Faktor-Faktor yang Menentukan Ketahanan Mikroba terhadap Panas

• Spesies mikroba.• Keasaman atau pH .• Oksigen (beberapa spora yang

sangat tahan panas bersifat anaerob).

• Aktivitas air, Water activity (Aw).• Komposisi pangan.

Populasi Mikroba Vs Waktu

Perbedaan resistensi MO thdp pns

Kurva Survivor pada Suhu yang Berbeda

Kurva Survivor pada Suhu yang Berbeda

Populasi Mikroba Vs Waktu

Waktu pengurangan desimal : D (destruction value)

• Waktu pengurangan desimal : D (destruction value) : Lamanya waktu dlm menit utk mengurangi populasi sebesar 90% ,(dr 1000 sel mjd 100 =1 log cycle)

• Wkt yg dbthkn utk mnrnkn 1 log cycle pd kondisi standar 121,1oC disbt Do

Laju kematian sel pada proses sterilisasi

• dN/dt = -CN• Ln N/N = -cdt• N =N0 –Ct Ln N/N0 = -kt

•Perhitungan kematian mikrorganisme pada proses panas dinyatakan dengan D value ( Waktu kematian termal= thermal death time) dan waktu pengurangan desimal (Decimal Reduction Time)

1/K`= D

N0 ; jmlh sel pd t=0

Nt: jmlh sel pd t=t

• Makin besar resistensi mikroba thd pemanasan, nilai D semakin besar (grs mkn horisontal

• Utk organisme tertentu makin rendah temperatur, makin besar nilai D

• Nilai D bervariasi dari spesies ke spesies

• Keadaan lingkungan (pH, kelembaban) mempengaruhi nilai D

Faktor2 yg mempengaruhi nilai D

• Air, lemak,garam, karbohidrat, protein

• Jumlah mikroorgnsm, umur organisme, pH, tempp.pertumbuhan, waktu, senyawa inhibitor

• Co : pada proses sterilisasi, jmlh sel hidup mula-mula 100 unit stlh disterilisasi jmlh sel hidup 10, wkt yg diperlukan utk 90% destruksi 8 menit, berpa laju kematian sel pada sterilisasi ini

• D=-lnCx/Cx0 /k

• 8 mnt = - ln 10/100/K

• K= 18,424 / menit

• Contoh 2 : Pada sterilisasi mikroba pembusuk pd produk A 10 6, nilai 121 oC= 15 dtk, brp jmlh mo stlh 1 mnt, 2 mnt

• Log N/No = - 60mnt/15 mnt

Log N = 6-4

N = 2 unit sel

• Log N/No = - 60mnt/15 mnt

Log N = 6-8

N = 0,01 unit sel

Karakteristik Resistensi mikroorgnisme oleh pemansan (Z Value)

Nilai Z dpt ditentukan besarnya dari slope kurva destruksi termal (ordinat) (skala log ) dg absis skala linier

Konstanta Ketahanan Panas [Thermal Resistance Constant (Z)]

• Pada “Kurva Ketahanan terhadap Panas”, kenaikan suhu yang dibutuhkan untuk menurunkan populasi mikroba menjadi 1/10 populasi awalnya disebut sebagai “Konstanta Ketahanan Panas”, thermal resistance constant (Z), atau nilai Z.

• Peningkatan temperatur yang dibutuhkan untuk menurunkan D-value dengan faktor 1/10 nya disebut sebagai Z-value.

• Misal nilai Z utk C.botulinum 10oC artinya, pd strilisasi jk sh dinaikkan 10oC, mk nilai D akan berkurang 90%nya ( 1log cycle) 

B

A

85 90 100 110 115

Suhu

D (mnt)

30

3

0,3

ZA 10oC; ZB= 15o C

ZA

ZB

D A 100 =D B 100= 3 mnt= kthn pns sm

Sh 90 oC DA>DB

Sh 110 oC DB>DA

Waktu Kematian Thermal Vs Suhu

•Waktu kematian termal : wkt terpendek yg dibutuhkan utk mematikan suatu suspensi bakteri (spora) pada suhu spesifik

Kurva Waktu Kematian karena panas

• Waktu Kematian karena panas, (F), waktu yang diperlukan untuk memperoleh penurunan populasi yang disyaratkan pada suhu tertentu (dalam menit), agar tercapai sterilisasi Value (SV) atau pasteurisasi value (PV)

• Nilai F pd sh T diberi notasi FT

• Wkt pmnsn pd sh 121,1oC/250 oF utk mencapai SV diberi notasi F0,, pd pasteurisasi Fo pada 85oC

Nilai Proses Pemanasan (NPP)

• Nilai Proses Pemanasan (NPP)• 1 log cycle = 1 D• 6 log cycle =6 D• NPP=6• 1D sisa 10%;2D sisa 1% mo berkurang 99%

(tdk pernah mencapai 0 disbt sterilisasi komersial)

• Misal pd sterilisasi komersial mula-mula jmlh mo 10 3,CFU/ml stlh dikenai sterilisasi sebanyak 12 D, mk sisanya 10 -9 CFU/ml

• D 121 utk sterilisasi C.botulinum sebesar 0,21 mnt, jk diinginkan streilisasi sebesar 12 D, brp nilai Fo

• F121 (Fo) = D121 (log N0-log N) = 12 x 0,21mnt=2,52 mnt• F z = n D T

n : jmlh sel pada fase eksponensialC0 : diketahui D 6 = 1,5 menit n = 17

121

mk F 6 = 17 . 1,5 =25,5 mnt 121

Hubungan antara F & D

• Kurva Kematian karena Panas menunjukkan waktu yang diperlukan pada suatu suhu tertentu untuk menuurunkan hingga 1/10 populasi awal, nilai D. Nilai F adalah multiple nilai D. Hubungan yang paling umum ditemukan Yang paling sering ditemukan untuk sterilisasi Clostridium botulinum adalah F = 12D.

Kurva Kecepatan Kematian• Jika waktu reduksi desimal D1 dan D2

pada suhu θ1 dan θ2, mk

• z-value adalah perubahan suhu yang dibutuhkan untuk menurunkan populasi mikroba hingga 1/10 populasi awal.

Efek temperatur pd sterilisasi

• Efek temperatur pd reaksi utk mematikan/ mereduksi mo diberikan persamaan Arhenius sbb:

Laju kematian seL Pd sterilisasi

• Laju kematian sel ( lethal rate) bilangan takkberdimensi yg dibutuhkan utk inaktivasi MO

• Untuk sterilitas komersial dikenal Kecepatan Kematian

Dref :D pd 250 oF atau 121,1 oK

Kurva Kecepatan Kematian untuk Proses Pemanasan

• Co ; Brp laju kecepatan kematian suat5u sel MO pd sterilisasi sh 121 oC, jk sh yg dibutuhkan utk reduksi 10 oC

• L = 10 (T-Tr)/z)

• L = 10 (121-121)/10)

• = 1