Metode Freeze Drying

Metode freeze drying merupakan sebuah metode pengeringan dan pendinginan. Freeze drying adalah kombinasi dari pendinginan dan pengeringan produk (Day, 2007). Metode yang dipakai dalam konservasi mikroorganisme untuk koleksi kultur adalah metode subculture, drying, freeze-drying, dan freezing. Akan tetapi tidak mudah memilihi metode terbaik untuk keperluan tertentu. Metode ini digunakan untuk mengawetkan mikroorganisme dan banyak digunakan untuk kapang, khamir, bakteri, dan virus (Chotiah, 2006).

Metode penyimpanan jangka panjang yang paling efektif dan banyak dilakukan adalah metode liofilisasi atau kering beku (liophilization atau freeze drying), metode tersebut dapat menyimpan mikroba dalam jangka panjang (Mahmud, 2001).

Freeze drying bukanlah teknologi baru tapi sudah diterima dalam biologi sebagai tantangan untuk mengamati molekul yang lebih kecil. Freeze-drying digunakan untuk pengeringan untuk suhu lebih tinggi digunakan kaca yang tahan panas atau pada suhu yang sangat rendah, dan hasil yang berbeda dalam waktu pengeringan yang berbeda untuk sublimasi es yang lebih lambat (Moga, 2010).

Freeze-drying atau liofilisasi adalah proses yang sama. Istilah“lyophilization” mempunyai arti “untuk melarutkan” deskripsi yang sederhana dari “freeze-drying”. Freeze-drying dalah dengan pengeringan produk dengan pengeringan vakum (Day, 2007). Teknik kering beku atau teknik liofilisasi merupakan teknik penyimpanan yang paling banyak digunakan untuk penyimpanan jangka panjang mikroba.

Teknik ini cocok untuk menyimpan berbagai jenis mikroorganisme termasuk virus, bakteri, khamir, jamur, bahkan alga dan protozoa (Mahmud, 2001). Freeze-drying adalah metode yang digunakan untuk pengeringan untuk pengawetan mikroorganisme (Izquierdo, 2010). Proses kering beku merupakan kombinasi dua teknik penyimpanan jangka panjang paling baik, yaitu pembekuan dan pengeringan. Garis besar tahapan proses ini meliputi pembuangan uap air dengan cara sublimasi vakum dari status beku. Sebelum pengeringan, teknik ini menggunakan salah satu dari dua cara pembekuan suspensi sel. Pada tahap pembekuan (pre-freezing), suspensi sel mikroba dapat dibekukan dengan menambahkan campuran pendingin seperti es kering (dry ice) dalam etanol.

Alternatif lain adalah pembekuan sentrifugal, di mana suspensi sel dibekukan dengan cara pendinginan dan penguapan pada kondisi vakum, sementara ampulnya diputar dengan kecepatan rendah untuk menghindari timbulnya buih.

Selanjutnya suspensi beku mikroba di dalam ampul di keringkan dalam kondisi vakum (Mahmud, 2001). Liofilisasi atau freeze drying adalah metode untuk stabilisasi biologi. Proses tahapan terdiri dari sublimasi, dan selanjutnya pengeringan. Sublimasi vakum untuk menghilangkan kristal es. Pemanasan dilakukan selama proses pengeringan untuk menyerap air (Mayeresse, 2007).

Freeze drying adalah proses dengan menghilangkan air atau cairan lain melalaui proses sublimasi. Sublimasi terjadi ketika cairan tersebut dibekukan secara langsung. Berbeda dengan, pengeringan pada suhu kamar dari fase cairan biasanya akan menghasilkan perubahan produk, dan mungkin hanya beberapa bahan yang cocok (Labconco, 2009).

Isnaini (2009), mengatakan pembekuan merupakan metode preservasi mikroorganisme yang paling sederhana dan paling umum. Untuk pembekuan biasa tidak diperlukan alat khusus. Meskipun perlu ditambahkan cryoprotective agent untuk mendapatkan hasil yang memuaskan dengan metode pembekuan tersebut. Selain itu, suhu penyimpanan harus tetap dijaga dibawah -20⁰C.

Penambahan cryopretective agent atau penambahan protektif media seperti bekatul, susu skim, glukosa, dan sukrosa pada awal proses penyimpanan berfungsi melindungi sel-sel mikroorganisme dari kerusakan pada saat proses pengeringan berlangsung (Ilyas, 2007).

Cairan pengawet (preservatif) yang digunakan untuk pembuatan suspense sel untuk mencegah kerusakan sel hidup pada tahap pembekuan dan pengeringan. Fungsi preservatif adalah menstabilkan protein, mencegah kerusakan akibat pembekuan, dan melindungi dari kekeringan yang berlebihan. Senyawa preservatif harus dapat memelihara mikroba dalam kondisi hidup dan member peluang untuk dapat ditumbuhkan kembali dengan baik dari kondisi kering (Mahmud, 2001).

Freeze-drying adalah pengeringan dengan sublimasi es dari produk beku. Karena pada proses ini utuk mengurangi kadar air dan digunakan suhu yang rendah, sehingga reaksi mikrobiologi dapat dihentikan. Empat tahap penting dalam proses kering beku: pendinginan, vakum, sublimasi dan kondensasi. Sublimasi menggunakan energi tinggi, total energi y ang diambil pada proses tersebut adalah 45% (Lin, 2007).

Beberapa spesies bakteri masih tumbuh setelah penyimpanan dengan menggunakan metode freeze drying selama 20 tahun atau lebih, akan tetapi ada juga sel bakteri yang tidak dapat tumbuh setelah penyimpanan dengan menggunakan metode freeze drying tersebut (Fletcher, 1998).