14 minuman karbonatasi

I4. SOFT DRINK
Soft drink : familiar untuk minuman di Amerika.
Soda pop atau pop
Soft
: Untuk membedakan dengan minuman keras atau
mengandung alkohol
Soft drink : Secara umum adalah minuman berkarbonatasi,
tetapi tidak selalu mengandung pemanis, asam
dan flavor
Sejarah : J. Priestley ( Inggris)
Tahun 1772 : Melarutkan CO2 dalam air→ menyegarkan
Tahun 1806 : B. Silliman ( Amerika) → menjual air soda dalam
botol
Tahun 1886 : J.S. Pemberton menemukan cola drinks :
ekstrak dari African kola nut
Tahun 1893 : Hires : menemukan Root Beer
Jenis dan komponen soft drink
Jenis
Cola
Flavor
color
Sugar
Acid (%)
CO2
Ekstrak cola, Caramel
11 – 13
Fosfat
3,5
lime oil, spice
oil, caffein
Orange
Oil of orange, Yellow
12 – 14
Citric
1,5 – 2,5
orange juice
Ginger dle
Ginger root,
Caramel
7 – 11
Citric
4,0 – 4,5
oil ginger, lime
oil
Root Beer
Oil of winter Caramel
11 – 13
Citric
3
green, vanilla,
nutmeg,clove
s or anise
Grape
Metilantranila Amarinth dan 11 – 13
Tortoric
1 – 2,5
t, oil of
brilliant blue
cognac, juice
dari grape
Volume CO2 : ekuivalen dengan yang terlarut pada (1 atm) 15 lb/inci2 suhu 60⁰F
Proses karbonatasi :
1. Post mix :
Pencampuran dalam kemasan
air
cooling
karbontasi
Syrup akhir
Filling
penutupan
m
Agitasi
Inspeksi
*Air sudah melalui deaerator
Pengepakan
2. Premix
Air
Syrup akhir
Pencampuran
colling
karbonatasi
Filling
penutupan
m
Inspeksi
Pengepakan
Carbo – cooler
Karbonatasi : proses pelarutan CO2 dalam minuman
Populer
: rasa unik, memberikan efek “sparkling” memberi/menambah
semangat, menghambat petumbuhan mikroorganisme
Sifat CO2 :
Tidak berbau
Tidak berwarna
Non toxic
Pada konsentrasi tinggi berbau tajam → efek soft drinks
Sumber CO2 :
1. Pembakaran senyawa/bahan yang mengandung karbon misal : arang,
minyak, gas ( dari rantai hidrokarbon)
CH4 + Ca + 2 O2 → CO2+ 2 H2O
2.Pemanasan batu kapur
CaCO3 + panas → CaO + CO2
3. Proses fermentasi yang menghasilkan alkohol dan CO2
C6H12O6 + yeast → 2 C2H5OH + CO2
4. Dari hasil reaksi kimia
CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2 + H2O
Hasil dari proses 1 dan 2 tidak murni bercampur dengan N2 dan produk hasil
pembakaran lainnya, dipisahkan CO2 diabsorbsi dengan absorben (sodium
carbonat atau monoethanolamine). CO2 dari proses 3 dan 4 relatif murni,
namun semua harus melalui : proses pemurnian CO2 → :
Proses pemurnian CO2 :
 Pembersihan dengan air
 Perlakuan kimiawi untuk menghilangkan sulfur
 Penghilangan rasa → dengan kimiawi tau karbon aktif
 Pengeringan → penghilangan air
Sifat fisik dan kimia CO2 :
 CO2 murni tak berwarna dan mempunyai bau tajam
 0,03% dari udara
 Berat 1,5 kali berat udara
 Pemadam kebakaran
 CO2 kering relatif stabil dan inert
 Pada suhu tinggi dapat bereaksi dengan senyawa kimiawi tertentu
 Pada suhu > 1200⁰F terpecah menjadi CO + O2
 Larut dalam air membentuk asam karbonat → larutan kimia aktif →
bersifat asam → pH 3,2 – 3,7
CO2 terdapat dalam 3 wujud
1. Padat (dry ice) suhu ≤ - 110⁰F
2. Cairan, suhu – 110 -32⁰F
3. Gas pada suhu kamar. P = 1 atm yang mempengaruhi
adalah suhu dan tekanan
CO2 diberi tekanan dan suhu didinginkan : cair →
didinginkan cepat → padat
→ setiap kenaikan 1 atm (15 psia) pada suhu yang sama,
volume CO2 yang terlarut dalam air naik 1 volume
Prinsip karbonatasi :
 CO2 larut dalam air dingin
 Relatif tidak larut pada air panas
 Kelarutan naik jika tekanan CO2 naik
 Mengikuti hukum henry
Kelarutan CO2 pada suhu yang sama tergantung pada
tekanan
Tekanan equilibrium :
Tekanan dimana jumlah gas CO2 yang meninggalkan adalah
sama dengan jumlah gas larut. Dalam kondisi tersebut :
campuran gas cairan stabil
→ bila tutup botol dibuka : tekanan diluar cairan turun →
spontan CO2 keluar
Pengukuran karbonatasi
→ derajat karbonatasi = “ volume “
Inggris
: “Volume Bunsen”
: volume gas yang terlarut pada P=1 atm suhu
0⁰C (32⁰F)
USA : “volume osewald” pada P = 1atm tetapi pada suhu
yang berbeda (60⁰F)
Eropa : g/l ; volume Bunsen = 1,96 g/l CO2
Faktor – faktor yang menentukan derajat
karbonatasi :
•Tekanan sistem
•Suhu cairan
•Lama kontak antara cairan dengan CO2
•luas kontak antara cairan dengan CO2
•tingkat penerimaan cairan terhadap CO2
•keberadaan campuran gas yang lain →
design karbonator
Minuman berkarbonatasi
Color &
flavor
Asam
pengawet
Gula
Air
Pembuatan
sirup
Pengolahan
air
Sirup akhir
Pencampuran
Botol
Pencucian
Deaerasi
Carbonatasi
Pengisian
Penutupan botol
Pemanasan
air hangat
Pelabelan
Soft drink
•Warna dan flavor dicampur → dilarutkan + bahan pembantu untuk
meningkatkan kelarutan
CO2
• Warna dan flavor dicampur → dilarutkan + bahan pembantu
untuk meningkatkan kelarutan
Cara :
1. Menganti gliserin dengan propylene glikol atau alkohol
sebagai pelarut flavor oil
2. Ganti pencampur warna dengan bahan yang mempunyai
kelarutan tinggi
3. Kurangi ketajaman flavor
4. Masukkan sebagian warna pada sirup
5. Gunakan warna gelap dapat digunakan lebih sedikit
Pemakaian asam askorbat :
→ Masalah kehilangan warna
• Jika sebagai sumber vitamin :
1. Tidak ada “delay” pembotolan
2. Hindari sinar langsung
3. Hanya jika umur simpan sudah tidak diketahui dengan pasti
• Jika sebagai “scavenger”
1. Kurangi head space sehingga tidak lebih dari 10 mg asam
askorbat/botol
2. Ganti dengan glukosa oksidase-katalase sebagai oxygen
scavenger
• Gula kristal dilarutkan dalam air hingga 67⁰brix, difiltrasi dengan
cartridge system, disterilisasi dengan UV lamps
- Penyimpanan pada suhu terkendali
• HFGCS
- Viskositas tinggi → cenderung mengkristal → pelindung suhu
• Sistem pencampuran : dengan pengadukan → halus → tidak
terjadi pelarutan udara aerasi
Jenis alat pencampur sirup :
1. High shear mixer
• Meningkatkan stabilitas
2. Liquid jet mixer
• Homogenisasi warna
• Air → water treatment → deaerasi
 Penghilangan udara
Sirup disimpan dalam kondisi dingin tujuan :
1. Memaximumkan stabilitas minuman
berkarbonatasi
2. Mendukung keseragaman produk akhir
3. Mengurangi tekanan minuman saat pengisian
pada botol
Deaerasi :
1. Udara memacu perubahan flavor
2. Memacu pertumbuhan mikroorganisme
3. Mengurangi jumlah CO2 terlarut
4. Jika udara tidak larut → cenderung membawa
CO2 → lepas
5. Korosi pada tutup botol → warna yang tidak
dikehendaki
Contoh Formula soft drink
Komponen
Jumlah
Densitas
Refratometer
faktor
RC
Larutan
gula
benzoat
51,6 l
1,3313
67
68.7kg
46,00
0,07 kg
-
100
0,07kg
0,07
sacarin
0,07 kg
-
100
0,09kg
0,09
voring
1l
0,422
24
0,92kg
0,24
caramel
5,0l
1.21
83
6,05kg
4,15
Asam sitrat
1,8 kg
-
87,7
1,8kg
1,58
940
0,9472
0
938 kg
0
total
1000 l
1015,6
52,13
Densitas =
= 1,0156
= 1,018
Spesifik gravity =
RSS (refractometric soluble solid)
RSS =
= 5,13⁰ brix
FORMULASI PRODUK
Soft drink secara umum terdiri dari (selain air)
• Pemanis + asam
• Flavoring –carbonatasi – pewarna
• Pengawet
• Fruit /sari buah
• Food additives
4 langkah formulasi
1. Identifikasi
2. Development 2 proving
3. Implementations
4. Refinement and optimation
Formula yang diterima :
1. Air
2. Pemanis
• Nutritive
• Nonnutritive
3. Asam
• Takam (sharpness)
• Bite
• Brightness
4. flavor
5. color
• Artificial
• Natural
• Nature identical
6. Sodium benzoat
 Potasium sorbat
7. Carbonatasi
8. Fruit material
 Juice
 Comminute
 Dcionised fruit material
= fruit extract
9. Caffeine
 Cola drink
10. Quinine
 Natural bitter
11. Vitamin dan mineral
 Vitamin C
 A,C,E kombinasi (vitamin A,C san E)
 vitamin B
 Ca – Efek flavor mouthfeel
 Fe – efek pada flavor → metalicafter teste
* Merugikan pda konsentrasi tinggi
Artificial color :
Granula
Konsistensi tinggi
Dilarutkan dalam air panas
Stabilitas bagus pada asam
Warna cerah
Natural color :
Diekstraksi dari bahan alami
biasanya stabilitas lebih rendah
Nature identical color
a. β karoten
 Tidak larut dalam air
 Membentuk emulsi→ keruh
 Digunakan pada orange drink → lebih tajam
b. Caramel
 Diperoleh dari pemanasan gula → coklat – pada
alkali
 Pada produk cola drink
 Sangat stabil, jernih, intensitas tinggi
12. Pengawet
 Mengendalikan mikroorganisme
• Sulfur dioxide
 Pada minuman berkarbonatasi tidak digunakan