Tes Jurnal Praktikum Mikrobiologi Jilid VIII (Kinetika Pertumbuhan Escherichia coli)

TES JURNAL (KINETIKA PERTUMBUHAN Escherichia coli )

1.             Apa tujuan percobaan kali ini ?

•         Mahasisiwa mampu mengukur konsentrasi sel dengan metode turbidimetri
•         Mahasiswa mampu mengukur konsentrasi substrat
•          Mahasiswa mampu menghitung parameter kinetika pertumbuhan Escherichia coli

2.             Apa yang Anda ketahui mengenai teknik pengukuran konsentrasi sel dengan metode turbidimetri ?

Massa sel dapat diukur secara optis dengan menentukan jumlah cahaya yang dipancarkan oleh suspensi sel. Teknik ini didasarkan pada kenyataan bahwa partikel memancarkan cahaya yang jumlahnya proporsional dengan konsentrasi. Ketika cahaya dilewatkan pada suspensi organisme, terjadi pengurangan jumlah cahaya yang diteruskan. Penentuan semacam ini biasa digunakan pada spektrofotometri, dan terbaca sebagai Absorbansi. Absorbansi adalah logaritma dari ratio intensitas cahaya yang mengenai suspensi (Io) dengan intensitas cahaya yang diteruskan oleh suspensi (I). Kalibrasi dilakukan dengan mengukur absorbansi sampel yang diketahui konsentrasinya. Pengukuran biasanya dilakukan pada panjang gelombang 600-700 nm.

3.             Apa yang Anda ketahui mengenai fase pertumbuhan bakteri ?

(Waluyo,2004)

Gambar 1.1. Kurva Pertumbuhan Jasad Renik

I) Fase I: fase adaptasi (fase lag)

Bila jasad renik dipindahkan ke dalam suatu medium, mula-mula akan mengalami fase adaptasi. Fase in untuk menyesuaikan diri dengan substrat dan kondisi lingkungan di sekitarnya. Fase in belum terjadi pembelahan sel karena beberapa enzim mungkin belum disintesis. Jumlah sel pada fase ini mungkin tetap, tetapi kadang-kadang menurun. Lamanya fase ini bervariasi, dapat cepat atau lambat tergantung dari kecepatan penyesuaian dengan lingkungan di sekitarnya.

II) Fase II: fase pertumbuhan awal (fase permulaan pembiakan)

Setelah mengalami fase adaptasi, sel mulai membelah dengan kecepatan yang masih rendah karena baru selesai tahap penyesuaian diri.

III) Fase III: fase pertumbuhan logaritmik (fase eksponensial atau fase pembiakan cepat)

Setelah mikroba menyesuaikan diri dengan lingkungan, yakni pada fase adaptasi dan fase permulaan pembiakan, maka sel jasad renik membelah dengan cepat, dimana pertambahan jumlahnya mengikuti kurva logaritmik. Pada fase ini kecepatan pertumbuhan sangat dipengaruhi oleh medium tempat tumbuhnya seperti pH dan kandungan nutrien, suhu dan kelembaban udara. Pada fase ini sel membutuhkan energi lebih banyak dibandingkan dengan fase lainnya, selain itu sel paling sensitif terhadap keadaan lingkungan. Bila diinginkan untuk mengadakan piaraan yang cepat tumbuh, maka bakteri pada fase ini baik sekali untuk diadakan inokulum.

IV) Fase IV: fase pertumbuhan lambat (fase pembiakan diperlambat)

Pada fase ini pertumbuhan jasad renik diperlambat, karena beberapa sebab, misalnya: (1) zat nutrisi di dalam medium sudah sangat berkurang, (2) adanya zat hasil-hasil metabolisme yang mungkin beracun atau dapat menghambat pertumbuhan jasad renik. Pada fase ini pertumbuhan sel tidak stabil, tetapi jumlah populasi masih naik. Hal ini karena jumlah sel yang masih tumbuh lebih banyak daripada jumlah sel yang mati.

V) Fase V: fase pertumbuhan tetap (statis)

Pada fase ini jumlah populasi sel tetap karena jumlah sel yang tumbuh sama dengan jumlah sel yang mati. Ukuran sel pada fase ini lebih kecil karena sel tetap membelah meskipun zat nutrisi sudah habis. Karena kekurangan zat nutrisi, maka kemungkinan sel tersebut mempunyai komposisi berbeda dengan sel yang tumbuh pada fase logaritma. Pada fase ini sel-sel menjadi lebih tahan terhadap keadaan ekstrem seperti panas, dingin, radiasi, dan bahan kimia.

VI) Fase VI: fase menuju kematian dan fase kematian

Pada fase ini sebagian populasi jasad renik mulai mengalami kematian karena sebab, yakni: (1) nutrien di dalam medium sudah habis, (2) energi cadangan di dalam sel habis. Jumlah sel yang mati semakin lama akan semakin banyak, dan kecepatan kematian dipengaruhi kondisi nutrien, lingkungan dan jenis jasad renik.

4.             Dari hasil percobaan mengenai perhitungan konsentrasi sel, data apa saja yang Anda dapatkan ?

Nilai konsentrasi sel tiap waktu (Xt)

5.             Setelah mendapat hasil tersebut, perhitungan apa yang Anda lakukan selanjutnya ?

Memasukkan nilai-nilai dari Xt dan t pada persamaan ln X =  μ . t + ln Xo. Setelah itu dilakukan regresi linear sehingga didapatkn nilai μ dan Xo.

6.             Apa sebenarnya yang mau digambarkan oleh persamaan Monod ?

Monod (1949) menjelaskan tentang hubungan antara konsentrasi substrat pembatas pertumbuhan yang tersisa dengan laju pertumbuhan spesifik. Turunnya laju pertumbuhan disebabkan karena adanya penurunan konsentrasi substrat. Turunnya laju pertumbuhan disebabkan karena adanya penurunan konsentrasi substrat yang dapat dijelaskan dengan persamaan berikut :  

dimana : S   = konsentrasi substrat sisa

            K_s = konstanta pemanfaatan substrat, dimana untuk E. coli pada substrat glukosa K_s= 2,0-4,0 mg/L(Dwidjoseputro,1994)

Kecepatan pertumbuhan spesifik maksimum (µm) adalah kecepatan maksimum pertumbuhan yang dapat dicapai pada saat konsentrasi nutrien pembatas pertumbuhan tidak terbatas. Semakin tinggi harga µ, semakin cepat kecepatan pertumbuahannya di mana organisme dapat tumbuh.

Konstanta Monod (Ks)adalah konsentrasi dari nutrien pembatas pertumbuhan di mana kecepatan pertumbuhan spesific adalah setengah dari harga maksimumnya. Ini menunjukkan afinitas yang dimiliki organisme untuk nutrien.

Harga µm dan Ks tidak tergantung pada organismenya,  nutrien pembatas pertumbuhan, media fermentasi, dan faktor lingkungan seperti pH dan temperatur. Harga µm adalah sekitar 0.01. Harga konstanta Monod biasanya kurang dari 0.1.

7.             Mengapa bakteri yang akan diukur konsentrasi selnya perlu diinkubasikan terlebih dahulu selama 24 jam ?

Hal ini bertujuan agar poada saat pengamatan, bakteri diharapkan sudah berada pada fase eksponensial. Karena untuk mengukur laju pertumbuhan maksimum bakteri hanya bisa dilakukan pada saat bakteri berada pada fase eksponensial, karena bakteri akan tumbuh dengan cepat pada fase eksponensial.

8.             Apa alasan digunakannya bakteri E.coli untuk dipelajari kinetika pertumbuhannya ?

Pada percobaan ini, dipelajari pertumbuhan bakteri Escherichia coli dengan mengamati perubahan konsentrasi sel terhadap waktu. Bakteri yang digunakan adalah Escherichia coli karena bakteri ini memiliki kecepatan pertumbuhan yang cukup tinggi. Pada kondisi optimum, E. coli dapat menggandakan diri dalam waktu 12,5 menit, sementara sebagian besar bakteri memiliki waktu penggandaan sekitar 20 menit.

9.             Apa kelemahan metode turbidimetri dalam menentukan konsentrasi sel ?

Kelemahan metode turbidimetri adalah semua sel yang terdapat pada sampel ikut terukur, baik sel yang hidup maupun sel yang mati.

10.         Mengapa setiap setelah dilakukan sampling, sampel harus dimasukkan ke dalam ice bath ?

Fungsi dari ice bath adalah menghambat pertumbuhan bakteri Escherichia coli, karena bakteri Escherichia coli merupakan bakteri mesofil, maka pada temperatur ruang (± 29^oC) bakteri ini dapat tumbuh. Apabila tabung reaksi ini tidak dimasukkan ke dalam ice bathmaka pertumbuhan bakteri akan terus terjadi sehingga pengukuran konsentrasi sel menjadi tidak akurat.

11.         Bagaimana perkiraan hasil percobaan kali ini ?

Dalam percobaan pertama dimana yang dilakukan adalah membandingkan pertumbuhan Escherichia coli dengan perlakuan yang menggunakan aerasi dan tanpa aerasi. Bakteri Escherichia coli yang merupakan bakteri yang anaerob fakultatif (organisme yang dapat tumbuh dengan ada atau tanpa oksigen, tetapi pertumbuhannya akan lebih baik lagi apabila ada oksigen) akan tumbuh dengan lebih baik pada kondisi diaerasi. Hal ini disebabkan karena dengan adanya proses aerasi maka suplai oksigen untuk bakteri Escherichia coli menjadi bertambah banyak. Oleh karena itu, laju pertumbuhan dalam keadaan aerasi akan lebih baik daripada non-aerasi.

Percobaan kedua yang dilakukan adalah membandingkan pertumbuhan Escherichia coliyang diinkubasikan pada suhu 26°C, 30°C dan 50°C.  Escherichia coli adalah salah satu bakteri mesophil sehingga ia tumbuh baik pada suhu dengan kisaran suhu 25°C-37°C. Dari hasil laju pertumbuhan spesifik tersebut dapat diketahui bahwa bakteri Escherichia coli mampu tumbuh lebih baik pada suhu 50⁰C. Sedangkan, dari literatur diketahui bahwa bakteri Escherichia coli hidup optimum pada suhu 25°C-37°C karena bakteri Escherichia coli merupakan bakteri mesofil. Kesalahan ini mungkin disebabkan karena penyimpanan dalam ice bath yang terlalu lama saat menunggu untuk diuji dengan spektrofotometer, sehingga bakteri tersebut mampu tumbuh kembali saat suhu menurun dari 50⁰C dalam ice bath.

12.         Langkah Kerja

          Pengaruh Aerasi Terhadap Pertumbuhan Escherichia coli

1.    Diisi ke dalam 2 buah erlenmeyer 250 mL masing-masing 100 mL media Nutrient Broth.

2.    Disterilisasi media dalam autoclave pada suhu 121°C dan tekanan 15 psi.

3.    Diinokulasikan dalam masing-masing erlenmeyer suatu biakan murni Escherichia coli dari agar miring.

4.    Diinkunbasikan semua erlenmeyer di dalam inkubator pada suhu 30⁰C selama 16 jam.

5.    Setelah diinkubasi selama 16 jam, dimasukkan sebuah erlenmeyer ke dalam shaker untuk dilakukan pengocokan pada suhu ruang dan diletakkan erlenmeyer yang lain pada suhu ruang tanpa dilakukan pengocokan.

6.    Dilakukan sampling setiap 20 menit dengan memipet secara aseptik sebanyak 6 mL kemudian dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan didinginkan di dalam ice bath.

7.    Dipipet sampel ke dalam kuvet lalu dimasukkan ke dalam spektrofotometer untuk pengukuran konsentrasi sel.

Pengaruh Temperatur Terhadap Pertumbuhan Escherichia Coli

1.    Diisi ke dalam 2 buah erlenmeyer 250 mL masing-masing 100 mL media.

2.    Disterilisasi media dalam autoclave pada suhu 121°C dan tekanan 15 psi.

3.    Diinokulasikan dalam masing-masing erlenmeyer suatu biakan murni Escherichia coli dari agar miring.

4.    Diinkunbasikan semua erlenmeyer di dalam inkubator pada suhu 30⁰C selama 16 jam.

5.    Setelah diinkubasi selama 16 jam, dimasukkan sebuah erlenmeyer ke dalam inkubator bersuhu 20°C dan diletakkan erlenmeyer yang lain pada inkubator bersuhu 50°C.

6.    Dilakukan sampling setiap 20 menit dengan memipet secara aseptik sebanyak 6 mL kemudian dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan didinginkan di dalam ice bath.

7.    Dipipet sampel ke dalam kuvet lalu dimasukkan ke dalam spektrofotometer untuk pengukuran konsentrasi sel.

Baca Selengkapnya..

Chemical Engineering E-Book

List of free download chemical engineering e-books pdf : (Updated)

Applied Mathematics and Modeling for Chemical Engineers - Rice and Do

Chocolate Science and Technology - Emmanuel Ohene Afoakwa

Elements of Chemical Reaction Engineering 3rd Edition - Scott Fogler
Handbook of Industrial Crystallization (Second Edition)
Handbook of Industrial Drying Third Edition
Handbook of Military Industrial Engineering (Industrial Innovation Series)
Handbook of Petroleum Processing
Handbook of Pharmaceutical Granulation Technology
Handbook of Plastics Technologies: The Complete Guide to Properties and Performance (McGraw-Hill Handbooks)
Handbook of Pollution Control and Waste Minimization
Handbook of Polypropylene and Polypropylene Composites Second Edition, Revised and Expanded

Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics 6th Edition

Principle of Adsorption and Adsorption Process - Douglas M Ruthven
Pulp and Paper Chemistry and Technology 2nd Edition

The Lipid Handbook - Gunstone
Transport Processes and Separation Process Principles Geankoplis

E-book Teknik Kimia (Chemical Engineering E-book)

Baca Selengkapnya..

Fermentasi Wine

      Fermentasi adalah salah satu proses penghasilan alkohol dalam sari buah, oleh karena itu sebelum membahas fermentasi wine dari sari buah anggur, kita perlu mengerti apa arti fermentasi, substrat dalam fermentasi wine, dan segala sesuatu yang berkaitan dengan proses fermentasi wine. 

          Fermentasi adalah proses produksi energi dalam seldalam keadaan anaerobik(tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal.

          Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah etanol, asam laktat, dan hidrogen. Akan tetapi beberapa komponen lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam butirat dan aseton. Ragi dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol lainnya. Respirasi anaerobik dalam otot mamalia selama kerja yang keras (yang tidak memiliki akseptor elektron eksternal), dapat dikategorikan sebagai bentuk fermentasi yang mengasilkan asam laktat sebagai produk sampingannya. Akumulasi asam laktat inilah yang berperan dalam menyebabkan rasa kelelahan pada otot.

(Sumber : http://www.showmewine.org)

Gambar 1. Proses Fermentasi Wine

Fermentasi wine adalah proses dimana juice anggur bersama-sama dengan bahan yang lain yang diubah secara reaksi biokimia oleh khamir dan menghasilkan wine. Bahan untuk proses fermentasi adalah gula ditambah khamir yang akan menghasilkan alkohol dan CO₂. CO₂ akan dilepaskan dari campuran wine menuju udara dan alkohol akan tetap tinggal di fermentor. Jika semua gula buah sudah diubah menjadi alkohol atau alkohol telah mencapai sekitar 15% biasanya fermentasi telah selesai atau dihentikan. Selama fermentasi sering ditambahkan nitrogen dan mikronutrien guna mencegah produksi gas H₂S. Jika gas ini muncul akan menyebabkan bau yang tidak enak.

Selama fermentasi, cairan yang dihasilkan disebut must. Guna mencegah tumbuhnya bakteri pada must maka dilakukan pengadukan. Must mulai bergelembung pada jam ke 8 – 20. Tahap awal proses fermentasi ini pada red wine adalah 5 – 10 hari, white wine 10 – 15 hari. Setelah tahap awal ini dilanjutkan tahap kedua. Pengaturan pH diatur dengan penambahan asam H₂SO₄hingga dicapai pH 4 – 5.

Dalam tahap kedua fermentasi, wine dipindahkan ke fermentor yang tidak boleh adanya oksigen masuk. Pada tahap ini akan dihasilkan alkohol dalam kadar yang lebih tinggi. Tergantung dari bahan yang digunakan, wine dapat berasa lebih manis atau alkohol dan ini akan mempengaruhi pada harga di pasar.

Fermentasi wine dengan khamir teramobilisasi

Penggunaan sistem sel amobil dengan fermentasi wine secara terus menerus kini menjadi pembahasan yang menarik. Sistem ini tidak hanya meningkatkan produktivitas tetapi juga memperbaiki biaya bioproses. Banyak tipe bioreaktor yang digunakan dalam proses berlanjut, salah satunya adalah packed-bed bioreactorsyang populer karena biaya operasinya rendah dan mudah pengoperasiannya. Selama fermentasi minuman beralkohol, senyawa-senyawa volatil juga dihasilkan dengan berbagai konsentrasi. Senyawa-senyawa ini mempunyai peran penting dalam sifat-sifat flavor dan sensoris.

Penumbuhan Khamir

Saccharomyces cerevisiae ditumbuhkan pada Yeast extract dan mold extract broth dalam shaker inkubator dengan suhu 30⁰C selama 18 jam pada 100 rpm. Sel kemudian dipanen dan dicuci dengan sentrifugasi untuk amobilisasi.

Amobilisasi Sel

Sel khamir diamobilisasi dengan kalsium alginat 3 mm (sodium alginat 2% dan CaCl₂0,1 M) manik-manik alginat khamir ini kemudian ditumbuhkan dalam medium produksi etanol selama 24 jam.

Medium produksi etanol

Medium tersusun atas (g/l): yeast extract 3; pepton 5; glukosa 150; MgSO₄.7H₂O 0,025; KH₂PO₄0,5; CaCl₂.2H₂O 0,1; (NH₄)₂PO₄1; MnSO₄.6H₂O 0,5; dan Zn(NO₃)₂0,2. pH diatur 4,5 dengan menambahkan asam tartart 0,1M sebelum disetrilkan pada 110⁰C 20 menit.

(Sumber :http://id.wikipedia.org/wiki/Fermentasi

http://ptp2007.wordpress.com/2008/02/08/fermentasi-wine/)

BACA JUGA ARTIKEL INI : WINE

Baca Selengkapnya..

Tes Jurnal Praktikum Mikrobiologi Jilid VII (Fermentasi Wine)

FERMENTASI WINE 

(TES JURNAL PRAKTIKUM MIKROBIOLOGI)

(Sumber : happelstance.blog.com)

1.             Apakah tujuan percobaan kali ini ?

a.       Mahasiswa mampu membuat minuman dari proses fermentasi.

b.      Mahasiswa mampu melakukan analisa gula dan alkohol.

2.             Apa saja yang Anda ketahui mengenai fermentasi ?

Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal.

   Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah etanol, asam  laktat, dan hidrogen. Akan tetapi beberapa komponen lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam butirat dan aseton.

Ragi dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol lainnya. Respirasi anaerobik dalam otot mamalia selama kerja yang keras (yang tidak memiliki akseptor elektron eksternal), dapat dikategorikan sebagai bentuk fermentasi yang mengasilkan asam laktat sebagai produk sampingannya. Akumulasi asam laktat inilah yang berperan dalam menyebabkan rasa kelelahan pada otot.

3.             Apa yang Anda ketahui mengetahui mengenai fermentasi Wine ?

Fermentasi wine adalah proses dimana juice anggur bersama-sama dengan bahan yang lain yang diubah secara reaksi biokimia oleh khamir dan menghasilkan wine. Bahan untuk proses fermentasi adalah gula ditambah khamir yang akan menghasilkan alkohol dan CO₂. CO₂ akan dilepaskan dari campuran wine menuju udara dan alkohol akan tetap tinggal di fermentor. Jika semua gula buah sudah diubah menjadi alkohol atau alkohol telah mencapai sekitar 15% biasanya fermentasi telah selesai atau dihentikan. Selama fermentasi sering ditambahkan nitrogen dan mikronutrien guna mencegah produksi gas H₂S. Jika gas ini muncul akan menyebabkan bau yang tidak enak.

Selama fermentasi, cairan yang dihasilkan disebut must. Guna mencegah tumbuhnya bakteri pada must maka dilakukan pengadukan. Must mulai bergelembung pada jam ke 8 – 20. Tahap awal proses fermentasi ini pada red wine adalah 5 – 10 hari, white wine 10 – 15 hari. Setelah tahap awal ini dilanjutkan tahap kedua. Pengaturan pH diatur dengan penambahan asam H₂SO₄hingga dicapai pH 4 – 5.

Dalam tahap kedua fermentasi, wine dipindahkan ke fermentor yang tidak boleh adanya oksigen masuk. Pada tahap ini akan dihasilkan alkohol dalam kadar yang lebih tinggi. Tergantung dari bahan yang digunakan, wine dapat berasa lebih manis atau alkohol dan ini akan mempengaruhi pada harga di pasar.

4.             Pada saat ingin memfermentasikan juice buah, perlu ditambahkan Yeast, apa saja yang Anda ketahui mengenai Yeat (Saccharomyces cerevisiae)?

Saccharomyces cerevisiae telah lama digunakan dalam  industri alkohol dan minuman beralkohol sebab  memiliki kemampuan dalam memfermentasi glukosa  menjadi ethanol. Hal yang menarik adalah proses  fermentasi ethanol pada khamir tersebut berlangsung  pada kondisi aerob.

Menurut Pasteur, keberadaan oksigen akan menghambat  jalur fermentasi di dalam sel khamir sehingga sumber  karbon yang ada akan digunakan melalui jalur  respirasi. Fenomena ini sering disebut sebagai  Pasteur effect. Pada sel-sel prokariota  dan eukariota, Pasteur effect banyak dijumpai,  salah satu contoh adalah fermentasi asam laktat oleh sel  otot manusia ketika kekurangan oksigen.  Berdasarkan  fenomena ini, seharusnya produksi ethanol oleh khamir  terjadi pada kondisi anaerob. Namun ternyata, Pasteur effect  pada sel khamir diamati pada sel yang telah memasuki  fase stasioner (resting), sedangkan produksi alkohol terjadi  ketika sel berada pada fase pertumbuhan (fase log). Hal inilah yang membuat Pasteur effect diduga bukan fenomena yang terjadi saat produksi ethanol oleh Saccharomyces cerevisiae.

5.             Setelah proses fermentasi selesai, bagaimana cara mengencek kadar alkohol dalam sampel ?

Perhitungan kadar alkohol dalam sampel menggunakan Hidrometer. Hidrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur berat jenis (atau kepadatan relatif) dari cairan, yaitu rasio kepadatan cairan dengan densitas air. Hidrometer biasanya terbuat dari kaca dan terdiri dari sebuah batang silinder dan bola pembobotan dengan merkuri untuk membuatnya mengapung. Cairan yang akan diuji dituangkan ke dalam wadah yang tinggi, seringkali sebuah silinder lurus dan hidrometer dengan perlahan diturunkan ke dalam cairan sampai mengapung bebas. Titik di mana permukaan cairan menyentuh hidrometer yang dicatat. Di dinding hidrometer biasanya terdapat skala pengukuran sehingga berat jenis dapat dibaca secara langsung. Ada berbagai skala dan digunakan tergantung pada konteks.

Saccharometer untuk mengukur kepadatan gula dalam cairan, atau pengukur banyaknya alkohol untuk mengukur kadar alkohol yang lebih tinggi. Pengoperasian hidrometer didasarkan pada prinsip Archimedes bahwa suspensi pada fluida akan didorong oleh kekuatan yang sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Dengan demikian, semakin rendah kerapatan zat tersebut, lebih jauh hidrometer akan tenggelam.

6.      Apa saja syarat-syarat suatu substrat dapat digunakan dalam proses fermentasi wine?

·        Kandungan nutrien cukup tinggi

·        Mempunyai keasaman yang tinggi sehingga dapat menghambat pertumbuhan mikrobia yang tidak diinginkan.

·        Kandungan gula cukup tinggi

·        Mempunyai aroma yang sedap.

7.      Mengapa setelah juice disaring, perlu dilakukan pemanasan ?

Pemanasan ini bertujuan untuk membunuh mikroba yang ada dalam sari buah.

8.      Mengapa pada sari buah yang akan difermentasi masih ditambahkan gula lagi ?

Penambahan gula ini bertujuan untuk mensuplai nutrisi bagi mikroba terutama nutrisi karbon dan juga untuk memberikan rasa manis pada wine nantinya.

9.      Apakah tujuan penambahan (NH₄)₂HPO₄ pada sari buah ?

Penambahan (NH₄)₂HPO₄ ini bertujuan untuk memberikan nutrisi bagi mikroba terutama nutrisi nitrogen.

10.  Apakah alasan dilakukan pengaturan pH sari buah sekitar 4-5 ?

Setelah itu pH dari sari buah diatur dalam kisaran 4-5 karena pada kisaran pH tersebut Saccharomyces cereviceae dapat hidup dengan baik. Jika pH kurang dari 4 maka reaksi fermentasi akan berjalan lambat dan jika pH lebih dari 5 maka ragi akan rusak.

11.  Bagaimana cara mengatasi, jika pH dari sari buah tidak dalam range pH 4-5 ?

Jika pH lebih tinggi dari range tersebut dapat ditambahkan cuka untuk menurunkan pH, jika pH terlalu rendah dapat ditambahkan gula.

12.  Apakah tujuan pembuatan starter dalam praktikum kali ini ?

Supaya yeast tidak perlu mengalami fase adaptasi yang panjang setelah dipindahkan ke dalam volume yang sessungguhnya. (mempersingkat waktu adaptasi).

13.  Apakah tanda bahwa starter telah aktif ?

Muncul gelembung CO₂ dari alkohol yang berada pada leher angsa maupun pada permukaan sari buah.

14.  Bagaimanakah reasi pembentukan etanol ?

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂

15.  Jika setelah proses fermentasi terjadi penurunan pH, jelaskan mengapa hal itu dapat terjadi !

Adanya perubahan pH ini disebabkan karena pembentukan asam asetat sebagai hasil dari fermentasi lanjutan dari alkohol sehingga mempengaruhi pH.Berikut adalah reaksi yang terjadi :

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂

2C₂H₅OH → CH₃COOH + H₂O + 116 kal

16.  Setelah fermentasi, sari buah akan mengalami penurunan densitas , jelaskan mengapa hal itu dapat terjadi !

Hal ini disebabkan oleh adanya perubahan kandungan yang ada dalam sari buah. Pada proses fermentasi dihasilkan gas CO₂ yang dihasilkan ini keluar dari sari buah sehingga kandungan dari sari buah menjadi berkurang sehingga densitas dari sari buah setelah mengalami fermentasi mengalami penurunan. Penyebab lain yang mengakibatkan penurunan densitas adalah sari buah kehilangan kandungan gula yang diganti dengan etanol. Gula memiliki berat molekul lebih besar daripada alkohol, BM gula = 180 gr/mol sedangkan BM etanol = 46 gr/mol sehingga dapat menyebabkan densitas sari buah  setelah mengalami fermentasi mengalami penurunan densitas.

17.  Selain perubahan pH dan densitas, kadar gula sari buah juga akan menurun, mengapa ?

Kadar gula akan berkurang seiring dengan berjalannya waktu karena akan digunakan oleh mikroba untuk metabolismenya. Gula akan diubah menjadi asam piruvat melalui proses glikolisis. Selanjutnya, pada proses dekarboksilasi asam piruvat akan diubah menjadi asetaldehid dan karbon dioksida. Asetaldehid akan diubah menjadi etanol dengan bantuan enzim alkohol dehidrogenase. Dalam fermentasi alkohol, satu molekul glukosa dapat menghasilkan 2 molekul ATP. Ringkasan proses reaksinya adalah sebagai berikut:

C₆H₁₂O₆→ 2 C₂H₅OH + 2 CO₂ + 2 NADH₂ + Energi

18.  Langkah Kerja !

·        Disaring sari buah sebanyak 1500 mL, kemudian dimasak dalam beaker glass sampai mendidih selama 20 menit.

·        Disaring kembali sari buah tersebut (yang telah dimasak).

·        Dituang sari buah masing-masing ± 200 mL ke dalam 4 buah beaker glass 500 mL.

·        Ditambahkan ke dalam 4 buah beaker glass tersebut masing-masing gula pasir dengan persentase kadar gula 0%, 10%, 20%  dan 30%.

·        Ditambahkan pula nutrien (NH₄)₂HPO₄ 0,025% pada masing-masing beaker tersebut.

·        Diatur pH antara 4,5-5 setelah dingin.

·        Dibuat stater : dituang 10 % vol sari buah dari masing-masing beaker tersebut ke dalam erlenmeyer 500 mL, kemudian ditambahkan 1,5 gram fermipan. Stater dianggap telah aktif fermentasinya kalau telah timbul gelembung gas CO₂.

·        Dimasukkan sari buah pada masing-masing beaker ke dalam erlenmeyer berisi stater setelah stater aktif secara aseptik dan ditutup dengan leher angsa.

·        Diinkubasikan pada suhu 30^oC selama 4 minggu.

·        Dilakukan pengecekan pH, % gula, % alkohol, densitas dan organoleptik.

versi document bisa kalian dapatkan disini

DOWNLOAD

Baca Juga Artikel Ini : Hidrometer/Alkoholmeter

                                                            Wine

Baca Selengkapnya..

Tes Jurnal Praktikum Mikrobiolgi Jilid VI (Penghitungan Jumlah Mikroba Dengan Ruang Hitung)

TES JURNAL 6

PENGHITUNGAN JUMLAH MIKROBA DENGAN RUANG HITUNG

 (Sumber :http://www.samyakinternational.com)

1.        Apakah tujuan percobaan kali ini ?

-      Mahasiswa mampu melakukan pengamatan mikroba pada alat hemasitometer dengan bantuan mikroskop.

-      Mahasiswa mampu melakukan perhitungan jumlah mikroba dengan menggunakan ruang hitung.

2.        Apa yang Anda ketahui mengenai perhitungan jumlah bakteri ?

Penghitungan jumlah bakteri hidup terbagi atas dua, yaitu secara (tidak langsung) Misalnya perhitungan pengurangan jumlah substrat dan secara langsung. Penghitungan mikroba secara langsung antara lain:

1.      Plate Count (hitungan cawan)

Plate count / viable count didasarkan pada asumsi bahwa setiap sel mikroorganisme hidup dalam suspensi akan tumbuh menjadi satu koloni setelah ditumbuhkan dalam media pertumbuhan dan lingkungan yang sesuai. Setelah diinkubasi, jumlah koloni yang tumbuh dihitung dan merupakan perkiraan atau dugaan dari jumlah mikroorganisme dalam suspensi tersebut.

2.      Turbidimetri

Turbidimetri merupakan metode yang cepat untuk menghitung jumlah bakteri dalam suatu larutan menggunakan spektrofotometer. Bakteri menyerap cahaya sebanding dengan volume total sel (ditentukan oleh ukuran dan jumlah). Ketika mikroba bertambah jumlahnya atau semakin besar ukurannya dalam biakan cair, terjadi peningkatan kekeruhan dalam biakan. Kekeruhan dapat disebut optical density (absorbsi cahaya, biasanya diukur pada panjang gelombang 520 nm – 700 nm). Untuk mikroba tertentu, kurva standar dapat memperlihatkan jumlah organisme/ml (ditentukan dengan metode hitungan cawan) hingga pengukuran optical density (ditentukan dengan spektrofotometer).

3.      Hemasitometer

Hemasitometer adalah metode perhitungan secara mikroskopis. Ruang hitung terdiri dari 9 kotak besar dengan luas 1 mm². Satu kotak besar di tengah, dibagi menjadi 25 kotak sedang dengan panjang 0,05 mm. Satu kotak sedang dibagi lagi menjadi 16 kotak kecil. Dengan demikian satu kotak besar tersebut berisi 400 kotak kecil. Tebal dari ruang hitung ini adalah 0,1 mm. Sel bakteri yang tersuspensi akan memenuhi volume ruang hitung tersebut sehingga jumlah bakteri per satuan volume dapat diketahui.

3.        Apa yang Anda ketahui mengenai Hemasitometer ?

Hemasitometer adalah suatu alat yang dapat digunakan untuk melakukan perhitungan sel secara cepat dan dapat digunakan untuk konsentrasi sel yang rendah. Hemasitometer pada mulanya diperuntukkan untuk menghitung sel darah, yang ditemukan oleh Louis-Charles Malassez.

Penghitungan konsentrasi sel pada hemasitometer ini bergantung pada volume dibawah coverslip. Pada chamber terdapat 16 persegi besar yang memiliki persegi-persegi kecil di dalamnya, di mana sisi persegi kecil besarnya 0,05 mm. Jika di atas bagian yang diasah tadi diletakkan sebuah kaca penutup, maka akan terbentuk ruangan yang tingginya 0,1 mm. Sehingga volume dari satu persegi kecil adalah 0,05*0,05*0,1 mm³=25.10^-5 mm³.

Kelebihan perhitungan sel dengan menggunakan hemasitometer adalah dapat menghitung jumlah sel yang hidup maupun yang mati, tergantung dari pewarna yang digunakan. Misalnya, bila pewarna trypan blue dicampukan ke dalam larutan sel maka sel yang hidup tidak akan berwarna dan sel yang mati akan berwarna biru. Kelebihan lainnya adalah morfologi sel dapat diamati, dapat mengevaluasi homogenitas dan data mendeteksi kontaminasi.(id.wikipedia.org)

Hemasitometer yang akan digunakan dalam percobaan adalah tipe Neubauer-Improved.

4.        Apa saja kelemahan dan kelebihan dari metode perhitungan bakteri secara langsung ?

Keuntungan metode ini ialah pelaksanaannya cepat dan tidak memerlukan banyak peralatan. Namun mempunyai kelemahan sebagai berikut:

·         Sel-sel mikroba yang telah mati tidak dapat dibedakan dari sel yang hidup. Karena itu keduanya terhitung. Dengan kata lain hasil yang diperoleh ialah jumlah total sel yang ada di dalam populasi. Pada beberapa macam sel eukariotik, penambahan zat warna tertentu (misalnya biru metilen sebanyak 0,1 %) pada sampel yang akan dihitung dapat membedakan sel hidup dari sel mati. Pada sel khamir misalnya baik sel hidup maupun sel mati akan menyerap biru metilen namun hanya sel hidup mampu mereduksi zat warna tersebut secara enzimatik menjadi tidak berwarna; jadi sel-sel mati akan tampak biru.

·         Sel-sel yang berukuran kecil sukar dilihat di bawah mikroskop, seperti bakteri karena ketebalan hemasitometer tidak memungkinkan digunakannya lensa obyektif celup minyak, sehingga kalau tidak teliti tidak terhitung.  Hal ini biasanya diatasi dengan cara mewarnai sel sehingga menjadi lebih mudah dilihat.

·         Untuk mempertinggi ketelitian, jumlah sel di dalam suspensi harus cukup tinggi, minimal untuk bakteri 10⁶ sel/mL. Hal ini disebabkan dalam setiap bidang pandang yang diamati harus terdapat sejumlah sel yang dapat dihitung

·         Tidak dapat digunakan untuk menghitung sel mikroba di dalam bahan yang banyak mengandung debris atau ekstrak makanan, karena hal tersebut akan mengganggu dalam perhitungan sel.

Kelemahan lain adalah sulitnya menghitung sel yang berukuran sangat kecil seperti bakteri karena ketebalan hemasitometer tidak memungkinkan digunakannya lensa obyektif celup minyak. Hal ini biasanya diatasi dengan cara mewarnai sel sehingga menjadi lebih mudah dilihat. Kadang-kadang sel cenderung bergerombol sehingga sukar membedakan sel-sel individu. Cara mengatasinya ialah mencerai-beraikan gerombolan sel-sel tersebut dengan menambahkan bahan anti gumpal seperti dinatrium etilen diamin tetraasetat dan Tween 80 sebanyak 0,1 %.

5.        Bagaiman cara menghitung sel mikroorganisme dengan ruang hitung ?

Karena letak mikroorganisme tidak beraturan maka perlu dilakukan perjanjian supaya tidak terjadi perhitungan dua kali, yaitu :

·         Sel-sel pada sisi kanan dan bawah tidak dihitung pada kotak yang sedang diamati/dihitung.

·         Sel-sel pada sisi kiri dan atas tetap dihitung pada kotak yang sedang diamati/dihitung.

6.        Bagaiman metode perhitungan untuk percobaan kali ini ?

Prinsip dari perhitungan Petroff-Hauser yaitu melakukan perhitungan dengan pertolongan kotak-kotak skala, di mana dalam setiap ukuran skala seluas 1 mm² terdapat 25 buah kotak besar dengan luas 0,04 mm², dan setiap kotak besar terdiri dari 16 kotak kecil. Alat haemocytometer  digunakan di bawah mikroskop, sisinya mempunyai ukuran 0,05 mm. Sedangkan satu kotak sedang berukuran nilai 0,2 mm. Dan tebal nya adalah 0,1 mm. Jumlah sel per mL sampel dapat dihitung sebagai berikut:

Jumlah sel dalam 25 kotak besar = Jumlah sel per kotak besar × 25 kotak

Jumlah sel per mm³sampel = Jumlah sel dalam 25 kotak besar  ×  (1/0,02)

Jumlah sel per ml sampel = Jumlah sel per mm³ sampel × 10³

                                                     = Jumlah sel per kotak besar × 25 kotak× (1/0.02)x 10^3 

Jumlah sel per ml sampel =  Jumlah sel per kotak besar × 25 kotak × 50 × 10³

Misalnya : didapatkan jumlah mikroba yang mau dihitung 12 sel mikroba, maka jumlah sel per ml sampel adalah: 12 × 1,25 × 10⁶ = 1,5 × 10⁷.

7.        Apa tujuan dilakukannya scrub pada NA miring yang berisi biakan dan tujuan penggunaan air steril ?

·      Hal ini dimaksudkan agar spora Aspergillus niger dapat lepas dan tersuspensi dalam air steril.

·      Penggunaaan air steril untuk membuat suspensi spora dimaksudkan agar tidak terdapat mikrooba lain yang terlarut dalam suspensi. Tersuspensinya spora dalam air steril ditandai dengan berubahnya warna air steril dari jernih menjadi keruh.

8.        Apa tujuan dilakukannya pembersihan hemasitometer menggunakan alkohol

Sebelum dilakukan pengamatan, terlebih dahulu harus dibersihkan hemasitometer dan cover glass dengan menggunakan alkohol. Hal ini dimaksudkan agar hemasitometer bersih dari debu dan kuman yang dapat mengganggu perhitungan.

9.        Mengapa setelah membilas, hemasitometer tidak boleh dilap dengan menggunakan tisu biasa ?

Setelah dibilas dengan alkohol, hemasitometer dikeringkan dengan menggunakan tisu lensa. Pada saat pengeringan, tisu lensa tidak boleh digosok-gosokkan pada permukaan hemasitometer. Hal ini bertujuan agar garis-garis yang terdapat pada hemasitometer tidak hilang.

10.    Setelah dilakukan 2 hal di atas, apa lagi yang harus dilakukan sebelum pengamatan ?

Permukaan lensa objektif dan lensa okuler pada mikroskop harus dibersihkan terlebih dahulu dengan menggunakan tisu lensa. Hal ini bertujuan untuk membersihkan debu dan kotoran yang dapat mengganggu proses penghitungan mikroba.

11.    Berpakah besar pengamatan yang digunakan untuk pengamatan pada hemasitometer ?

400 kali

12.    Apa sebenarnya tujuan dilakukan pengenceran ?

Pengenceran ini dilakukan untuk memenuhi syarat penghitungan statistik, yaitu jumlah mikroba yang dihitung tidak boleh lebih dari 100 dengan demikian, kesalahan penghitungan dapat diminimalkan.

13.    Langkah Kerja !

a.    Dituangkan air steril sebanyak 5 mL pada media agar miring yang telah ditumbuhi koloni Aspergilus niger hingga seluruh bagian media agar miring yang ditumbuhi koloni terbasahi.

b.    Digaruk (scrubbing) koloni Aspergilus niger pada media agar miring yang telah terbasahi dengan menggunakan kawat ose hingga air steril dalam tabung terlihat keruh.

c.    Dibersihkan permukaan ruang hitung (hemasitometer) dengan secarik kertas lensa yang telah dibasahi dengan setetes air suling. Dibersihkan juga kaca tutup ruang hitung sampai tidak lagi tertinggal sisa-sisa minyak pada permukaannya.

d.   Diambil suspensi Aspergilus niger secukupnya dengan menggunakan pipet tetes dan diletakkan pada tepi kaca tutup, maka dengan sendirinya tetesan tersebut akan mengalir ke bawah kaca tutup dan mengisi ruang hitung.

e.    Ditutup ruang hitung dengan kaca penutup dan diletakkan di atas pentas mikroskop dengan hati-hati

f.     Diamati jumlah sel kapang dengan obyektif 400 kali.

g.    Dilakukan perhitungan jumlah sel kapang dalam 5 persegi besar (80 persegi kecil) sebanyak dua kali (duplo), yaitu pada bagian atas dan bawah hemasitometer. Jika jumlah sel kapang dalam 1 persegi kecil > 10 sel dan dalam 1 persegi besar  > 100 sel, maka suspensi kapang perlu diencerkan.

h.    Pengenceran 1:10 dilakukan dengan cara 1 mL suspensi Aspergilus niger diambil dengan menggunakan pipet ukur 1 mL dan diletakkan pada labu takar 10 mL. Kemudian, ditambahkan air steril hingga batas labu takar dan digoyang hingga suspensi kapang homogen.

i.      Langkah 4 sampai 7 diulangi.

j.      Dihitung jumlah rata-rata sel kapang dari dua kali perhitungan tersebut.

versi document bisa didapatkan disini...

DOWNLOAD

BACA JUGA ARTIKEL INI : HEMASITOMETER
                             TIPE-TIPE HEMASITOMETER

Baca Selengkapnya..