3 pengantar sterilisasi

7/23/2019 3 Pengantar sterilisasi

1/36

STERILISASI:

KINETIKA PROSESSTERILISASI (1)


2/36

DEFENISI DAN APLIKASI

Sterilisasi : Proses yang bertujuanuntuk mengurangi jumlah segala

bentuk dan/atau bentuk

mikroorganisme (bakteri, virus,kapang, enzim, dll)

Proses sterilisasi juga dapat

digunakan untuk menjaga kualitasproduk (tekstur, warna, rasa) dan

kandungan nutrisi


3/36

METODE

Penggunaan bahan kimia

Irradiasi gelombangelektromagnetik

Pemanaatan panas(sterilisasi termal)


4/36

STERILISASI DENGAN BAHANKIMIA

!enggunakan bahan kimia atau gas seperti

hydrogen pero"ide

ozone

ethylene o"ideuntuk mensterilkan bahan#bahan yang sensiti

terhadap panas, misalnya alat#alat medis dan air

minum$

%ontoh: &zone digunakan untuk disinektan air

minum dan mensterilkan buah segar potong

untuk sanitasi dan mengurangi populasi

mikroorganisme


5/36

STERILISASI DENGAN IRRADIASIGELOMBANG ELEKTROMAGNETIK!enggunakan: ultraviolet radiation, gamma#rays and '#rays to

inativate miroorganism perubahan *+ sel

iasa digunakan untuk pengawetan makanan, pengolahan limbah air

dan produk#produk kesehatan$

%ontoh:

Photo catalytic d!t"#ctio$sterilisasi dengan radiasi sinar -.menggunakan lampu -. (#0 1) untuk menonaktikan bakteri

patogen (%ushnie, et al$, 2334), -. dan visible lamp 533 1

menonaktikan enzim arbo"ypeptidase + dan trypsin setelah

radiation selama 23 min (-.) dan 62 min (visible lamp) (Ibarz et al$,

2334)

I$t$! li%ht l! t"at'$tmenghanurkan spora pada kertaspembungkus berbahan polyetilen sehingga diperoleh permukaan

kemasan pembungkus yang steril$ ahan pembungkus harus dapat

mengawetkan nutrisi dan menegah kerusakan makanan(7urtoi and

*iolau, 2338)$

7hermo#soniation


6/36

EFFET IRRADIASI TERHADAPMIKROORGANISME -ltraviolet radiation menimbulkan eek

terhadap *+ sel seara langsung

9amma#rays dan '#ray (ionizing

eletromagneti radiation) mengakibatkanperubahan siat kimia dan biokimia dalam

*+


7/36

STERILISASI TERMALPada dasarnya proses termal yang dilakukan menggunakan

panas :

6$ Panas basah

2$ Panas kering

Pa$a! a!ah ('oi!t hat)dihasilkan dalam autolave ataupunsteam#jaketed vessel

%ontoh:

A#tocla* menghasilkan steam bertekanan (6 psi) pada 626o%$%ontoh: sterilisasi jus apel pada 666 dan 626o% (amaseno et al$, 2330)

Sta'+,ac-td *!!l sterilisasi tomato puree (;anoni et al$,233


8/36

STERILISASI TERMAL (ONT..)Pa$a! -"i$% (d"y hat)dihasilkan dari mirowaveoven dan oven

St"ili!a!i d$%a$ 'ic"o/a*: menggunakan energi

mirowave (energi gelombang mikro) untukmenghasilkan panas yang digunakan untuk proses

sterilisasi$

Mic"o/a*gelombang elektromagnetik dengan

panjang gelombang 6 > 6 m atau rekwensi 3,< hingga


9/36

PEMILIHAN PROSES STERILISASI

7ergantung bahan dan tujuan sterilisasi

%ontoh: sterilisasi termal digunakan untuk

sterilisasi tandan buah kelapa sawit (7S)karena sterilisasi ini dapat membentuk

moist heat untuk menapai suhu sterilisasi

dimana proses inaktivasi enzin lipase

berlangsung dan dapat melunakkan buahsawit


10/36

STERILISASI

TERMAL


11/36

KINETIKA PROSES STERILISASIestruksi termal pada mikroorganisme, nutrien, aktor

kualitas (tekstur, warna dan rasa) dan enzim seara umum

akan mengikuti kinetika reaksi kimia orde#6 persamaan

linear logaritmik peluruhan jumlah populasi

mikroorganisme atau konsentrasi nutrien atau aktivitasenzim terhadap waktu pada temperatur tertentu

000(1)

B laju peluruhan populasi mikroorganisme

(ells l#6s#6)

N B jumlah populasi (ells l#6)

k B konstanta reaksi orde#6 (s#6)


12/36

PARAMETER PROSES DESTRKSI

=onstanta laju reaksi (k) 1aktu reduksi desimal deimal redution time (D#

value)

Sensitivitas proses terhadap temp resistane

oeiient (z#value)

Cnergi aktivasi (ativation energy (Ea))

(N2et al.3 4554)

2 buah model digunakan untuk menjelaskan hubunganantara temperatur dan kinetika proses sterilisasi :

1. D#z model

2$ +rrhenius model (Ea-kmodel)
http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/%23_ENREF_65http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/%23_ENREF_65http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/%23_ENREF_65http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/%23_ENREF_65http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/%23_ENREF_65http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/%23_ENREF_65http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/%23_ENREF_65http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/%23_ENREF_65http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/%23_ENREF_65


13/36

D+6 MODEL


14/36

D-zModl

D-zmodel digunakan untuk menentukan parameter

kinetika untuk proses sterilisasi$

apat juga digunakan untuk menentukan parameter

kinetika proses degradasi nutrien dalam makanan

Dood 7ehnology

Inormasi mengenai D#value suatu bakteri atau enzim

dibutuhkan untuk sterilisasi agar dapat menghasilkan

produk yang steril$

D#value menyatakan waktu dan temperatur untuk

membunuh mikroorganisme dan menonaktikan enzim


15/36

D+7ALE

#value dalam proses sterilisasi dideinisikansebagai waktu yang dibutuhkan untuk membunuh

43E populasi mikroorganisme pada waktu yang

tertentu

D#value ditentukan melalui integrasi persamaan

(6)N6 pada t6B3, dan Npada waktu t

+tau

00.(4)


16/36

SR7I7AL R7E NTKMIKROORGANISME

5 15 45 85 95 5 ;5


17/36

SR7I7AL R7E NTK EN6IM

5 45 95 ;5 =55

5.4

5.9

5.;

5.=

1

1.4

Ti' (!)

Lo% A>Ao

A ? a-ti*ita! $@i'


18/36

D+7ALE (ONT..)?ubungan antara D#value dan kdapat ditentukan saat waktu

pemanasan sama dengan D#value, dimana mikroorganisme

yang survive adalah 63E dari populasi awal (N1) (Smith, 6443)

0. (8)

DB D#value (s or min)

k B konstanta kinetika reaksi orde#6 (s#6or min#6)


19/36

METODE PENENTAN D+7ALEDARI DATA EKSPERIMEN

6$ Stumbo or end point

2$ +verageD

#value


20/36

METODE STMBO ATA ENDPOINT

?anya menggunakan data awal dan akhir (waktu

dimana tidak ada lagi mikroorganisme atau aktivitas

enzim)$

-ntuk bakteri:

-ntuk enzim:


21/36

ONTOH GRAFIK STMBO>END POINTNTK EN6IM


22/36

METODE A7ERAGE D+7ALE D#value ditentukan seara independen untuk

setiap titik data (reduksi jumlah bakteri atau

penurunan aktivitas enzim) dibagi waktu

paparan$ +verage D#values dihitung dengan ara

menentukan nilai rata#rata dari tiap2 titik

data$ Cksperimen berakhir saat tidak ada lagi

bakteri (G6E) atau aktivitas enzim terhenti(G6E)$


23/36

ONTOH GRAFIK A7ERAGE D+7ALENTK EN6IM


24/36


25/36

METODE REGRESSION LINE !enggunakan seluruh data eksperimen$ #

value dapat diperoleh sebagai kebalikan nilai

negati dari slope persamaan regersi tanpa

memerlukan interept$

*ilai koeisien determinasi melalui metode

statistik$ +nalisa varian dilakukan untuk

menentukan linearitas data$ Sementara itu

kemungkinan atau probabilitas data sebagaigaris lurus dapat ditentukan dari nilai D$


26/36

FAKTOR SENSITIFITAS ATASTEMPERATR 6+7ALE z#value ditentukan untuk mengetahui tingkat

sensitiitas proses akan perubahan temperatur

yang dapat meningkatkan eisiensi proses

sterilisasi$

@+*al#dideinisikan sebagai kenaikantemperatur yang dibutuhkan untuk menurunkan

#value dengan aktor 63(*ee et al$, 2332)$

2 konsep z#value:

6$ 7hermal death time (77)model empiris

2$ 7hermal resistane model


27/36

THERMAL DEATH TIME (TDT) !etode 77 digunakan untuk menyajikan inormasi tentang

waktu yang dibutuhkan untuk mematikan mikroorganisme

dan menonaktikan enzim dalam makanan pada berbagai

temperatur igelow dan Cstry (6423) mengamati bahwa plot antara 77

(minimum waktu yang dibbutuhkan untuk menapai

destruksi total) terhadap waktu akan menghasilkan garis

lurus dengan slope B #6/z(igelow and Cstry, 6423 in =arel

and Fund, 233


28/36

THERMAL DEATH TIME (TDT) (ONT..)dimana

D1 B D#value pada temperatur T1(min)

D2 B D#value pada temperatur T2(min)

T1 B temperatur 6 (o%)

T2 B temperatur 2 (o%)

z B perubahan temperatur yang dibutuhan untuk

merubah Ddengan aktor 63

76dan 6sering merupakan nilai ma" atau nilai dari data

reerensi dari I!& dan !H%

z#value adalah suatu indikator resistensi suatu populasi atau

enzim atas perubahan temperatur lingkungannya


29/36

Tabel Referensi D-value, temperatur dan z-value

Sta$da"d

"2"$c

T'&"at#"+ti'

co'i$atio$

D+*al# ('i$) @+*al# (o)

I'a%i$a"y Mic"o

O"%a$i!' (IMO)

7 B 623o%, t B 23

min


30/36

KR7A D+7ALE


31/36


32/36


33/36


34/36

THERMAL RESISTANE (TR)MODEL igunakan untuk menentukan waktu dan

temperatur bagi pengawetan nutrisi dalam

makanan$

D#value untuk degradasi nutrisi adalah waktu yang

dibutuhkan untuk merusak 43E nutrisi dalammakanan$ Persamaan kinetika sama dengan pers

(5)$ =urva yang dihasilkan disebut thermal

resistane urve (=arel and Fund, 233


35/36


36/36

3 pengantar sterilisasi

Documents