data pengamatan kinetika kematian mikroba (1)

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

IV.1 DATA PENGAMATAN

4.1.1 Sterilisasi Batch

Sebelum pemanasan

Jumlah Sel Hidup (ΣXH)

Jumlah Sel Mati (ΣXM)

Jumlah Sel Total (Σ Xtot)

574 0 574

Sesudah pemanasan

Temperatur Sterilisasi T1 = 40oC

Not (detik) Jumlah Sel Hidup

(ΣXH)Jumlah Sel Mati

(ΣXM)Jumlah Sel Total

(Σ Xtot)

1 10 500 27 527

2 20 438 60 664

3 30 442 115 537

4 40 405 130 535


No t (detik) Jumlah Sel Hidup (ΣXH)



1 10 456 64 520

2 20 378 75 453

3 30 368 84 452

4 40 348 138 486


No t (detik) Jumlah Sel Hidup (ΣXH)



1 10 406 24 430

2 20 325 179 504

3 30 282 192 474

4 40 252 152 404

4.1.2 Sterilisasi Kontinyu

Sebelum pemanasan




576 0 576

Penentuan Volume Coil

No. % skala pompa Laju alir 1 99 0,9302

2 96 0,8695

3 93 0,8333

4 90 0,7843

Setelah pemanasanTemperatur penangas (T1) : 45oC

No % skala pompa

Jumlah sel hidup (∑xH)

Jumlah sel mati (∑xM)

Jumlah sel total (∑xtotal)

1 99 367 35 4022 96 357 30 3873 93 322 67 3894 90 317 89 406

Temperatur penangas (T2) : 50oC

No % skala pompa




1 99 466 56 5222 96 449 63 5123 93 447 127 5744 90 356 121 477


No % skala pompa




1 99 527 68 5952 96 398 98 4963 93 404 103 5074 90 396 113 509


No % skala pompa




1 99 473 54 6272 96 436 82 5183 93 450 63 5134 90 341 128 469

IV.2 PENGOLAHAN DATA

4.2.1 Sterilisasi Batch

Penentuan nilai kd

Berdasarkan data yang diperoleh dari praktikum, dibuat grafik untuk memperoleh

nilai kd (konstanta laju kematian mikroba) dengan mengalurkan nilai ln(Nt/No)

terhadap waktu.

No (jumlah mikroba sebelum pemanasan) pada data pengamatan memiliki jumlah

574, Nt berdasarkan jumlah sel hidup pada pengamatan suhu dan waktu tertentu.

T1 = 40oC

No t (detik) Jumlah Sel Hidup (ΣXH) ln NtNo

1 10 500 -0,1380

2 20 438 -0,2704

3 30 422 -0,3076

4 40 405 -0,3487

T2 = 45oC


1 10 456 -0,2301

2 20 378 -0,4177

3 30 368 -0,4445

4 40 348 -0,5004

T3 = 50oC


1 10 406 -0,3463

2 20 225 -0,5688

3 30 228 -0,7107

4 40 252 -0,8232

Dari data diatas, maka diperoleh grafik sebagai berikut.

5 10 15 20 25 30 35 40 45

-0.9

-0.8

-0.7

-0.6

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0

f(x) = − 0.015726 x − 0.2191

f(x) = − 0.008377 x − 0.18875

f(x) = − 0.006693 x − 0.09885

T=40Linear (T=40)T=45Linear (T=45)T=50Linear (T=50)

Waktu (detik)

Ln (N

t/No

)

Grafik 1. ln (Nt/No) vs waktu

Berdasarkan pada grafik tersebut, diperoleh nilai kd yang merupakan slope dari

persamaan garis linier pada tiap kurva berdasarkan pada persamaan:

ln NtNo

= - kd t

maka diperoleh data sebagai berikut.

Suhu (oC) kd (detik-1)

50 0,0067

60 0,0084

70 0,0157

Penentuan nilai D (Destruction time)

Nilai destruction time diperoleh dari persamaan berikut:

NtNo

= 110

=e−k D

D= ln10k

Dari persamaan tersebut, diperoleh nilai D pada tiap suhu adalah sebagai berikut.

Suhu (oC) kd (detik-1) D (detik)

50 0,0067 343,67

60 0,0084 274,11

70 0,0157 146,66

Penentuan nilai Ed (konstanta Arrhenius)

Dari data dan gambar 1, dibuat grafik ln kd terhadap 1/T sehingga didapat nilai Ed

(konstanta Arrhenius) berdasarkan pada persamaan:

ln kd = ln kdo - EdR

1T

Suhu (oC) Suhu (K) kd (detik-1) 1/T ln kd

40 313 0,0067 0,00319 -5,0056

45 318 0,0084 0,00314 -4,7795

50 323 0,0157 0,00309 -4,1541

0.00308 0.0031 0.00312 0.00314 0.00316 0.00318 0.0032

-5.2

-5

-4.8

-4.6

-4.4

-4.2

-4

-3.8

-3.6

-3.4

-3.2

-3

f(x) = − 8514.99999999998 x + 22.0907

1/T

Ln K

d

Grafik 2. ln kd vs 1/T

Pada grafik pada gambar 2, diperoleh nilai −EdR

= -8515, maka nilai Ed yang

didapat adalah 70,79 kJ/mol K.

4.2.2 Sterilisasi Kontinyu

Penentuan nilai laju alir (Q)

Berdasarkan data pengamatan maka diperoleh nilai Q melalui persamaan:

Q=VolumeWaktu

No % skala pompa Volume (mL) Waktu (s) Q (mL/s)

1 99 40 43 0,9302

2 96 40 46 0,8695

3 93 40 48 0,8333

4 90 40 51 0,7843

Perhitungan volume pipa spiral

Volume pipa = 23 ml

Menentukan waktu tinggal

= VF

; V= volume coil, F = laju alir (Q)

No Volume coil (mL)

Laju alir (mL/s) Waktu tinggal (s)

1 23 0,9302 24,73

2 23 0,8695 26,45

3 23 0,8333 27,60

4 23 0,7843 29,36

Penentuan nilai kd

Berdasarkan data yang diperoleh dari praktikum, dibuat grafik untuk memperoleh

nilai kd (konstanta laju kematian mikroba) dengan mengalurkan nilai ln(Nt/No)

terhadap waktu sterilisasi/waktu tinggal ().

No (jumlah mikroba sebelum pemanasan) pada data pengamatan memiliki jumlah

576, Nt berdasarkan jumlah sel hidup pada pengamatan suhu dan waktu tertentu.

T1 = 45oC

No

Waktu sterilisasi/waktu

tinggal ()


ln NtNo

1 24,73 367 -0,4507

2 26,45 357 -0,4783

3 27,60 322 -0,5815

4 29,36 317 -0,5972

T2 = 50oC

NoWaktu

sterilisasi/waktu tinggal ()


ln NtNo

1 24,73 466 -0,2119

2 26,45 449 -0,2491

3 27,60 447 -0,2535

4 29,36 356 -0,4812

T3 = 54oC

NoWaktu



ln NtNo

1 24,73 527 -0,0889

2 26,45 398 -0,3696

3 27,60 404 -0,3547

4 29,36 396 -0,3746

T3 = 58oC

NoWaktu



ln NtNo

1 24,73 473 -0,1970

2 26,45 436 -0,2784

3 27,60 450 -0,2468

4 29,36 341 -0,5242

Dari data diatas, maka diperoleh grafik sebagai berikut.

24 25 26 27 28 29 30

-0.7

-0.6

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0

f(x) = − 0.0651363344786074 x + 1.44936080262915f(x) = − 0.0571365805221395 x + 1.24773745441604f(x) = − 0.0551721425998014 x + 1.19265387518563

f(x) = − 0.035005711724853 x + 0.419454416481402

T=45Linear (T=45)T=50Linear (T=50)T=54Linear (T=54)T=58Linear (T=58)

Waktu tinggal (detik)

Ln (N

t/N

o)

Grafik 3. ln (Nt/No) vs waktu tinggal

Berdasarkan pada grafik tersebut, diperoleh nilai kd yang merupakan slope dari

persamaan garis linier pada tiap kurva berdasarkan pada persamaan:

ln NtNo

= - kd t

maka diperoleh data sebagai berikut.

Suhu (oC) kd (detik-1)

45 0,0350

50 0,0552

54 0,0571

58 0,0651

Penentuan nilai D (Destruction time)

Nilai destruction time diperoleh dari persamaan berikut:

NtNo

= 110

=e−k D

D= ln10k

Dari persamaan tersebut, diperoleh nilai D pada tiap suhu adalah sebagai berikut.

Suhu (oC) kd (detik-1) D (detik)

45 0,0350 65,78

50 0,0552 41,71

54 0,0571 40,32

58 0,0651 35,37


Dari data dan gambar 3, dibuat grafik ln kd terhadap 1/T sehingga didapat nilai Ed

(konstanta Arrhenius) berdasarkan pada persamaan:

ln kd = ln kdo - EdR

1T

Suhu (oC) Suhu (K) kd (menit-1) 1/T ln kd

45 318 0,0350 0,00314 -3,3524

50 323 0,0552 0,00309 -2,8968

54 327 0,0571 0,00306 -2,8629

58 331 0,0651 0,00302 -2,7318

0.003045 0.00306 0.003075 0.00309 0.003105 0.00312 0.003135 0.00315

-3.4-3.35

-3.3-3.25

-3.2-3.15

-3.1-3.05

-3-2.95

-2.9-2.85

-2.8-2.75

-2.7-2.65

-2.6

f(x) = − 6424.18367346937 x + 16.8561887755101

1/T

Ln K

d

Grafik 4. ln kd vs 1/T

Pada grafik pada gambar 4, diperoleh nilai −EdR

= -6424,2 , maka nilai Ed yang

didapat adalah 53,41 kJ/mol K.

LAMPIRAN

Perhitungan Sterilisasi Batch

Penentuan nilai NtNo

, No = 574

T1 = 40oC, t dalam detik

t1 = 10, ln NtNo

= ln 500574

= -0,1380

t2 = 20, ln NtNo

= ln 438574

= -0,2704

t3 = 30, ln NtNo

= ln 422574

= -0,3076

t4 = 40, ln NtNo

= ln 405574

= -0,3487


t1 = 10, ln NtNo

= ln 456574

= -0,2301

t2 = 20, ln NtNo

= ln 378574

= -0,4177

t3 = 30, ln NtNo

= ln 368574

= -0,4445

t4 = 40, ln NtNo

= ln 348574

= -0,5004


t1 = 10, ln NtNo

= ln 406574

= -0,3463

t2 = 20, ln NtNo

= ln 225574

= -0,5688

t3 = 30, ln NtNo

= ln 228574

= -0,7107

t4 = 40, ln NtNo

= ln 252574

= -0,8232

Penentuan nilai D (destruction time)

Pada suhu 40oC

D= ln10k

= ln 100,0067

=343,67

Pada suhu 45oC

D= ln10k

= ln 100,0084

=274,11

Pada suhu 50oC

D= ln10k

= ln 100,0157

=146,66


−EdR

=−8515(berdasarkan slopegambar 2)

−Ed

8,314J

mol K

=−8515

Ed=70793,71J

mol K=70,79

kJmol K

Perhitungan Sterilisasi Kontinyu

Penentuan nilai laju alir (Q)

Skala pompa 99%, Q = Vt

= 40ml43 s

= 0,9302 ml/s


= 40ml46 s

= 0,8695 ml/s


= 40ml48 s

= 0,8333 ml/s


= 40ml51 s

= 0,7843 ml/s

Penentuan waktu tinggal ()

Skala pompa 99%, Laju alir 0,9302 ml/s; = VF

= 23ml

0,9302ml/ s = 24,73 s


= 23ml

0,8695ml/ s = 26,45 s


= 23ml

0,8333ml/ s = 27,60 s


= 23ml

0,7843ml/ s = 29,36 s

Penentuan nilai NtNo

, No = 576

T1 = 45oC, (waktu tinggal) dalam menit

Skala pompa 99%, 1 =24,73; ln NtNo

= ln 367576

= -0,4507

Skala pompa 96%, 2 = 26,45; ln NtNo

= ln 357576

= -0,4783


= ln 322576

= -0,4783


= ln 317576

= -0,5972



= ln 466576

= -0,2119


= ln 449576

= -0,2491


= ln 447576

= -0,2535


= ln 356576

= -0,4812



= ln 527576

= -0,0889


= ln 398576

= -0,3696


= ln 404576

= -0,3547


= ln 396576

= -0,3746



= ln 473576

= -0,1970


= ln 436576

= -0,2784


= ln 450576

= -0,2468


= ln 341576

= -0,5242

Penentuan nilai D (destruction time)

Pada suhu 45oC

D= ln10k

= ln 100,0350

=65,78

Pada suhu 50oC

D= ln10k

= ln100,0552

=41,71

Pada suhu 54oC

D= ln10k

= ln100,0571

=40,32

Pada suhu 58oC

D= ln10k

= ln100,0651

=35,37


−EdR

=−10676 (berdasarkan slopegambar 2)

−Ed

8,314J

mol K

=−6424,2

Ed=53410,79J

mol K=53,41

kJmol K

data pengamatan kinetika kematian mikroba (1)

Documents