THERMAL PROCESS

TECHNOLOGY

ENDRIKA WIDYASTUTI, S.Pt, M.Sc, MP

BRAWIJAYA UNIVERSITY 2012

INTRODUCTION

BLANCHING

PASTEURIZATION

STERILIZATION 1

2

3 4

outline

INTRODUCTION

1. EXTEND SHELF LIFE 2. MAINTAIN SENSORY

PROPERTIES 3. MAINTAIN OR

IMPROVE NUTRITIVE PROPERTIES

4. ENSURE SAFETY 5. MAKE MORE

CONVENIENT 6. BOTTOM LINE: $$

(ECONOMIC VALUE)

WHY PROCESS FOODS?

INTRODUCTION

THERMAL PROCESS

PEMBERIAN PERLAKUAN SUHU

TINGGI DENGAN TUJUAN

PENGOLAHAN DAN PENGAWETAN

DIMANA BAHAN DAPAT MENJADI

LEBIH LUNAK, LEBIH ENAK DAN

LEBIH AWET KARENA PERLAKUAN

TERSEBUT DAPAT MENONAKTIFKAN

MIKROORGANISME DAN ENZIM

CARA :

STERILISASI PASTEURISASI

BLANSING

INTRODUCTION

PRINSIP PENGAWETAN SUHU TINGGI

CARA :

STERILISASI PASTEURISASI

BLANSING

1. MEMATIKAN MIKROBA PENYEBAB KEBUSUKAN DAN MEMBAHAYAKAN KESEHATAN

2. PENGGUNAAN PANAS DAN SEDAPAT MUNGKIN MEMINIMALKAN GIZI MAKANAN

3. MEMPERTAHANKAN FAKTOR-FAKTOR INDERAWI ATAU ORGANOLEPTIK SEPERTI CITA RASA

INTRODUCTION

1. BLANCHING A mild heat treatment that primarily destroys enzymes and reduces microbial load (does not necessarily kill pathogens), further preservation methods needed to extend shelf life. Example: Vegetables, frozen, canned

INTRODUCTION

2. PASTEURIZATION

A mild heat treatment used primarily to destroy pathogenic organisms but it also destroys enzymes and reduces microbial load. Requires an addition preservation method to extend shelf life

INTRODUCTION

3. COMMERCIAL STERILIZATION

A severe heat treatment that destroys pathogenic and many microorganisms that could spoil food. Extends shelf life, room temperature stable. (canned foods)

4. STERILIZATION A very severe heat treatment that destroys all microorganisms.

CONDUCTION

Heating of solids; Slow heating; fixed

molecules in a row

spoon in sauce pan

CONVECTION

Faster heating of liquids and gas,

creating a flow or current

Canned juices. Air vs. liquid heating - liquid

faster.

RADIATION

Electromagnetic wave

Microwaves , Irradiation that does

not transfer heat: Gamma

rays, x-rays, electrons (E-beam), Ultraviolet).

INTRODUCTION METHODS OF HEAT TRANSFER

INTRODUCTION

FACTORS INFLUENCING CHOICE OF HEAT TREATMENTS

• pH, AW

TYPE OF FOOD

LEVEL OF CONTAMINATION

PRESENCE OF OXYGEN

HEAT RESISTANCE OF ORGANISMS OR ENZYME

INTRODUCTION

FACTORS cont..

• Characteristic of food

HEAT PENETRATION

PACKAGING MATERIAL

SIZE OF CONTAINER

SENSORY QUALITIES DESIRED

INTRODUCTION

BLANCHING

PASTEURIZATION

STERILIZATION 1

2

3 4

outline

BLANCHING

PERLAKUAN PENDAHULUAN pada beberapa jenis sayuran dan buah-buahan yang akan dikeringkan, dikalengkan dan dibekukan dengan tujuan mendapatkan produk akhir dengan kualitas baik

Merupakan proses termal yang menggunakan suhu 75-95°C selama 1-10 menit

BLANCHING

Blanching consists of heating the food rapidly to a predetermined temperature, holding for a specified time, then either cooling rapidly or passing immediately to the next processing stage

BLANCHING

TUJUAN • Mendapatkan kualitas yang baik

untuk sayuran yang akan dikeringkan, dikalengkan atau dibekukan

• Menurunkan aktivitas enzim yang dapat menyebabkan perubahan rasa, flavor, warna, tekstur, dan nilai gizi

• Menghilangkan gas yang ada pada antar sel

BLANCHING

• Penghilangan gas Mengurangi perubahan warna karena oksidasi

Mendapatkan kondisi vakum pada headspace ketika dikalengkan

• Memperbaiki tekstur

• Menurunkan jumlah mikroba

• Mempermudah proses pengisian pada pengalengan karena terjadi pelunakan tekstur

TUJUAN cont...

BLANCHING

KERUGIAN • Kehilangan zat gizi yang

sensitif terhadap panas

• Jumlah bakteri termodurik tidak dapat dikurangi

• Terjadi penyusutan berat bahan

• Terjadi perubahan warna bahan

• Flavor yang larut atau volatil dapat hilang

(steam blanching)

(hot gas blanching)

(hot water blanching)

BLANCHING

METODE BLANSING

– Blansing dengan air panas (perebusan)

– Blansing dengan uap air panas (pengukusan)

– Blansing dengan gas panas

– Blansing dengan gelombang mikro

BLANCHING

1.BLANCHING-hot water

Keuntungan: Dapat ditambahkan bahan-bahan lain yang dibutuhkan, seperti:

• Garam

• Asam sitrat

• Bikarbonat

• CaCl2

Typically 190-210° F 1,5 to 12 minutes

BLANCHING

2. BLANCHING-UAP PANAS

212 °C F ATM Pressure

mengurangi zat gizi

Contoh : Lapisan tunggal sayuran (misal wortel) dilewatkan pada steam

BLANCHING

3. BLANCING-GAS PANAS

Tujuan mengurangi kehilangan zat gizi/komponen karena larut air

Kerugian: • Terjadi pengeringan yang

berlebihan pada permukaan bahan

• Adanya oksigen: kerusakan oksidatif

• Biaya tinggi

BLANCHING

EFEK BLANCHING 1. PENYUSUTAN BERAT

2. KEHILANGAN ZAT GIZI

3. PENURUNAN SENYAWA TOKSIK

4. PENURUNAN MIKROBA KONTAMINAN

5. INAKTIVASI ENZIM

6. FLAVOR, WARNA, BAU

7. TEKSTUR

INTRODUCTION

BLANCHING

PASTEURIZATION

STERILIZATION 1

2

3 4

outline

PASTEURIZATION

A food preservation process that heats liquids to 160°F (71°C) for 15 seconds, or 143°F (62°C) for 30 minutes, in order to kill harmful microorganisms bacteria, yeasts, and molds.

PASTEURIZATION

• Teknik ini digunakan untuk mengawetkan bahan pangan yang tidak tahan suhu tinggi, misalnya susu • Pasteurisasi tidak mematikan semua mikroorganisme, tetapi hanya yang bersifat patogen dan tidak membentuk spora • Proses ini sering diikuti dengan teknik lain misalnya pendinginan atau pemberian gula dengan konsentrasi tinggi

PASTEURIZATION

• membunuh bakteri patogen

• memperpanjang daya simpan bahan atau produk

• menimbulkan citarasa yang lebih baik pada produk

• Pada susu, dapat menginaktifkan enzim fosfatase dan katalase yaitu enzim yang membuat susu cepat rusak

Tujuan

PASTEURIZATION

• PASTEURISASI DENGAN SUHU TINGGI DAN WAKTU SINGKAT (HIGH TEMPERATURE SHORT TIME/HTST)

proses pemanasan susu selama 15 – 16 detik pada suhu 71,7 – 750C dengan alat Plate Heat Exchanger

• PASTEURISASI DENGAN SUHU RENDAH DAN WAKTU LAMA (LOW TEMPERATURE LONG TIME/LTLT)

proses pemanasan susu pada suhu 610C selama 30 menit

• PASTEURISASI DENGAN SUHU SANGAT TINGGI (ULTRA HIGH TEMPERATURE)

memanaskan susu pada suhu 135-1400C selama 0,5 detik

Metode Pasteurisasi

PASTEURIZATION

PASTEURIZATION

INTRODUCTION

BLANCHING

PASTEURIZATION

STERILIZATION 1

2

3 4

outline

STERILIZATION

PERNYATAAN STERIL MENGANDUNG

PENGERTIAN:

• TIDAK ADA KEHIDUPAN

• BEBAS DARI BAKTERI PATOGEN

• BEBAS DARI ORGANISME PEMBUSUK

• TIDAK TERDAPAT KEGIATAN MIKROBA

DALAM KEADAAN NORMAL

STERILISASI KOMERSIAL

STERILIZATION

• PERLAKUAN PEMANASAN UNTUK MEMATIKAN SEMUA M.O. PEMBUSUK DAN PATOGEN SERTA SPORANYA

• UMUMNYA DIGUNAKAN TEMP 121 0C SELAMA > 15

MENIT

• TK. STERILISASI ; STERILISASI KOMERSIAL – M.O. PATOGEN + SPORA – M.O. PENGHASIL TOKSIN + SPORA – M.O. PEMBUSUK MESOFIL + SPORA

• YANG MASIH HIDUP – SPORA M.O. PEMBUSUK TERMOFIL – PRODUK TAHAN > 2 TAHUN – JENIS KERUSAKAN : KIMIA

Contoh : produk olahan dalam kaleng seperti kornet, sarden.

STERILIZATION

CANNING • Process of heating foods in a

closed container to kill microorganisms

• Texture, flavor and nutrients will be effected

• Some foods that are commonly canned include soups, sauces, fruits, vegetables, juices, meats, fish and some dairy products

CANNING methods 1. TAHAP PENGADAAN BAHAN BAKU : a. MEMILIH VARIETAS YANG COCOK b. MENENTUKAN TINGKAT KEMATANGAN YANG OPTIMAL UNTUK

PEMANENAN c. PENYIMPANAN HASIL PANENAN SEBELUM PENGOLAHAN 2. TAHAP PENYIAPAN BAHAN a. PENCUCIAN /MENGHILANGKAN KOTORAN b. MENGUPAS KULIT DAN MEMBUANG BAGIAN-BAGIAN YANG

TIDAK DAPAT DIMAKAN c. GRADING/SORTASI 3. PENGISIAN KALENG ATAU BOTOL 4. PENGHAMPAAN / EXHAUSTING 5. PENTUPAN KALENG/SEALING

6. STERILISASI = PROSES TERMAL

7. PENDINGINAN KALENG

8. PEMBERIAN LABEL DAN PENYIMPANAN

PACKAGING

A. Metal

º Tin/iron/tin cans

º Aluminum

B. Glass

C. Plastic/metal/fiber flexible pouches

STERILIZATION

Pressure cooker Canner

STERILIZATION

STERILIZATION

STERILIZATION

PACKAGING

A. Metal

º Tin/iron/tin cans

º Aluminum

B. Glass

C. Plastic/metal/fiber flexible pouches

STERILIZATION

STERILIZATION

Yang harus diperhatikan pada pengisian kemasan:

• Persentase pengisian kemasan (minimal 90% dari volumenya)

• Drained weight

• Berat netto

• Keseragaman pengisian kaleng

STERILIZATION

KERUSAKAN MAKANAN KALENG DITIMBULKAN OLEH :

• PENGKARATAN/PEMBENTUKAN KARAT

• REAKSI-REAKSI KIMIA

• PENGOPERASIAN AUTOKLAF YANG SALAH

• PENGHAMPAAN YANG KURANG SEMPURNA DAN PENGISIAN

KEMASAN MELEBIHI KAPASITAS YANG DISARANKAN

• PERTUMBUHAN MIKROORGANISME

• FLUKTUASI TEKANAN ATMOSFIR

1. PROTEIN - Quality of the protein can be improved or impaired.

2. FATS - Oxidative rancidity can be increased if oxygen not properly removed from cans.

NUTRITIVE AND OVERALL QUALITY OF CANNED FOOD

STERILIZATION

3. CARBOHYDRATES - Nonenzymatic browning increases.

4. VITAMINS - Some water soluble vitamins lost: Thiamin, vitamin C. High temperature short time best.

º Fat soluble vitamin A and D lost at high temperatures in presence of oxygen.

NUTRITIVE AND OVERALL QUALITY OF CANNED FOOD

STERILIZATION

Lamanya waktu sterilisasi bahan dipengaruhi oleh: • Resistensi mikroorganisme dan enzim terhadap panas

• Kondisi pemanasan

• pH bahan

• Ukuran wadah/kemasan yang disterilkan

• Keadaan fisik bahan

STERILIZATION

Heat processing

Pasteurization

Hot-filling

Blanching

Commercial sterilization

161°F (71.5°C), 15 s or equivalent

212°F (100°C) (higher temps for low acid)

~ 180°F (82°C)

212°F (100°C) – short time

Process Temp. range Additional barrier required?

yes

no

yes

yes

Tugas TUTORIAL

Aplikasi PRODUK dalam PROSES BLANCING, PASTEURISASI, DAN STERILISASI (masing-masing 1 produk)

teknologi pengolahan secara thermal (Blansing, Pasteurisasi, Sterilisasi)