Rekayasa dan Optimasi Proses Proses Thermal

REKAYASA DAN OPTIMASI
PROSES
PROSES THERMAL
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.

BLANCHING
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.

TUJUAN
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 pun akan inaktif dan tidak
mempengaruhi perubahan mutu produk selama
penyimpanan

PASTEURISASI
Proses pasteurisasi adalah suatu proses
pemanasan yang suhunya relatif cukup rendah
(umumnya dilakukan pada suhu di bawah 100oC)
 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 (penyebab kolera dan tifus) serta
Shigella dysenteriae (penyebab disentri).
 Di samping itu, pasteurisasi juga dapat
memusnahkan bakteri pembusuk yang tidak
berspora, seperti Pseudomonas, Achromobater,
Lactobacillus, Leuconostoc, Proteus, Micrococcus
dan Aerobacter serta kapang dan khamir.

JENIS PASTEURISASI
High temperature short time [HTST]
pasteurization, yaitu pada suhu 73o C selama 15
detik.
 Flash pasteurization, yaitu pada suhu 85oC-95oC
selama 2-3 detik.

STERILISASI KOMERSIAL
Pengertian steril absolut menunjukkan suatu
kondisi yang suci hama, yaitu kondisi yang bebas
dari mikroorganisme.
 Pada proses sterilisasi produk pangan, kondisi
steril absolut sulit dicapai, karena itulah
digunakan istilah sterilisasi komersial atau
sterilisasi praktikal.
 Sterilisasi komersial yaitu suatu kondisi yang
diperoleh dari pengolahan pangan dengan
menggunakan suhu tinggi dalam periode waktu
yang cukup lama sehingga tidak ada lagi
terdapat mikroorganisme hidup.

Pengertian ini menunjukkan bahwa bahan pangan
yang telah mengalami proses sterilisasi mungkin
masih mengandung spora bakteri (terutama bakteri
non-patogen), namun setelah proses pemanasan
tersebut spora bakteri non-patogen tersebut
bersifat dorman (tidak dalam kondisi aktif
bereproduksi), sehingga keberadaannya tidak
membahayakan kalau produk tersebut disimpan
pada kondisi normal.
 Sterilisasi komersial atau stabilitas penyimpanan
adalah kondisi bebas dari mikroba yang dapat
berkembang biak dalam makanan pada kondisi
penyimpanan atau distribusi yang normal tanpa
bantuan pendingin.

Pada produk steril komersial yang berasam
rendah, terdapat resiko keamanan pangan yang
cukup tinggi.
 Pada kondisi penyimpanan normal tanpa
pendinginan, pangan berasam rendah yang
belum mencapai kecukupan proses steril
komersial akan beresiko ditumbuhi mikroba.
 Spora yang tertinggal di dalam makanan
tersebut dapat bergerminasi kembali dan
menyebabkan kebusukan atau kerusakan
makanan.
 Penggunaan suhu yang tinggi pada proses
sterilisasi produk pangan secara berlebihan,
memungkinkan terjadinya kerusakan nilai gizi
maupun organoleptik produk pangan



Bahan pangan harus dipanaskan secara cukup
(pada suhu yang cukup tinggi dan waktu yang
cukup lama) untuk memastikan bahwa
kondisi steril komersial telah tercapai.
Pangan yang telah disterilisasi komersial
harus dikemas dan ditutup dengan
menggunakan wadah yang hermetik atau
kedap udara (seperti kaleng, gelas, alumnium
foil, retort pouch, dll), sehingga mampu
mencegah timbulnya rekontaminasi setelah
produk tersebut disterilkan.
Spora bakteri umumnya mempunyai ketahanan
panas yang lebih tinggi daripada sel
vegetatifnya. Karena itulah, proses pemanasan
pada sterilisasi komersial bertujuan untuk
menginaktifkan spora bakteri, terutama spora
bakteri patogen yang tahan panas.
 Kondisi proses sterilisasi komersial tersebut
sangat tergantung pada berbagai faktor, antara
lain kondisi produk pangan yang disterilisasikan
(nilai pH, jumlah mikroorganisme awal, dll),
jenis dan ketahanan panas mikroorganisme yang
ada dalam bahan pangan, karakteristik pindah
panas pada bahan pangan dan wadah (kaleng),
medium pemanas, dan kondisi penyimpanan
setelah sterilisasi.

Produk pangan yang telah mengalami sterilisasi
dikemas dengan kemasan yang kedap udara
untuk mencegah terjadinya rekontaminasi.
 Kondisi pengemasan kedap udara ini
menyebabkan terbatasnya jumlah udara
(oksigen) yang rendah, sehingga mikroorganisme
yang bersifat obligat aerob tidak akan mampu
tumbuh pada produk pangan tersebut.
 Namun yang perlu diperhatikan adalah
mikroorganisme (terutama spora) yang bersifat
fakultatif atau obligat anaerob yang akan
mampu menyebabkan terjadinya kebusukan.

Produk pangan dikatakan sudah steril komersial
apabila:
(a) produk telah mengalami proses pemanasan
lebih dari 100 oC;
(b) bebas dari mikroba patogen dan pembentuk
racun;
(c) bebas mikroba yang dalam kondisi
penyimpanan dan penanganan normal dapat
menyebabkan kebusukan;
(d) awet (dapat disimpan pada kondisi normal
tanpa refrigerasi).
KEUNTUNGAN KONDISI ANAEROBIK
Dapat mengurangi reaksi oksidasi yang mungkin
terjadi baik selama pemanasan maupun selama
penyimpanan setelah diproses.
 Untuk mempertahankan kondisi anaerobik ini,
bahan pangan perlu dikemas dalam kemasan
kedap udara (hermetis) seperti kaleng, gelas,
kantong plastik atau alumunium foil.

BERDASARKAN PROSESNYA, STERILISASI DAPAT
DILAKUKAN DENGAN METODE SEBAGAI BERIKUT:
(1) Proses pengalengan konvensional, dimana
produk dimasukkan dalam kaleng, lalu ditutup
secara hermetis, dan setelah itu produk dalam
kaleng dipanaskan/disterilisasikan dengan
menggunakan retort. Setelah kecukupan panas
yang diperlukan tercapai, produk dalam kaleng
tersebut didinginkan.
(2) Proses aseptis, yaitu suatu proses dimana
produk dan kemasan disterilisasi secara
terpisah, kemudian produk steril tersebut
diisikan ke dalam wadah steril pada suatu
ruangan yang steril.
HOT-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