lain yang digunakan untuk sterilisasi alat yang sensitif terhadap panas.
4. Sterilisasi Radiasi
a. Ultraviolet
c. Gamma
5. Sterilisasi Plasma
Plasma terdiri dari elektron, ion, maupun partikel netral. Plasma buatan dapat terjadi pada suhu tinggi maupun rendah. Plasma berasal dari beberapa gas seperti logam, nitrogen, dan oksigen yang menunjukan aktivitas sporisidal.
6. Sterilisasi Filtrasi
Medium di saring dengan saringan porseli atau dengan tanah diatom. Dengan jalan ini, maka zat-zat anorganik tidak akan mengalami penguraian sama sekali. Hanya sayang, virus tak dapat terpisah dengan penyaringan, medium masih perlu dipanasi dalam autoclave, meskipun tidak selama 15 menit dengan temperatur 121°C. Penyaringan dapat dilakukan juga dengan saringan yang dibuat dari abes (Hadiotomoto, 1993).
Dari praktikum yang telah dilakukan penilaian terhadap jus pir sebelum disterilisasi mendapatkan data untuk warna agak cerah dengan nilai pada warna 1; larutan kental dengan nilai 1; aroma banyak yang memilih agak kuat dengan nilai 1; tekstur dominan agak lembut dengan nilai tekstur 1; rasa tidak enak dengan nilai rasa 1,25.
Manfaat Sterilisasi
1. Sterilisasi Komersial :
a) Kondisi dimana sebagian besar mikroba telah mati dan masih terdapat beberapa mikroba yang tetap hidup setelah pemanasan.
b) Kondisi dalam kemasan (kaleng/ botol/ retort pouch) selama penyimpanan tidak memungkinkan mikroba tumbuh dan berkembang biak.
Sterilisasi komersial tidak mematikan jumlah mikroorganisme tetapi dengan kondisi:
a) pH b) Vakum
c) Pengemasan hermetis
d) Mencegah pertumbuhan mikroorganisme pembusuk dan patogen Pemanasan harus cukup. Jika tidak cukup mikroorganisme yang ada menjadi aktif, yang menyebabkan :
a) Produk busuk b) Timbul racun c) Kaleng gembung
2. Mencegah terjadinya infeksi 3. Mencegah makanan menjadi rusak
4. Mencegah kontaminasi mikroorganisme dalam industri
5. Mencegah kontaminasi terhadap bahan- bahan yg dipakai dalam melakukan biakan murni.
Karena pada saat penutupan dengan plastik dan karet tidak rapat, sehingga tedapat rongga-rongga udara di dalamnya dan ketika di masukkan dalam autoclave mendapat tekanan yang tinggi sehingga rongga udara semakin besar dan plastik pecah atau sobek yang mengakibatkan percobaan pada strelisasi gagal.
Alat sterilisasi lain: 1. Steriliasai Fraksional
Sebelum ada autoclave, cairan dan bahan lain disterilisasikan dengan cara memberikan uap panas/steam pada suhu 1000C selama 30 menit dan
masa inkubasi masing-masing selama 3 hari. Metode ini disebut sterilisasi fraksional atau sterilisasi kecil.
2. Setrilisasi dengan Waterbath
Uap panas membunuh mikroorganisme dengan cara denaturasi protein mikroorganisme. Pada awalnya, penggunaan air mendidih digunakan sebagai metode uap panas. Media yang mengandung Agar atau gelatin harus di panaskan supaya dapat larut dengan sempurna. Tetapi air panas tidak dapat dianggap sebagai media sterilisasi.
3. Pasteurisasi
Pasteurisasi tidak sama dengan sterilisasi. Digunakan untuk mengurangi jumlah populasi bakteri pada cairan seperti susu dan untuk membunuh organism yang dapat menyebabkan penyakit pada manusia. Spora tidak hilang dengan proses pateurisasi.
4. Sterilisasi dengan Filtrasi atau Penyaringan
Walaupun pemanasan adalah metode yang sangat berguna mengatur pertumbuhan mikroorganisme, tetapi terkadang pada beberapa kondisi tidak dapat digunakan. Filter dikenal pada dunia mikrobiologi sejak tahun 1890an. Filter adalah media untuk memisahkan mikroorganisme dari larutan. Sterilisasi dengan filtrasi dilakukan dengan bantuan pompa vakum. Cairan akan lolos melewati filter. Sementara Microorganism akan terperangkap di pori-porifilter.
Dalam preparasi media kultur membrane filter yang digunakan biasanya memiliki ukuran pori 0.22 µ dan 0.45 µ. Udara juga dapat di filter untuk menghilangkan mikroorganisme. Filter yang biasa digunakan adalah filter HEPA (High Efficiency Particulate Air). Filter ini dapat menghilangkan hingga 99 % partikel termasuk mikroorganisme yang memiliki diameter diatas 0.3 µm.
5. Sterilisasi Panas
Waktu sterilisasi panas adalah 120 menit pada 160°C. Sterilisasi panas digunakan untuk alat-alat seperti alat gelas laboratorium, alat yang terbuat dari logam yang dapat tahan pada suhu tinggi. Pada beberapa jenis perusahaan, termasuk perusahaan di industri farmasi, oven yang digunakan untuk proses sterilisasi panas harus dilakukan uji kualifikasi untuk menjamin proses ini berlangsung dengan baik.
6. Pembakaran Langsung
Metode paling cepat untuk sterilisasi adalah dengan cara pembakaran langsung. Nyala api dari Bunsen digunakan untuk sterilisasi bakteri sebelum memindahkan sampel dari tabung kultur dan setelah inokulasi.
7. Iradiasi Sinar Gamma
Iradiasi sinar gamma memerlukan waktu yang lama untuk sterilisasi. Sinar Gamma dihasilkan oleh isotop radioaktif, Cobalt 60. Iradiasi sinar gamma tidak mempengaruhi produk dan menghasilkan material yang bebas kontaminan.
8. Desinfeksi dengan Bahan Kimia
Zat kimia sangat efektif digunakan untuk mengatur pertumbuhan mikroorganisme namun tidak dapat melakukan sterilisasi. Kebanyakan desinfektan memiliki efek racun, oleh karena itu sangat diperlukan untuk menggunakan alat keamanan (safety). Peralatan dan ruang lab dapat dilakukan
dekontaminasi dengan cara fumigasi dengan gas formaldehid atau dengan sinar UV.
Kendala praktikum yaitu karena terbatasnya tempat dan terbatasnya alat, sehingga tidak semua praktikan dapat melihat atau mengamati saat memasukkan atau mengeluarkan bahan yang akan di sterilisasikan.
A. Kesimpulan
Sterilisasi dapat dilakukan dengan 3 cara yaitu secara mekanik, fisik dan kimiawi.
1. Sterilisasi secara mekanik (filtrasi)
Di dalam 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.
Jika terdapat beberapa bahan yang akibat pemanasan tinggi atau tekanan tinggi akan mengalami perubahan atau penguraian, maka sterlisasi yang digunakan adalah dengan cara mekanik, misalnya dengan saringan. Didalam mikrobiologi penyaringan secara fisik paling banyak digunakan adalah dalam penggunaan filter khusus misalntya filter berkefeld, filter chamberland, dan filter seitz. Jenis filter yang dipakai tergantung pada tujuan penyaringan dan benda yang akan disaring.
Penyaringan dapat dilakukan dengan mengalirkan gas atau cairan melalui suatu bahan penyaring yang memilki pori-pori cukup kecil untuk menahan mikroorganisme dengan ukuran tertentu. Saringan akan tercemar sedangkan cairan atau gas yang melaluinya akan steril. Alat saring tertentu juga mempergunakan bahan yang dapat mengabsorbsi mikroorganisme. Saringan yang umum dipakai tidak dapat menahan virus. Oleh karena itu, sehabis penyaringan medium masih harus dipanasi dalam otoklaf. Penyaringan dilakukan untuk mensterilkan substansi yang peka tehadap panas seperti serum,enzim,toksin kuman,ekstrak sel, dan sebagainya.
2. Sterilisasi secara fisik
Sterilisasi secara fisik dapat dilakukan dengan pemanasan & penyinaran. 3. Sterilisaisi secara kimiawi
Biasanya sterilisasi secara kimiawi menggunakan senyawa desinfektan antara lain alkohol. Antiseptik kimia biasanya dipergunakan dan dibiarkan menguap seperti halnya alkohol. Umumnya isopropil alkohol 70-90% adalah yang termurah namun merupakan antiseptik yang sangat efisien dan efektif. Penambahan yodium pada alkohol akan meningkatkan daya disinfeksinya. Dengan atau iodium, isopropil tidak efektif terhadap spora. Solusi terbaik untuk membunuh spora adalah campuran formaldehid dengan alkohol, tetapi solusi ini terlalu toksik untuk dipakai sebagai antiseptik.
Perubahan yang terjadi pada bahan setelah disterilisasikan berupa warna, larutan, tekstur, aroma dan rasa. Uji organoleptik ini bertujuan untuk mengetahui perubahan-perubahan yang terjadi dan dapat dirasakan oleh indera, namun untuk perubahan secara kimia tidak bisa dirasakan oleh indera karena bersifat mikro, dan harus menggunakan alat bantu dalam mendeteksi perubahan.
Prinsip sterilisasi pada autoclave adalah alat untuk memsterilkan berbagai macam alat & bahan yang menggunakan tekanan 15 psi (2 atm) dan suhu 1210C.
B. Saran
Lebih diperhatikan lagi pada saat sebelum memasukkan bahan kedalam autoclave supaya tidak terjadi kegagalan pada saat percobaan.
DAFTAR PUSTAKA
Dwidjoseputro, D.2005. Dasar – Dasar Mikrobiologi. Djambatan : Jakarta.
Eckles, c.R., W.H. Combs dan M. Macy. 1976. Milk and Milk Product. Mc. Craw Hill Book Co. Inc. New York. Toronto. London.
Hadioetomo. Ratna Siri. 1993. Mikrobiologi Dasar Dalam Praktek. Jakarta: P.T. Gramedia Pustaka Utama
Levinson W. 2008. Review of Medical Microbiology & Imunology, Tenth Edition. New York: The McGraw-Hill Companies, Inc.
Lukas, Stefanus. 2006. Formulasi Steril. Yogyakarta : Andi.
Umiyasih, U., D.B. Wijono dan Soemarmi. 1986. Pengaruh pasteurisasi sederhana terhadap kualitas air susu. Proc. Seminar Pemanfaatan Lahan Sempit Untuk Meningkatkan Pro-duksi Peternakan. Nuffic - Univ. Brawijaya. Malang.
