TEKNOLOGI PROSES THERMAL Oleh : Anis Syauqi I. PROLOG • Thermo Panas “suhu tinggi” diatas suhu maksimal yang dapat ditoleransi oleh mikroorganisme / spora • Bakteri vegetatif dan spora ( spora lebih tahan panas dibanding sel vegetatif ) BAHAN PANGAN / OLAHAN HASIL PERKEBUNAN ( PENGALENGAN ) • Nabati • Hewani • Mikrobia KONSUMEN JARAK DAN WAKTU MUDAH RUSAK • Fisik : memar, lecet, luka • Kimia : komposisi bahan • Biologi : serangga, mikroba • DIJAGA SUPAYA NILAI GIZI TINGGI , DGN CARA : 1. Penanganan pasca panen 2. Pengolahan suhu rendah 3. Pengolahan penambahan bhn pengawet 4. Pengolahan penurunan Aw ( pengeringan ) 5. PENGOLAHAN SUHU TINGGI 6. Pengolahan Irradiasi Suhu tinggi : suhu yang > dari suhu max pertumbuhannya KISARAN SUHU MIKROBIA oC Jenis m.o Minimum Optimum Maksimum THERMOFIL 40 – 45 55 – 75 60 – 90 MESOFIL 5 – 15 30 – 45 35 – 47 PSIKROFIL -5 s/d 5 12 – 15 15 – 20 • Bahan makanan umumnya mempunyai : Nutrien ( KH, Lemak, protein, vitamin, dll) Mikrobia ( patogen ) Enzim Adanya HEAT / THERMAL PROCESSING : 1. Bahan makanan tetap memiliki mutu yg tinggi ( Gizi & organoleptik ) 2. Mengeliminir mikrobia Log T ˚C Time KERUSAKAN MAKANAN KALENG A. KESALAHAN PROSES ( THERMAL ) “Under process” ( pelaksanaan proses, % kerusakan 2 s/d 26 % ) SEBAB : Jumlah panas / energi yg diberikan pada bahan pangan belum mencukupi atau belum memenuhi persyaratan proses thermal ( Fo) : Berapa T˚ dan T’ JANGAN ADA ; Clostridium botulinum ( Racun ) B. SUHU PENDINGIN setelah proses thermal ( sterilisasi ) Bahan pangan harus segera didinginkan agar tidak terjadi “OVER HEATING” Harus turunkan suhu sampai 37 s/d 45 ˚C C. SELISIH WAKTU ANTARA PENUTUPAN KALENG DENGAN WAKTU STERILISASI TERLALU LAMA produk akhir nampak steril, tetapi bagian dalam / isi menunjukkan gejala kerusakan Insipient spoilage D. KEBOCORAN KALENG Jika penutupan kaleng tidak rapat ( hermetis) selama proses pendinginan, mikrobia yang terdapat pada air pendingin akan masuk kaleng dan menyebabkan kerusakan KERUSAKAN MAKANAN KALENG KENAMPAKAN LUAR KALENG a. Flat permukaan kaleng nampak kukuh dan datar b. Flipper permukaan kaleng nampak datar, tetapi jika ditekan ( dgn jari )maka permukaan yang lain akan cembung. Dan bila permukaan cembung ini ditekan lagi, mk permukaan menjadi datar. c. Springer Permukaan kaleng bersifat cembung permanen, jika dilakukan penekanan akan cembung pada permukaan yg lain d. soft- swell kedua permukaan kaleng cembung, jika dilakukan penekanan dapat sedikit ke dalam e. Hard – swell tetap cembung II. DESTRUKSI MIKROBIA OLEH PANAS • Jika mo mendapat perlakuan thermal diatas suhu maximum yg dpt ditoleransi mo rusak (destruksi ) Kerusakan mo akibat panas disebabkan : 1. Membran sel mo rusak, membran sel penting untuk pengatur transportasi nutrient 2. DNA rusak pusat pengendali act. Mo 3. Enzim , protein terdenaturasi, mk act enzim berhenti shg metabolisme terganggu. Faktor yg berpengaruh dalam resistensi mo oleh panas : 1. Umur dan Jenis mo a. fase Lag relatif tahan panas b. fase Log sangat peka thd panas c. fase stat tahan panas Secara umum B > J > Y ( sel vegetatif ), spora tahan panas 2. Keadaan fisiologis spora > vegetatif 3. Komposisi media pertumbuhan media yg lengkap akan memberikan ketahanan mo akibat panas ( sumber C, N, Vit, mineral ) 4. Komposisi media pemanas larutan garam ≠ susu ≠ juice 5. Waktu & suhu pemanasan bervariasi Proses Thermal bertujuan : 1. Eliminir mo dalam Bahan Makanan (BM) menimbulkan kerusakan ( spoilage ) menimbulkan keracunan ( poisoning ) 2. Mempertahankan mutu BM ( gizi & organoleptik ) 3. Optimalisasi tingkat kemasakan Faktor – faktor dlm proses thermal 1. SUHU PEMANASAN 2. WAKTU PEMANASAN SUHU & WAKTU PEMANASAN Apakah sudah cukup proses thermalnya. Dept Perindustian/ POM Depkes Ceking “ Biological Confirmation of Thermal Process = “Tes Kecukupan Proses Thermal” Skedul Proses Thermal 1. Retort uap air bertekanan ( otoklaf) 2. Produk 3. Waktu 4. Suhu 5. Syarat lain Biasanya pabrik melaksanakan proses thermal = operating process T’ ( waktu ) pemanasan lebih lama Pada suhu diatas suhu max yg dpt ditolelir oleh mo Derajat kerusakan / kematian spora bakteri oleh panas 250 F Waktu (menit ) Jml sel masih hidup Jml sel mati Jml yg mati total JUMLAH (%) 0 1.000.000 0 0 0 1 100.000 900.000 900.000 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 10 90 999.990 99,999 6 1 9 999.999 99,9999 7 0,1 dst dst dst 8 0,01 dst dst dst Pada menit pertama tjd kematian sel sebesar 900.000 atau sebanyak 90 % dr seluruh sel awal. Pada menit berikutnya 90 % dr spora yg masih hidup sebesar 100.000 mengalami kematian sebanyak 90.000. JADI JML % SPORA YG MATI PER MENIT ADALAH TETAP YAITU 90 % Jumlah spora yang terbunuh secara drastis yaitu 10 x nya atau 1 Log / menit Atau : Laju kematian spora berlangsung scr tetap dan jumlahnya yang masih hidup dipengaruhi jumlah spora awal Laju kematian spora “D value “ (Decimal Reduction Time ) D value : waktu yg diperlukan unt mengurangi jml spora/bakteri sebanyak 90% atau 1 Log cycle. KESIMPULAN : PROBABILITAS SEL YANG HIDUP SELALU ADA STERILISASI ABSOLUT TIDAK PERNAH ADA Maka dikenal 12 D Faktor –faktor pada nilai D value: 1. Jenis m.o 2. pH media 3. Umur m.o (fase pertumbuhan ) 4. Suhu 5. Media produksi / pertumbuhan 6. Media pemanas • Z value : besarnya/jml suhu yg dibutuhkan unt menurunkan sebesar 1 Log cycle D