Macam-Macam Kelompok Yang Dihasilkan Oleh Sanitaiser kimia

Sanitaiser kimia umumnya dikelompokkan berdasarkan senyawa kimia yang mematikan mikroorganime yaitu

(1)  senyawa-senyawa pelepas khlorin,

(2)  quaternary ammonium compounds,

(3)  iodophor dan

(4)  senyawa amfoterik.

1) Senyawa Khlorin

Disinfektan ini bekerja cepat terhadap sejumlah mikroorganisme dan harganya relatif murah. Sangat cocok sebagai disinfektan umum di tempat usaha makanan.

Harus digunakan pada konsentrasi 100-250 mg klorin/liter. Senayawa ini paling cocok digunakan pada unit pengolahan dan pengangkutan makanan.

Bisa diperoleh dalam bentuk larutan hipoklorit yang mengandung 100.00 - 120.000 mg klorin/liter atau dicampur dengan detergen dalam bentuk kristal yang telah diklorinasi.

Golongan disinfektan ini bersifat korosif terhadap bahan logam dan juga bersifat sebagai pemutih. Oleh karena itu, pembilasan perlu segera dilakukan setelah cukup waktu kontak. Disinfektan klorin kecuali klorin dioksida dayanya akan hilang apabila ada kotoran organik.

Hipokhlorit adalah sanitaiser yang paling banyak digunakan dalam industri makanan, tetapi ada sejumlah senyawa khlorin lain yang juga digunakan dalam jumlah terbatas.

Senyawa-senyawa tersebut di antaranya adalah Cl2 dan trisodium fosfat, terkhlorinasi, seperti juga khloramin organik, turunan asam isosianurik dan diklorodimetilhidantoin.

Senyawa-senyawa khlorin yang berfungsi sebagai sanitaiser dapat dikelompokkan menjadi

(1) khlorin cair,

(2) hipokhlorit,

(3) khloramin anorganik, dan

(4) khloramin organik dan khlorin dioksida.

Sifat-sifat khlorin sedemikian rupa, di mana bila khlorin cair (Cl2) dan hipoklorit dicampur dengan air, mereka akan terhidrolisa membentuk ion hidrogen (H+) dan ion hipoklorit (OCl-) sesuai dengan reaksi di bawah ini. Bila natrium bergabung dengan hipoklorit untuk membentuk natrium hipoklorit, reaksi berikut ini akan berlangsung.

  Cl2 + H2O HOCl + H+ + Cl-

  NaOCl + H2O NaOH + HOCl

  HOCl H+ + OCl-

Bila pH naik, ion hipoklorit, yang tidak efektif sebagai bakterisida, akan terdapat dalam jumlah lebih banyak. Senyawa-senyawa khlorin lebih efektif sebagai senyawa anti mikroba pada pH yang lebih rendah di mana adanya asam hipoklorit lebih dominan.

Oleh karena itu molekul dalam bentuk utuh nampaknya merupakan senyawa akif. Senyawa-senyawa penghasil khlorin yang terdapat dalam bentuk bubuk sering kali diduga lebih stabil daripada bentuk cairnya.

Akan tetapi, bubuk akan menyerap air lebih cepat, sehingga menjadikannya tidak stabil, dan oleh karena itu dibutuhkan desifektan untuk menjaga stabilitasnya.

2) Hipoklorit

Sanitaiser Hipoklorit adalah senyawa khlorin yang paling aktif, dan juga paling banyak digunakan. Kalsium hipoklorit dan natrium hipoklorit adalah senyawa-senyawa hipoklorit yang utama.

Sanitaiser ini efektif dalam menginaktifkan sel-sel mikroba dalam suspensi air dan membutuhkan waktu kontak kira-kira 1.5-100 detik.

Reduksi populasi sel sebanyak 90 persen untuk sebagian besar mikroorganisme dapat dicapai dalam waktu kurang dari 10 detik dengan kadar khlorin bebas (FAC = free available chlorine) yang relatif rendah. Spora-spora bakteri lebih tahan dari pada sel-sel vegetatif tehadap hipoklorit.

Waktu yang dubutuhkan untuk mereduksi populasi sel sebanyak 90 persen, menurut Odlaug (1981), dapat berkisar dari kira-kira 7 detik hingga lebih dari 20 menit.

Konsentrasi FAC yang dibutuhkan untuk inaktifasi spora-spora bakteri kira-kira 10-1000 kali (1000 ppm dibandingkan dengan 0.6-13 ppm) leih tinggi daripada yang dibutuhkan untuk sel-sel vegetatif.

Spora-spora Clostridium kurang tahan terhadap aplikasi sanitaiser di mana konsentrasi asam hipoklorit rendah dan waktu kontak singkat, maka efek terhadap spora bakteri juga terbatas.

Kalsium hipoklorit dan natrium hipoklorit, dan trisodium phosphat terkhlorinasi (CTP = chlorinated tridodium phosphate) dapat digunakan sebagai setelah permbersihan.

Hipoklorit juga dapat ditambahkan pada larutan senyawa pembersih untuk memberikan suatu kombinasi pembersih-sanitaiser.

Senyawa-senyawa pelepas khlorin organik, seperti natrium dikloroisosianurat dan diklorodimetil hidantoin, dapat diformulasi dengan senyawa senyawa pembersih (deterjen).

Larutan-larutan khlorin aktif merupakan suatu sanitaiser yang sangat aktif terutama sebagai khlorin bebas dan dalam larutan sedikit asam. Senyawa-senyawa ini nampaknya bekerja dengan mendenaturasi protein dan menginaktifkan enzim.

Sanitaiser khlorin efektif terhadap bakteri gram positif dan bakteri gram negatif dan terhadap beberapa virus dan spora-spora tertentu. Akan tetapi khlorin dari hipoklorit dan senyawa pelepas khlorin lainnya bereaksi dan diinaktifkan oleh bahan organik yang tersisa.

Akan tetapi, bila digunakan volume larutan khlorin yang direkomendasikan dan konsentrasi yang cukup, efek sanitasi tetap dapat dicapai.

Hanya larutan segar sebaiknya digunakan karena penyimpanan larutan bekas dapat menyebabkan turunnya kekuatan dan aktivitas sanitaiser. Konsentrasi khlorin aktif dapat diukur untuk menjamin aplikasi dan konsentrasi yang diinginkan.

Asam hipoklorit (HOCl) sendiri tidak stabil tetapi banyak garam-garamnya lebih stabil. Dalam larutan, garam-garam ini berdisosiasi untuk membentuk OCl- yang bertanggung jawab untuk sifat-sifat bakterisidal dari hipoklorit.

Garam yang paling banyak digunakan adalah NaOCl yang tersedia dalam bentuk komersial sebagai cairan pekat mengandung 10-14% khlorin.

Bila cairan/larutan pekat ini diencerkan dengan air suling (1:1atau 1:9) maka kdar khlorin (available chlorine) akan turun lebih lambat selama penyimpanan (Hoffman et al 1981).

Yang juga banyak digunakan adalah CaO(Cl2) yang terdapat dalam bubuk dan mengandung 30% available chlorine. Dalam bentuk yang lebih encer larutan-larutan NaOCl banyak digunakan dalam industri pangan sebagai desinfektan umum dalam sistem CIP; larutan harus dipersiapkan segara dan ditangani hati-hati karena sifatnya yang dapat mengiritasi kulit.

Dalam formulasi komersial kadang-kadang ditambahkan surfaktan dan stabilizer, untuk membantu kemampuan membasahkan dan penetrasi; dan untuk memperbaiki aktivitas selama penyimpanan.

Larutan-larutan hipoklorit harus selalu disimpan dalam wadah gelap atau dalam wadah yang opak; stabilitas juga akan meningkat bila digunakan suhu dingin.

Larutan akan lebih stabil di atas pH 9.5 sedangkan aktivitas germisidal maksimal di antara pH 4 dan pH 5; pada pH 5 efek korosi juga maksimal.

Oleh karena masalah korosi, larutan pH 10-11 digunakan dan suhu operasi dipertahankan relatif rendah karena pada suhu lebih tinggi akan terjadi korosi dan hilangnya stabilitas desinfektan.

Konsentrasi penggunaan bervariasi antara 50 dan 200 ppm available chlorine dan waktu kontak antara 3 dan 30 menit; perlu diingat bahwa dalam setiap keadaan spesifik, konsentrasi minimum dan waktu yang dibutuhkan untuk mematikan mikroorganisme harus digunakan dengan tujuan untuk menghindarkan kemungkinan korosi permukaan-permukaan yang peka.

3) Gas khlorin

Gas khlorin umum digunakan untuk desinfeksi suplai uap air tetapi juga dapat digunakan dalam industri pangan. Gas khlorin ini harus diberikan dalam suplai air dengan kecepatan yang konstan melalui suatu alat yaitu khlorinator.

Pemberian khlorin perlu dilakukan di atas “break point” (titik balik) air; yaitu pada tingkat di mana kebutuhan khlorin dari air (chlorin demand), suatu faktor pengubah, yang terutama tergantung pada jumlah padatan tersuspensi dan bahan organik; telah terpenuhi.

Khloramin dibentuk bila senyawa-senyawa penghasil amonia terdapat dalam air dan pada dosis khlorin yang lebih tinggi akan teroksidasi. Setelah ini, barulah “break point” dicapai sehingg selanjutnya setiap penambahan khlorin akan menghasilkan suatu residu dari khlorin bebas.

Residu khlorin di antara konsentrasi 1 dan 5 ppm cocok untuk sistem khlorinasi pabrik yang kontinyu seperti “sprays” dan “belts” (ban berjalan) dan elevator; konsentrasi yang lebih tinggi (10-20 ppm) mungkin dibutuhkan untuk akhir desinfeksi atau untuk air pendingin kaleng.

4) Trisodium phosphat Terklorinasi (CTSP)

CTSP atau 4(Na3PO4.11H2O)NaOCl memberikan larutan hipoklorit buffer bila dilarutkan dalam air. Senyawa yang relatif mahal ini seing dicampur dalam formula bubuk. Kadar khlorin bebas rendah (4%) dan agak inaktif bila ada bahan organik.

Senyawa-senyawa penghasil bromin misalnya natriumbromida dapat ditambahkan untuk menambah aktifitas bakterisidal.

 5) Kloramin

Kloramin anorganik adalah senyawa yang dibentuk dari reaksi Worin dengan amonia nitrogen, sedangkan kloramin organik dibentuk melalui reaksi asam hipoklorit dengan amin, amida, imina atau imida. Ketidakefektifan relatif dari kloramin T dibandingkan natrium hipoklorit terlihat pada tabel 10.

Spora-spora bakteri dan sel-sel vegetatif lebih tahan terhadap kloramin daripada hipoklorit. Kloramin T melepaskan khlorin lebih lambat, sehingga efek mematikannya lambat bila dibandingkan hipoklorit.

Senyawa- senyawa kloramin lain mempunyai efektivitas yang sama atau lebih efektif dibandingkan hipoklorit dalam menginaktifkan mikroorganisme. Natrium dikloroisosiamerat lebih aktif daripada natrium hipoklorit terhadap E. coli.

 6) Klorin dioksida (ClO2)

Klorin dioksida diketahui mempunyai daya mengoksidasi 2.5 kali klorin. Senyawa ini tidak seefektif klorin pada pH 6.5, tetapi pada pH 8.5 ClO2 adalah yang paling efektif.

Sifat ini menunjukkan bahwa ClO2 kurang dipengaruhi oleh kondisi alkali dan bahan organik, oleh karena itu cocok untuk penanganan air buangan.

Bila senyawa-senyawa khlorin digunakan dalam larutan atau pada permukaan di mana khlorin dapat bereaksi dengan sel, maka sanitaiser ini bersifat bakterisidal dan sporisidal.

Sel-sel vegetatif lebih mudah dihancurkan daripada spora-spora Clostridium, yang lebih mudah dimatikan daripada spora-spora Bacillus.

Efek mematikan dari kebanyakan senyawa khlorin akan meningkat dengan naiknya available klorin bebas, turunnya pH, dan naiknya suhu.

Akan tetapi, kelarutan khlorin dalam air turun dan korositas meningkat dengan naiknya suhu, dan larutan-larutan dengan konsentrasi ion tinggi dan atau pH rendah dapat mengkaratkan logam.

Keuntungan dari senyawa-senyawa khlorin dibandingkan dengan desinfektan lain adalah sebagai berikut :

·       senyawa-senyawa yang kerjanya cepat yang akan lolos uji Chambers pada konsentrasi 50 ppm dalam waktu 30 detik,

·       senyawa-senyawa khlorin non selektif yang mematikan semua jenis sel-sel vegetatif,

·       biaya penggunaan paling rendah dibandingkan dengan sanitaiser lain (bila digunakan senyawa-senyawa khlorin yang murah), dan

·       pembilasan peralatan setelah penggunaan umumnya tidak diperlukan dan, bila tidak dibutuhkan, tidak direkomendasikan.

Berikut ini adalah kerugian penggunaan senyawa-senyawa ini :

·       sanitaiser yang tidak stabil yaitu agak cepat hilang oleh panas atau oleh kontaminasi dengan bahan organik;

·       senyawa yang sangat korosif terhadap stainless steel dan logam lain; dan

·       waktu kontak yang terbatas dengan peralatan penanganan makanan sangat penting, terutama pada setiap jenis peralatan makanan atau penangan makanan (khlorin tidak boleh kontak dengan setiap logam untuk lebih dari 20 hingga 30 menit yang disebabkan karena kemungkinan korosi).

7) Turunan Asam isosianurik

Asam dikloroisosianurik dan trikloroisosianurik mempunyai tingkat khlorin bebas yang sangat tinggi tetapi karena kelarutan yang rendah dari asam dalam air, maka garam-garam Na-nya lebih umum digunakan untuk desinfeksi, ini tersedia dalam bentuk bubuk dan mempunyai kadar khlorin bebas yang agak rendah (misalnya Na dikloroisosianurat, 60%).

Senyawa-senyawa ini seperti halnya khloramin, relatif mahal, stabil bila disimpan di bawah kondisi kering, non iritatif dan melepaskan khlorin secara lambat, tidak seperti khlorin, senyawa-senyawa ini mempertahankan aktivitasnya melalui kisaran pH yang lebar (6-10). Senyawa ini juga digunakan dalam

pembuatan alkali deterjen sterilizer.

 8) Diklorodimetilhidantoin

Bila murni, senyawa ini agak tidak larut dalam air sehingga bubuk teknis dengan kemurniannya kira-kira 25% digunakan yang memberikan kira-kira 16% available chlorine.

Diklorodimetilhidantoin mempunyai sifat-sifat yang serupa dengan senyawa-senyawa pelepas khlorin organik tetapi senyawa ini mempunyai aktivitas terbesar dalam kondisi asam.

 9) Senyawa Amonium Kuaterner

Semua senyawa ini mempunyai sifat sebagai deterjen yang baik, tidak berwarna, relatif tidak korosif terhadap logam, tidak beracun tetapi berasa pahit.

Daya kerjanya terhadap bakteri gram negatif tidak sebaik klorin, senyawa klorin dan se-nyawa iodosphor. Larutan ini cenderung melekat pada permukaan.

Oleh karena itu, diperlukan pembilasan yang seksama setelah disinfeksi dengan zat ini harus digunakan pada konsentrasi 200-1200 mg/l.

Konsentrasi yang lebih tinggi diperlukan apabila air yang digunakan berkesadahan tinggi. Senyawa ini tidak dapat digabungkan dengan sabun atau deterjen anionik.

Senyawa ini yang dikenal sebagai “quaternaries”, “quats” atau “QACs”, adalah garam-garam ammonium dengan beberapa atau semua atom-atom H dalam ion (NH4)+ disubstitusi dengan gugus alkil atau gugus aril, anionnya biasanya klorida atau bromida.

Di mana : R1, R2, R3, R4 mewakili satu atau lebih alkil atau aril yang mensubstitusi H dan X- menunjukkan suatu halida baik Cl- maupun Br-.

Kation yang merupakan bagian utama adalah bagian aktif dari molekul, sedangkan bagian anion hanya penting karena dapat mempengaruhi kelarutan QAC.