Transcript Pertemuan 8 Teknologi Pengolahan Susu Produk Cair

IPTEK Pengolahan Susu
Sapi Perah
Susu
GRADING
Pengumpulan
Prosesing
 Menggunakan prinsip sterilisasi
 Proses mematikan mikroba
 Ada dua jenis
•
•
Sterilisasi total
Sterilisasi komersial

Kondisi dimana sebagian besar mikroba telah mati
dan masih terdapat beberapa mikroba yang tetap
hidup setelah pemanasan

Kondisi dalam kemasan (kaleng/ botol/ retort pouch)
selama penyimpanan tidak memungkinkan mikroba
tumbuh dan berkembang biak

Mikroba yang membahayakan: inaktif

Sterilisasi komersial tidak mematikan
jumlah m.o., tetapi dengan kondisi:
 pH
 Vakum
 Pengemasan hermetis

Mencegah pertumbuhan m.o. pembusuk
dan patogen
1.
Pemanasan harus cukup. Jika tidak cukup
m.o. yang ada menjadi aktif:
- produk busuk
- timbul racun
- kaleng gembung
2.
Dilakukan pada pengalengan dan
pembotolan
- harus tepat dan aman
Pemanasan yang diperlukan tergantung
dari pH produk yang diukur pada coldest
point
3.

Acid foods: pH<4,5: 200 F

High acid foods, pH <3,5: suhu lebih rendah dari acid
foods

Low acid foods, pH>4,5: pemanasan lebih lama
Contoh: daging atau ikan. Waktu proses tergantung dari
kecepatan transfer panas
4.
5.
6.
Tujuan pemanasan: inaktivasi m.o. sesuai
dengan tujuan sterilisasi komersial
Proses dianggap aman jika C. botulinum
telah inaktif
Sterilisasi diikuti pengemasan kondisi
anaerob
Spora m.o. anaerob mempunyai ketahanan panas
lebih rendah dari spora m.o. aerob sehingga suhu
dan proses sterilisasi lebih rendah


Sterilisasi komersial dilakukan dalam alat
yang disebut retort atau autoklaf atau
sterilizer
Retort dirancang harus tahan tekanan uap
JENIS MEDIA
PEMANAS
Uap jenuh (steam)
Air panas
KOEFISIEN PINDAH
PANAS (BTU/hr/F/ft2)
170,00
105,00
Uap+udara (3:1)
87,5
Udara (100%)
2,96

Kematian m.o. terjadi tidak sekaligus tetapi melalui tahap logaritmis
t (menit)
0
Jumlah
hidup
1.000.000
1
Jumlah
mati
Total mati
% mati
0
0
0
100.000
900.000
900.000
90
2
10.000
90.000
990.000
99
3
1.000
9.000
999.000
99.9
4
100
900
999.900
99.99
5
6
10
1
90
9
999.990
999.999
99.999
99.999
Contoh di atas:



Setiap menit jumlah m.o. berkurang 10x
Suatu perubahan 10x dari jumlah awal
disebut peubah satu log cycle
Dari tabel di atas: setelah 6 menit
pemanasan, spora yang hidup dari
1.000.000 menjadi 1  mengalami 6 log
cycle



Laju kerusakan spora bakteri disebut dengan
istilah harga D (desimal)
D= jumlah waktu yang diperlukan untuk
mengurangi jumlah spora secara desimal
D = waktu (dalam menit) ekspos yang
diperlukan pada suhu tertentu untuk
mengurangi populasi m.o. (spora) sebanyak
90% dari jumlah awal (satu log cycle). Dari
tabel D=1




Harga D tergantung dari suhu yang
digunakan
Jika suhu yang digunakan 250F disebut Dr
(D retort)
Pada suhu lain disebut Dt
Harga D tergantung dari jenis m.o.



Bersifat logaritmis
Hubungan D dengan suhu (°F) disebut faktor
Z
Faktor Z = jumlah suhu (°F) yang diperlukan
untuk mencapai perubahan harga D secara
logaritmis
SUHU (°F)
F
232
HARGA D
3D
10,0
30,0
1,0
3,0
0,1
0,3
18
250
18
268

Harga Z=18 F berarti kenaikan suhu 18 F
menyebabkan kematian spora m.o. 10X lebih
cepat
 Pada coldest point
 Kenaikan suhu retort 18 F: coldest point belum tentu naik
18 F karena perambatan panas lambat
 Perlu perhitungan dengan uji coba heat penetration rate
 Bila waktu yang diperlukan untuk proses sterilisasi pada
suhu tertentu telah diketahui dengan menggunakan nilai Z,
waktu yang diperlukan untuk memperoleh efek sterilisasi
yang setara pada suhu lain dapat dihitung
JENIS M.O.
NILAI D250
(menit)
NILAI Z (°C)
4,0
7,0
B.substilis
0,48-0,76
7,4-13,0
B.cereus
0,0065
9,7
0,04
8,8
B.stearothermophillus
B.megaliticum
C.perfringens
C.sporogenes
C.sporogenes (PA 3679)
C.botulinum
C.thermosaccharolyticum
10,0
0,15
13,0
0,48-1,4
10,6
0,21
9,9
3,0-4,0
8,9-12,2



Unit standar yang digunakan untuk
mengukur waktu pemanasan yang setara
Fo
Fo=waktu pemanasan setara pada suhu
250oF atau 121oC bagi suatu m.o. dengan
harga Z=18oF atau 10oC
Jika suhu sterilisasi/retort bukan 250
Fsimbol Ft=setara suhu t dan nilai Z
yang berbeda


Waktu singkat, suhu tinggi: resiko tinggi
Harus mengerti peraturan/pedoman
proses sterilisasi
 Terutama untuk Low Acid Food
 LACF GMPs
 Pedoman untuk produk kaleng: bisa diterapkan untuk
botol, plastik, retort pouch, aluminium foil, dll



Nilai D
Nilai Z
Nilai F


Waktu yang diperlukan pada suhu tertentu
untuk membunuh 90% populasi m.o. yang
ada
Disebut juga:
 Laju kematian konstan
 Konstanta laju kematian
 Decimal reduction time


Peningkatan suhu yang diperlukan untuk
mencapai perubahan 1 harga D (1 log cycle
perubahan jumlah m.o.)
Z=22oC dan Z= 12oC  Bandingkan mana
yang lebih cepat penurunan m.o.nya?


Jumlah waktu (dalam menit) pada suhu
tertentu yang diperlukan untuk
menghancurkan sejumlah m.o.
Nilai tersebut tergantung dari suhu proses
dan nilai Z

Proses sterilisasi tergantung dari pH
makanan


Low acid food: 10-12D
Acid food: 5-7D

Sterilisasi komersial: 12 D
 F = D (log No-log Nt)
 No= jumlah m.o. awal
 Nt= jumlah m.o. akhir


F=12 D
Jika m.o. awal dalam 1 kaleng=1 (No=1),
maka Nt=10-12. Berarti 1 m.o. dalam 1X1012
kaleng
 Dianggap aman
Susu
Pasteurisasi
Susu UHT
Teknologi Pengolahan Susu Produk Cair

Pasteurisasi
 Proses termal dengan suhu sedang (mild heat
treatment) pada bahan pangan
 Umumnya dilakukan pada suhu < 100 oC
Contoh Pasturizer
Metode:
HTST  72oC selama 15 detik
LTLT  61oC selama 30 menit
(Susu yang dipanasi dengan waktu dan suhu tertentu < 100oC)
 Membunuh mikrobia vegetatif tertentu terutama




yang bersifat patogen
Inaktivasi enzim
Pengawetan produk
Mempertahankan kualitas sensoris
Menghindari pemanasan berlebih pada produk
kaleng

Kebutuhan panas pada proses pasteurisasi
dan daya simpan produk, dipengaruhi oleh :
 Jenis produk pangan
 pH produk pangan
▪ Produk pangan dengan keasaman rendah (pH > 4,5),
tujuan pasteurisasi adalah mendestruksi bakteri
patogen
▪ Pada produk pangan dengan keasaman tinggi (pH < 4,5),
tujuan pasteurisasi adalah destruksi mikrobia pembusuk
dan enzim

Proses yang umum dalam pasteurisasi
ditujukan untuk membunuh Mycobacterium
tuberculosis, yang merupakan bakteri yang
tidak membentuk spora

Kebutuhan panas untuk pengawetan produk
dengan cara pasteurisasi ditentukan oleh nilai D
dari enzim dan mikrobia yang paling tahan panas
yang ada dalam produk
 Pasteurisasi susu
▪ D60 dan reduksi 12 sikuls log C.burnetii
▪ Pengukuran aktivitas enzim alkalin fosfatase (karena nilai D
sama dengan patogen yang resisten)
 Pasteurisasi telur cair 
▪ reduksi 9D bakteri S.seftenberg
▪ Pengukuran aktivitas enzim amilase

Karena proses pasteurisasi tidak membunuh
semua bakteri vegetatif dan hampir semua
bakteri pembentuk spora
Susu pasteurisasi harus dikemas dan disimpan dalam
kondisi suhu rendah (refrigerator), dengan ataupun tanpa
penambahan pengawet kimia maupun dalam kemasan
MAP, untuk menghambat pertumbuhan bakteri.
Teknologi Pengolahan Susu Produk Cair

Susu UHT (ultra high temperature) merupakan susu
yang diolah menggunakan pemanasan dengan suhu
tinggi dan dalam waktu yang singkat (135-145 derjat
Celcius) selama 2-5 detik (Amanatidis, 2002).

Pemanasan dengan suhu tinggi bertujuan untuk
membunuh seluruh mikroorganisme (baik pembusuk
maupun patogen) dan spora.

Waktu pemanasan yang singkat dimaksudkan untuk
mencegah kerusakan nilai gizi susu serta untuk
mendapatkan warna, aroma dan rasa yang relatif
tidak berubah seperti susu segarnya.

Susu cair segar UHT dibuat dari susu cair segar
yang diolah menggunakan pemanasan dengan
suhu tinggi dan dalam waktu yang sangat
singkat untuk membunuh seluruh mikroba,
sehingga memiliki mutu yang sangat baik.

Faktor utama penentu mutu susu UHT adalah
 Bahan baku
 Proses pengolahan
 Pengemasannya.


Sterilisasi dalam kemasan
Sterilisasi suhu ultra tinggi (UHT, ultrahigh
temperature)

Masalah utama pada sterilisasi produk pangan yang berwujud
padat atau kental adalah laju penetrasi panas yang rendah
sehingga waktu proses lama.

Suhu yang lebih tinggi dengan waktu proses yang lebih
pendek dapat dilakukan jika produk pangan disterilisasi
sebelum dikemas dalam kemasan yang telah disterilisasi.

Metode ini merupakan dasar proses UHT yang juga disebut
pengolahan aseptis (aseptic processing).

Metode ini telah diterapkan untuk produk pangan berwujud
cair susu, jus dan konsentrat buah, krim; dan produk pangan
yang mengandung partikulat diskret seperti makanan bayi,
saus tomat, sayuran dan buah-buahan, dan sup.

Vitamin dan AA tertentu rusak oleh panas

Vitamin: Vitamin A, B6, B2, B1, C, D, E,
asam folat, inositol, asam pantotenat

AA: lisin dan treonin





Daging: oksimioglobin menjadi metmioglobin
(merah menjadi coklat). Pencegahan dengan
penambahan nitrit
Reaksi Maillard dan karamelisasi
Klorofil menjadi pheophitin (hijau menjadi
hijau kusam)
Antosianin berinteraksi dengan ion logam: kusam
Karoten: pengaruh kecil

Cooked flavor dalam susu: denaturasi whey dan
pembentukan lakton dan metil keton dari lemak

Flavor dari reaksi Maillard, karamelisasi, oksidasi
lemak

Flavor dari pirolisis, deaminasi, dan dekarboksilasi
AA
Terjadi karena

Koagulasi protein

Gelatinisasi pati

Destruksi antigizi

Pelepasan senyawa tertentu dari bentuk
kompleksnya seperti karoten dari
kompleks karoten-protein