Optimasi Mesin Sterilisasi Tegangan Tinggi Berbasis Dielectric Barrier Discharge Plasma Terhadap Salmonella Sp. Dan Total Mikroba Menggunakan Responses Surface Methodology Pada Telur Ayam (Gallus Gallus Domesticus)

Mashitoh, Dewi (2018) Optimasi Mesin Sterilisasi Tegangan Tinggi Berbasis Dielectric Barrier Discharge Plasma Terhadap Salmonella Sp. Dan Total Mikroba Menggunakan Responses Surface Methodology Pada Telur Ayam (Gallus Gallus Domesticus). Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Tingginya nutrisi dan gizi pada telur menyebabkan telur sangat mudah mengalami kerusakan fisik, kimia, maupun biologis. Kerusakan telur secara biologis terjadi karena adanya bakteri yang dapat disebabkan telur telah terinfeksi pada waktu masih berada dalam tubuh induknya, seperti induk yang menderita salmonellosis atau karena kontaminasi dari luar. Teknologi yang selama ini digunakan untuk menurunkan Salmonella pada telur adalah pemanfaatan sinar ultraviolet dengan panjang gelombang 254 nm, Thyme Essential Oil (TEO), serta pasteurisasi tegangan tinggi. Teknologi-teknologi tersebut masih belum efektif karena masih membutuhkan waktu lama atau penurunan yang masih rendah. Dielectric Barrier Discharge (DBD) Plasma merupakan peluhan listrik antara dua elektroda terpisah dengan isolator dielektrik. Pengaruh plasma pada mikroorganisme dapat bekerja secara selektif, yang berarti dapat merusak mikroorganisme patogen tanpa merusak inangnya. Kereaktifan plasma dapat menyebabkan pengaruh oksidatif pada permukaan luar sel mikroba. Terjadi oksidasi lemak, asam amino, dan asam nukleat menyebabkan sel dan spora mikroorganisme tersebut mati. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan kondisi optimal dari proses sterilisasi pada telur menggunakan alat sterilisasi berbasis DBD Plasma dengan dua variabel yaitu tegangan dan waktu sterilisasi sehingga diperoleh penurunan jumlah mikroorganisme patogen seperti Salmonella sp. serta total mikroba pada telur. Penelitian ini menggunakan rancangan CCD dari RSM (Responses Surface Methodology) dengan 2 variabel bebas yaitu Tegangan (X1) dan Waktu (X2). Respon yang diperoleh dari penelitian ini bersifat kuadratik dengan persamaan yang diperoleh adalah untuk respon penurunan Salmonella sp. Y= -29.79710 + 2,32173X1 + 0,002190X2 + 0,000561X1X2 – 0,043812X1 2 – 0,000018X2 2. Sedangkan untuk respon penurunan total mikroba Y= -13,28223 + 1,06473X1 + 0,013044X2 + 0,000323X1X2 – 0,022918X1 2 – 0,000030X2 2. Titik optimum dari masing-masing variabel adalah tegangan masukan 26,97 volt dan waktu selama 377,64 detik. Dari titik optimum tersebut diperoleh kondisi optimum untuk respon penurunan Salmonella sp. sebesar 4,9823 Log CFU/ml dan penurunan total mikroba sebesar 2,647 Log CFU/ml. Dari hasil analisa ragam dapat disimpulkan bahwa variabel tegangan dan waktu sterilisasi berpengaruh signifikan terhadap respon yang diperoleh. Semakin tinggi tegangan dan waktu sampel terpapar oleh plasma maka semakin efektif penurunan mikroba yang dihasilkan karena oksigen reaktif yang dihasilkan juga semakin banyak. Membran sel bakteri dapat mengalami kerusakan karena ketegangan elektrostatik yang disebabkan adanya tegangan tinggi. Interaksi antara oksigen reaktif dengan dinding sel (peptidoglikan) pada bakteri menunjukkan rusaknya ikatan struktur penting seperti C-O, C-N, dan C-C

English Abstract

Eggs are suceptible to physical, chemical, or biological damage due to their high nutrients. Biological damage occurs when bacteria infected eggs while still in the parent body, such as the parent attacked by salmonellosis or because of contamination from the outside. The technology used to decrease Salmonella in eggs is irradiation with ultraviolet light at 254 nm wavelength, use of Thyme Essential Oil (TEO), and high voltage pasteurization. These technologies are not effective for reducing Salmonella and takes a long time in the process. Dielectric Barrier Discharge (DBD) Plasma is an electrical discharge between two separate electrodes with a dielectric insulator. The effect of plasma technology on microorganism can work selectively, which means it can damage pathogenic microorganisms without damaging its host. Plasma reactivity can cause oxidative effect on the outer surface of microbial cells. The oxidative effects on the outer surface of microbial cells. The oxidation of fats, amino acids, and nucleic acids causes damaging of cells and spores of the microorganisms. The purposes of this research is to determine the optimal condition of sterilization process in egg using sterilization machine based on DBD Plasma with two variables. The variables is input voltage and sterilization time to reduce pathogenic microorganism such as Salmonella sp. and total microbe in egg. This research used Central Composite Design in Responses Surface Methodology with two independent variables are Input Voltage (X1) and time (X2). The response obtained from this research is quadratic with the obtained equation is for decrease response of Salmonella sp. Y= -29.79710 + 2,32173X1 + 0,002190X2 + 0,000561X1X2 – 0,043812X1 2 – 0,000018X2 2. The total reduction resposes of total bacteria Y= -13,28223 + 1,06473X1 + 0,013044X2 + 0,000323X1X2 – 0,022918X1 2 – 0,000030X2 2. The optimum point of each variabel is 26,97 volt for input voltage and 377,64 for time. The Optimum condition for reduce Salmonella sp. is 4,9823 Log CFU/ml and 2,647 Log CFU/ml for total bacteria. The conclusion of this research is variable have a significant effect on the response. Higher voltages and longer processing times result in much reactive oxygen produced by DBD Plasma so that microbial reduction is more effective. The interaction of reactive oxygen with cell wall (peptidoglycan) of bacteria result in the breakage of structurally important bond, including C-O, C-N, and C-C.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	SKR/FTP/2018/224/051805371
Uncontrolled Keywords:	DBD Plasma, metodologi permukaan respon, Sterilisasi, Telur / DBD Plasma, Egg, Responses Surface Methodology, salmonella sp
Subjects:	500 Natural sciences and mathematics > 571 Physiology and related subjects > 571.9 Diseases > 571.99 Specific communicable diseases > 571.993 44 Salmonella infections
Divisions:	Fakultas Teknologi Pertanian > Teknologi Hasil Pertanian
Depositing User:	Endang Susworini
Date Deposited:	23 Sep 2019 01:46
Last Modified:	30 Jun 2022 07:01
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/165500

Text Dewi Mashitoh.pdf Download (1MB)

Actions (login required)

View Item