LAPORAN PRAKTIKUM

TEKNIK LABORATORIUM

“ INKUBATOR, FREEZER DAN REFRIGERATOR ”

Disusun Oleh :

Nama : PRAYOGI WASKITO

NIM : F05112012

Kelompok : II ( DUA )

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS TANJUNGPURA

PONTIANAK

2013

INKUBATOR, FREEZER DAN REFRIGERATOR

A. PENDAHULUAN1. Latar Belakang

Praktikum pengenalan peralatan yang digunakan dalam laboratorium sangat penting untuk memudahkan praktikan mempelajari apa saja peralatan yang biasa digunakan, bagaimana fungsi dan cara kerjanya sehingga nantinya praktikum dapat berjalan secara lancar.

Peralatan yang biasa digunakan dalam laboratorium terdiri dari peralatan utama dan peralatan penunjang. Peralatan utama merupakan peralatan yang wajib ada karena tanpa peralatan ini praktikum tidak dapat dilakukan terutama pada praktikum mikrobiologi yang harus mengamati dan membiakkan sel-sel berukuran sangat kecil. Selain peralatan utama, peralatan penunjang juga penting untuk disediakan. Peralatan penunjang ini dapat meningkatkan keakuratan percobaan sehingga meminimalisir tejadinya kegagalan.

2. Dasar Teori

Pada mikrobiologi, inkubator adalah alat pengontrol temperatur, kelembaban, dan kondisi lainnya yang memungkinkan untuk pertumbuhan kultur mikrobiologi. Inkubator yang paling sederhana dapat berupa kotak isolasi dengan pemanas yang dapat dikontrol, biasanya dengan suhu antara 60-65 oC (140-150 oF), ada pula yang dapat mencapai suhu lebih dari itu namun tidak lebih dari 100 oC. Kemampuan inkubator lainnya adalah dapat digunakan untuk penyimpanan pada temperatur rendah (biasanya digantikan dengan refrigerator) atau dapat pula sebagai kontrol kelembaban atau tingkat CO2. Sebagian besar inkubator memiliki timer (Anonim, 2009). Kelemahan inkubator adalah pada saat penggunaan kelembaban karena seringkali terkontaminasi oleh fungi. Pencucian ulang bagian dalam inkubator dengan alkohol, zefiran, tembaga sulfat, dan deterjen dapat mengkontrol kontaminasi hanya beberapa saat saja. Fumigasi dengan formalin, walaupun efektif, namun meninggalkan bekas formaldehid yang sulit dihilangkan dan dapat diabsorbsi oleh media dalam cawan petri (Furness, 1971).

Cawan Petri

Cawan Petri atau telepa Petri adalah sebuah wadah yang bentuknya bundar dan terbuat dari plastik atau kaca yang digunakan untuk membiakkan sel. Cawan Petri selalu berpasangan, yang ukurannya agak kecil sebagai wadah dan yang lebih besar merupakan tutupnya. Alat ini digunakan sebagai wadah untuk penyelidikan tropi dan juga untuk mengkultur bakteri, khamir, spora, atau biji-bijian. Cawan Petri plastik dapat dimusnahkan setelah sekali pakai untuk kultur bakteri (Anonim, 2009). Cawan petri juga dapat digunakan untuk melihat perkecambahan benih atau untuk mengobservasi hewan kecil.Cawan petri dapat digunakan untuk mengkultur bakteri ataupun sebagai display lingkungan tertutup bagi insekta dan pembenihan tanaman. Cawan petri ini terbuat dari polistiren bening dan steril (Anonim, 2009)

Refrigerasi adalah penyimpanan diatas titik beku bahan pangan. Penyimpanan ini dapat memperpanjang masa simpan bahan, sehingga kualitasnya dapat dipertahankan lebih lama. Hal ini disebabkan pada suhu rendah aktifitas mikroba dihambat, demikian pula reaksi kimia dan biokimia. Keuntungan lain dari penyimpanan refrigerasi adalah sifat organoleptik (rasa, keempukan, tekstur, warna dan flavor) serta nilai gizinya sulit dibedakan dengan bahan pangan segar (Desrosier, 1988), tetapi perlu diketahui seberapa jauh suhu refrigerasi dapat mempertahankan kualitas bahan.

Refrigerator umumnya dilengkapi dengan rak penyimpanan telur, namun selama ini belum diketahui pada posisi peletakan telur bagaimana yang akan memberikan efek terbaik dalam mempertahankan kualitas telur selama penyimpanan refrigerasi. Hal ini berkaitan dengan seberapa besar tekanan yang dialami kantung udara. Kantung udara berada pada bagian tumpul dari telur (Romanof dan Romanof, 1964; Nesheim et al., 1972; Stadelman dan Cotteril, 1977; Buckle et al., 1986). Posisi peletakan telur dengan bagian tumpul di bawah menyebabkan ruang udara mendapat tekanan dari isi telur, sebaliknya pada bagian tumpul diatas, dan pada penyimpanan yang lama diduga dapat mengkibatkan terjadinya penibahan besar kantung udara yang pada akhirnya mempengaruhi kualitas telur, sehingga posisi peletakan dan lama penyimpanan merupakan dua faktor yang perlu diperhatikan dalam upaya mempertahankan kualitas telur pada suhu refrigerasi ( Suradi, 2006 ).

Pengaruh pembekuan dapat dibagi menjadi dua hal berdasarkan komponen yang terpengaruhi:1. Pengaruh Pembekuan pada Jaringan 

Hampir semua bahan pangan dapat dibekukan. Hanya bahan makanan kering yang hampir tak mengandung air seperti keripik, kerupuk yang tak membeku walau disimpan pada suhu di bawah nol derajat

Celsius. Bahan-bahan makanan seperti tahu, telur, wortel, kacang polong, ikan, kubis akan membeku sempurna. Tetapi tidak semua bahan tersebut akan kembali ke bentuk semula ketika dilelehkan.

 Pada waktu pelelehan kembali, sebagian air akan keluar dari sel-sel jaringan tersebut. Kondisi itu akan berakibat kurang baik terhadap bentuk, tekstur serta sifat fisiko-kimia lainnya. Akan tetapi, hal ini tidak akan terjadi pada bahan-bahan pangan yang memunyai jaringan dengan dinding sel yang kuat dan elastis. Dinding sel ini dapat menahan pemuaian, sehingga pada saat meleleh, air masih tetap pada tempatnya. Fenomena ini dapat dilihat pada bahan pangan seperti daging-dagingan dan ikan.

Pada waktu thawing terjadi kerusakan sel yang irreversible yang mengakibatkan mutu menjadi jelek setelah thawing, terjadi khususnya sebagai hasil pembentukan kristal es yang besar dan perpindahan air selama  pembekuan dari dalam sel ke bagian luar sel yang dapat mengakibatkan kerusakan sel karena pengaruh tekanan osmotis. Pembekuan yang cepat dan penyimpanan dengan fluktuasi suhu yang tidak terlalu besar, akan membentuk kristal-kristal es kecil di dalam sel dan akan mempertahankan jaringan dengan kerusakan minimum pada membrane sel.2. Pengaruh Pembekuan Terhadap Mikroorganisme            Pertumbuhan mikroorganisme dalam makanan pada suhu di bawah kira-kira   12oC belum dapat diketahui dengan pasti. Jadi penyimpanan makanan beku pada suhu sekitar 18oC dan di bawahnya akan mencegah kerusakan mikrobologis, dengan persyaratan tidak terjadi perubahan suhu yang besar.

Mikroorganisme psikofilik mempunyai kemampuan untuk tumbuh pada suhu lemari es terutama di antara 0o dan 5oC. Jadi penyimpanan yang lama pada suhu ini baik sebelum atau sesudah pembekuan dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan oleh mikroba.

Walaupun jumlah mikroba biasanya menurun selama pembekuan dan penyimpanan beku (kecuali spora), makanan beku tidak steril dan acapkali cepat membusuk seperti produk yang tidak dibekukan jika suhu cukup tinggi dan lama penyimpanan pada suhu tersebut cukup lama.

Pembekuan dan penyimpanan makanan beku juga mempunyai pengaruh yan nyata pada kerusakan sel mikroba. Jika sel yang rusak atau luka tersebut mendapat kesempatan menyembuhkan dirinya, maka pertumbuhan yang cepat akan terjadi jika lingkungan sekitarnya memungkinkan.

Suhu rendah tidak membunuh mikroorganisme tetapi menghambat perkembangbiakannya. Dengan demikian pertumbuhan mikroorganisme semakin berkurang seiring dengan semakin rendahnya suhu, dan akhirnya

di bawah “suhu pertumbuhan minimum” perkembangbiakannya akan berhenti ( Syarif, R dan Halid. H, 1993 ).

Suhu minimal hanya berlaku bila dalam keadaan lingkungan yang optimal. Adanya perubahan sedikit saja pada nilai aw atau pH telah dapat menyebabkan peningkatan suhu pertumbuhan secara drastis. Contohnya adalah Enterobacter aerogenes yang memiliki suhu pertumbuhan minimal sebesar 5 °C  apabila angka aktivitas airnya optimal yaitu di atas 0,97. Pada nilai aw sebesar 0,955 pertumbuhannya berhenti pada suhu sekitar 20 °C , dan pada aw 0,950 pertumbuhan berhenti pada suhu 30 .

Pada uji mikroorganisme yang sama, terjadi peningkatan suhu pertumbuhan minimal menjadi 15 °C ketika terjadi penurunan pH dari pH optimal 7 menjadi 3,9. Pada beberapa mikroorganisme, suhu rendah dapat pula menyebabkan aktivitas enzimatik menjadi intensif. Pseudomonas lebih banyak menghasilkan lipase dan proteinase pada suhu di bawah suhu optimum pertumbuhannya. Hal ini dapat menjelaskan hasil pengamatan yang menunjukkan bahwa perubahan akibat kerja mikroorganisme dalam bahan makanan sering terjadi walau jumlah mikroorganisme tidak melebihi jumlah yang diperbolehkan. Pada fase eksponensial, mikroorganisme sangat peka terhadap suhu rendah, khususnya Enterobacter dan Pseudomonas, sedangkan bakteri Gram positif nampaknya lebih tahan. Pembekuan sedikit banyak membuat kerusakan. mikroorganisme Kerusakan ini dapat bersifat reversibel maupun menyebabkan kematian sel bakteri. Kerusakan ini bergantung pada jenis dan kecepatan proses pembekuan. Pembekuan cepat dengan suhu sangat rendah tidak atau hanya sedikit membuat kerusakan sel bakteri, sedangkan pembekuan lambat dengan suhu pembekuan relatif tinggi (s/d –10 °C) dapat membuat kerusakan hebat pada sel bakteri.

Principles of Freeze Drying,The freeze drying process consists of three stages: prefreezing, primary drying, and secondary drying. Prefreezing: Since freeze drying is a change in state from the solid phase to the gaseous phase, material to be freeze dried must first be adequately prefrozen. The method of prefreezing and the final temperature of the frozen product can affect the ability to successfully freeze dry the material.Rapid cooling results in small ice crystals, useful in preserving structures to be examined microscopically, but resulting in a product that is more difficult to freeze dry. Slower cooling results in larger ice crystals and less restrictive channels in the matrix during the drying process. Products freeze in two ways, depending on the makeup of the product. The majority of products that are subjected to freeze drying consist primarily of water, the solvent, and the materials dissolved or suspended in the water, the solute. Most samples that are to be freeze dried are eutectics which are a mixture of substances that freeze at lower temperatures than the surrounding water.When the aqueous

suspension is cooled, changes occur in the solute concentrations of the product matrix. And as cooling proceeds, the water is separated from the solutes as it changes to ice, creating more concentrated areas of solute. These pockets of concentrated materials have a lower freezing temperature than the water.Although a product may appear to be frozen because of all the ice present, in actuality it is not completely frozen until all of the solute in the suspension is frozen. The mixture of various concentration of solutes with the solvent constitutes the eutectic of the suspension. Only when all of the eutectic mixture is frozen is the suspension properly frozen. This is called the eutectic temperature.

It is very important in freeze drying to prefreeze theproduct to below the eutectic temperature before beginning the freeze drying process. Small pockets of unfrozen material remaining in the product expand and compromise the structural stability of the freeze dried product. The second type of frozen product is a suspension that undergoes glass formation during the freezing process. Instead of forming eutectics, the entire suspension becomes increasingly viscous as the temperature is lowered. Finally the product freezes at the glass transition point forming a vitreous solid. This type of product is extremely difficult to freeze dry (Barbaree,1985)

B. TUJUANPraktikum kali ini bertujuan untuk mengetahui fungsi dan prinsip kerja

peralatan inkubator, freezer dan refrigerator serta untuk membedakan sistem atau prinsip kerja peralatan inkubator, freezer dan refrigerator. Selain itu juga, untuk membandingkan perubahan fisik yang terjadi baik itu bau, warna dan struktur dari suatu bahan (material biologi) dengan diberikan perlakuayan pada tempat (lemari) penyimpanan yang berbeda-beda.

C. METODOLOGI1. Alat dan Bahan

Praktikum mengenai Inkubator, Freezer, dan Refrigerator dilaksanakan pada hari Kamis tanggal 23 Mei 2013 dimulai pada pukul 15.30 – 17.30 WIB. Praktikum ini dilaksanakan dalam ruang Laboratorium Biologi FKIP UNTAN. Adapun peralatan dan bahan yang digunakan pada praktikum kali ini cukup bervariasi dan merupakan peralatan khusus untuk tempat penyimpanan (lemari penyimpanan), yaitu termasuk inkubator, freezer, refrigerator, petridish, dan buah pepaya.

2. Cara Kerja

Pada praktikum kali ini, hal pertama yang harus dilakukan adalah dengan mendengarkan semua penjelasan yang akan disampaikan oleh asisten praktikum. Kemudian, siapkan buah pepaya yang telah dibuang biiji dan kulitnya. Selanjutnya, buatlah 15 potongan 1 x 1 cm pepaya matang dan letakkan 5 potong pepaya pada 3 petridish yang masing-masing disimpan dalam inkubator, freezer, dan refrigerator. Lakukan pengaturan jarak antar potongan pepaya dan berilah label pada masing-masing petridish. Selanjutnya, lakukan pengamatan setiap hari selama 5 hari dan catatlah perubahan yang terjadi pada potongan pepaya. Terakhir, buatlah tabel pengamatan buah pepaya pada masing-masing tempat penyimpanan dan masukkan data pengamatan yang telah dilakukan kedalam tabel pengamatan.

D. HASIL PENGAMATAN

1. Hasil Pengamatan Refrigerator

Hari ke- Bau Warna Struktur

1 Segar Oranye Tetap2 Segar Oranye terang Tetap3 Segar Oranye terang Tetap4 Segar Oranye terang Keriput5 Segar Oranye terang Keriput

2. Hasil Pengamatan Freezer

Hari ke- Bau Warna Struktur

1 Segar Oranye agak keputihan

Keras dan agak membeku

2 Segar Lebih oranye keputihan

Lebih keras dan membeku

3 Segar Semakin oranye keputihan

Lebih keras dan membeku

4 Segar Semakin Oranye keputihan

Semakin keras dan membeku

5 Segar Semakin oranye keputihan

Semakin keras dan semakin membeku

3. Hasil Pengamatan Inkubator

Hari ke- Bau Warna Struktur

1 Segar Oranye Tetap2 Kurang segar Oranye Mulai lembek3 Busuk/asam Oranye hitam Lembek dan mulai

berjamur4 Busuk/asam Hitam, putih Keriput dan

berjamur5 Busuk/asam Hitam Semakin keriput dan

lebih banyak jamur

E. PEMBAHASANPraktikum kali ini ialah mengenai inkubator, freezer, dan refrigerator yang

bertujuan untuk mengetahui fungsi dan prinsip kerja ketiga peralatan tersebut serta untuk membedakan sistem atau prinsip kerja peralatan inkubator, freezer dan refrigerator. Selain itu juga, untuk membandingkan perubahan fisik yang terjadi baik itu bau, warna dan struktur dari suatu bahan (material biologi) dengan diberikan perlakuan pada tempat (lemari) penyimpanan yang berbeda-beda. Prinsip yang dilakukan pada percobaan kali ini ialah dengan memotong pepaya menjadi 15 potongan dengan ukuran 1 x 1 cm, kemudian masukkan masing-masing 5 potongan pada 3 petridish (atur jarak tiap potongan pepaya pada tiap petridish). Selanjutnya, masukkan 1 petridish kedalam inkubator, 1 petidish lagi kedalam freezer dan 1 petridish terakhir dimasukkan dalam refrigerator. Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan setiap hari selama 5 hari berturut-turut. Untuk perlakuan pertama yaitu pada 5 potongan pepaya dalam petridish yang disimpan dalam inkubator, perubahan yang terjadi pada hari pertama dilihat dari segi bau : potongan pepaya masih segar, berwarna : orange, dan strukturnya masih utuh (tetap)/belum mengalami perubahan. Kemudian pada hari kedua dilihat dari segi bau : potongan pepaya kurang segar, berwarna : orange, dan strukturnya mulai agak lembek. Pada hari ketiga dilihat dari segi bau : sudah mulai tercium bau busuk/asam, berwarna : orange-kehitaman, dan strukturnya sudah lembek dan mulai berjamur. Pada hari keempat dilihat dari segi bau : potongan pepaya tercium semakin busuk/asam, berwarna : hitam-keputihan, dan struktur potongan pepaya menjadi keriput dan banyak jamur. Pada hari yang terakhir terlihat dan tercatat dari hasil pengamatan, dari segi bau : potongan pepaya tercium lebih semakin busuk/asam, berwarna : hitam, dan strukturnya semakin keriput serta semakin banyak jamur.

Pada perlakuan kedua, yaitu 5 potongan pepaya dalam petridish yang disimpan dalam refrigerator. Berdasarkan hasil pengamatan yang telah dilakukan, menunjukkan bahwa perubahan pepaya yang terjadi pada hari pertama ialah jika dilihat dari segi bau : potongan pepaya masih segar,

berwarna : oranye, dan strukturnya masih utuh (tetap)/belum mengalami perubahan. Kemudian pada hari kedua dilihat dari segi bau : potongan pepaya masih tetap segar, berwarna : oranye terang, dan strukturnya masih tetap (utuh). Pada hari ketiga dilihat dari segi bau : masih tetap segar, berwarna : oranye terang, dan strukturnya terlihat masih tetap (utuh). Pada hari keempat dilihat dari segi bau : potongan pepaya masih tetap segar, berwarna : oranye terang, dan struktur potongan pepaya menjadi agak keriput. Pada hari yang terakhir terlihat dan tercatat dari hasil pengamatan, dari segi bau : potongan pepaya masih juga tetap segar, masih berwarna : oranye terang, dan strukturnya masih tetap agak keriput.

Pada perlakuan ketiga, yaitu 5 potongan pepaya dalam petridish yang disimpan dalam freezer. Berdasarkan hasil pengamatan yang telah dilakukan, menunjukkan bahwa perubahan pepaya yang terjadi pada hari pertama ialah jika dilihat dari segi bau : potongan pepaya masih segar, berwarna : oranye agak keputihan, dan strukturnya keras dan agak membeku. Kemudian pada hari kedua dilihat dari segi bau : potongan pepaya masih tetap segar, berwarna : oranye-keputihan, dan strukturnya keras serta membeku. Pada hari ketiga dilihat dari segi bau : masih tetap segar, berwarna : oranye-keputihan, dan strukturnya terlihat semakin keras serta membeku. Pada hari keempat dilihat dari segi bau : potongan pepaya masih tetap segar, berwarna : oranye-keputihan, dan struktur potongan pepaya menjadi lebih keras dan lebih membeku. Pada hari yang terakhir terlihat dan tercatat dari hasil pengamatan, untuk segi bau : potongan pepaya masih juga tetap segar, dari warna : semakin oranye-keputihan, dan strukturnya semakin mengeras dan semakin membeku.

Dari pengamatan terhadap 3 perlakuan penyimpanan yang telah diberikan pada masing-potongan pepaya pada petridish, terlihat bahwa pepaya yang mengalami proses kecepatan pembusukan lebih cepat ialah pada potongan pepaya yang disimpan dalam inkubator terlihat dari kondisi potongan pepaya yang dari hari ke hari baunya semakin busuk/asam, semakin lembek dan banyak jamur serta warnanya yang semakin hitam. Karena suhu pada inkubator, lebih tinggi dibandingkan tempat penyimpanan lainnya yaitu refrigerator dan freezer. Sehingga memungkinkan timbulnya penguapan dan menimbulkan kelembaban yang tinggi untuk mempercepat proses pertumbuhan bakteri dan jamur. Dari hasil pengamatan teridentifikasi bahwa faktor-faktor yang mempengaruhi dalam hal penyimpanan bahan ialah misalnya suhu, kelembaban dan lama penyimpanan.

F. KESIMPULANBerdasarkan hasil pengamatan dan analisis data yang telah dilakukan

bahwa terdapat beberapa peralatan di laboratorium digunakan sebagai tempat

penyimpanan bahan kimia atau bahan material dengan suhu yang berbeda, termasuk diantaranya ialah refrigerator, freezer, dan inkubator. Refrigerator (lemari pendingin), alat ini digunakan sebagai tempat penyimpanan bahan dengan suhu diatas 6 atau 8 oC. Freezer adalah alat yang digunakan sebagai tempat penyimpanan bahan berupa enzim atau bahan tertentu lainnya yang memerlukan suhu lebih rendah dari refrigerator (terkadang suhunya mencapai -70 oC). Sedangkan Inkubator adalah alat yang digunakan sebagai tempat penyimpanan material dengan suhu yang dapat diatur dalam kurun waktu tertentu. Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam hal penyimpanan bahan ialah misalnya suhu, kelembaban dan lama penyimpanan. Pada inkubator bahan cepat membusuk dan berjamur, sedangkan pada refrigerator dan freezer bahan terlihat lebih segar dan tahan lama. Pembekuan dan pendinginan akan menghambat proses biologi terjadi (baik berupa timbul jamur maupun bakteri

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2009. CawanPetri. (Online). http://id.wikipedia.org/wiki/ Cawan_Petri. diakses tanggal 25 mei 2013.

Barbaree, J.M., A. Sanchez and G.N.Sanden.1985.Problems in freeze-drying:I. Stability in glass-sealed rubber stoppered vials. Developments in Industrial Microbiologi:Volume 26.397-405.

Furness G.1971.Decontamination of Microbiological Incubators.New York: Mc Graw-Hill, Inc.

Suradi, Kusmajadi. 2006. Jurnal Ilmu Ternak : Volume 6, No.2, 136 - 139 Syarif, R dan Halid. H. 1993. Teknologi Penyimpanan Pangan. Jakarta: Penerbit

Arcan.