tugs bioproses medium
TRANSCRIPT
Pasteurisasi adalah sebuah proses pemanasan makanandengan tujuan
membunuh organisme merugikan seperti bakteri, virus, protozoa, kapang, dan
khamir. Proses ini diberi nama atas penemunya Louis Pasteur seorang ilmuwan
Perancis. Tes pasteurisasi pertama diselesaikan oleh Pasteur dan Claude Bernard pada
20 April 1862.
Tidak seperti sterilisasi, pasteurisasi tidak dimaksudkan untuk membunuh
seluruh mikroorganisme di makanan. Bandingkan dengan appertisasi yang diciptakan
oleh Nicolas Appert. Pasteurisasi bertjujuan untuk mencapai "pengurangan log"
dalam jumlah organisme, mengurangi jumlah mereka sehingga tidak lagi bisa
menyebabkan penyakit (dengan syarat produk yang telah dipasteurisasi didinginkan
dan digunakan sebelum tanggal kedaluwarsa). Sterilisasi skala komersial makanan
masih belum umum, karena dia memengaruhi rasa dan kualitas dari produk.
Mesin pasteurisasi digunakan untuk pasteurisasi produk minuman siap
konsumsi (misalnya : susu segar, sirup, sari buah, dan lain-lain) sebelum dikemas.
Figure 1. Mesin Pasteurisasi
Produk yang bisa dipasteurisasi
susu
anggur
bir
jus buah
cider (sari buah apel)
madu
telur
minuman olah raga
makanan kaleng
Pasteurisasi memiliki tujuan:
1. Untuk membunuh bakteri patogen, yaitu bakteri yang berbahaya karena dapat
menimbulkan penyakit pada manusia. Bakteri pada susu yang bersifat patogen
misalnya Mycobacterium tuberculosis dan Coxiella bunetti dan mengurangi
populasi bakteri.
2. Untuk memperpanjang daya simpan bahan atau produk
3. Dapat menimbulkan citarasa yang lebih baik pada produk
4. Pada susu proses ini dapat menginaktifkan enzim fosfatase dan katalase yaitu
enzim yang membuat susu cepat rusak.
Metode Pasteurisasi yang umum digunakan adalah:
1. Pasteurisasi dengan suhu tinggi dan waktu singkat (High Temperature Short
Time/HTST), yaitu proses pemanasan susu selama 15 – 16 detik pada suhu
71,7 – 750C dengan alat Plate Heat Exchanger.
2. Pasteurisasi dengan suhu rendah dan waktu lama (Low Temperature Long
Time/LTLT) yakni proses pemanasan susu pada suhu 610C selama 30 menit.
3. Pasteurisasi dengan suhu sangat tinggi (Ultra High Temperature) yaitu
memnaskan susu pada suhu 1310C selama 0,5 detik. Pemanasan dilakukan
dengan tekanan tinggi untuk menghasilkan perputaran dan mencegah
terjadinya pembakaran susu pada alat pemanas.
Jenis-jenis pasteurisasi
Dilihat dari ketinggina suhu pada proses pasteurisasi dilakukan, dikenal beberapa
jenis pasteurisasi, yaitu
Pasteurisasi model HTST
HTST adalh singkatan dari High Temperature Short Time atau proses
pemanasan dengan suhu tinggi dalam waktu singkat. Pemanasan pada model
ini dilakukan pada suhu 75 derajat Celsius selama 15 detik. Dalam proses
pasteurisasi model HTST menggunakan alat yang disebut Heat Plate
Exchanger atau semacam perubah suhu tinggi.
Pasteurisasi model UHT
UHT adalah singkatan dari Ultra High Temperature atau proses pemanasan
dengan suhu sangat tinggi dalam lebih singkat lagi. Pemanasan model UHT
ini dilakukan dalam suhu 1300C selama hanya 0,5 detik. Pemansasn dilakukan
dalam tekanan tinggi. Memalui proses ini seluruh mikroba yang terdapat
dalam makanan dan minum mati, sehingga produk susu yang dipanaskan
dengan UHT ini sering pula dikenal dengan nama susu steril
Pasteurisasi model LTLT
LTLT adalah singkatan dari Low Temperature Long Time atau pemansasn
dengan suhu rendah dalam waktu lama. LTLT dilakukan pada suhu 600C
dalam waktu 30 menit.
Perbedaan tinggi rendahnya suhu dalam pasteurisasi tersebut berbeda pula pada umur
atau ketahanan makanan dan minum yang dipasteurisasi. Susu yang menggunakan
pasteurisasi HTST bias bertahan selama 1 minggu tanpa mengubah rasa, sementara
susu yang dipanaskan dengan system UHT bias bertahan sampai 6 bulan.
Spektrofotometri
Spektrofotometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur
absorbansi dengan cara melewatkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu pada
suatu obyek kaca atau kuarsa yang disebut kuvet. Sebagian dari cahaya tersebut akan
diserap dan sisanya akan dilewatkan. Nilai absorbansi dari cahaya yang dilewatkan
akan sebanding dengan konsentrasi larutan di dalam kuvet
Figure 2.Spektrofotometri
Jenis-jenisSpektrofotometer dibagi menjadi dua jenis yaitu spektrofotometer single-
beam dan spektrofotometer double-beam. Perbedaan kedua jenis spektrofotometer
tersebut hanya pada pemberian cahaya, dimana pada single-beam, cahaya hanya
melewati satu arah sehingga nilai yang diperoleh hanya nilai absorbansi dari larutan
yang dimasukan. Berbeda dengan single-beam, pada spektrofotometer double-beam,
nilai blanko dapat langsung diukur bersamaan dengan larutan yang diinginkan dalam
satu kali proses yang sama. Prinsipnya adalah dengan adanya chopper yang akan
membagi sinar menjadi dua, dimana salah satu melewati blanko (disebut juga
reference beam) dan yang lainnya melewati larutan (disebut juga sample beam). Dari
kedua jenis spektrofotometer tersebut, spektrofotometer double-beam memiliki
keunggulan lebih dibanding single-beam, karena nilai absorbansi larutannya telah
mengalami pengurangan terhadap nilai absorbansi blanko. Selain itu, pada single-
beam, ditemukan juga beberapa kelemahan seperti perubahan intensitas cahaya akibat
fluktuasi voltase.
Komponen utama dari spektrofotometer yaitu :
1. Sumber cahaya
Untuk radisi kontinue :
Untuk daerah UV dan daerah tampak :
Lampu wolfram (lampu pijar) menghasilkan spektrum kontiniu pada
gelombang 320-2500 nm.
Lampu hidrogen atau deutrium (160-375 nm)
Lampu gas xenon (250-600 nm)
Untuk daerah IR
Ada tiga macam sumber sinar yang dapat digunakan :
Lampu Nerst,dibuat dari campuran zirkonium oxida (38%) Itrium oxida
(38%) dan erbiumoxida (3%)
Lampu globar dibuat dari silisium Carbida (SiC).
Lampu Nkrom terdiri dari pita nikel krom dengan panjang gelombang 0,4 –
20 nm
Spektrum radiasi garis UV atau tampak
Lampu uap (lampu Natrium, Lampu Raksa)
Lampu katoda cekung/lampu katoda berongga
Lampu pembawa muatan dan elektroda (elektrodeless dhischarge lamp)
Laser
2. Pengatur Intensitas
Berfungsi untuk mengatur intensitas sinar yang dihasilkan oleh sumber cahaya
agar sinar yang masuk tetap konstan.
3. Monokromator
Berfungsi untuk merubah sinar polikromatis menjadi sinar monokromatis
sesuai yang dibutuhkan oleh pengukuran
Macam-macam monokromator :
Prisma
kaca untuk daerah sinar tampak
kuarsa untuk daerah UV
Rock salt (kristal garam) untuk daerah IR
Kisi difraksi
Keuntungan menggunakan kisi :
Dispersi sinar merata
Dispersi lebih baik dengan ukuran pendispersi yang sama
Dapat digunakan dalam seluruh jangkauan spektrum
4. Kuvet
Pada pengukuran di daerah sinar tampak digunakan kuvet kaca dan daerah UV
digunakan kuvet kuarsa serta kristal garam untuk daerah IR.
5. Detektor
Fungsinya untuk merubah sinar menjadi energi listrik yang sebanding dengan
besaran yang dapat diukur.
Syarat-syarat ideal sebuah detektor :
Kepekan yang tinggi
Perbandingan isyarat atau signal dengan bising tinggi
Respon konstan pada berbagai panjang gelombang.
Waktu respon cepat dan signal minimum tanpa radiasi.
Signal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi.
Macam-macam detektor :
Detektor foto (Photo detector)
Photocell
Phototube
Hantaran foto
Dioda foto
Detektor panas
6. Penguat (amplifier)
Berfungsi untuk memperbesar arus yang dihasilkan oleh detektor agar dapat
dibaca oleh indikator.
7. Indikator
Dapat berupa :
Recorder
Komputer
Spektrofotometri merupakan bagian dari fotometri dan dapat dibedakan dari filter
fotometri sebagai berikut :
1. Daerah jangkauan spektrum
Filter fotometer hanya dapat digunakan untuk mengukur serapan sinar tampak
(400-750 nm). Sedangkan spektrofotometer dapat mengukur serapan di daerah
tampak, UV (200-380 nm) maupun IR (> 750 nm).
2. Sumber sinar
Sesuai dengan daerah jangkauan spektrumnya maka spektrofotometer
menggunakan sumber sinar yang berbeda pada masing-masing daerah (sinar
tampak, UV, IR). Sedangkan sumber sinar filter fotometer hanya untuk daerah
tampak.
3. Monokromator
Filter fotometere menggunakan filter sebagai monokromator. Tetapi pada spektro
digunakan kisi atau prisma yang daya resolusinya lebih baik.
4. Detektor
- Filter fotometer menggunakan detektor fotosel
- Spektrofotometer menggunakan tabung penggandaan foton atau fototube.
Jenis-jenis Spektrofotometri
1. Spektrofotometri Infra Merah
Spektrofotometri Infra Red atau Infra Merah merupakan suatu metode yang
mengamati interaksi molekul dengan radiasi elektromagnetik yang berada pada
daerah panjang gelombang 0,75 – 1.000 µm atau pada Bilangan Gelombang 13.000 –
10 cm-1. Radiasi elektromagnetik dikemukakan pertama kali oleh James Clark
Maxwell, yang menyatakan bahwa cahaya secara fisis merupakan gelombang
elektromagnetik, artinya mempunyai vektor listrik dan vektor magnetik yang
keduanya saling tegak lurus dengan arah rambatan.
Figure 3.Spektrofotometri UV-VIS
Saat ini telah dikenal berbagai macam gelombang elektromagnetik dengan rentang
panjang gelombang tertentu. Spektrum lektromagnetik merupakan kumpulan
spektrum dari berbagai panjang gelombang. Berdasarkan pembagian daerah panjang
gelombang sinar infra merah dibagi atas tiga daerah, yaitu:
Daerah Infra Merah dekat.
Daerah Infra Merah pertengahan.
Daerah infra Merah jauh.
2. Spektrofotometri Raman
Interaksi Radiasi Elektro Magnetik (REM) dengan atom atau molekul yang berada
dalam media yang transparan, maka sebagian dari radiasi tersebut akan dipercikkan
oleh atom atau molekul tersebut. Percikan radiasi oleh atom atau molekul tersebut
menuju ke segala arah dengan panjang gelombang dan intensitas yang dipengaruhi
ukuran partikel molekul.
Apabila media transparan tersebut mengandung hanya partikel dengan ukuran
dimensi atom (permukaan 0,01 A2) maka akan terjadi percikan radiasi dengan
intensitas yang sangat lemah. Radiasi percikan tersebut tidak tampak oleh karena
panjang gelombangnya adalah pada daerah ultraviolet. Radiasi hamburan tersebut
dikenal dengan hamburan Rayleigh.
Demikian pula yang tejadi pada molekul-molekul dengan diameter yang besar atau
teragregasi sebagai contoh molekul suspensi atau koloida. Percikan hamburan pada
larutan suspensi dan sistem koloida panjang gelombangnya mendekati ukuran partikel
molekul suspensi atau sistem koloid tersebut. Radiasi hamburan rersebut dikenal
sebagai hamburan Tyndal atau hamburan mie yang melahirkan metode turbidimetri.
Suatu penelitian yang sulit dengan hasil temuan yang sangat berarti, dalam ilmu fisika
telah dilakukan oleh Chandra Venkrama Raman seorang ahli fisika berkebangsaan
India, pada tahun 1928.
Menurut temuan Raman tampak gejala pada molekul dengan struktur tertentu
apabila dikenakan radiasi infra merah dekat atau radiasi sinar tampak, akan
memberikan sebagian kecil hamburan yang tidak sama dengan radiasi semula.
Hamburan yang berbeda dengan radiasi semula (sumber radiasi) tersebut berbeda
dalam hal panjang gelombang, frekuensi serta intensitasnya dikenal sebagai
hamburan Raman. Hamburan Raman tersebut memberikan garis Raman dengan
intensitas tidak lebih dari 0,001% dari garis spektra sumber radiasinya.
3. Spektrofotometri Fluorescensi dan Fosforescensi
Figure 4.Spektrofotomertri Serapan
Suatu zat yang berinteraksi dengan radiasi, setelah mengabsorpsi radiasi tersebut,
bisa mengemisikan radiasi dengan panjang gelombang yang umumnya lebih besar
daripada panjang gelombang radiasi yang diserap. Fenomena tersebut disebut
fotoluminensi yang mencakup dua jenis yaitu fluoresensi dan fosforesensi.
Fluoresensi terjadi dalam selang waktu lebih pedek daripada fosforesensi. Selain itu
kondisi yang menyebabkan fluoresensi dan fosforesensi pun berbeda. Fluoresensi
biasa terjadi pada suhu sedang dalam larutan cair, sedangkan fosforesensi biasa
terjadi pada suhu sangat rendah dan pada media pekat. Pada fluoresensi dan
fosforesensi terjadi perubahan energi vibrasi molekul sebagai akibat darip enyerapan
radiasi oleh molekul tersebut.
4. Spektrofotometri Resonansi Magnetik Inti
Sebelum era 1950 para ilmuwan khususnya yang berkecimpung dalam bidang
kimia organik mersakan kurang puas terhadap apa yang telah dicapai dalam analisis
instrumental. Kekurangpuasan mereka terutama dari segi analisis kuantitatif,
penentuan struktur dan gugus hidrokarbon yang dirasa banyak memberikan
informasi.
Pada waktu itu dirasa perlu menambah anggota teknik spektroskopi untuk tujuan
lebih banyak memberikan informasi gugus hidrokarbon dalam molekul. Dua orang
ilmuwan dari USA pada tahun 1951 yaitu Felix Bloch dan Edwardo M. Purcell (dari
Harvard university) menemukan bahwa inti atom terorientasi terhadap medan
magnet. Selanjutnya menurut Bloch dan Purcell setiap proton di dalam molekul yang
sifat kimianya berbeda akan memberikan garis-garis resonansi orientasi magnet yang
diberikan berbeda.
Bertolak dari penemuan ini lahirlah metode baru sebagai anggota baru teknik
soektroskopi yang diberi nama “Nuclear Magnetic Resonance (NMR)”. Para
ilmuwan di Indonesia mempopulerkan metode ini dengan nama spektrofotometer
Resonansi Magnet Inti (RMI). Spektrofotometri RMI sangat penting artinya dalam
analisis kualitatif, khususnya dalam penentuan struktur molekul zat organik. Hasil
spektoskopi RMI seringkali merupakan penegasan urutan gugus atau susunan atom
dalam satu molekul yang menyeluruh.