EFEK RADIASI NON PENGION

SPEKTRUM RADIASI ELEKTROMAGNETIK NON PENGION
Radiasi non pengion dapat didefinisikan sebagai penyebaran atau emisi energi yang jika melalui suatu media dan terjadi proses penyerapan,

berkas energi radiasi tersebut tidak akan mampu menginduksi terjadinya proses ionisasi dalam media tersebut. Istilah radiasi non pengion secara fisika mengacu pada radiasi elektromagnetik dengan energi lebih kecil dari 10 eV yang antara lain meliputi sinar ultraviolet, cahaya tampak, infra merah, gelombang mikro (microwave) dan radiofrekuensi elektromagnetik. Selain itu ultrasound juga termasuk dalam radiasi non pengion .

Alat dan proses yang menghasilkan radiasi non pengion banyak dimanfaatkan dalam bidang industri, kedokteran termasuk gigi, telekomunikasi, industri hiburan, laboratorium penelitian, bangunan dan konstruksi, aplikasi militer, aplikasi pendidikan, geodesi, transportasi, periklanan, preparasi makanan komersil, dan di rumah.
Berdasarkan panjang gelombang yang berhubungan dengan frekuensi dan energi fotonnya, radiasi non pengion dapat dibagi atas dua kelompok besar yaitu radiasi optik dengan panjang gelombang antara 100 nm sampai 1 mm dan radiasi radiofrekuensi elektromagnetik antara 1 mm sampai sekitar > 100 km

• Radiasi Optik

Kelompok radiasi optik terdiri dari 3 jenis yaitu radiasi ultra violet (UV), cahaya tampak dan infra merah (IR). Spektrum sinar UV adalah radiasi elektromagnetik yang terletak pada rentang panjang gelombang 100 nm – 400 nm, dibagi atas UV-C (100 – 280 nm), UV-B (280 – 315 nm) dan UV-A (315 – 400 nm).
Sumber radiasi UV alam adalah matahari. Namun karena adanya serapan oleh atom oksigen yangkemudian membentuk lapisan ozon, maka radiasi matahari yang sampai ke bumi (terestrial) intensitasnya lebih rendah yang meliputi UV dengan panjang gelombang 290-400 nm sedangkan panjang gelombang yang lebih pendek diserap oleh lapisan atmosfer.
Sebagai penyerap utama radiasi UV, lapisan gas ini berfungsi sebagai pelindung bumi dari pajanan sebagian radiasi UV yang lebih pendek dari 340 nm. Berkurangnya lapisan ozon akibat pelepasan chloro fluorocarbon (CFC) buatan manusia ke atmosfer akan mengurangi daya proteksi ozon terhadap sinar UV dan memperbesar tingkat kerusakan akibat pajanan radiasi UV.
Sumber radiasi UV buatan manusia pada dasarnya terdiri dari tiga jenis yaitu incandescent, seperti lampu halogen tungsten, lampu neon, lampu intensitas tinggi yang digunakan pada industri untuk fotopolimerisasi, lampu germisidal untuk sterilisasi dan lampu untuk pengelasan metal; dan laser UV seperti excimer laser. Spektrum cahaya tampak berada pada panjang gelombang 400-700 nm. Sumber alamiahnya adalah matahari, sedangkan sumber buatan manusia adalah lampu baca, peralatan berpendar dan laser. Laser (Light Amplification Stimulated Emission by Radiation) merupakan berkas radiasi dengan energi yang digabung dan dilipatgandakan intensitasnya. Berkas laser yang dipergunakan saat ini adalah sinar tampak dan infra merah.
Sedangkan sinar infra merah terletak pada rentang panjang gelombang 770 nm – 1 mm yang dibagi atas IR-A (770 nm -1,4 µm), IR-B (1,4 – 3 µm) dan IR-C (3 µm – 1 mm). Matahari juga merupakan sumber alamiah radiasi infra merah, sedangkan sumber buatan manusia antara lain lampu infra merahyang umumnya digunakan sebagai pemanas, laser dan LED (Light Emission Diode).

• Medan elektromagnetik radiofrekuensi

Kelompok radiasi non pengion ini berdasarkan frekuensinya dibedakan atas elombang mikro pada frekuensi 30 MHz – 300 GHz dan gelombang radiofrekuensi pada 0,3 – 30 MHz. Peralatan gelombang mikro antara lain radar (1 40 GHz) digunakan untuk berbagai keperluan baik militer rnaupun sipil, peralatan industri, laboratorium, kedokteran dan rumah tangga seperti microwave oven (2,45 GHz). Sedangkan gelombang radiofrekuensi dapat dibagi lagi atas frekuensi tinggi (orde kHz – 230 MHz) seperti pada stasiun radio, TV UHF, TV VHF, walkie talkie dan alat las plastik, dan frekuensi rendah (orde Hz – MHz) seperti peralatan elektronika dan jaringan listrik. Sedangkan ultrasonik yaitu gelombang suara dengan frekuensi sangat tinggi (> 20 kHz) dimasukkan pula ke dalam kategori radiasi non pengion

EFEK KESEHATAN RADIASI OPTIK
Efek akibat pajanan radiasi optik pada tubuh sangat bergantung pada panjang gelombang yangberhubungan dengan daya tembusnya pada jaringan tubuh. Secara biologik, panjang gelombang < 180 nm (Vacuum UV) tidak memberikan efek nyata karena telah terserap oleh udara. UV-C lebih aktif secara
fotokimia karena diserap secara kuat oleh asam amino tertentu; dengan demikian oleh kebanyakan protein. UV-B kurang bersifat fotokimia tetapi dapat menembus jaringan. UV-A sangat rendah sifat fotobiologiknya tetapi mempunyai daya tembus lebih dari UVB. Sasaran utama pajanan radiasi optik pada tubuh adalah kulit dan mata. Tidak seperti kebanyakan radiasi pengion, radiasi optik hanya diserap secara sangat superfisial dan kedalaman pada kulit dan kornea umumnya < l mm., dan untuk UV-C hanya beberapa lapisan sel.
Interaksi radiasi optik dengan materi biologik umumnya menimbulkan reaksi panas/termal dan reaksi fotokimia; menghasilkan energi yang diserap oleh jaringan dalam waktu singkat sehingga dapat meningkatkan suhu jaringan. Reaksi fotokimia terjadi ketika sebuah foton mempunyai energi kuantum yang cukup untuk mengionisasi terjadinya eksitasi yang mengubah suatu molekul menjadi satu atau lebih molekul kimia yang berbeda.
Jumlah radiasi optik terutama UV yang dapat diserap bergantung pada intensitas matahari, yangmaksimum terjadi pada pukul 11.00 – 15.00 saat matahari berada di sekitar posisi tertingginya. Selain itu, intensitas matahari juga dipengaruhi oleh ketinggian karena berhubungan dengan ketebalan lapisan atmosfer yang berfungsi sebagai penahan sinar UV; diketahui bahwa refleksi sinar matahari dari salju dan tanah juga dapat meningkatkan intensitas radiasi.
Efek pajanan kronik radiasi UV lebih serius daripada efek pajanan akut, efek yang merugikan pada mata termasuk penebalan konjungtiva, katarak, dan kanker konjungtiva. Efek kronik pada kulit yangpaling penting adalah kanker kulit. Sedangkan efek akut berupa peradangan pada mata dan kulit.

• Efek Radiasi Optik Pada Tingkat Molekuler

Ikatan tunggal dan ganda molekul organik menyerap radiasi UV pada panjang gelombang 200 – 250 nm dan molekul organik berbentuk cincin pada 250 – 300 nm. Penyerapan maksimum terhadap panjang gelombang 300 -450 nm terjadi pada molekul dengan 3 cincin seperti riboflavin, atau 4 cincin seperti porfirin dan molekul organik dengan ulangan rantai panjang seperti karotenoid.
Molekul protein sel mampu menyerap secara maksimum pada panjang gelombang sekitar 280 nm dengan asam amino triptofan dan tirosin sebagai penyerap utama. Meskipun triptofan menyerap 10 kali lebih besar daripada sistein (pada 254 nm), kerusakan protein lebih sering dimediasi oleh sistein karena daya merusak sistein lebih besar.
Spektrum radiasi optik yang diserap secara maksimum oleh DNA adalah pada 260 nm dengan kemampuan menyerap 10-20 kali lebih besar dari protein. Dengan demikian, DNA memberikan kontribusi besar terhadap penyerapan total UV-C (200 – 280 nm) oleh sel. Meskipun penyerapan oleh DNA terhadap UV-B pada sekitar 300 nm jauh lebih kecil dari UV-C (10-100 kali lebih rendah), pajanan matahari menyebabkan kerusakan nyata pada DNA yang dapat membunuh sel.
Kerusakan DNA akan mengalami proses perbaikan secara spontan. kasalahnya adalah bahwa proses perbaikan dapat berlangsung tanpa kesalahan (error-free repair) atau dengan kesalahan (error-prone repair), tergantung tingkat keparahannya. Pajanan radiasi UV-C dan UV-B terutama menimbulkan kerusakan pada pirimidin dengan terbentuknya dimer, seperti Cyclobutane pyrimidine dimer (CPD),yang umumnya dapat diperbaiki tanpa kesalahan. Sedangkan UV-A (315 – 400 nm) walaupun yangterserap sangat sedikit tetapi dapat menginduksi DNA strand breaks pada frekuensi yang jauh lebih kecil dari UV-B dan biasanya proses perbaikan berlangsung dengan kesalahan; konsekuensinya, setelah terpajan relatif lama, kode genetik dapat mengalami tingkat perubahan yang sama baik oleh UV-A rnaupun UV-B.

• Efek Radiasi Optik Pada Kulit

Penyerapan UV-B/C pada kulit dibatasi oleh lapisan basal epidermis, sedangkan UV-A dapat menembus lebih dalam. UV-C diserap stratum korneum dan lapisan atas stratum malpighi. UV-C hanya memberikan efek tidak langsung pada lapisan hidup epidermis (melanosit dan keratinosit), mampu menginduksi produksi sitokin yang bertanggung jawab terhadap timbulnya eritema dan mampu mengubah fungsi imunitas sel langerhans sehingga mungkin terlibat dalam pembentukan kanker kulit.
Radiasi UV-B dapat menembus semua lapisan epidermis, hanya sekitar 10-15 % dapat menjangkau bagian atas lapisan dermis. Efek pajanan ini adalah eritema dan kanker kulit; panjang gelombang yang dapat menimbulkan efek akut paling parah berupa induksi luka bakar adalah 307 nm.
Sedangkan radiasi UV-A yang diserap lapisan epidermis hanya 50%, sisanya mampu menembus lapsan dermis sampai kedalaman 2 mm. Efek yang ditimbulkan adalah kanker kulit, penuaan dini dan juga pigmentasi kulit akibat peningkatan produksi pigmen melanin. Efek akut yang terjadi dalam jangka pendek pada kulit antara lain:
• Reaksi sunburn sebagai efek yang paling umum terjadi akibat pajanan sinar matahari.
Perubahan yang terjadi tergantung pada jumlah radiasi, tingkat dan kualitas melanin dan ketebalan stratum korneum. Eritema atau memerahnya kulit adalah aspek visual dari respon sunburn; tertunda 2 – 4 jam setelah irradiasi, puncaknya pada 14 – 20 jam, secara normal terjadi selama 72 jam. Sunburn yang parah biasanya diikuti dengan peningkatan ketebalan epidermis dan deskuamasi sel epidermis yang mati. Sunburn minimal adalah oleh cahaya merah dan tidak nyeri. Sunburn yang sangat parah diikuti dengan blister pada 48 jam kemudian.
Respon umum lainnya terhadap radiasi UV-B terutama pada mereka yang tidak membentuk tan (kecoklatan pada kulit) adalah hiperplasia yaitu penebalan akibat peningkatan jumlah lapisan sel stratum korneum. Ini secara nyata mereduksi penetrasi UV-B ke lapisan basal yang berarti merupakan suatu sistem proteksi yang penting. Hiperplasia epidermis ini agaknya berperan penting dalam proses adaptasi terhadap pajanan UV-B yang lebih tinggi.
Pajanan laser yang termasuk dalam kelompok radiasi cahaya tampak dan infra merah dapat menyebabkan sunburn yang parah, tergantung pada energi yang diserap. Radiasi pada 310 -700 nm menyebabkan reaksi fotosensitif berupa ritema
ringan dan tidak nyeri; radiasi 700 nm – 1 mm menyebabkan kulit terbakar dan kering.

• Pigmentasi kulit
Pigmentasi kulit merupakan proses adaptif sebagai konsekuensi langsung pajanan radiasi UV dengan dosis yang cukup. Peningkatan pigmentasi dapat teramati paling tidak dalam waktu 24 jam dan mencapai puncaknya pada hari ke 8. Pigmentasi tertunda ini akibat peningkatan produksi pigmen melanin dan pemindahannya pada sel keratinosit sekitar. Keratinosit yang terinduksi radiasi UV-B menyebabkan peningkatan ketebalan epidermis sehingga meningkatkan pula kandungan melanin. Pajanan UV-A tidak mengakibatkan peningkatan sel keratinosit yang berarti, peningkatan pigmentasi terjadi karena terstimulasinya melanogenesis secara langsung.
Respon pigmentasi kulit yang segera setelah radiasi UV-A merupakan konsekuensi dari reaksi oksidatif dari prekursor eumelanin yang tidak berwarna. Proses ini bersifat sementara dalam beberapa jam dan tidak menimbulkan efek apapun.

• Efek imunitas
Diketahui bahwa sinar UV dapat memodifikasi protein dan molekul organik dalam epidermis menjadi molekul terubah yang dikenali sebagai molekul asing oleh sistem imun sehingga memacu respon imunitas pada kulit, seperti alergi matahari atau fotodermatitis. Radiasi UV mengganggu sistem imunitas seluler dengan merusak sel langerhans dan/atau menginduksi sitokin dari keratinosit dan/atau melalui makrofag yang muncul di epidermis setelah hilangnya sel langerhans. Pajanan UV tidak hanya mencegah stimulasi reaksi sel T spesifik antigen, tetapi juga dapat melepaskan sel T supressor yang secara spesifik menghambat pembelahan sel T reaktif terhadap antigen spesifik. Sistem imunitas seluler tampaknya berperan penting dalam penolakan sel tumor kulit yang diinduksi oleh UV.

• Sintesis vitamin D3
Radiasi UV-B juga memberikan dampak yang menguntungkan kesehatan yaitu berperan dalam sintesis vitamin D3 di lapisan epidermis. Provitamin D3 (7-dehydrocholesterol) dikonversi menjadi previtamin D3 di membran sel epidermis
oleh iradiasi UV-B, yang kemudian secara thermal isomerises menjadi vitamin D3 (Cholecalciferol) dan secara rutin dilepaskan dari epidermis. Intensitas radiasi V-B yang dibutuhkan hanya sedikit dan kelebihan pajanan dapat mengakibatkan penghentian aksi vitamin D3 yang telah terbentuk. Vitamin D (baik D3 atau D2 dari makanan) tidak aktif secara biologik tetapi harus dibawa oleh darah untuk dikonversi dengan proses hidroksilasi dalam hati menjadi 25-hydroxyvitamin D (25OH-vitD) dan kemudian dalam ginjal menjadi 1,25dihydroxyvitamin D (1,25-diOH-vitD), yaitu suatu hormon bentuk aktif yang dapat terikat pada reseptor vitamin D (VDR).
Vitamin D berfungsi mengatur keseimbangan kalsium dan fosfat dalam darah, menstimulasi penyerapan kalsium dari makanan dalam usus halus, memobilisasi kalsium ke tulang, memacu differensiasi sel dan menghambat pembelahan beberapa jenis sel terutama sel kanker.
Pajanan sinar matahari lebih dari 10 menit seperti pada mandi sinar matahari tidak akan meningkatkan jumlah previt D, tetapi justru akan berbahaya akibat pajanan UV.
Pajanan kronik radiasi UV menyebabkan gejala klinik yang dikenal sebagai efek penuaan. Terjadi terutama di bagian tubuh yang terpajan secara permanen, berhubungan dengan kekeringan kulit, keriput dan telangiectasia. Pigmentasi tidak teratur dan lentigo solar juga dijumpai. Secara histologis disebabkan oleh penipisan kulit, pengurangan ketebalan papillary dermis dan penggantian materi kolagen elastik normal dengan gumpalan elastotic yang kehilangan sifat elastisitasnya pada dermis normal. Perubahan ini biasanya berhubungan dengan kanker kulit non melanoma yaitu Basal Cell Carcinoma (BCC) dan Squamous Cell Carcinoma (SCC), dan Cutaneous Malignant Melanoma (CMM) sebagai efek kronik yang paling penting.
CMM berasal dari sel pigmen, melanosit, merupakan jenis kanker kulit yang paling agresif, cepat bermetastasis dan mematikan. Sedangkan BCC dan SCC berasal dari keratinosit, tidak terlalu agresif tetapi tumbuh invasif. Tingkat mortalitas CMM sekitar 20-25%, SCC 1-3% dan BCC 1%. Kanker kulit biasanya mudah diangkat pada tahap awal karena mudah dikenali ketika masih kecil; sayangnya, berisiko tinggi terbentuk kembali. CMM umumnya terjadi di bagian badan dan kaki terutama pada mereka yang secara berkesinambungan terpajan sinar matahari.
Awal melanoma ganas dapat dikenali dari beberapa tanda yaitu tahi lalat yang makin membesar atau tumbuh tahi lalat yang baru (biasanya tahi lalat tidak tumbuh/bertambah setelah pubertas). Tahi lalat dengan bentuk tidak beraturan atau campuran bayangan yang berbeda coklat atau hitam. Tanda lain ialah tahi lalat lebih besar dari ujung pensil yang tumpul atau dengan tepi kemerahan, pendarahan, agak berair atau mengeras, dan mulai terasa berbeda seperti sedikit sakit.

• Efek Radiasi Optik Pada Mata

Di mata, energi radiasi panjang gelombang <>

. Efek fototoksik akut radiasi UV pada mata adalah kerato-konjungtivitis (dikenal juga sebagai welder’s flash atau snow blindness) yaitu reaksi radang akut kornea dan konjungtiva mata akibat reaksi fotokimia pada kornea (fotokeratitis) dan konjungtiva (fotokonjungtivitis) yang timbul beberapa jam setelah pajanan 200 – 400 nm dan umumnya berlangsung hanya 24 – 48 jam. Gejala fotokeratitis berupa memerahnya bola mata disertai rasa sakit yang parah dan pada beberapa kasus terjadi blepharospasme; berlangsung selama satu atau dua hari dan timbul kabut pada bagian kornea. Efek ini bersifat sementara karena kerusakan yang terjadi sangat ringan (bagian permukaannya saja) dan penggantian sel epitel permukaan kornea berlangsung dengan cepat (satu siklus 48 jam).
Eritema kelopak mata muncul beberapa jam pasca pajanan akut (200 -400 nm), biasanya berlangsung selama 8 – 72 jam tergantung pada tingkat pajanan dan daerah spektrum.
Pajanan kronik radiasi UV pada mata dapat menimbulkan pterygium atau penebalan konjungtiva dan katarak. Pterygium merupakan pertumbuhan jaringan lemak di atas kornea. Sedangkan pajanan radiasi UV pada panjang gelombang 290 – 320 nm dapat menyebabkan katarak. Terdapat hubungan yang jelas antara katarak dengan pajanan UV-B sepanjang hidup.
Radiasi cahaya tampak dan IR-A (400 – 1400 nm) dapat mencapai retina dan menimbulkan fotoretinitis, peradangan retina. Kerusakan retina timbul khususnya akibat pajanan cahaya tampak biru (400 – 550 nm) sehingga dikenal pula sebagai blue light retinal injury. Fotoretinitis yang biasanya disertai dengan scotoma (blind spot), terjadi akibat menatap sumber cahaya yang sangat tajam dan terang seperti matahari dalam waktu yang sangat singkat ataupun cahaya terang dari laser untuk waktu yang lebih lama. Peningkatan suhu retina yang hanya beberapa derajat lebih tinggi dari suhu saat demam diyakini dapat menimbulkan kerusakan retina permanen. Pajanan IR-A juga memberikan kontribusi dalam pembentukan katarak akibat panas.
Radiasi IR-B (1,4 – 3 gym) dapat menembus lebih jauh dan diserap lensa, memberikan kontribusi pembentukan katarak dan juga menimbulkan luka bakar di kornea dan konjungtiva. Sedangkan energi radiasi IR-C (3 µm – 1 m) yang diserap
kornea dapat menyebabkan fotokeratitis atau yang lebih parah lagi luka bakar pada kornea dan juga konjungtiva. Dengan demikian, laser yang rnenggunakan radiasi cahaya tampak dan juga infra merah dapat menyebabkan kerusakan kornea, lensa atau retina, tergantung pada panjang gelombang dan karakteristik penyerapan energi dari struktur mata.
Jumlah energi cahaya yang masuk mata ditentukan oleh luas pembukaan pupil. Energi cahaya tampak yang dapat menembus struktur mata secara kuat diserap oleh retina dan dikonversi menjadi panas. Peningkatan suhu hanya beberapa derajat lebih tinggi dari suhu yang terjadi ketika demam diyakini dapat menimbulkan kerusakan retina yang permanen.

EFEK KESEHATAN RADIOFREKUENSI ELEKTROMAGNETIK
Berdasarkan studi epidemiologi, tidak ada bukti kuat mengenai risiko kanker baik pada anak-anak rnaupun dewasa akibat energi frekuensi elektromagnetik tingkat normal, frekuensi radio, atau radiasi gelombang mikro. Data menunjuk-kan bahwa radiasi ini tidak dapat membahayakan materi genetik dan juga tidak dapat menginduksi kanker, terutama yang berhubungan dengan kanker otak. Yang jelas perubahan medan magnit atau listrik dapat menginduksi arus listrik internal ke tubuh yang menimbulkan panas; tingkat atau laju perubahannya sebanding dengan frekuensi.

• Efek Radiasi Gelombang Mikro

Efek kesehatan pada umumnya terjadi akibat panas yang timbul saat interaksi antara energi gelombang mikro dengan materi biologik, disebut efek thermal; efek ini berbahaya karena terutama merusak mata dan testis yang relatif sangat sensitf terhadap kenaikan suhu jaringan.
Lensa mata tidak berpembuluh darah dan terselubung dalam kapsul, sehingga mudah terbakar akibat penambahan/penimbunan panas dari pajanan radiasi dengan intensitas tinggi; selain itu melalui efek thermal dan mungkin juga melalui efek non thermal, gelombang ini dapat mencetuskan serangkaian perubahan di permukaan posterior kapsul lensa yang mengarah pada pembentukan katarak.
Kataraktogenesis ini sama halnya dengan akibat radiasi pengion; sedangkan katarak akibat penuaan diawali di bagian permukaan anterior lensa. Kondisi pajanan, waktu dan intensitas yang menyebabkan suhu jaringan mata mencapai 45°C atau lebih diyakini bersifat kataraktogenik; dalam kondisi praktis, risiko tinggi pembentukan katarak berhubungan dengan pajanan pada satuan ratusan atau lebih mW/cm.
Fungsi testis sangat bergantung pada suhu. Secara normal, suhu testis 2°C lebih rendah dari suhu tubuh 37°C. Peningkatan suhu testis walaupun hanya sampai 37°C sudah dapat mengganggu spermatogenesis (proses pembentukan sperma). Dengan demikian pajanan radiasi gelombang mikro juga berisiko mengganggu spermatogenensis melalui mekanisme efek thermal.
Efek non thermal yang ditemukan pada para pekerja yang secara kronik terpajan microwave berupa peningkatan kelelahan, sakit kepala periodik dan konstan, iritasi parah, ketiduran selama bekerja, dan penurunan sensitivitas penciuman (olfactory). Gejala klinik yang timbul antara lain bradikardi, hipotensi, hipertiroid dan peningkatan tingkat histamin darah. Pada kelompok pekerja yang berada di medan gelombang mikro dijumpai pula efek subyektif seperti sakit kepala, lelah, pusing, tidur tidak nyenyak, perasaan takut, tegang, depresi mental, daya ingat kurang baik, nyeri pada otot dan daerah jantung dan susah bernafas.

• Efek Radiasi Gelombang Radiofrekuensi

Studi pada pekerja industri yang terpajan radiasi radiorekuensi elektromagnetik menunjukkan tidak adanya peningkatan risiko leukemia. Studi epidemiologi menunjukkan bahwa bila memang terdapat hubungan antara gelombang radiofrekuensi elektromagnetik dengan kanker, maka hubungan tersebut lemah dan perlu dukungan penelitian laboratorium.
Efek pajanan elektromagnetik radiofrekuensi terhadap sel telah dipertimbangkan dalam 4 tahap utama pembentukan kanker yaitu inisiasi, konversi, promosi dan progresi. Inisiasi tumor dianggap sebagai hasil kerusakan genetik sedangkan konversi berhubungan dengan perubahan genetik berskala besar. Karena tidak ada bukti yang menyakinkan bahwa pajanan menginduksi perubahan genetik maka tampaknya pajanan tidak memberikan efek baik inisiasi rnaupun konversi.
Tidak adanya efek pada struktur kromosom menunjukkan bahwa jika medan frekuensi rendah mempunyai efek pada proses karsinogenesis, mereka lebih berperan sebagai promotor daripada sebagai inisiator, dengan meningkatkan laju proliferasi sel terubah secara genetik daripada menyebabkan kerusakan awal pada DNA atau kromatin. Terdapat bukti yang menunjukkan adanya perubahan pada jalur informasi kimia antar yang mungkin berhubungan dengan promosi tumor, meskipun pengaruhnya sangat kecil dan oleh karena itu tampaknya tidak menimbulkan gangguan sistem biologik. Pengaruhnya pada pertumbuhan tumor dapat terjadi melalui efek epigenetik dari medan ini seperti perubahan pada jalur cell signalling atau pada ekspresi gen. Laporan tentang efek terhadap permukaan sel yang mungkin berhubungan dengan progresi tumor sangat spekulatif. Oleh karena itu, sampai saat ini tidak ada mekanisme yang jelas menerangkan pengaruh radiofrekuensi elektromagnetik terhadap karsinoenesis.
Satu studi epidemiologi menunjukkan data yang konsisten bahwa risiko leukemia lebih tinggi pada anak-anak yang tinggal dekat jaringan listrik, tetapi dasar hubungan tersebut tidak diketahui; tidak ada bukti yang didukung penelitian di laboratorium yang menunjukkan adanya kerusakan DNA dan kromosom, mutasi, dan peningkatan frekuensi transformasiakibat pajanan medan frekuensi rendah; dengan demikian tidak diharapkan terjadi efak mutasi dan transformasi neoplastik yang mengarah ke pembantukan kanker.
ICNIRP mengeluarkan beberapa peryataan mengenai hubungan antara medan frekuensi rendah elektromagnetik dan kanker, antara lain :
- Tidak ada bukti substantif yang menunjukkan bahwa pajanan magnetik statis bersifat karsinogenik.
- Data laboratorium dan epidemiologi yang berhubungan dengan kanker tidak memberikan dasar untuk perkiraan risiko kesehatan pada manusia terpajan medan frekuensi listrik.
- Data laboratorium yang berhubungan dengan kanker akibat pajanan frekuensi radio tidak memberikan dasar untuk dilakukannya batasan pajanan.
Bukti pajanan radiofrekuensi sebagai promotor atau progresor dalam karsinogenesis membutuhkan penelitian lebih lanjut.

• Efek Radiasi Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET)

Belakangan ini, polemik seputar dampak radiasi Saluran udara tegangan ekstra tinggi (SUTET) kembali mencuat ke permukaan. Di Jakarta, sejumlah warga yang mengaku sebagai korban SUTET PLN melakukan aksi protes. Perkembangan terbaru, sedikitnya 22 balita diklaim oleh orang tuanya menderita cacat akibat radiasi SUTET. Mereka umumnya terkena cacat mental, lemah jantung, gangguan otak dan pertumbuhan lambat (SURYA, 6/2/06). Di sisi lain, PLN (dan pemerintah) berkali-kali menegaskan bahwa keluhan warga tersebut sangat tidak beralasan. Mereka beragumentasi bahwa pembangunan tower SUTET telah didasarkan pada standar safety, yang berarti aman untuk ditinggali. Bagaimana sebenarnya radiasi SUTET itu ? benarkah tidak berbahaya bagi kesehatan manusia ?
Radiasi medan listrik dan medan magnet yang dihasilkan oleh SUTET bisa digolongkan sebagai radiasi non pengion. Istilah fisika radiasi non-pengion mengacu pada radiasi elektromagnetik dengan energi lebih dari 10 elektrovolt (ev) yang antara lain meliputi: sinar ultraviolet, cahaya tampak, infra merah, gelombang mikro, ultra sound dan radio frekuensi elektromagnetik.
Ini artinya, bukan hanya tegangan ekstra tinggi saja yang dapat menghasilkan radiasi elektromagnetik. Barang-barang yang biasa kita pakai sehari-hari juga mengandung potensi serupa. Sebut saja alat-alat elektronik untuk rumah tangga seperti: setrika, mixer, microwave oven, radio, televisi/video compacte disk (VCD) player. Alat komunikasi seperti: telepon genggam (hand phones), single side band (SSB). Alat untuk perkantoran seperti: komputer, printer dan mesin-mesin hitung. Alat untuk bidang penelitian seperti: spektrofotometer, spektrometer, serapan atom dan pompa vakum. Alat yang digunakan untuk industri seperti: kompresor, injection moulding dan lain sebagainya.
Berdasarkan riset yang dilakukan oleh Nana Subriana pada tahun 2000, medan listrik yang berada dibawah jaringan SUTET dapat menimbulkan beberapa gejala seperti menimbulkan bunyi mendesis akibat ionisasi pada permukaan penghantar (konduktor) yang kadang disertai dengan cahaya keunguan, bulu/rambut badan akan berdiri pada bagian yang terpajan akibat gaya tarik medan listrik yang kecil, lampu neon dan tes pen dapat menyala dengan kondisi redup akibat mudahnya gas neon pada lampu neon dan tes pen terionisasi, kejutan lemah pada sentuhan pertama benda-benda yang mudah menghantar listrik (seperti pada atap seng, kawat jemuran , pagar besi dan badan mobil).

By : Raden Somad

http://radensomad.com/macam-macam-efek-radiasi-non-pengion.html

METODE STERILISASI

A. Sterilisasi Secara Fisika

1. Pemanasan Kering

a. Udara Panas Oven
The Art of Compounding : 404
Bahan yang karena karakteristik fisikanya tidak dapat disterilisasi dengan uap destilasi dalam udara panas-oven. Yang termasuk dalam bahan ini adalah minyak lemak, paraffin, petrolatum cair, gliserin, propilen glikol. Serbuk steril seperti talk, kaolin dan ZnO, dan beberapa obat yang lain. Sebagai tambahan sterilisasi panas kering adalah metode yang paling efektif untuk alat-alat gelas dan banyak alat-alat bedah.
Ini harus ditekankan bahwa minyak lemak, petrolatum, serbuk kering dan bahan yang sama tidak dapat disterilisasi dalam autoklaf. Salah satu elemen penting dalam sterilisasi dengan menggunakan uap autoklaf. Atau dengan adanya lembab dan penembusannya ke dalam bahan yang telah disterilkan. Sebagai contoh, organisme pembentuk spora dalam medium anhidrat tidak dibunuh oleh suhu sampai 121o C (suhu yang biasanya digunakan dalam autoklaf bahkan setelah pemanasan sampai 45 menit). Untik alasan ini, autoklaf merupakan metode yang tidak cocok untuk mensterilkan minyak, produk yang dibuat dengan basis minyak, atau bahan-bahan lain yang mempunyai sedikit lembab atau tidak sama sekali.
Selama pemanasan kering, mikroorganisme dibunuh oleh proses oksidasi. Ini berlawanan dengan penyebab kematian oleh koagulasi protein pada sel bakteri yang terjadi dengan sterilisasi uap panas. Pada umumnya suhu yang lebih tinggi dan waktu pemaparan yang dibutuhkan saat proses dilakukan dengan uap di bawah tekanan. Saat sterilisasi di bawah uap panas dipaparkan pada suhu 121°C selama 12 menit adalah efektif. Sterilisasi panas kering membutuhkan pemaparan pada suhu 150°C sampai 170°C selama 1-4 jam.
Suhu yang biasa digunakan pada sterilisasi panas kering 160°C paling cepat 1 jam, tapi lebih baik 2 jam. Suhu ini digunakan secara khusus untuk sterilisasi minyak lemak atau cairan anhidrat lainnya. Bagaimanapun juga range 150-170°C digunakan untuk streilisasi panas kering dan lain-lain, sebagai contoh : bahan-bahan gelas, dapat disterilkan pada suhu 170oC. dimana beberapa serbuk seperti sulfonilamid harus disterilkan pada suhu rendah dan waktu yang lebih lama.
Validation of Pharmaceutical Processes : 151
Secara umum, panas kering digunakan untuk sterilisasi bahan – bahan melalui proses pengabuan dari mikroorganisme. Proses ini merupakan kelanjutan atau sekumpulan proses yang dilakukan dalam sebuah oven dengan temperatur sekelilingnya 170°C untuk sterilisasi atau 250°C untuk depirogenisasi. Panas kering digunakan untuk sterilisasi/depirogenisasi alat-alat gelas yang akan digunakan untuk proses produksi secara aseptik. Suhu yang digunakan ini, terlalu tinggi untuk wadah-wadah plastik. Sama seperti sterilisasi uap air, prosesnya dapat diprediksi dan hasilnya dapat dikontrol. Sterilisasi panas kering biasa digunakan untuk depirogenisasi alat-alat gelas dan bahan-bahan lain yang memiliki kemampuan bertahan pada suhu yang digunakan. Secara umum, validasi untuk alur depirogenisasi untuk proses panas kering selalu termasuk proses sterilisasinya.
Parenteral Technology Manual : 123
Panas kering pada temperatur lebih 160oC efektif menghancurkan mikroorganisme hidup dengan sebuah proses kehilangan kelembaban secara inversible. Proses ini berjalan relatif lambat, mengisyaratkan sedikitnya 1 jam pada suhu 160oC tetapi lebih cepat pada temperatur yang tinggi. Panas kering ini sering merugikan beberapa produk.
Penerapan panas dengan keberadaan lembab lebih fektif untuk pembunuhan mikroorganisme diisyaratkan 15 menit pada suhu 121oC.
Remington’s Pharmaceutical Sciences 18th : 1471
Beberapa bahan yang tidak dapat disterilkan dengan uap, paling baik disterilkan dengan panas kering,. Misalnya petrolatum jelly, minyak mineral, lilin, wax, serbuk talk. Karena panas kering kurang efisien dibanding panas lembab, pemaparan lama dan temperatur tinggi dibutuhkan. Range luas waktu inaktivasi dalam temperatur bervariasi telah diterapkan berdasarkan tipe indikator steril yang digunakan, kondisi kelembaban dan faktor lain. Jumlah air dalam sel mikroba diketahui mempengaruhi resistensinya terhadap destruksi panas kering. Umumnya, ini diterima bahwa sel mikroba dalam daerah yang betul-betul kering menunjukkan resistensi terhadap inaktivasi panas kering. Ini jelas bahwa perhatian harus diberi untuk mendisain siklus sterilisasi panas kering untuk produk-produk rumah sakit dan validasi sistematis sterilisasi dengan metode sterilisasi standar.
Oven digunakan untuk sterilisasi panas kering biasanya secara panas dikontrol dan mungkin gas atau elektrik gas.
Beberapa waktu dan suhu yang umum digunakan pada oven :
170°C (340 F) sampai 1 jam
160°C (320 F) sampai 2 jam
150°C (300 F) sampai 2,5 jam
140°C (285 F) sampai 3 jam

b. Minyak dan penangas lain
The Art of Compounding : 404
Bahan kimia yang stabil dalam ampul bersegel dapat disterilisasi dengan mencelupkannya, dalam penangas yang berisi minyak mineral pada suhu 1620C. larutan jenuh panas dari natrium atau ammonia klorida dapat juga digunakan sebagai pensterilisasi. Ini merupakan metode yang mensterilisasi alat-alat bedah. Minyak dikatakan bereaksi sebagai lubrikan, untuk menjaga alat tetap tajam, dan untuk memelihara cat penutup.

c. Pemijaran langsung
The Art of Compounding : 404
Pemijaran langsung digunakan untuk mensterilkan spatula logam, batang gelas, filter logam bekerfield dan filter bakteri lainnya. Mulut botol, vial, dan labu ukur, gunting, jarum logam dan kawat, dan alat-alat lain yang tidak hancur dengan pemijaran langsung. Papan salep, lumping dan alu dapat disterilisasi dengan metode ini. Dalam semua kasus bagian yang paling kuat 20 detik. Dalam keadaan darurat ampul dapat disterilisasi dengan memposisikan bagian leher ampul kearah bawah lubang kawat keranjang dan dipijarkan langsung dengan api dengan hati-hati. Setelah pendinginan, ampul harus segera diisi dan disegel.

2. Panas lembab

a) Uap bertekanan
Validation of Pharmaceutical Processes : 151
Stelisisasi termal menggunakan tekanan uap jenuh dalam sebuah autoklaf. Ini merupakan metode sterilisasi yang biasa digunakan dalam industri farmasi, karena dapat diprediksi dan menghasilkan efek dekstruksi bakteri, dan parameter-parameter sterilisasi seperti waktu dan suhu dapat dengan mudah dikontrol dan monitoring dilakukan sekali dalam satu siklus yang divalidasi. Secara umum, sterilisasi panas lembab dilakukan pada suhu 121°C dibawah tekanan 15 psig. Pada suhu ini konsep letal dilakukan dengan F0 yang juga dilakukan bila suhu sterilisasi berbeda dari 121°C. F0 dari proses ini tidak jauh pada 121°C dengan waktu yang dibutuhkan, dalam menit, untuk menghasilkan kematian yang setara dengan hasil pada 121°C pada waktu tertentu.
The Art of Compounding : 407
Penggunanaan uap bertekanan atau metode sterilisasi yang paling umum memuaskan dan efektif yang ada. Ini adalah metode yang diinginkan untuk sterilisasi larutan yang ditujukan untuk infeksi pada tubuh, pembawa pada sediaan mata, bahan-bahan gelas. Untuk penggunaan darurat, pakaian dan alat kesehatan dan benda-benda karet. Kerugian yang paling prinsip dan penggunaan uap ini adalah ketidaksesuaiannya untuk penggunaan pada bahan sensitif terhadap panas dan kelembaban. Metode ini tidak dapat digunakan untuk sterilisasi misalnya, produk yang dibuat dari basis minyak dan serbuk. Uap jenih pada 120°C mampu membunuh secara cepat semua bentuk vegetatif mikroorganisme hidup dalam waktu ½ menit. Uap jenuh ini dapat menghancurkan spora vegetatif yang tahan terhadap pemanasan tinggi. Keefektifan sterilisasi uap bertekanan tergantung pada 4 sifat dari uap jenuh kering yaitu :
· Suhu
· Panas tersembunyi yang berlimpah
· Kemapuan untuk membentuk kondensasi air
· Kontraksi volume yang timbul selama kondensasi
Waktu yang dibutuhkan untuk mensterilkan larutan saat suhu 121oC selama 12 menit, ditambah waktu tambahan untuk larutan dalam wadah untuk mencapai 121°C setelah termometer pensteril menunjukkan suhu ini. Secara umum larutan dalam botol 100-200 ml akan membutuhkan kurang 5 menit botol 500 ml antara 10-15 menit.
Remington’s Pharmaceutical Sciences 18 th : 1471
Panas lembab merupakan bentuk uap jenuh di bawah tekanan yang merupakan cara sterilisasi yang paling banyak digunakan. Penyebab kematian dengan cara sterilisasi panas terhadap lembab berbeda dengan cara panas kering, kematian mikroorganisme oleh panas lembab adalah hasil koagulasi protein sel, berbeda dengan cara panas kering, kematian mikroorganisme yang paling penting adalah proses oksidasi.
USP menentukan sterilisasi uap sebagai penerapan uap jenuh di bawah tekanan paling kurang 15 menit dengan temperatur minimal 121oC dalam jaringan tekanan. Bentuk yang paling sederhana dari autoklaf adalah “home pressure cooker”.

A. Uap panas pada 100oC
The Art of Compounding : 412
Uap panas pada suhu 100oC dapat digunakan dalam bentuk uap mengalir atau air mendidih. Metode ini mempunyai keterbatasan penggunaan uap mengalir dilakukan dengan proses sterilisasi bertingkat untuk mensterilkan media kultur. Metode ini jarang memuaskan untuk larutan yang mengandung bahan-bahan karena spora sering gagal tumbuh dibawah kondisi ini, bentuk vegetatif dari kebanyakan bakteri yang tidak membentuk spora. Temperatur suhu titik mati bervariasi, tetapi tidak ada bentuk non spora yang bertahan.
Dalam prakteknya, 2 metode uap mengalir digunakan, suatu perpanjangan pemaparan uap selama 20-60 menit akan membunuh semua bentuk vegetatif bakteri tapi tidak akan menghancurkan spora. Untuk meyakinkan penghancuran spora, sterilisasi berjeda yang juga disebut sterilisasi tidak berlanjut. Penjedahan dan bertahap adalah tindalisasi digunakan. Dengan metode ini bahkan dipaparkan pada uap mengalir pada periode waktu bervariasi dari 20-60 menit setiap hari selama 3 menit. Antara pemaparan bahan terhadap uap yang disimpan pada suhu kamar atau pada inkubator pada 37oC. prinsip dari metode ini adalah pada saat waktu pertama kali pemaparan pada uap membunuh bakteri vegetatif tapi tidak sporanya. Tapi pada saat bahan disimpan pada inkubator atau pada suhu ruangan selam 24 jam, banyak spora akan tumbuh ke dalam bentuk vegetatif bentuk spora yang telah tumbuh ini akan dimatikan pada pemanasan hari ke dua. Kesuksesan dari proses ini tergantung pada spora yang berkembang ke bentuk vegetatif selama masa istirahat.

B. Pemanasan dengan bakterisida
The Art of Compounding : 413
Ini menghadirkan aplikasi khusus dari pada uap pans pada 100oC. adanya bakterisida sangat meningkatkan efektifitas metode ini. Metode ini digunakan untuk larutan berair atau suspensi obat yang tidak stabil pada temperatur yang biasa diterapkan pada autoklaf. Larutan yang ditumbuhkan bakterisida ini dpanaskan dalam wadah bersegel pada suhu 100oC selama 20 menit dalam pensterilisasi uap atau penangas air. Bakterisida yang dapat digunakan termasuk 0,5%, fenol, 0,5% klorbutanol, 0,2% kresol atau 0.002% fenil merkuri nitrat saat larutan dosis tunggal lebih dari 15 ml larutan obat untuk injeksi intratekal atau gastro intestinal sehingga tidak dibuat dengan metode ini.

C. Air mendidih
The Art of Compounding : 413
Penangas air mendidih mempunyai kegunaan yang sangat banyak dalam sterilisasi jarum spoit, penutup karet, penutup dan alat-alat bedah. Bahan-bahan ini harus benar-benar tertutupi oleh air mendidih dan harus mendidih paling kurang 20 menit. Setelah sterilisasi bahan-bahan dipindahkan dan air dengan pinset yang telah disterilisasi menggunakan pemijaran. Untuk menigkatkan efisiensi pensterilan dari air, 5 % fenol, 1-2% Na-carbonat atau 2-3% larutan kresol tersaponifikasi yang menghambat kondisi bahan-bahan logam.

3. Cara Bukan Panas

• Sinar ultraviolet

Teori dan Praktek Farmasi Industri : 1272
Sinar ultraviolet umumnya digunakan untuk membantu mengurangi kontaminasi di udara dan pemusnahan selama proses di lingkungan. Sinar yang bersifat membunuh mikroorganisme (germisida) diproduksi oleh lampu kabut merkuri yang dipancarkan secara eksklusif pada 253,7 nm . Sinar UV menembus udara bersih dan air murni dengan baik, tetapi suatu penambahan garam atau bahan tersuspensi dalam air atau udara menyebabakan penurunan derajat penetrasi dengan cepat. Untuk kebanyakan pemakaian lama penetrasi dihindarkan dan setiap tindakan membunuh mikroorganisme dibatasi pada permukaan yang dipaparkan.

• Aksi letal

Teori dan Praktek Farmasi Industri : 1272
Ketika sinar UV melewati bahan, energi bebas ke elektron orbital dalam atom-atom dan mengubah kereaktivannya. Absorpsi energi ini menyebabkan meningginya keadaan tertinggi atom-atom dan mengubah kereaktivannya. Ketika eksitasi dan perubahan aktivitas atom-atom utama terjadi dalam molekul-molekul mikroorganisme atau metabolit utamnya, organisme itu mati atau tidak dapat berproduksi. Pengaruh utamanya mungkin pada asam nukleat sel, yang diperhatikan untuk menunjukkan lapisan absorpsi kuat dalam rentang gelombang UV yang panjang.

• Radiasi pengion

Teori dan Praktek Farmasi Industri : 1274
Radiasi pengion adalah energi tinggi yang terpancar dari radiasi isotop radioaktif seperti kobalt-60 (sinar gamma) atau yang dihasilkan oleh percepatan mekanis elektron sampai ke kecepatan den energi tinggi (sinar katode, sinar beta). Sinar gamma mempunyai keuntungan mutlak karena tidak menyebabkan kerusakan mekanik, namun demikian, kekurangan sinar ini adalah di hentikan dari, mekanik elektron akselerasi (yang dipercepat) keuntungan elektron yang dipercepat adalah kemampuannya memberikan output laju doisis yang lebih seragam. Aksi letal radiasi pengionan menghacurkan mikroorganisme dengan menghentikan rep-roduksi sebagai hasil mutasi letal. Mutasi ini disebabkan karena transformasi radiasi menjadi molekul penerima pada sinar x, menurut teori langsung. Mutasi ini dapat disebabkan oleh tindakan tidak langsung, dimana molekul-molekul air diubah menjadi kesatuan yang berenergi tinggi seperti hidrogen dan ion hidroksil. Semua ini pada akhirnya, menyebabkan perubahan energi pada asam nukleat dan molekul lain sehingga hilangnya keberadaannya bagi metabolisme molekul sel bakteri.
Validation of Pharmaceutical Processes : 151
Dekstruksi bakteri untuk menghasilkan kondisi steril dapat dilakukan dengan menggunakan radiasi pengion, dengan efek pada asam nukleat dari mikroorganisme yang nonreversibel. Pembentukan radikal bebas dan peroksida yang merupakan senyawa reaktif juga memberikan kontribusi pada letalitas dari proses sterilisasi ini. Dua tipe radiasi pengion yang dapat digunakan yaitu radiasi sinar gamma dan radiasi electron. Sterilisasi dengan radiasi digunakan untuk alat-alat medis yang sensitive terhadap panas dan jika residu etilen oksida tidak diharapkan. Pengukuran presisi dari dosis radiasi, yang tidak berhubungan dengan suhu, adalah merupakan faktor kontrol dalam sterilisasi radiasi selama dengan waktu iradiasi. Monitoring dan kotrol proses sangat sederhana, tetapi kehati-hatian akan keamanan harus dilakukan oleh operator sterilisasi.
Radiasi pengion juga digunakan untuk sterilisasi bahan-bahan obat dan bahan-bahan formulasi. Kompabilitas dari bahan yang disterilkan dengan radiasi adalah factor yang harus diperhatikan sejak bahan-bahan dan alat-alat dipengaruhi oleh radiasi, mungkin tidak dengan segera dilakukan penanganan tetapi setelah stabilitas produk dapat dipengaruhi. Untuk bahan-bahan medis dan plastik, perubahan dari sterilisasi etilen oksida ke sterilisasi radiasi membutuhkan penentuan efek radiasi jangka pendek dan jangka panjang, dan kadang membutuhkan modifikasi produksi bahan plastik dan karet untuk membuatnya sesuai dengan sterilisasi radiasi.
Penerapan untuk sterilisasi ini
Teori dan Praktek Farmasi Industri : 1276
Elektron dipercepat atau sinar gamma dapat digunakan untuk mensterilkan produk-produk pilahan dengan suatu proses berkesinambungan. Kebanyakan prosedur sterilisasi produk lain harus diselenggarakan dalam batch setrilisasi dengan proses berkesinambungan memerlukan pengendalian yang tepat, sehingga tidak ada bagian yang lepas dari keefektifan sterilisasi.
Remington’s Pharmaceutical Sciences : 1476
Radiasi ionisasi digunakan untuk sterilisasi industri untuk alat-alat rumah sakit, vitamin, antibiotik, steroid hormon dan transplantasi tulang dan jaringan dan alat pengobatan seperti alat untuk suntik plastik, jarum, alat beda, tube palstik, katter, benang bedah dan cawan Petri. Radiasi ioniasasi dapat menghasilkan perubahan dalam molekul organik yang dapat mempengaruhi kemujaraban sediaan atau dapat menginduksi toksisitas. Radiasi produk juga dapat menghasilakn perubahan warna dan kerapuhan beberapa wadah gelas dan bahan plastik.
Sterilisasi radiasi dapat dilakukan baik dengan radiasi elektromagnetik dan radiasi partikel. Radiasi elektromagnetik dan energi foton, termasuk ultra dari bahan radioaktif seperti kobalt 60 atau sesium 137 adalah yang paling sering digunakan sebagai sumber energi sterilisasi adhesi elektromagnetik. Radiasi partikel atau molekul termasuk daftar partikel yang steril. Satu-satunya sekarang yang digunakan untuk sterilisasi radiasi pada obat-obat rumah sakit dan laboratorium. Bagaimanapun banyak prosedur sterilisasi industri manggunakan radiasi, termasuk penjelasan singkatnya. Beberapa informasi mengenai efek sterilisasi ultraviolet juga dihadirkan.
Prinsip bermuatan negatif sepeti elektron yang berinteraksi langsung dengan bahan menyebabkan ionisasi seperti elektron elektromagnetik menyebabkan ionisasi pada mekanisme yang bervariasi yang menghasilkan perpindahan suatu orbital elektron dengan mekanisme jumlah tertentu dari energi yang ditransfer dalam insiden sinar gamma. Perpindahan elektron ini kemudian bentindak sebagai partikel beta dalam reduksi. Oleh sebab itu baik partikel maupun elektromagnetik, dipertimbangkan sebagai radiasi ionisasi yang berbeda dengan radiasi sinar ultraviolet.
Kerugian penggunaan germisida radiasi sinar UV adalah penetrasinya terbatas, pada panjang gelombang 253,7 nm, diserap oleh banyak bahan dan membuat penggumpalan organisme dan hal tersebut dilindungi oleh debu dan puing-puing. Untuk menghindari aksi letal panggunaan radiasi sinar UV sebagai cara sterilisasi tidak direkomendasikan lemak jika bahan-bahan yang diradiasi sangat bersih dan bebas yang dapat melindungi mikroorganisme.

B. Sterilisasi Secara Kimia

Sterilisasi Gas
Pharmaceutical Technology : 281
Sterilisasi gas digunakan dalam pemaparan gas atau uap untuk membunuh mikroorganisme dan sporanya. Meskipun gas dengan cepat berpenetrasi ke dalam pori dan serbuk padat, sterilisasi adalah fenomena permukaan dan mikroorganisme yang terkristal akan dibunuh. Sterilisasi yang digunakan dalam bidang farmasi untuk mensterilkan bahan-bahan dan menghilangkan dari bahan yang disterilkan pada akhir jalur sterilisasi, gas ini tidak inert, dan kereaktifannya terhadap bahan yang disterilkan harus dipertimbangkan misalnya thiamin, riboflavin, dan streptomisin kehilangan protein ketika disterilkan dengan etilen oksida.
Etilen oksida bereaksi sebagai bakterisida dengan alkalis asam amino, hidroksi atau gugus sulfur dari enzim seluler atau protein. Beberapa lembab dibutuhkan untuk etilen oksida berpenetrasi dan menghancurkan sel. Kelembaban rendah misalnya minimal 20%, angka kematian tidak logaritmik (tidak nyata). Tetapi mikroorganisme muncul peningkatan resistensinya dengan penurunan kelembaban. Dalam prakteknya, kelembaban dalam chamber pensteril ditingkatkan dari 50-60% dan dipegang untuk suatu waktu pada permukaan dan kelembaban membran sel sebelum penggunaan etilen oksida.
Etilen oksida bersifat eksplosif ketika dicampur dengan udara. Penghilangan sifat eksplosif dengan menggunakan campuran etilen oksida dan karbondioksida. Seperti Carboxide, Oxyfume 20, campuran etilen oksida dengan hidrokarbon terflouronasi seperti Storoxide 12. keduanya diluent inert yang mempunyai tekanan uap yang tinggi dan bereaksi sebagai pembakar etilen oksida keluar dari silinder masuk ke dalam chamber steril. Komponen terfloronasi mempunyai keuntungan over karbondioksida yang disimpan dalam wadah yang ringan dan campuran mengizinkan tekanan parsial tinggi dari etilen oksida pada chamber pensteril pada tekanan total yang sama.
Sterilisasi gas berjalan lambat waktu sterilisasi tergantung pada keberadaan kontaminasi kelembaban, temperatur dan konsentrasi etilen oksida. Konsentrasi minimum etilen oksida dalam 450 mg/L, 271 Psi, konsentrasi ini 85°C dan 50% kelembaban relativ dibutuhkan 4-5 jam pemaparan. Di bawah kondisi sama 1000 mg/L membutuhkan sterilisasi 2-3 jam. Dalam partikel 6 jam pemaparan etilen oksida digunakan untuk menyiapkan tepi yang aman dan memperbolehkan waktu untuk penetrasi gas ke dalam bahan sterilisasi. Sisa gas dihilangkan dengan terminal vakum dilanjutkan oleh pembersihan udara yang difiltrasi. Cara ini digunakan untuk mensterilkan obat serbuk seperti penisilin, juga telah digunakan untuk sterilisasi benang, plastik tube. Penggunaan etilen oksida untuk sterilisasi akhir peralatan parenteral tertentu seperti kertas karf dan lapisan tipis polietilen. Semprot aerosol etilen oksida telah digunakan untuk mensterilkan daerah sempit dimana dilakukan teknik aseptis.
Validation of Pharmaceutical Processes : 151
Gas yang biasa digunakan adalah etilen oksida dalam bentuk murni atau campuran dengan gas inert lainnya. Gas ini sangat mudah menguap dan sangat mudah terbakar. Merupakan agen alkilasi yang menyebabkan dekstruksi mikroorganisme termasuk sel-sel spora dan vegetatif. Sterilisasi dilakukan dalam ruang/chamber sterilisasi.
Sterilisasi menghasilkan bahan toksik seperti etilen klorohidrin yang menghasilkan ion klorida dalam bahan-bahan. Digunakan untuk sterilisasi ala-alat medis dan baju-baju medis, bahan-bahan seperti pipet sekali pakai dan cawan petri yang digunakan dalam laboratorium mikrobiologi. Residu etilen oksida adalah bahan yang toksik yang harus dihilangkan dari bahan –bahan yang disterilkan setelah proses sterilisasi, yang dapat dilakukan dengan mengubah suhu lebih tinggi dari suhu kamar. Juga perlu dilakukan perlindungan terhadap personil dari efek berbahaya gas ini.
Faktor-faktor yang mempengaruhi sterilisasi ini termasuk kelembaban, konsentrasi gas, suhu dan distribusi gas dalam chamber pengsterilan. Penghancuran bakteri tergantung pada adanya kelembaban, gas dan suhu dalam bahan pengemas, penetrasi melalui bahan pengemas, pada pengemas pertama atau kedua, harus dilakukan, persyaratan desain khusus pada bahan pengemas.
Mekanisme aksi etilen oksida
Teori dan Praktek Farmasi Industri : 1286
Etilen oksida dianggap menghasilkan efek letal terhadap mikroorganisme dengan mengalkilasi metabolit esensial yang terutama mempengaruhi proses reproduksi. Alkilasi ini barangkali terjadi dengan menghilangkan hidrogen aktif pada gugus sulfhidril, amina, karboksil atau hidroksil dengan suatu radikal hidroksi etil metabolit yang tidak diubah dengan tidak tersedia bagi mikroorganisme sehingga mikroorganisme ini mati tanpa reproduksi.

C. Sterilisasi Secara Mekanik

• Filter Bakteri

Validation of Pharmaceutical Processes : 151
Cara kerja dari sterilisasi ini berbeda dari metode lainnya karena sterilisasi ini menghilangkan mikroorganisme melalui penyaringan dan tidak menghancurkan mikroorganisme tersebut. Penghilangan mikroorganisme secara fisik melalui penyaring dengan matriks pori ukuran kecil yang tidak membiarkan mikroorganisme untuk dapat melaluinya.
Cara sterilisasi ini untuk produk berupa cairan yang dapat disaring atau bahan yang tidak tahan terhadap panas dan tidak dapat disterilkan dengan cara sterilisasi lain. Teknologi tinggi membran filtrasi meningkatkan penggunaan sterilisasi filtrasi, khusunya jika digunakan berpasangan dengan sistem proses aseptik.
Keefektifan sterilisasi filtrasi dapat merupakan fungsi magnitude dari beban mikroorganisme, selama tersumbat pada penyaring dapt terjadi pada konsentrasi yang tinggi dari mikroorganisme. Tekanan, laju aliran, dan karakteristik dari peenyaring adalah parameter yang harus dikontrol untuk mencapai sterilisasi pada produk yang dapat diprediksi dan reproduksibel. Ukuran nominal pori penyaring 0,2 μm atau kurang dan penyaring dibuat dari berbagai jenis bahan seperti selulosa asetat, selulosa nitrat, florokarbonat, polimer akrilik, polikarbonat, poliester, polivinil klorida, vinil, nilon, politef, dan berbagai tipe bahan lain termasuk memban logam.
The Art of Compounding : 404
Larutan dapat dibebaskan dari organisme vegetatif dan spora bakteri dengan melalui filter bakteri, filter bakteri tidak membebaskan larutan dari virus. Bagaimanapun alat ini tidak mengurangi jumlah dan adanya virus, secara prinsip oleh adsorbsi pada dinding filter dan penghilangan partikel besar dari bahan yang mengandung virus.
Sterilisasi dengan filter bakteri digunakan untuk larutan farmasetik atau bahan biologi yang tidak diefektifkan oleh panas. Berbeda dengan metode filtrasi lain, filter bakteri ditujukan untuk filtrasi bebas bakteri. Metode sterilisasi ini membutuhkan penggunaan teknik aseptik yang benar. Sediaan obat yang disterilkan dengan metode ini dibutuhkan yang mengandung bahan, bakteristatik, kecuali dinyatakan lain. Larutan yang ditujukan untuk injeksi intratekal atau merupakan larutan dosis tunggal intravena dengan volume lebih dari 15 ml, tidak boleh ditambahkan bahan bakterisida. Paraffin cair dan minyak lain, tidak disterilkan dengan metode ini karena dapat meningkatkan permeabilitas dari filter bakteri. Untuk membuat larutan bebas dari bakteri dan steril, filter dengan berbagai tipe digunakan. Tipe ini termasuk filter yang terbuat dari silikon murni (diatomaccus atau klesegurh), porcelin, asbes dan gelas fritled. Karena alat-alat ini mudah dibersihkan filter seitz yang menggunakan lapisan asbes dan filter-glass mungkin lebih berguna untuk farmasis.
Filter dengan pori yang lebih kecil menghilangkan bakteri tetapi beberapa filtrasi sangat lambat untuk tujuan praktis. Dengan meningkatnya kekentalan dari lilin filter sangat menghasilkan filtrasi yang efektif, tetapi kekurangannya adalah banyak dari bahan aktif larutan dihilangkan oleh adsorbsi pada lilin. Bagaimanapun, dengan mengatur ukuran pori dan kekentalan dari filter sampai optimum. Filter dapat menjadi sangat efisien dan sangat cepat. Faktor lain dari filter bakteri yaitu keseimbangan permukaan antara bahan dari filter dengan bakteri dari larutan, tekanan yang digunakan, waktu filtrasi, muatan listrik dan filter, pH dari bahan yang disaring dan absorpsi dari protein dan bahan lain.

• Filter seitz

Bagian dari filter ini dibuat dari bahan asbestos yang dijepit pada dasar wadah besi. Keuntungan utama dari filter seitz adalah lapisan filter dapat dibuang setelah digunakan dan untuk masalah ini pembersihannya berkurang. Efisiensi dari filter ini tergantung pada pengembangan serat dan lapisan filter oleh air. Karena larutan alkohol pekat tidak mengembang, filter ini tidak digunakan untuk mensterilkan larutan yang mengandung alcohol dengan jumlah besar. Filter ini mampu dengan kapasitas volume dari 30 ml hingga lebih 100 ml.
Kerugian pertama dari filter ini cenderung memberikan komponen magnesium pada filtrat. Bahan alkalin ini dapat menyebabkan pengendapan dari alkaloid bebas dari garamnya dan dapat menginaktifkan bahwa yang sensitiv seperti insulin, ekstrak pituitary, epinefrin, dan apomorphin. Hal ini dapat diatasi dengan perawatan pertama dengan filter dengan dibasahkan dengan HCl dan kemudian dibilas dengan air.
Kerugian kedua dari seitz adalah permukaan serat dari lapisan filtrat, membuat larutan tidak cocok untuk injeksi. Ini dapat diatasi dengan menempatkan ayakan dari nilon atau sutra, di bawah lapisan filter sebelum menempatkan lapisan di dalam filter atau sebuah fritted glass dapat ditempelkan pada saluran. Kedua untuk menghilangkan serat. Filter seitz juga cenderung menghilangkan substrat dari filtrate dengan absorpsi.

• Filter Swinny

Sebuah adaptasi dari filter seitz, filter swinny mempunyai adaptor khusus yaitu terdiri dari lapisan asbes, bersama dengan layer dan pencuci. Keutamaan untuk digunakan filter swinny di bungkus dengan kertas dan autoklaf. Bagian yang dipotong dihubungkan pada spoit werlock dan cairan dimasukkan ke potongan asbes dengan menggunakan tekanan pada sal spoit.

• Filter Fritted-Glass

Filter Sintered Fritted-Glass dapat dihancurkan oleh kandungan dalam serbuk, tombol bulat dari gelas digabungkan bersama dengan penggunaan panas untuk menempatkan ukuran dari bentuk potongan. Permeabilitas dari filter berbanding lurus dengan berkembangnya ukuran. Setelah potongan dibentuk, potongan disegel dengan pemanasan didalam gelas pirex seperti corong Buchner.

• Filter Berkefeld dan Mandler

Mandler terbuat dari tanah silika murni, asbestos dan kalsium sulfat. Berkefeld disusun juga dari tanah silika murni. Masing-masing filter bermuatan negatif. Tersedia dalam beberapa prioritas berdasarkan permeabilitasnya ke dalam air dalam Bekerfeld atau Mandler.

• Filter Selas

Filter ini secara kimia, menjadi resistensi terhadap semua larutan yang tidak menyerang silika. Karena masing-masing partikel meliputi filter semata-mata bersama selama proses manufaktur, ada bahaya kecil partikel-partikel dari filter jauh dalam larutan.

• Filter Candles-Pasteur-Chamberland

Ada pemanasan dengan Bekerfeld tetapi dibuat dari pori porselen tak berkaca dengan pori kecil yang menghasilkan filtrasi lambat.

Kesimpulan :

Metode sterilisasi yaitu :

1. Metode Fisika

a. Pemanasan kering

Prinsipnya adalah protein mikroba pertama-tama akan mengalami dehidrasi sampai kering. Selanjutnya teroksidasi oleh oksigen dari udara sehingga menyebabkan mikrobanya mati.

• - Udara panas oven

Digunakan untuk sterilisasi alat gelas yang tidak berskala, alat bedah, minyak lemak, parafin, petrolatum, serbuk stabil seperti talk, kaolin, ZnO. Suhu sterilisasi yang digunakan adalah 170 oC selama 1 jam, 160 oC selama 2 jam, 150 oC selam 3 jam.

• - Pemijaran langsung

Digunakan untuk sterilisasi alat logam, bahan yang terbuat dari porselen, tidak cocok untuk alat yang berlekuk karena pemanasannya tidak rata. Suhu yang digunakan 500-600oC dalam waktu beberapa detik, untuk alat logam sampai berpijar.

• - Minyak dan penangas lain

Digunakan untuk sterilisasi alat bedah seperti gunting bedah sebagai lubrikan menjaga ketajaman alat, bahan kimia stabil dalam ampul. Bahan atau alat dicelupkan dalam penangas dicelupkan dalam penangas yang berisi minyak mineral pada suhu 160 oC. Larutan natrium atau amonium klorida jenuh dapat digunakan pula sebagai pengganti minyak mineral.

b. Pemanasan basah
Prinsipnya adalah dengan cara mengkoagulasi atau denaturasi protein penyusun tubuh mikroba sehingga dapat membunuh mikroba.

• - Uap bertekanan (autoklaf)

Digunakan untuk sterilisasi alat gelas, larutan yang dimaksudkan untuk diinjeksikan ke dalam tubuh, alat berskala, bahan karet. Waktu yang dibutuhkan untuk sterilisasi larutan suhu 121oC adalah 12 menit. Uap jenuh pada suhu 121oC mampu membunuh secara cepat semua bentuk vegetatif mikroorganisme dalam 1 atau 2 menit. Uap jenuh ini dapat menghancurkan spora bakteri yang tahan pemanasan.

• - Pemanasan dengan bakterisida

Digunakan untuk sterilisasi larutan berair atau suspensi obat yang tidak stabil dalam autoklaf. Tidak digunakan untuk larutan obat injeksi intravena dosis tunggal lebih dari 15 ml, injeksi intratekal, atau intrasisternal. Larutan yang ditambahkan bakterisida dipanaskan dalam wadah bersegel pada suhu 100 oC selama 10 menit di dalam pensteril uap atau penangas air. Bakterisida yang digunakan 0,5% fenol; 0,5% klorobutanol; 0,002 % fenil merkuri nitrat; 0,2% klorokresol.

• - Air mendidih

Digunakan untuk sterilisasi alat bedah seperti jarum spoit. Hanya dilakukan dalam keadaan darurat. Dapat membunuh bentuk vegetatif mikroorganisme tetapi tidak sporanya.

c. Cara bukan panas

Sterilisasi dengan radiasi
Prinsipnya adalah radiasi menembus dinding sel dengan langsung mengenai DNA dari inti sel sehingga mikroba mengalami mutasi. Digunakan untuk sterilisasi bahan atau produk yang peka terhadap panas (termolabil). Ada dua macam radiasi yang digunakan yakni gelombang elektromagnetik (sinar x, sinar γ) dan arus partikel kecil (sinar α dan β).

2. Metode Kimia
a. Menggunakan bahan kimia
Dalam pensterilan digunakan bahan kimia seperti alkohol 70%, fenol 5%.
b. Sterilisasi gas
Dalam pensterilan digunakan bahan kimia dalam bentuk gas atau uap, seperti etilen oksida, formaldehid, propilen oksida, klorin oksida, beta propiolakton, metilbromida, kloropikrin. Digunakan untuk sterilisasi bahan yang termolabil seperti bahan biologi, makanan, plastik, antibiotik. Aksi antimikrobialnya adalah gas etilen oksida mengadisi gugus –SH, -OH, -COOH,-NH2 dari protein dan membentuk ikatan alkilasi sehingga protein mengalami kerusakan dan mikroba mati.

3. Metode mekanik
Filtrasi
Digunakan untuk sterilisasi larutan yang termolabil. Penyaringan ini menggunakan filter bakteri. Metode ini tidak dapat membunuh mikroba, mikroba hanya akan tertahan oleh pori-pori filter dan terpisah dari filtratnya. Dibutuhkan penguasaan teknik aseptik yang baik dalam melakukan metode ini. Filter biasanya terbuat dari asbes, porselen. Filtrat bebas dari bakteri tetapi tidak bebas dari virus.

Pustaka :
Scoville’s : The Art of Compounding, Glenn L. Jenkins et.all., 1957, New York : MC-Graw Hill Book Companies.
Pharmaceutical Technology, Eugene L. Parrott, 1974, Minneapolis : Burgess Publishing Company.
Teori dan Praktek Farmasi Industri (terjemahan), Leon Lachmann et.all., 1998, jakarta : UI-Press.
Remington’s Pharmaceutical Sciences 18 th Edition, A.R. Gennaro, 1990, Pennsylvania : Mack Publishing Company.
Parenteral Manual Technology, Michael J. groves, 1988, USA : Interpharm Press Inc.
Validation of Pharmaceutical Processes (electronic version), James Agalloco, 2008, USA : Informa Healthcare Inc.

By : Rgmaisyah
sumber : http://rgmaisyah.wordpress.com/2009/03/15/metode-sterilisasi/

Sterilisasi (mikrobiologi) - Part I

Program Cleaning dan Sanitasi adalah bagian yang tidak dapat dipisahkan apalagi diabaikan dalam industri pangan. Kebersihan suatu tempat dan peralatan-peralatan pendukung lainnya dalam suatu aktivitas kegiatan yang mutlak harus diperhatikan.

Program kebersihan (cleaning) tidak boleh berhenti pada tahap kebersihan secara visual saja, tetapi harus berlanjut ke tahap membunuh bakteri yang masih tertinggal pada bagian tertentu suatu tempat atau peralatan. Program lanjutan ini bisa kita sebut sebagai Sanitasi (sanitation).

Program pembersihan dan sanitasi akan dapat dilaksanakan secara baik dan cepat serta dengan hasil yang sesuai harapan jika bidang/ruang (scope)-nya relatif kecil atau sederhana. Dinamika permasalahan akan timbul jika bidang/ruang (scope)-nya luas serta bervariasi.

Pemilihan suatu metode pembersihan dan Sanitasi hendaklah mencermati hal- hal berikut:

* Bersifat apakah kotoran itu , organik atau anorganik.
* Permukaan benda yang terkontaminasi kotoran tersebut.
* Luas atau banyaknya kotoran yang membebani.
* Frekuensi terjadinya kotoran itu.
* Lingkungan yang dekat dengan kotoran yang hendak dibersihkan.

Pada gilirannya kita akan menentukan metode dan atau sanitasi serta bahan pembersih seperti dibawah ini :

- Cara manual/conventional.
- Cara CIP (Cleaning In Place).
- Paduan antara cara manual dan CIP.
- Pemilihan chemical yang tepat.


Pada cara Manual ini masih dapat dibagi seperti: Scrubbing/wiping, soaking dan fogging atau kombinasi antaranya.

Penulis di sini ingin menggambarkan berdasarkan pengalaman empiris mengenai bahan pembersih (fine blend chemical) yang berbasis air (water base). Karena ada keterbatasan penggunaan water base ini -seperti pada pabrik coklat-, jadi pada pabrik coklat ini harus ada treatment khusus terutama pada ruangan produksi .

Jika kita bicara mengenai cleaning secara manual, maka langkah yang akan kita lalui adalah :

^ Bilas (rinse)
^ Cuci (main clean)
^ Bilas akhir (final rinse)
^ Sanitasi (additional sanitation).

Pada tingkat pembersihan dan sanitasi secara manual ini, kita tidak dihadapkan pada kesulitan yang berarti atau kesulitan itu menjadi relatif mudah asalkan pemilihan akan suatu bahan pembersihnya benar dan umumnya industri sudah paham dengan cara ini yakni aktivitas penggosokan/pengelapan dengan sikat dan kain.

Kesulitan yang cukup berarti akan dijumpai jika sudah masuk ke dalam program pembersihan CIP (Cleaning In Place). Pada program ini mutlak diperlukan ketepatan akan pemilihan bahan pembersih dan sanitasi, karena proses pembersihan dilakukan dengan mekanisme yang sistemetik dan tanpa disentuh oleh tangan manusia. Selain itu ada pula unsur time, temperature, chemical concentration dan mechanical action yang akan bekerja secara otomatis. Dan tidak jarang kita menjumpai tidak hanya satu jenis bahan pembersih saja yang dipakai untuk membersihkan permukaan suatu bidang.

Ada beberapa tipe dalam program CIP, antara lain:

* 3 langkah (step)
* 5 langkah (step)
* 7 langkah (step)

CIP dengan 3 Step terdiri dari:

* Bilas (rinse)
* Cuci (cleaning) , dengan alkali atau acid
* Bilas akhir (final rinse )

Jika memakai CIP dengan 5 Step terdiri dari :

* Bilas (first rinse)
* Cuci (cleaning ) dengan alkali atau acid
* Bilas (intermediate rinse)
* Sanitasi (sanitize)
* Bilas (final rinse)

Sedangkan apabila menerapkan CIP dengan 7 langkah, maka akan dilakukan:

* Bilas (first rinse)
* Cuci (cleaning ) dengan alkali
* Bilas (intermediate rinse)
* Cuci (cleaning ) dengan acid
* Bilas (pre final rinse)
* Sanitasi (sanitize)
* Bilas (final rinse)

Jika kita amati dari aktifitas pembersihan dan sanitasi, baik yang memakai cara manual maupun CIP (Cleaning In Place) atau boleh juga disebut sebagai CCC (Closed Circuit Cleaning), maka sentuhan akhir pada kegiatan ini adalah sanitasi sebelum final rinse.

Pos Sanitasi akan menjadi sangat penting artinya dan juga menjadi parameter yang signifikan bagi kesempurnaan/kelengkapan suatu proses pembersihan dan sanitasi yang menjadi harapan sesuai dengan standar yang telah ditetapkan.

Pemilihan suatu bahan sanitasi saat ini hendaklah dipertimbangkan dengan baik, bijak dan mempunyai unsur-unsur sebagai berikut :

- Biodegradable
- Halal
- Tidak mengikut sertakan bahan yang tidak diperkenankan seperti formalin/formaldehyde.

Adalah suatu keputusan yang tepat dan bijak jika kita beralih untuk memilih bahan sanitasi yang dikombinasi dengan chitosan.

CHITOSAN atau chitin seperti kita umumnya telah mengetahui adalah bahan yang terbuat dari extract kulit kepiting dan udang (baca Artikel Chitosan New Biotechnology Sanitizer– FOODREVIEW INDONESIA edisi Agustus 2009, hal.34 ).

Chitosan sudah mulai cukup populer dikonsumsi manusia seperti diikut sertakan pada Food Supplement, Chemistry, WWTP (Waste Water Treatment Plant), dan sebagainya. Chitosan mempunyai 2 gugus sekalian yakni disamping Gugus NH2 juga mengandung Gugus COO-. Gugus NH2 mempunyai fungsi untuk menghambat atau mencegah yeast dan mold, sedangkan Gugus COO- memperkaya fungsi tambahan yakni untuk mencegah dan membunuh bakteri Gram + (Positif) dan Gram – (Negatif).

Secara umum 2 Gugus yang dimiliki didalam kandungan chitosan saling berkolaborasi dan melengkapi dengan baik. Jika pada musim hujan dengan tingkat kelembaban suhu tertentu maka yang paling mungkin muncul secara signifikan adalah yeast dan mold, sedangkan pada peralihan musim penghujan ke musim kemarau biasanya pola dominasi mikrobiologi digantikan oleh Gram positif dan Gram Negatif seperti Staphylococcus aureus, Escherichia coli dan Salmonella typhii.

Ada 2 jenis Produk unggulan PT KEVIN CHEMINDO ANUGERAH yang memadukan/ kombinasi dengan Chitosan,yakni:

- MT CHITOQUART 207
- MT CHITOACTIVE 107

MT CHITOQUART 207 adalah liquid dengan kandungan common QAC ( Quaternary Ammonium Compound/ CnH2n+1 = (NH2)Cl) dan dikombinasikan dengan chitosan yang baik serta efektif untuk menjawab kepentingan sanitasi ruangan secara manual. (Pada produk ini kami lebih mengedepankan gugus NH2 nya untuk pencegahan mold dan yeast dan cukup berbusa ).

MT CHITOACTIVE 107 adalah liquid dengan kandungan PAA (Per-Oxy Acetic Acid / CH3COOH) dikombinasikan dengan chitosan yang efektif jika diaplikasikan bagi kepentingan program CIP (Cleaning In Place). Pada produk ini kami lebih mengedepankan gugus COO- nya untuk melawan atau membunuh Gram positif dan Gram negatif serta tidak berbusa.

Ref : Oleh Daniel A Budiman dan A. Sukianto Atnaja (http://www.foodreview.biz/preview.php?view&id=55840)

Peralatan Pengolahan karet

Mesin Penggilingan


Dalam pengolahan karet jenis sheet dan crepe biasanya digunakan mesin penggilingan.Di kalangan pengolahan lateks, mesin ini sering disebut baterai sheet. Baterai sheet ada yang terdiri dan 4, 5, atau 6 gilingan beroda dua. Baterai sheet yang merniliki 4 gilingan beroda dua contohnya adalah merek Cadet. Sedangkan yang memiliki 5 dan 6 gilingan beroda dua masing-masing contohnya adalah merek Aristo dan Six in One. Kapasitas setiap jenis baterai sheet berbeda dan tergantung pada ketebalan sheet yang akan dibuat Mesin penggilingan untuk crepe dikenal dengan nama baterai crepe.Jumlah gilingan beroda dua yang ada biasanya 3, 4, atau 5 gilingan. Baterai crepe dengan 3 gilingan beroda dua biasanya kurang memberikan hasil gilingan yang memuaskan, yang paling baik adalah baterai crepe dengan 5 gilingan.

Selama proses penggilingan, mesin-mesin berjalan terus menerus.Pada gilingan terakhir selalu terdapat patron yang disebut printer yang berbentuk spiral.Patron berfungsi memperbesar permukaan sheet serta bisa mempercepat jalannya pengeringan.

2. Tangki/Bejana Koagulasi


Tangki yang banyak dipakai pada era sebelum Perang Dunia II terbuat dan arnit atau ebonit, sesudahnya digunakan tangki yang terbuat dari aluminium. Ukuran tangki yang digunakan biasanya 10 x 3 x 16 feet. Tangki yang berukuran besar ini disekat lagi menjadi 76 atau 91 ruang yang lebih kecil. Untuk menyekat digunakan pelat-pelat aluminium.

3. Rumah Pengeringan


Pada pembuatan crepe, rumah pengeringan mutlak dibutuhkan. Tinggi ruangan biasanya tidak lebih dari 6 meter.Di dalam rumah pengeringan, biasanya terdapat gantar-gantar dari kayu jati dengan tebal 4 – 5 cm untuk menggantungkan karet crepe yang akan dikeringkan.Cara pemanasan yang paling digunakan adalah thermosifon.Thermosifon adalah pemanasan dengan air panas serta menggunakan uap air bertekanan rendah (5 – 7 hari).Bila tanpa pemanasan, waktu yang dibutuhkan berkisar 2 – 4 minggu.


4. Rumah Pengasapan

Rumah pengasapan digunakan dalam pembuatan karet sheet.Suhu harus dipertahankan sehingga praktis stabil, ventilasinya dapat diatur sesuai kebutuhan, serta penambahan asap dan pemanasan dapat terjamin.Jumlah ruang pengasapan dan pengeringan yang diperlukan berhubungan dengan waktu pengeringan. Ini berkaitan dengan ketebalan sheet yang akan dibuat. Misalnya waktu pengeringaji 5 — 5,5 hari, maka ruang yang dibutuhkan adalah 6 buah. Namun, bila produksj harian tinggj dan setiap hari nembutuhkan lebih dan satu ruangan, maka jumlah ruangan yang diperlukan dikalikan jumlah ruangan yang dipakai per hari. Karet tidak boleh dicampur aduk dalam satu ruangan karena hasil karet dari hari yang tidak sama tidak boleh digabungkan.Selain alat-alat yang telah disebutkan di atas, sebenarnya masih ada beberapa alat yang banyak digunakan dalam pengolahan karet, seperti alat penyaring, gunting/pemotong, meja sortasi, pengepres, pengepak, dan lain-lain.

KOMPON KARET / PROSES , PRINSIP DAN PERALATAN PENGOLAHANNYA.


Mesin Pembentuk Kompon Karet: Mesin Ekstrusi Karet & Mesin Kalender Karet

*_Fungsi_*

membuat bentuk atau mencetak kompon karet seperti bentuk (profil) barang karet yang dibuat.

*_Prinsip Pembentukan Kompon Karet

_*

Mengolah kompon karet sedemikian rupa sehingga mudah membentuknya seperti yang dikehendaki. Selama pengolahan, kompon karet mungkin dipadatkan, dilunakkan, atau dicairkan lebih dahulu, bergantung pada jenis barang karet yang dibuat.

*_Jenis Mesin Pembentuk Kompon Karet _*

*_1. Mesin Ekstruksi Karet (Ekstruder)_*

Mesin ekstrusi karet / mesin ekstruder diguna kan untuk membuat bentuk atau mencetak kompon karet menjadi panjang dengan profil bulat, empat persegi panjang, segitiga, dll, yang padat atau berongga.

Bentuk akhir kompon sama dengan bentuk penampang rongga matris (die) yang digunakan. Kompon dilunakkan di dalam silinder (barrel) yang panas dengan menggunakan aksi mekanis sekrup yang berputar atau ram sehingga kompon mudah disemprotkan atau dikeluarkan melalui matris. Sekrup dan barrel merupakan unit penting (jantung) dari mesin ekstruder. Dinding barrel dan kadang-kadang bagian dalam sekrup mempunyai rongga yang dapat dialiri media pemanas dan pendingin. Unit-unit lain yang perlu diperhatikan pada mesin ekstruder, antara lain motor penggerak, unit pemanas dan pendingin, alat-alat transmisi, pengatur putaran, dan pelumasan, unit depan (screen, breaker plate, die), unit pemasukan kompon, dan bubuk (powder).

Prinsip Screw Ekstrusion

Bahan isian (kompon karet) dimasukkan ke dalam ekstruder melalui ”hopper” yang biasanya dilengkapi dengan ”feed roller”. Setelah memasuki sekrup melalui kantong umpan, bahan bergerak dan berputar melalui bagian-bagian sekrup, antara lain bagian umpan, kompresi, dan penglunakan.

Ketinggian ulir pada bagian-bagian sekrup bervariasi, dan disesuaikan dengan perubahan fase bahan di dalam ”barrel” yang memuat volume ruang yang berbeda. Ulir paling tinggi terdapat pada bagian umpan dan ulir paling rendah terdapat pada bagian penglunakan. Bahan memperoleh energy panas dari pemanas barrel dan juga dari kerja mekanik sekrup yang berputar dan bergesekan dengan bahan di dalam barrel.

_Jenis mesin Ekstruder Karet:_

1.1. Ekstruder Karet Umpan Dingin

Mesin ekstruder karet umpan dingin adalah mesin ekstruder yang mengolah kompon karet pada suhu kamar, dengan umpan dapat berupa butiran atau pita. Sekrup mesin ini agak panjang, akan tetapi kedalaman ulir (flight dept) agak rendah.

1.2. Ekstruder Karet Umpan Panas

Mesin ekstruder umpan panas adalah mesin ekstruder yang mengolah kompon karet pada suhu di atas suhu kamar. Sekrupnya agak pendek, akan tetapi kedalaman ulir agak tinggi. Pada umumnya perbandingan panjang dengan diameter sekrup (L/D) untuk pengoperasian tekanan rendah, adalah L/D 5:1, dan untuk pengoperasian tekanan tinggi L/D 8:1.

1.3. Ekstruder Karet Umpan Dingin Berventilasi

Pada barrel mesin ekstruder ini dipasang sebuah ventilasi, sehingga gas-gas yang terperangkap di dalam kompon karet selama pengolahan dapat dikeluarkan. Ada dua zone pada mesin ekstruder ini, yaitu:

I. Zone umpan, transmisi, dan metering

II. Zone transisi dan metering

Perbandingan L/D sekrup pada bagian pertama L/D 8:1, dan pada bagian kedua L/D 12:1, atau perbandingan total L/D, 17:1 dan 20:1.

1.4. Ekstruder Karet Pakai Pena

Pada barrel mesin ekstruder ini dipasang pena untuk membelah bidang lapisan kompon yang meliliti alur sekrup. Pena dapat menghindari slip di dalam barrel sehingga bahan karet menjadi lebih homogen. Pemasangan pena disusun secara radial sebanyak 8-12 buah dengan jumlah baris 6-10,terhitung mulai dari lobang pengumpanan.

*_2. Mesin Kalender Karet

_*

Mesin kalender karet digunakan untuk:

Membuat kompon karet yang panjang dan lebar (lembaran kompon), yang tebal dan tipis.
Melapiskan kompon karet pada permukaan tenunan (coating).
Memasukkan kompon karet ke dalam jaringan tenunan dengan cara menekan (frictioning).
Melapiskan kompon karet pada permukaan tenunan yang telah difriksi atau tenunan berkaret (skimming).
Melapis ganda lembaran karet atau tenunan berkaret (doubling).
Membuat bentuk kompon karet (shaping) pada permukaan rol
(profiling ataupun embossing).
Cara pembentukan lembaran kompon karet adalah dengan menekan kompon karet atau tenunan berkaret di antara roll-roll dan mengatur arah dan besar putaran serta jarak roll. Putaran roll yang berbeda mengakibatkan friksi, dan putaran roll yang sama mengakibatkan sheeting (penekanan, pelapisan, dan penghalusan permukaan kompon karet).

Berdasarkan jumlah roll dan penggunaannya, jenis mesin kalender karet diklasifikasikan menjadi:

1. Kalender karet beroll dua

2. Kalender karet beroll tiga

3. Kalender karet beroll empat

4. Kalender karet beroll lima

5. Kalender karet beroll enam

Berdasarkan susunan pemasangan roll, jenis mesin kalender

diklasifikasikan menjadi:

1. Mesin kalender karet susunan I

2. Mesin kalender karet susunan Γ

3. Mesin kalender karet susunan L

4. Mesin kalender karet susunan Z

Roll terbuat dari baja cor atau besi cor yang keras, sekitar 500 – 550 BHN, dengan permukaan yang halus. Bagian dalam sepanjang sumbu roll dibuat berongga sebagai saluran media pemanas dan pendingin. Unit-uniTt lain yang penting pada mesin kalender karet antara lain:

* Motor penggerak dan transmisinya

* Pengatur putaran dan jarak roll

* Unit pemanas, pendingin, dan pelumasan

* Unit pemotong, roll-roll pemisah, dan pengaman

*Mesin Pembuat Kompon Karet: Mesin Pencampur Karet*

*_Fungsi_*

Mesin pembuat atau pengolahan kompon karet digunakan untuk melunakkan bahan baku (karet mentah) dan mencampurnya dengan karbon (bahan kimia lain) secara homogen. Oleh karena kompon karet terbuat dari campuran karet dan bahan kimia, maka mesin pembuat kompon karet sering disebut mesin pencampur karet (rubber mixing machines).

*_Beberapa fungsi mesin pencampur karet adalah sebagai berikut_**:*

1. Mastikasi (penghancuran): karet dihancurkan agar viskositas atau berat molekulnya turun. Untuk itu diperlukan kerja mekanik yang cukup besar.

2. Pencampuran

a. Inkorporasi (wetting stage): pelapisan filler (bahan kimia) pada karet. Dalam tahap ini, karet mengalami deformasi besar-besaran (luas permukaan bertambah), dan terjadi pembalutan gumpalan filler. Karet dihancurkan hingga menjadi partikel kecil dan dapat membalut filler dalam bentuk butir-butir kecil.

b. Dispersi: di sini butir-butir halus dihasilkan agar filler dapat bercampur atau menyebar di dalam karet. Dalam tahap dispersi karet ini, gumpalan-gumpalan filler yang dibalut karet dihancurkan lagi menjadi butir-butir halus. Pada tahap inkorporasi dan dispersi diperlukan gaya geser yang besar.

c. Distribusi: meningkatkan homogenitas kompon.

d. Plastisasi: memodifikasi sifat rheology kompon agar sesuai untuk pengolahan berikutnya.

*_Prinsip Pembuatan Karet (Pencampuran Karet)_** *

Proses pencampuran berlangsung di antara dua buah rotor yang berputar dalam arah berlawanan. Sumbu kedua rotor sejajar, dan masing-masing rotor mempunyai kecepatan tangensial yang berbeda. Jarak antara permukaan (nip) rotor diatur dengan alat pengatur sekrup. Sebagai akibat perbedaan kecepatan tangensial dan penyempitan nip, maka kompon karet mengalami gaya geser dan gaya tekan selama pencampuran.

Gaya tekan memperbesar gaya geser, dan gaya geser memutuskan ikatan (rantai) molekul karet. Dengan putusnya rantai molekul karet memungkinkan karbon dan bahan kimia lain dapat bercampur dengan karet.

*_Jenis Mesin Pembuat Kompon Karet_*

1. Mesin Pencampur Karet Terbuka (Mesin Giling Karet Dua Rol)


Mesin pencampur karet ini mempunyai unit pencampur (rotor) yang terdiri dari dua buah silinder panjang dan berongga. Rotor terbuat dari bahan baja cor atau besi cor yang diperkeras, yang pemukaannya licin dan tahan karat. Rongga silinder berfungsi sebagai saluran media pemanas dan pendingin. Unit pencampur karet (silinder) dalam keadaan terbuka, dan pemasukan bahan baku serta pemotongan kompon karet dilakukan oleh operator.

Rol tambahan (stock blender) berfungsi untuk menampung sebagian kompon karet dan memasukkan kembali ke dalam celah kedua rol mesin giling karet agar pencampuran lebih baik. Dengan menggunakan stock blender ini maka kompon karet lebih cepat dingin, lebih homogen dan plastis dalam selang waktu pencampuran tertentu.

Untuk menghubungkan mill ke peralatan batch-off biasanya digunakan conveyor. Peralatan batch-off berfungsi mengotomatisasi pemindahan kompon karet ke proses selanjutnya. Di dalam batch-off, lembaran kompon karet didinginkan dengan mencelupkan ke dalam air (non stick solvent) dan dikeringkan dengan blow drying. Lembaran berjalan di atas rol-rol yang dipasang di dalam batch-off dan dipotong menjadi lembaran-lembaran yang berukuran tertentu. Lembaran ditumpuk secara berlapis (wig-wag form) pada bagian keluar batch-off dan dipindahkan ke mesin pengolah karet berikutnya dengan alat angkut (conveyor).

Unit-unit lain yang perlu diperhatikan pada mesin pencampur karet terbuka, antara lain alat penampung, alat pengaman, pengatur nip, motor penggerak, transmisi dan putaran, unit pemanas, pendingin, dan pelumas mesin.

2. Mesin Pencampur Karet Tertutup Non Kontinu


Pada mesin pencampur karet tertutup non kontinu (internal batch mixer), rotor berada dalam ruang tertutup. Unit pencampur (rotor) mesin karet berbentuk benjolan sehingga rotor tampak seperti bersayap dan bidang geser lebih luas. Pencampuran berlangsung lebih singkat dan lebih bersih dibandingkan dengan mesin pencampur karet terbuka.

Poros, sayap, dan dinding ruang pencampuran dibuat berongga agar dapat dilalui media pemanas dan pendingin. Proses pencampuran tidak perlu dibantu oleh operator kecuali pada saat pengisian bahan ke dalam hopper dan pada waktu pengeluaran kompon karet dari ruang pencampuran. Bahan ditekan oleh ram secara hidrolik selama proses pencampuran.

Mesin pencampur karet tertutup non kontinu dikelompokkan menjadi dua tipe menurut disain rotor atau cara pencampuran di dalam ruang pencampuran, yaitu tipe non-intermeshing dan tipe intermeshing. Kelompok mesin-mesin yang termasuk tipe non-intermeshing adalah mesin Banburry,Bolling, dan Werner-Pfleiderer, dan mesin tipe intermeshing adalah Intermix Francis Shaw dan Werner Pfleiderer.

Pada mesin tipe non-intermeshing, aksi geser gumpalan kompon karet terjadi di dalam celah antara rotor dengan ruang pencampuran, sedangkan pada tipe intermeshing aksi geser gumpalan kompon terjadi di dalam celah antara kedua rotor. Rotor tipe intermeshing memberikan pemindahan panas yang lebih baik, dan cocok digunakan untuk kompon karet yang peka terhadap panas dengan siklus pencampuran yang agak lama.

Mesin pencampur jenis yang baru telah dibuat di perusahaan Italian Firm Rutital yang dinamakan Rutital Monomix Mixer. Mesin ini hanya mempunyai sebuah rotor yang berbentuk kerucut rangkap (biconical), yang berulir dua dengan arah terpusat, sedangkan ruang pencampurannya berbentuk silinder.



_Tandem Mixer_

Tandem mixer adalah jenis mesin pencampur karet yang dikombinasikan dari dua buah mesin pencampur karet tipe intermix dan dipanaskan secara bertingkat. Pada bagian atas dipasang ram mixer dan pada bagian bawah dipasang ramless mixer. Agar ramless mixer dapat mengisi sendiri tanpa bantuan tekanan dan kerja mekanik ram, maka rotor ramless mixer haruslah interlocking.

Masterbatch yang dihasilkan mixer atas dipindahkan langsung ke mixer bawah, lalu didinginkan dan pencampuran selesai, sementara masterbatch berikutnya telah diolah dan tersedia pada mixer atas. Masterbatch yang keluar dari mixer bawah dipindahkan ke mesin pengolah berikutnya melalui dua roll mill ataupun dump extruder.

Kinerja tandem mixer sangat bergantung pada operasi fasilitas pendingin dan sifat bahan kompon yang diolah, dan mesin ini mempunyai system pendinginan yang mampu menyerap kalor masterbatch. Suhu masterbatch pada saat keluar dari mixer atas antara 150-160°C, waktu pencampuran 3,5-4 menit. Untuk mixer bawah fill factor 0,45-0,47, laju putaran dapat divariasi hingga 60 rpm.

3. Mesin Pencampur Karet Tertutup Kontinu


Mesin pencampur karet tertutup kontinu terdiri atas pengumpan dan ekstruder pencampur. Pengumpan berfungsi sebagai pemasuk bahan ke dalam ekstruder pencampur; dan ekstruder pencampur berfungsi sebagai pencampur dan pemindah bahan ke mesin pengolah berikutnya. Sebelum memasuki ekstruder pencampur, bahan telah mengalami pelunakan di dalam pengumpan. Pelunakan di dalam pengumpan dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan menggunakan sekrup (sikoplast) dan rotor Farrel M.V.X.

sumber


Redha, Abdhi. 2009. Materi kuliah teknik pengolahan karet ,Politap. Ketapang

W w w. g o o g l e. c o. I d.

http://www.industrikaret.com/mesin-pembentuk-kompon-karet/49-mesin-pembuat-kompon-karet.