1

PENGEMASAN ASEPTIS

• Pengemasan Aseptis adalah :

pengemasan bahan dalam satu wadah

yang harus memenuhi 4 syarat :

1. Produk harus steril

2. Wadah pengemas harus steril

3. Lingkungan tempat pengisian produk ke

dalam wadah harus steril

4. Wadah pengepak harus rapat untuk

mencegah kontaminasi

Prinsip pengemasan aseptis :

• Bahan pangan yang dikemas dan bahan kemasan harus

bebas dari mikroorganisme perusak ketika bahan

pangan tersebut dikemas produk pangan yang

dikemas merupakan produk yang steril.

Kemasan harus bebas dari mikroorganisme patogen dan

toksin, dan mikroorganisme penyebab kerusakan tidak

dapat berkembang.

Umur Simpan Menjadi > panjang

PENGGUNAAN KEMASAN ASEPTIS

• Dimulai tahun 1917 paten pengalengan aseptis

• Tahun 1919 dikenalkan produk kemasan aseptis di London

• Berkembang tahun 1962 mesin

pengemas aseptis untuk kemasan fleksibel

• Digunakan untuk bahan pangan dan obat-obatan

• Bahan pangan yang dikemas dengan kemasan aseptis : makanan cair (susu dan sari buah yang berasam rendah)

2

Persyaratan keberhasilan Proses Aseptis

- Peralatan yang dapat disterilkan

- Produk steril secara komersial

- Kemasan yang steril secara komersial

- Ruang steril dalam mesin pengemas, tempat

pengisian produk steril ke dalam kemasan steril

dan penutupan secara hermatis

- Monitoring dan pencatat faktor-faktor kritis

PROSES ASEPTIS

• Produk dan wadah distrilisisasi secara

terpisah

• Pengisian produk ke dalam wadah dalam

lingkungan steril

PROSES ASEPTIS……

Produk steril dengan umur

simpan panjang

Sterilisasi produk dengan Sistem alir

(UHT= Ultra High Temperature) Yaitu pemanasan dengan suhu yang sangat tinggi

(135-150oC) selama 2-5 detik

Prinsip : kenaikan suhu secara cepat untuk mencapai

suhu mendekati 150°C

Jenis sistem UHT :

1. Sistem Pemanasan Langsung ada kontak

langsung medium pemanas (uap panas) dengan

produk.

2. Sistem Pemanasan Tidak Langsung medium

pemanas tidak kontak langsung dengan produk

Sistem Pemanasan Langsung

1. Cara injeksi uap = uap panas disuntikkan

ke dalam produk, suhu

uap 140-146°C, waktu

tinggal 4 detik

2. Cara infusi = produk diinfusikan ke dalam

aliran uap panas

Uap panas

Produk

INJEKSI

Produk

Produk

Uap panas

Gambar 1. Proses pemanasan UHT dengan sistem langsung

Cara Injeksi Cara Infusi

Sistem Pemanasan Tidak

Langsung ada 3 cara:

1. Heat exchanger tipe konvensional,

berupa lempengan/plate

2. Tipe saluran/tubular

3. Scraped Surface Heat exchanger

3

Produk Uap Panas

Produk

TIPE PLAT

Produk

Uap Panas

TIPE TUBULAR

Proses pemanasan UHT dengan sistem tidak langsung Tubular Sterilizer

Waktu yang dibutuhkan untuk sistem UHT < dari sterilisasi konvensional di dalam wadah.

150

100

50

30 60 90 120

LANG SUNG TIDAK

LANGSUNG

Su

hu

(oC

)

Waktu (detik)

150

100

50

30 60 90 120

Waktu (detik)

Su

hu

(oC

)

a. Sterilisasi UHT b. Sterilisasi dalam wadah

Gambar 3. Hubungan antara suhu dengan waktu

PROSES PENGEMASAN ASEPTIS

• Pada sistem pengemasan aseptis, sterilisasi wadah lebih bervariasi (tergantung wadahnya).

Tabel 1. Berbagai cara sterilisasi wadah pengemas

Cara Sterilisasi Aplikasi

Udara panas Wadah metal

Udara panas (kering) Wadah metal/komposit

H2O2 panas Wadah plastik, foil berlaminasi

Kombinasi H2O2/sinar ultra violet

Wadah plastik (karton/kemas bentuk)

Etilen Oksida Wadah gelas dan plastik

Panas dari proses koekstruksi Wadah Plastik

Radiasi Wadah plastik yang sensitif terhadap panas

Keuntungan dan kelemahan cara sterilisasi :

Cara Sterilisasi Keuntungan Kelemahan

Uap/udara panas Dihasilkan suhu tinggi pada tekanan atmosfir

Mikroorganisme > tahan dibanding pada uap jenuh

H2O2 Cepat dan efisien Residu peroksida

Radiasi Baik untuk wadah yang sensitif terhadap panas

Mahal, lokasi terbatas

• Proses sterilisasi kemasan oleh Tetra Pak® menggabungkan H2O2 dengan sinar ultraviolet tdd 2 tahap :

Tahap I : bahan kemasan berupa kotak karton berlaminasi (tdd kotak karton yang diberi plastik tipis dan dilapisi dengan aluminium foil) dilewatkan pada bak berisi H2O2 (derajat sterilisasi tergantung waktu dan suhu)

Misal : waktu 6.5 detik, konsentrasi H2O2 30% dan suhu 65oC, atau 5 detik pada suhu 76oC.

Tahap II : bahan kemasan dikeringkan dengan udara panas untuk menghilangkan sisa H2O2

Sinar UV diberikan setelah kemasan dikeringkan

(Sinar UV lebih efektif untuk membunuh mikroorganisme patogen dalam keadaan kering daripada dalam keadaan basah)

4

Typical Composition of Tetra Pak

Aseptic Cartons

• Tetra Pak aseptic cartons are made of three basic materials that together

result in a very efficient, safe and light-weight package. Each material

provides a specific function

Source: www.gpap.ca

Proses aseptis tradisional :

• Peroksida disemprot ke bahan atau mengkondensasikan gas peroksida ke permukaan bahan kemasan

• Konsentrasi peroksida : 2% dalam waktu 2-4 detik

• Bahan kemasan yang masih basah dan mengandung H2O2 diberi sinar UV

• Kemasan dikeringkan dengan udara panas untuk menghilangkan sisa H2O2

• Metode pengemasan yang dapat digunakan untuk pengemasan aseptis :

1.Film and seal

2.Form, Fill and Seal

3.Erect, Fill and Seal

4.Thermoform, Fill and Seal

5.Blow Mold, Fill and Seal

5

Different types of Closures • Multiple “Opening” options were also available beyond the punch hole and

straw option.

Slim Cap opening

Simply Twist

Screw Cap

Twist Cap Stream Cap

Rangkaian Proses Pengemasan Aseptik

• Contoh pada karton dengan sistem Form Fill – Seal vertikal.

kertas karton dalam gulungan, melalui roller untuk menghilangkan kusut

diberi tanggal

dilaminasi plastik pada satu sisinya

dibentuk silinder yang menyelubungi pipa pemasukan produk

bagian bawah diseal

diisi produk

bagian atas diseal bersamaan dengan seal bagian bawah karton di atasnya.

dipotong dan dibentuk

Aseptic Processing and Packaging

1.Metal and Rigid Containers Sterilized by Heat

a. Steam metal containers

b. Hot air Composite Can

Dole Canning systems

Drum fillers, e.g. Scholle, PranRica

Dole hot air system

2.Webfed paperboard sterilized by H2O2 Tetra Pak (Brik Pak)

International Paper

3.Preformed paperboard containers Combibloc

LuquiPak

4.Preformed Rigid plastic containers Metal box AsePack

Gasti

Crosscheck

5.Thermoform-fill-seal Benco Asepack

Bosch Servac

Conoflast

Thermoforming USA

6.Flexible Plastic containers

a. Bag-in-box type

b. Pouches

c. Blow - moulded

Scholle Liqui Box

Asepak

Prepac

Prado pak

Inpaco

Bottlepack

Serac

ALP

Classification of Aseptic filling and Packaging Systems

CATEGORY EXAMPLES OF SYSTEMS

Aseptic Filling Machine

6

Popular Aseptic Packs

Aseptically filled Consumer Packages

– Bags and Pouches

– Bottles and Jars

– Carton Boxes:

– Composite Cans

– Cups and Trays

– Metal Cans

– Plastic Cans

Typical packaging applications

• Fruit Juices, concentrates, purees

• Tomato Products

• Milk and Cream

• Coconut Products

• Jam

Source: www.tradeget.com

PENGUJIAN KEMASAN ASEPTIK

Tes pengujian kemasan aseptik :

1.Test elektrolit : menguji adanya kebocoran kemasan,

dengan larutan elektrolit (jika bocor timbul

arus listrik)

2.Test tekanan : mendeteksi kebocoran dengan injeksi gas

menggunakan pompa ke dalam kemasan

yang dicelup dalam air. Jika bocor terjadi

gelembung dalam air.

3.Test mikrobiologi : deteksi kontaminasi mikroba dan menguji

efektivitas sterilan.

EFEKTIVITAS STERILISASI

• Pengujian efektivitas sterlisasi tdd:

1. Pengujian efektivitas sterilisasi produk

2. Pengujian efektivitas sterilisasi wadah pengemas

3. Pengujian Efektivitas sterilisasi proses/lingkungan pengisian produk ke dalam wadah dan proses penutupan.

• F/ untuk mengetahui apakah proses sterilisasi sudah memenuhi persyaratan.

• Pengujian menggunakan spora bakteri tahan panas yaitu yang tahan terhadap suhu pemanasan 100oC selama 10 menit.

EFEKTIVITAS STERILISASI………….

• Tabel 2. Spora bakteri yang digunakan dalam pengujian efektivitas

sterilisasi.

Cara Sterilisasi Spora bakteri penguji

Uap panas Bacillus stearothermophillus 1517 B.polymyxa

Udara panas B.stearothermophillus 1515 B.subtilis

H2O2 + panas atau + lain-lain

B.subtilis A B.subtilis (globigii)

Radiasi B.subtilis

EFEKTIVITAS STERILISASI………….

• Cara pengujian terhadap produk:

Produk diinokulasikan dengan spora bakteri

Disterilisasi dengan cara seperti yang diterapkan dalam proses

Pengisian ke dalam wadah steril

Penutupan seperti cara yang diterapkan dalam proses aseptis

Produk diinkubasi untuk melihat pertumbuhan bakteri

Jumlah bakteri yang hidup dihitung dengan metode MPN (most probable number) atau dengan metode TPC (Total Plate Count)

7

Produk

Inokulasi Spora Bakteri

STERILISASI ????

PENGISIAN & PENUTUPAN ASEPTIK

Wadah Steril

Inkubasi

Pertumbuhan ??

Diagram alir pengujian efektivitas sterilisasi terhadap produk

EFEKTIVITAS STERILISASI………….

• Cara pengujian efektivitas sterilisasi wadah :

sama seperti pengujian efektivitas sterilisasi produk

Inokulasi bakteri dilakukan terhadap wadah pengemas.

Wadah pengemas

Inokulasi spora bakteri

Sterilisasi ??

Pengisian & Penutupan Aseptik

Inkubasi

Pertumbuhan

Produk Steril

Diagram alir pengujian efektivitas sterilisasi wadah kemasan

EFEKTIVITAS STERILISASI………….

• Cara pengujian efektivitas sterilisasi dalam pengisian dan penutupan secara aseptis :

kepingan alumunium berperekat yang telah diinokulasikan dengan spora bakteri dilekatkan pada sistem pengisian aseptis (aseptic filler)

Siklus pengisian dan penutupan dilakukan seperti biasa

Kepingan aluminium dimasukkan ke dalam medium pertumbuhan

Diinkubasi untuk melihat adanya pertumbuhan

Kepingan Aluminium Berperekat

Inokulasi

Dilekatkan pada Filler Aseptik

Siklus Sterilisasi ??

Dimasukkan medium

Inkubasi

Pertumbuhan ??

Diagram alir pengujian efektivitas sterilisasi sistem pengisian dan penutupan

EFEKTIVITAS STERILISASI………….

jumlah spora awal

Efektivitas sterilisasi = log

jumlah spora setelah disterilisasi

Misal : jumlah spora awal = 1010, setelah disterilisasi jumlah spora yang hidup = 10, maka efektivitas sterilisasi = log 1010/10

= 9

Dalam sistem UHT efektivitas sterilisasi harus = 12 jika digunakan bakteri B.subtilis atau = 8 jika digunakan B.stearothermophillus.

8

Keuntungan Kemasan Aseptik

1. Mencegah penyimpangan rasa akibat panas atau interaksi dengan wadah

2. Mutu produk konstan

3. Warna dapat dipertahankan

4. Kerusakan vitamin dapat dicegah

5. Dapat menggunakan berbagai jenis wadah, seperti karton, plastik, kaleng, atau gelas

6. Ukuran wadah bervariasi, besar-kecil

7. Product Flexibility

Advantages of Aseptic

Packaging Technology Few advantages in all categories

- Process

- Protection

- Logistics

- General advantages

- Environmental Impact

Advantages of Bulk Aseptic Packaging

- Safety

- Reliability

- Extended Shelf-life

- Product quality

Retortable Cartoon Packaging

Product Flexibility

9

Kelemahan Kemasan Aseptik

1. Membutuhkan peralatan yang kompleks

dan pengawasan proses yang teliti

2. Membutuhkan biaya mahal (cocok untuk

industri besar)

Alternatives to aseptic

packaging:

• Steel cans – require longer heating times, heavier to transport, does not stack as

efficiently, can appear damaged and unusable to the consumer if dented in transport,

opening not as convenient, can be recycled.

• Retort pouches or tray packaging - Typical processing conditions involve

temperatures of 121 degrees for up to 30 minutes. Unlike the metal can, retort pouches

and trays are susceptible to rupture or seal separation during retorting if the internal

pressure exceeds the external process pressure.

• Glass bottles – may lack the oxygen and light barriers needed to increase shelf life,

heavier to transport, breaks more easily than aseptic packaging, stacking not as efficient,

may require refrigeration or preservatives to be added to the product, can be recycled.

• Plastic container – can lack the oxygen and light barriers needed to increase shelf

life, stacking not as efficient, may require refrigeration or preservatives to be added to the

product, can be recycled if local council provides the right facilities.

Dairy and Soya Drinks

Alpro Soya Dairy

Free Shake -

Saudi Arabia

Auchan Rik & Rik Batido

Sabor Vanilla: Skimmed

Milk with Vanilla Flavor -

Spain

Gogreen Soygurt Jordgubb:

Soy Yogurt Drink in Strawberry Flavor -

Sweden

Dukat Trajno Mlijeko +

7 Vitamina - Milk with

7 Added Vitamins - Croatia

Lactasoy Soy Milk

in Chocolate Flavor - Thailand

Parmalat Vanilla

Flavored Milk -

Colombia Indomilk UHT Milk

Chocolate Drink -

Indonesia

Schardinger Formil Milk-

Austria

Juices and Drinks

El Corte Ingles Melocoton

Y uva - Peach & Grape

Juice Drink - Spain

Frugo Pear Flavored

Juice Drink - Chile Original Orange Nectar –

Saudi Arabia

Carnini Arance Fior di Frutti

- Orange Juice - Italy

Scheiber Dynamix

Daries Ltd-India

Berri Dark Grape

Juice – Singapore

Dimes Apple Juice-

South Korea

Leco Grape

Nectar- Brazil

Baby Foods and Drinks

Parmalat Len Liquid

Formula Milk for 3Yrs

Children - Colombia

P'tit Souper Douceur

d'Artichaut – Artichokes

Soup for Infants – France

Nutriben 8 Cereales Papilla

Lista Para Tomar - 8 Cereal

Baby Food – Spain Nestle Junior Milk 2+

Switzerland

Agusha Reconstituted

Apple-Apricot Juice

with Pulp - Russia

Semper Smoothie Banan och

Mango - Banana and Mango

Flavor Smoothie for Babies -

Sweden

Cow & Gate Ready

Made Infant Milk for

Hungrier Babies - UK

Prenagen Chocolate

Flavored Milk for

Pregnant Women -

Indonesia

10

Soups in TetraBrik

Campbell's V8

Southwestern

Corn Soup - US

Knorr Fish Soup

with Vegetables

– Belgium

Auchan Caldo de Pollo

- Chicken Soup - Spain

Liebig Pur Soup' Potiron

d'Automne - Pumpkin

Soup - France

Aneto Caldo Natural

Pollo - Natural Chicken

Soup - Saudi Arabia

Itoen Green Colored

Vegetable Soup -

Japan

Knorr Vellutata

Di Spinaci - Ready

Spinach

Soup - Belgium

Ekstroms Rosehip

Soup - Taiwan

Wines and Alcoholic Soft Drinks

Sangria Cruzares

Cocktail - Mexico

Caviro Tavernello

Rose Wine - Italy

Pinard Red

Wine - Denmark

Don Simon Vino

Rosado Table Rose

Wine – Saudi Arabia

Tavernello

White Wine -

Italy

Vegetables and Fruits in Aseptic Packaging

Coop Ceci:

Chickpeas - Italy

Naplina Sieved

Tomato Passata - UK Del Monte Tropical Fruit:

Tropical fruit in sweetened

fruit juices - US

Wal-Mart Great Value

Tomato Pulp - Brazil

SPC Crushed

Tomatoes - Australia

Knorr Vegetable

Puree: Vegetable

puree made with

12 different

vegetables - Spain

Broja Banana

Puree - China

Del Monte Sweet

Corn Cream Style

- Indonesia Kelda Kokos: Low

Fat Coconut Milk

Cooking Sauce -

Sweden

Tetra Aseptic Packs

Source: www.tetrapak.ca

Tetra Aseptic Packs

Source: pffc-online.com Source: www.gpap.ca

Tetra Aseptic Packs

Source: www.sustainableisgood.com

Source: www.littleviews.com

11

Tetra Aseptic Packs

Source: www.lanpak.ca/packaging.htm

Source: www.oakleaf-european.co.uk

Tetra Aseptic Packs

Source: www.tetrapak.com

Tetra Aseptic Packs

Source: www.tetrapak.com

Aseptic packaging

in aluminum foil

Source: www.asepticbaginbox.com

Source: www.tetrepak.co.jp

Tetra Aseptic Packs

Source:

www.thehealthywayfoods.com

Source: www.packagingeurope.com

Sky long aseptic brick

www.21food.com

Source: www.dotfood.eu

Source: savushkinproduct.com

Source: www.caspllc.com