EKSTRUSI

Ekstrusi merupakan proses pengolahan yang merupakan kombinasi dari :

• Pencampuran (

mixing

) • Pengulenan (

kneading

) • Pengadukan (

shearing

) • Pemanasan (

heating

) • Pendinginan (

cooling

) • Pencetakan (

shaping

)

PRINSIP

• Prinsip pengoperasian untuk semua ekstruder adalah sama • Bahan baku dimasukkan dan dialirkan sepanjang ekstruder • Ketika bergerak sepanjang ekstruder, die yang kecil membatasi volume dan menghambat pergerakan bahan • Akibatnya bahan mengalami tekanan yang tinggi • Selama bergerak sepanjang ekstruder, screw memutar bahan (menguleni) dan mengubahnya menjadi semisolid yangbersifat plastis

• Pada

extrusion cooking

adanya panas karena gesekan menyebabkan suhu meningkat • Setelah melewati

barrel

dimana tekanan me ningkat, bahan didorong melalui die • Produk mengalami perubahan tekanan dari tinggi ke rendah sehingga mengembang • Produk mengalami proses pendinginan secara cepat karena air dari produk menguap

KEUNTUNGAN EKSTRUSI

• Produk beraneka ragam bentuk dan ukuran • Murah • Proses otomatis dan produktivitas tinggi • Kualitas produk baik • HTST menjaga bahan dari kerusakan • Tidak menghasilkan limbah

KLASIFIKASI EKSTRUDER

• •

Konstruksi alat (single screw dan twin screw extruder) Metode operasi (cold extrusion atau extrusion cooking)

KONSTRUKSI ALAT

• Single screw extruder • Twin screw extruder • Ancillary equipment (ekstruder dengan

pre-conditioner

)

SINGLE SCREW EXTRUDER

SINGLE SCREW EXTRUDER

SINGLE SCREW EXTRUDER

 Terdiri dari satu screw yang berputar dalam barrel  Kecepatan putaran screw merupakan parameter penting yang mempengaruhi:  Lama produk dalam ekstruder  Jumlah energi panas yang terbentuk  Kecepatan transfer panas  Gaya shear terhadap produk  Pada extrusion cooking sebagian besar panas gesekan digunakan untuk memanaskan produk

KLASIFIKASI

HIGH SHEAR • Menghasilkan tekanan dan suhu tinggi • Biasa digunakan untuk produk snack dan breakfast cereal MEDIUM SHEAR untuk

breading, texturized vegetable protein, pet food

LOW SHEAR • Kecepatan rendah, tekanan rendah • Untuk pasta, produk daging, gum

KONDISI PROSES

PARAMETER Kecepatan screw (rpm) Suhu barrel maks (



C) Suhu produk maks (



C) HIGH >300 110-180 149 Tekanan barrel maks (kPa) Kadar air produk (%) Densitas produk (kg/m3) 4000 17000 5-8 32-160 MEDIUM >200 55-145 79 LOW >100 20-65 52 2000-4000 550-6000 15-30 160-500 25-75 320-800

TWIN SCREW EXTRUDER

TWIN SCREW EXTRUDER

•

Berdasarkan arah rotasi

:  Co-rotating •  Counter-rotating

Keuntungan

 Tidak tergantung feed rate  Kontrol transfer panas lebih baik  Dapat digunakan untuk bahan berminyak, lengket atau basah  Dapat digunakan untuk berbagai ukuran partikel

• • • •

Kerugian Mahal Biaya pemeliharaan tinggi Pengoperasian lebih sulit Kondisi operasi variatif

ANCILLARY EQUIPMENT

ANCILLARY EQUIPMENT

• • • • •

Pada metode ini dilakukan pre-condioting bahan sebelum dimasukkan ke ekstruder Bahan (tepung atau granula) dibasahkan dengan air atau uap air Bahan dipompakan dari pre-conditioner menuju ekstruder Metode ini menggunakan bahan yang lebih seragam sehingga produk yang dihasilkan lebih seragam Setelah bahan keluar ekstruder: dipotong

PARAMETER PENTING

• Suhu • Tekanan • Diameter die • Shear

BERDASARKAN PROSES DIBAGI:



Cold extrusion

: pasta, hot dog, adonan pastry, beberapa jenis permen 

Extrusion cooking

 Produk confectionary  Produk serealia  Produk berbasis protein

COLD EXTRUSION

• Ekstrusi dilakukan pada kecepatan screw yang rendah

EXTRUSION COOKING

• • • •

Suhu dan tekanan tinggi digunakan untuk pro-duk yang mengembang Pelepasan tekanan yang cepat ketika produk didorong melalui die menyebabkan uap air dan gas mengembang membentuk produk dengan densitas rendah Merupakan proses HTST yang dapat memini-malkan kehilangan nutrisi dan mengurangi jumlah mikroba Kadar air produk dapat dikurangi setelah ekstrusi dengan pengeringan

PERUBAHAN SELAMA EKSTRUSI

• Hidrasi protein dan pati • Homogenisasi • Pembentukan gel • Pengadukan/shearing • Pelelehan lemak • Denaturasi dan reorientasi protein • Plastisifikasi • Pengembangan struktur

JENIS PRODUK ESKTRUSI

1. BREAKFAST CEREAL

• • • •

Extrusion flaked cereal Extrusion gun puffed cereal Extrusion shredded cereal Extrusion expanded cereal

2. SNACK

•

Dibuat dari berbagai bahan baku meliputi gandum, pati kentang, tepung beras, jagung, pati termodifikasi

•

Kentang, pati, dan pati termodifiaksi menghasilkan tekstur yang padat sebagai produk setengah jadi

•

Produk setengah jadi tersebut mengembang ketika digoreng atau dipanggang

•

Terakhir diberi lapisan flavor

3. PRODUK BERBASIS PROTEIN

TEXTURIZED VEGETABLE PROTEIN

• Produk analog daging • Bahan baku tepung kedelai rendah lemak • Pemasakan ekstrusi mendestruksi enzim dan antinutrisi

PRODUK DAGING DAN IKAN

• Digunakan untuk menghasilkan surimi • Suhu proses 6-27 C

SURIMI

4. PASTA

5. PRODUK CONFECTIONARY

• Untuk produk kenyal denagan tekstur sepoerti gelatin • Contoh:

fruit gum, toffee, fudge, boiled sweet, liquorice, cream, chocolate

• Dibuat dari campuran pati, sukrosa, glukosa • Pada proses ekstrusi, pati tergelatinisasi dan gula larut • Tekstur dari lunak sampai elastis tergantung formulasi