Freezing Pembekuan TINJAUAN PUSTAKA

28 UIN Syarif Hidayatullah Jakarta rekannya di Australia, telah menjadi kandidat vaksin berbasis rotavirus manusia sebagai vaksin oral pada bayi usia 3 bulan yang aman dan dapat ditoleransi dengan baik. Saat ini, kandidat vaksin RV3 juga dikembangkan oleh Biofarma, Indonesia Dennehy, 2008. Kandidat vaksin berbasis rotavirus manusia lainnya juga dikembangkan oleh Bharat Biotech dengan menggunakan dua strain Indian neonatal di antaranya, 116E P[11]G9 yang merupakan rotavirus reassortant alami berupa strain manusia dengan gen tunggal VP4 P[11] sapi dan I321 yang merupakan rotavirus strain reassortant manusia-sapi yang terdiri dari gen utama yang berasal dari sapi dan hanya memiliki dua segmen gen saja yang berasal dari manusia Kang, 2006.

2.4 Freezing Pembekuan

Pembekuan adalah proses pemindahan panas dari bahan yang disertai dengan perubahan fase dari cair ke padat Tambunan, 1999. Syarief dan Kumendong 1992 menyatakan bahwa pembekuan adalah kegiatan menurunkan suhu bahan pangan atau produk di bawah suhu titik bekunya dan sejumlah air berubah menjadi kristal es. Tahap pembekuan merupakan tahap penting dalam proses lyopilisasi karena efek potensial yang dihasilkannya terhadap terjadinya agregasi protein Willemer, 1992; Searles, 2001. Berdasarkan pada laju pembekuan, proses pembekuan dapat dikelompokkan menjadi pembekuan lambat dan pembekuan cepat. Pada pembekuan lambat, laju pergerakan permukaan beku sekitar 0,2 cmjam, biasanya dengan menggunakan still air freezer atau cold storage. Pada pembekuan cepat, proses pembekuan terbagi lagi menjadi tiga, yakni quick freezing, rapid freezing, dan ultra rapid freezing. Quick freezing memiliki laju pergerakan permukaan beku sekitar 0,5-3 cmjam contoh alat yang digunakan adalah air blast freezer, plate freezer. Rapid freezing memiliki laju pergerakan permukaan beku sekitar 5-10 cmjam contoh alat yang digunakan adalah fluidized bed freezing. Ultra rapid freezing memiliki laju pergerakan permukaan beku sekitar 10-100 cmjam, yang umumnya terjadi pada pembeku kriogenik cryogenic freezer, yakni pembeku yang bekerja dengan menggunakan karbondioksida, nitrogen cair atau freon cair, dan secara langsung kontak dengan bagian produk yang dibekukan. Laju 29 UIN Syarif Hidayatullah Jakarta pembekuan merupakan salah satu faktor kritis yang menentukan mutu produk beku yang dihasilkan Foodreview Indonesia, 2007. [Sumber: Foodreview Indonesia, 2007] Gambar 2.4 Profil penurunan suhu pada pembekuan cepat dan pembekuan lambat Prosedur pembekuan dipengaruhi oleh derajat undercooling, tetapi pembentukan formasi dan pertumbuhan kristal terjadi secara spontan dan tidak terkontrol. Ukuran kristal hanya ditentukan secara tidak langsung oleh gradien suhu ketika proses undercooling, akibatnya kontrol laju pembekuan melalui manipulasi tingkat pendinginan memiliki hasil yang tidak pasti Kramer et al., 2002. Proses pendinginan lebih lanjut menyebabkan cairan berubah menjadi es dan semua cairan interstitial disekitarnya menjadi kristal atau cairan dengan viskositas yang terlalu tinggi menyebabkan terjadinya transformasi menjadi sebuah sistem solid amorf Nail dan Gatlin, 1993. Protein dan eksipien lain tidak mengkristal selama tahap pembekuan, tetapi dikonversi dari cairan sangat kental menjadi amorf solid yang kaku seperti kaca yang berisi sekitar 10-30 air Pikal, 1990; Hatley et al., 1996. Laju pembekuan merupakan faktor potensial yang berpengaruh pada stabilitas penyimpanan formulasi protein Hsu et al, 1995. Secara umum, laju pembekuan cepat menyebabkan kristal es yang dihasilkan kecil Willemer, 1992; Wisniewski, 1998. Hal ini karena air mencapai kondisi sangat dingin dengan cepat sehingga proses kristalisasi terjadi dengan sangat cepat pula Pikal, 1990; House dan Mariner, 1992. Sebaliknya, laju pembekuan yang lambat menghasilkan kristal es besar Willemer, 1992; Wisniewski, 1998. Dua 30 UIN Syarif Hidayatullah Jakarta parameter yaitu laju pendinginan berdampak pada ukuran kristal yang dihasilkan dan suhu akhir pembekuan berpengaruh dalam induksi denaturasi protein secara kompleks Franks, 1990; Wang, 2000. Dampak dari tingkat pendinginan pada stabilitas protein bervariasi secara substansial. Laju pembekuan juga mempengaruhi stabilitas protein ditinjau dari mekanisme denaturasi protein Wang, 2000. Pembekuan lambat misal diproduksi dengan shelf freezing mengarah kepada pertumbuhan kristal es dengan ukuran yang besar dan memiliki kecenderungan terhadap zat terlarut yang terkonsentrasi secara maksimal. Dalam keadaan ini, inkompatibilitas antara zat terlarut dapat menyebabkan pemisahan fase Heller, et al., 1999. Pembekuan cepat dapat menyebabkan peningkatan agregat tidak larut dari rGH recombinant Growth Hormone Eckhardt et al., 1991 dan pembentukan formasi berbagai macam agregat dari IgG sapi dan manusia Sarciaux et al., 1998. Pada teknologi pangan, proses pembekuan lambat yang menghasilkan kristal es dengan ukuran besar, berpeluang untuk menusuk dan merusak sel jaringan pangan, sehingga menyebabkan sel kehilangan air dan kehilangan keteguhan tekstur Foodreview Indonesia, 2007. Pada pembekuan cepat menunjukkan terjadinya sedikit kehilangan aktivitas LDH Lactat Dehydrogenase Hormone Nema dan Avis, 1993 dan terjadi sedikit perubahan dalam struktur sekunder hemoglobin dalam larutan dekstranPEG Heller et al, 1999. Alasannya mungkin disebabkan karena pembekuan cepat mencegah pertumbuhan kristal secara luas, sehingga dapat mengurangi konsentrasi larutan yang menginduksi denaturasi protein Wang, 2000.

2.5 Stabilitas Vaksin dalam Aspek Penyimpanan