T

EKNOLOGI

P

ENANGANAN DAN

P

ENGOLAHAN

H

ASIL

P

ERTANIAN

B

LANCHING

, P

ASTEURISASI

, S

TERILISASI

Widelia Ika Putri, S.T.P., M.Sc.

 Pengolahan dengan suhu tinggi melibatkan proses pemanasan pada berbagai variasi suhu dan waktu. Prosesnya sendiri dapat dilakukan dalam sistem batch (in-container sterilization) atau dengan sistem kontinyu (aseptic processing).  Tujuan utama dari proses pengolahan dengan suhu tinggi ini adalah untuk memperpanjang daya awet produk pangan yang mudah rusak dan meningkatkan keamanannya selama disimpan dalam jangka waktu tertentu.

B LANCHING   Blanching adalah perlakuan panas pendahuluan yang sering dilakukan dalam proses pengalengan makanan buah dan sayuran dengan tujuan untuk memperbaiki mutunya sebelum dikenai proses lanjutan. Dengan demikian, proses blanching bukan ditujukan untuk proses pengawetan.

T UJUAN  Menginaktifasi enzim,    Mengurangi jumlah mikroba awal (terutama mikroba pada permukaan bahan pangan, buah dan sayuran), Melunakkan tekstur buah dan sayuran sehingga mempermudah proses pengisian buah/sayuran dalam wadah, Mengeluarkan udara yang terperangkap pada jaringan buah/sayuran yang akan mengurangi kerusakan oksidasi dan membantu proses pengalengan dengan terbentuknya head space yang baik.

  Selama penyimpanan produk buah/sayur, beberapa enzim, seperti lipoksigenase, polifenolase, poligalakturonase dan klorofilase, akan menurunkan mutu sensori dan gizi produk. Proses blanching yang dilanjutkan dengan proses pasteurisasi/sterilisasi makanan kaleng, menyebabkan enzim akan inaktif dan tidak mempengaruhi perubahan mutu produk selama penyimpanan

P ASTEURISASI   Proses pasteurisasi adalah suatu proses pemanasan yang suhunya relatif cukup rendah (umumnya dilakukan pada suhu di bawah 100 o C) Tujuan untuk mengurangi populasi mikroorganisme pembusuk sehingga bahan pangan yang dipasteurisasi tersebut akan mempunyai daya awet beberapa hari (seperti produk susu pasteurisasi) sampai beberapa bulan (seperti produk sari buah pasteurisasi).

   Dikhawatirkan bahwa penggunaan panas yang lebih tinggi akan menyebabkan terjadinya kerusakan mutu (misalnya pada susu), Tujuan utama proses pemanasan hanyalah untuk membunuh mikroorganisme patogen (penyebab penyakit, misalnya pada susu) atau inaktivasi enzim-enzim yang dapat merusak mutu (misalnya pada saribuah), Diketahui bahwa mikroorganisme penyebab kebusukan yang utama adalah mikroorganisme yang sensitif terhadap panas (misalnya khamir/ragi pada sari buah),

  Biasanya cara atau metode pengawetan lainnya dikombinasikan dengan proses pasteurisasi, sehingga sisa mikroorganisme yang masih ada setelah proses pasteurisasi dapat dikendalikan dengan metode pengawetan tersebut Misalnya pasteurisasi dikombinasikan dengan pendinginan, pengemasan yang rapat tertutup, penambahan gula dan/atau asam, dan lain-lain).

TUJUAN    Untuk memusnahkan sel-sel vegetatif dari mikroba patogen, pembentuk toksin dan pembusuk. Beberapa mikroba yang dapat dimusnahkan dengan perlakuan pasteurisasi adalah bakteri penyebab penyakit, seperti Mycobacterium tuberculosis (penyebab penyakit TBC), Salmonella sp (penyebab kolera dan tifus) serta Shigella dysenteriae (penyebab disentri). Di samping itu, pasteurisasi juga dapat memusnahkan bakteri pembusuk yang tidak berspora, seperti Pseudomonas sp, Achromobatcer sp, Lactobacillus sp, Leuconostoc sp, Proteus sp, Micrococcus sp, dan Aerobacter sp, serta kapang dan khamir.

J

ENIS

P

ASTEURISASI High temperature short time [HTST]

•pada suhu 63

o

C selama 30 menit, 71,8

o

C selama 15 detik.

Flash pasteurization

•pada suhu 88

o

C selama 1 detik, 94

o

C selama 0,1 detik, dan 100

o

C selama 0,01 detik.

.

P

ASTEURISASI

M

AKANAN

K

EMASAN

     Makanan dipasteurisasi setelah makanan dikemas.

Pada kemasan gelas, pasteurisasi dengan air panas, meminimalkan resiko thermal shock.

Perbedaan suhu max ant container dengan air adalah 20 o C untuk pemanasan dan 10 o C untuk pendinginan.

Pada kemasan kaleng dan plastik, pasteurisasi menggunakan campuran steam-udara atau air panas , meminimalkan resiko thermal shock.

Makanan didinginkan sampai suhu 40 meminimalkan resiko korosi.

o C, untuk menguapkan air di permukaan, sehingga

P

ASTEURISASI

M

AKANAN

T

IDAK

T

ERKEMAS

  Contoh: susu, jus buah, telur cair, beer, wine Biasa menggunakan plate heat exchanger.

   Beberapa produk memerlukan de-aerasi untuk menghindari perubahan oksidative selama penyimpanan.

Plate heat exchanger terdiri dari serangkaian plate stainless steel tipis yang tersusun vertikal. Plate dirangkai paralel, makanan cair dan media pemanas dipompa melewati rangkaian plate, dengan arah aliran counter current.

E

FEK

P

ASTEURISASI

P

ADA

M

AKANAN

    Menimbulkan perubahan kecil pada zat gizi dan karakteristik sensoris pada sebagian besar makanan.

Pigmen pada produk hewani dan nabati tidak terpengaruh pasteurisasi.

Kehilangan sedikit aroma volatil selama pasteurisasi jus menyebabkan penurunan kualitas.

Pada jus buah, kehilangan vitamin C dan karoten dapat diminimasi dengan de-aerasi.

S

TERILISASI

  Sterilisasi panas adalah suatu unit operasi di mana makanan dipanaskan pada suhu cukup tinggi dan dalam waktu yang cukup lama untuk menghentikan aktivitas mikroba dan enzim.

Sehingga, makanan yang di sterilisasi akan memiliki umur simpan lebih dari enam bulan pada suhu kamar.

2.

3.

4.

5.

W

AKTU

S

TERILISASI

1.

Ketahanan panas dari mikroorganisme atau enzim Kondisi pemanasan pH makanan Ukuran wadah Keadaan fisik dari makanan

M

IKROORGANISME

T

AHAN

P

ANAS

     Mikroorganisme berspora bersifat tahan panas atau dapat hidup pada suhu tinggi.

Clostridium botulinum adalah patogen paling berbahaya .

Dalam kondisi anaerob dalam wadah tertutup dapat tumbuh untuk menghasilkan eksotoksin yang kuat.

Clostridium botulinum hidup di tanah dan karena itu mungkin ditemukan dalam jumlah kecil pada setiap bahan baku yang memiliki kontak dengan tanah.

Clostridium botulinum kemungkinan akan hadir dalam makanan asam rendah.

T

INGKAT

P

ENETRASI

P

ANAS

Panas ditransfer dari uap atau air bertekanan melalui wadah dan ke makanan. Pada umumnya koefisien perpindahan panas sangat tinggi dan bukan merupakan faktor pembatas dalam transfer panas.

Faktor-faktor yang berpengaruh:  Jenis produk   Ukuran wadah Agitasi wadah    Suhu retort Bentuk wadah Jenis kontainer

R

ETORTING

Masa simpan makanan steril sebagian bergantung pada kemampuan wadah untuk mengisolasi makanan sepenuhnya dari lingkungan.

Wadah yang dapat disterilisasi: 1.

2.

Kaleng logam Botol kaca 3.

4.

Kantong fleksibel Nampan kaku

M

ETODE

S

TERILISASI Pemanasan dengan uap jenuh Pemanasan dengan air panas Pemanasan dengan api

P

EMANASAN DENGAN

U

AP

J

ENUH

     Panas latent ditransfer ketika uap jenuh terkondensasi diluar wadah.

Jika udara terjebak di dalam retort, hal ini akan membentuk lapisan tipis yang mengelilingi kaleng & menyebabkan makanan under-processing.

Sehingga penting untuk memindahkan semua udara dari retort dengan memasukkan uap menggunakan prosedur venting. Masalah utama dengan pengolahan makanan padat / viscous adalah laju penetrasi panas yang rendah.

Sehingga menyebab kerusakan zat gizi dan karakteristik sensoris produk yang dekat dengan wadah.

  Untuk meningkatkan laju transfer panas adalah menggunakan wadah yang lebih tipis dan agitasi wadah.

Peningkatan suhu retort juga menurunkan waktu proses, menjaga zat gizi dan kualitas makanan.

  Tetapi jarang digunakan, karena tekanan yg lebih tinggi membutuhkan peralatan pengolahan dan wadah yang lebih mahal.

Setelah sterilisasi, wadah didinginkan dengan semprotan air.

 Uap akan terkondensasi dengan cepat, tetapi makanan mendingin dengan pelan dan tekanan didalam wadah tetap tinggi.

P

EMANASAN DENGAN

A

IR

P

ANAS

   Makanan diproses dalam wadah gelas / kantong flexibel menggunakan air panas dengan udara over-pressure.

Wadah gelas lebih tebal daripada kaleng logam & memiliki konduktivitas thermal yang lebih rendah, menghasilkan penetrasi panas yang lebih lambat & waktu proses yang lebih lama, beresiko thermal shock yang tinggi.

Kantong flexibel berbahan lebih tipis, menyebabkan overheating pada produk yang dekat dinding wadah minimum.

P

EMANASAN DENGAN

A

PI

  Suhu 1770 o C , memungkinkan laju transfer panas yang tinggi.

Waktu pengolahan yang singkat dan kualitas makanan yang tinggi, serta menurunkan konsumsi energy 20% dibanding dengan pengalengan konvensional.

U

LTRA

H

IGH

T

EMPERATURE

(UHT)

 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.

A

LAT

UHT  Direct system : steam injection dan steam infution  Indirect system : plate heat, turbular heat, dan scraped surface heat exchangers  Other system : microwave, dielectric, ohmic, dan radiasi

EFEK UHT

KERUSAKAN PIGMEN  Daging: oksimioglobin menjadi metmioglobin (merah menjadi coklat) Pencegahan dengan penambahan nitrit  Reaksi Maillard dan karamelisasi  Klorofil menjadi pheophitin (hijau menjadi hijau kusam)  Antosianan berinteraksi dengan ion logam: kusam  Karoten: pengaruh kecil

3. PERUBAHAN FLAVOR  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

H OT FILLING   Hot-filling adalah teknik proses termal yang banyak diterapkan untuk produk pangan berbentuk cair, seperti saus, jam, dan sambal. Dari segi tujuan proses, hot-filling banyak dilakukan untuk produk pangan yang memiliki pH rendah (pangan asam/diasamkan) untuk tujuan pasteurisasi. Pengertian hot-filling adalah melakukan pengemasan bahan dalam kondisi panas setelah proses pasteurisasi ke dalam kemasan steril (misalnya botol atau gelas jar), lalu ditutup rapat (hermetis) dan didinginkan.

  Biasanya proses hot-filling dikombinasikan dengan teknik pengawetan lain, misalnya penambahan gula, garam, bahan pengawet atau pendinginan. Di antara produk pangan yang dapat diproses dengan hot-filling adalah saus, sambal, jem, dsb.

Thank You