Teknik Sterilisasi

(1)

TEKNIK STERILISASI

Sterilisasi adalah proses pemusnahan mikroorganisma dengan cara pemanasan, radiasi Sterilisasi adalah proses pemusnahan mikroorganisma dengan cara pemanasan, radiasi atau kimiawi. Kematian sel adalah kegagalan sel, spora atau virus untuk bereproduksi atau atau kimiawi. Kematian sel adalah kegagalan sel, spora atau virus untuk bereproduksi atau bergerminasi pada lingkungan yang menguntungkan.

bergerminasi pada lingkungan yang menguntungkan.

Sterilisasi yang umum dilakukan dapat berupa: Sterilisasi yang umum dilakukan dapat berupa: 1.

1. Sterilisasi secara fisik (pemanasan, penggunaan sinar gelombang pendek yang dapatSterilisasi secara fisik (pemanasan, penggunaan sinar gelombang pendek yang dapat dilakukan selama senyawa kimia yang akan disterilkan tidak akan berubah atau terurai dilakukan selama senyawa kimia yang akan disterilkan tidak akan berubah atau terurai akibat temperatur atau tekanan tinggi). Dengan udara panas, dipergunakan alat akibat temperatur atau tekanan tinggi). Dengan udara panas, dipergunakan alat “bejana/ruang panas” (oven dengan temperatur 170

“bejana/ruang panas” (oven dengan temperatur 170oo – – 180 180ooC dan waktu yang digunakanC dan waktu yang digunakan adalah 2 jam yang umumnya untuk peralatan gelas).

adalah 2 jam yang umumnya untuk peralatan gelas). 1.1.Sterilisasi dengan pemanasan diantaranya : 1.1.Sterilisasi dengan pemanasan diantaranya :

a)

a) Pemijaran (dengan api langsung): membakar alat pada api secara langsung,Pemijaran (dengan api langsung): membakar alat pada api secara langsung, contoh alat : jarum inokulum, pinset, batang L, dll.

contoh alat : jarum inokulum, pinset, batang L, dll. b)

b) Panas kering: sterilisasi dengan oven suhu 180 oC selama 1 jam. SterilisasiPanas kering: sterilisasi dengan oven suhu 180 oC selama 1 jam. Sterilisasi panas

panas kering kering cocok cocok untuk untuk alat alat yang yang terbuat terbuat dari dari kaca kaca misalnya misalnya erlenmeyer,erlenmeyer, tabung reaksi dll.

tabung reaksi dll. c)

c) Uap air panas: konsep ini mirip dengan mengukus. Bahan yang mengandungUap air panas: konsep ini mirip dengan mengukus. Bahan yang mengandung air lebih tepat menggungakan metode ini supaya tidak terjadi dehidrasi. air lebih tepat menggungakan metode ini supaya tidak terjadi dehidrasi. Misalnya susu yang disterilkan dengan suhu tinggi akan mengalami koagulasi Misalnya susu yang disterilkan dengan suhu tinggi akan mengalami koagulasi dan bahan yang berpati disterilkan pada suhu bertekanan pada kondisi pH dan bahan yang berpati disterilkan pada suhu bertekanan pada kondisi pH asam akan terhidrolisis.

asam akan terhidrolisis. d)

d) Uap air panas bertekanan : menggunalkan autoklafUap air panas bertekanan : menggunalkan autoklaf

Autoklaf adalah alat untuk memsterilkan berbagai macam alat & bahan yang Autoklaf adalah alat untuk memsterilkan berbagai macam alat & bahan yang menggunakan tekanan 15 psi (2 atm) dan suhu 121

menggunakan tekanan 15 psi (2 atm) dan suhu 121ooC. Suhu dan tekananC. Suhu dan tekanan tinggi yang diberikan kepada alat dan media yang disterilisasi memberikan tinggi yang diberikan kepada alat dan media yang disterilisasi memberikan kekuatan yang lebih besar untuk membunuh sel dibanding dengan udara kekuatan yang lebih besar untuk membunuh sel dibanding dengan udara panas.

panas. Alasan Alasan digunakan digunakan suhu suhu 121121ooC adalah karena air mendidih pada suhuC adalah karena air mendidih pada suhu tersebut jika digunakan tekanan 15 psi. Untuk tekanan 0 psi pada ketinggian tersebut jika digunakan tekanan 15 psi. Untuk tekanan 0 psi pada ketinggian di permukaan laut (sea level) air mendidih pada suhu 100

(2)

autoklaf yang diletakkan di ketinggian sama, menggunakan tekanan 15 psi maka air akan memdididh pada suhu 121oC.

Beberapa media atau bahan yang tidak disterilkan dengan autoklaf adalah :

- Bahan tidak tahan panas seperti serum, vitamin, antibiotik, dan enzim.

- Paelarut organik, seperti fenol.

- Buffer dengan kandungan detergen, seperti SDS

1.2.Radiasi sinar ultraviolet (UV) pada panjang gelombang 260 nm (paling efektif). Sinar UV sangat kuat diabsorbsi oleh asam nukleat sehingga molekul mengalami eksitasi dan menyebabkan penyimpangan reaksi (kerusakan).

 Efektif untuk sterilisasi permukaan. Untuk sterilisasi air jernih, intensitas sinar

UV berkurang 2/3nya untuk setiap kedalaman 5 cm. Senyawa protein (pada susu) mengabsorbsi sinar UV dengan kuat, ketebalan 0,1 mm mengabsorbsi energi 90%.

 Tidak efektif untuk liquid dengan jumlah partikel tersuspensi tinggi atau padatan.(

daya jangkau terhalang suspense)

 Cost dan keselamatan sering menjadi pertimbangan untuk sterilisasi skala besar.

2. Sterilisasi secara kimia (misalnya dengan penggunaan disinfektan, larutan alkohol, larutan

formalin). Bahan kimia yang digunakan syarat tidak beracun untuk manusia.

 Etilen oksida : sterilisasi peralatan

 70% etanol-air diasamkan dengan HCl (pH 2) dapat membunuh sel dan spora:

sterilisasi peralatan.

 Larutan sodium hipoklorit (30%) : sterilisasi peralatan kecil dan sensitif terhadap

panas.

 Ozon : tidak biasa digunakan untuk sterilisasi media fermentasi karena dapat

(3)

3. Sterilisasi secara mekanik, digunakan 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 .Sistem kerja filter, seperti pada saringan lain adalah melakukan seleksi terhadap

partikel-partikel yang lewat (dalam hal ini adalah mikroba) (Pelczar dan Chan, 2007:421).

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.

Sterilisasi dengan penyaringan dapat dilakukan dengan berbagai cara antaralain:

a). Non-disposable filtration apparatus

- Disedot dengan pompa vakum

- Volume 20-1000 ml

b). Disposable filter cup unit

- Volume 15-1000 ml

c). Disposable filtration unit dengan botol penyimpan

- Volume 15-1000 m

d). Syringe filters

- Ditekan seperti jarum suntik

- Volume 1-20 ml

(4)

- Ditekan dengan gaya setrifugasi

- Volume kurang dari 1 ml

Teknik sterilisasi berdasarkan zat yang aka disterilkan, diantaranya :

1. Sterilisasi cairan

Cairan yang disterilisasi umumnya adalah media fermentasi yang mengandung gula, garam fosfat, ammonium, trace metals, vitamin, dan lain-lain. Secara umum ada dua cara sterilisasi cairan yaitu dengan panas dan disaring (filtrasi). Sterilasi dengan panas dilakukan di dalam autoclave, di mana steam tekanan tinggi diinjeksikan ke dalam chamber untuk mencapai temperatur 121 derajat C dan tekanan tinggi (sekitar 15 psig). Durasinya bervariasi, namun umumnya diinginkan cairan dipertahankan pada 121oC selama minimal 15 menit. Jika termasuk waktu untuk heating dan cooling steps, total waktu berkisar 1-2 jam tergantung volume cairan yang disterilisasi.

Terkadang temperatur bisa diset pada 134o C (untuk medis).

2. Sterilisasi padatan

Padatan yang umum disterilkan adalah glassware, biosafety cabinet , dan beberapa jenis tabung dan kontainer. Pada glassware dan plastik tahan panas umumnya dilakukan dengan autoclave mirip seperti sterilisasi cairan namun ditambah proses pengeringan. Biosafety cabinet disterilkan dengan bantuan radiasi UV dan disemprot

(5)

Metoda Sterilisasi Media diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Metoda Batch

Vessel dilengkapi dengan jacket atau coil pemanas

Sterilisasi dilakukan “in situ” atau terpisah dengan beberapa keperluan : 1. Satu vesssel sterilisasi melayani beberapa buah fermentor

2. Media disterilisasi dalam konsentrasi tinggi dan diencerkan dalam fermentor dengan air steril.

3. Vessel sterilisasi untuk media yang viskos dilengkapi dengan pengaduk Keuntungan sterilisasi batch :

1. Peralatan lebih murah harganya 2. Resiko kontaminasi lebih rendah 3. Kontrol secara manual lebih mudah Kelemahan sterilisasi batch :

1. Termal lag (waktu pemanasan dan pendinginan kembali) terlalu lama sehingga tidak efektif untuk sterilisasi spora

2. Pemanasan terlalu lama akan merusak vitamin dan protein, terbentuk karamelisasi gula, sehingga mengurangi kualitas media.

2. Sterilisasi kontinu

Sterilisasi kontinu meliputi 3 tahap proses yaitu media dipanaskan sampai temperatur sterilisasi, media dipertahankan beberapa saat di temperatur sterilisasi dan media didinginkan sampai temperatur fermentasi.

Keuntungan sterilisasi kontinu :

1. Pemanasan dan pendinginan berlangsung cepat “ high-temperatur, short-exposure” , hemat waktu dan steam

2. Lebih unggul dalam pemeliharaan kualitas medium 3. Mudah untuk scale up

4. Lebih mudah pengontrolan secara otomatis 5. Korosi dalam fermentor dapat dikurangi 6. Degradasi nutrien dapat diminimalisasi

(6)

Tipe sterilisasi kontinu adalah :

1.Conti nou s plate heat exchanger 2.Conti nous inj ector fl ash cooler

Steam diinjeksi langsung pada media tidak steril, memiliki waktu pemanasan dan pendinginan terpendek.

Keuntungan : untuk media yang memiliki padatan tersuspensi, biaya rendah, mudah dalam pemeliharaan dan pembersihan, effisiensi penggunaan steam tinggi.

3. Sterilisasi fermentor

Fermentor disterilisasi terpisah sebelum media steril dimasukkan. Metoda yang dipakai adalah dengan penggunaan jacket dan coil pemanas ; sparging steam ke seluruh bagian fermentor (tekanan steam 15 psia, 20 menit).

4. Sterilisasi gas/udara

Fermentasi aerobik membutuhkan udara 0,1-1 vol.gas/vol.liquid. menit sehingga untuk fermentasi aerobik selama 5 hari dibutuhkan 2.108 liter udara steril. Konsentrasi mikroba di udara 1-10 mikroba/lt. Tiga metoda yang digunakan untuk sterilisasi udara adalah : panas, filtrasi melalui material fibrous (cotton, glass fibre, steel wool dengan pori-pori 0,5-15 µm) atau material granular (polytetraflourethylene pori-pori 0,2 µm). Sterilisasi dengan udara panas dilakukan dengan menggunakan kompresor udara adiabatic (suhu udara 150 – 220oC). Udara panas dan kering kurang efektif untuk membunuh spora dibandingkan pemanasan beruap. Udara

yang keluar cepat menjadi dingin dan pipa yang menghubungkan antra kompresor dan fermentor sukar untuk dijaga kesterilannya. Masalah yang paling banyak didapatkan dari metoda filtrasi adalah penurunan tekanan (pressure drop).

Kelompok 1 kelas 2A-TKPB

 Ambrianto Ghenatya (131424003)

 Anindya Dwi Kusuma Marista (131424004)  Annisa Novita Nurisma (131424005)

(7)