DAFTAR LAMPIRAN
B. OPTIMASI KECUKUPAN PANAS
Proses termal yang diaplikasikan pada produk sari wornas adalah proses pasteurisasi yang bersifat sterilisasi karena produk ini termasuk pangan berasam rendah (pH<4.6). Level pengurangan mikroba pada proses pasteurisasi adalah 5D. Pasteurisasi dilakukan pada suhu 75oC dengan kisaran pH produk 3.5-4.4. Dengan begitu proses pasteurisasi yang dilakukan dapat memusnahkan mikroba pembusuk dan berefek sterilisasi.
Sumber pemanas yang digunakan adalah kompor gas Hitachi dengan nyala api terbesar (diameter nyala api = 9 cm). Wadah pemanasan yang digunakan adalah panci stainless steel dengan diameter = 33 cm dan tinggi = 20 cm. Media pemanas yang digunakan adalah air keran atau air putih biasa yang diisikan ke dalam wadah sebanyak 10 liter. Sampel yang diisikan ke dalam media pemanas adalah sebanyak 35 cup yang masing-masing berisi 165 ml sari wornas.
1. Pengukuran Distribusi Panas
Distribusi panas adalah penyebaran panas yang terjadi selama proses panas di dalam alat pemanas. Uji distribusi panas dilakukan untuk menentukan titik mana pada alat yang memiliki kecepatan peningkatan suhu paling rendah (coldest point). Coldest point selanjutnya akan menjadi acuan tempat untuk uji penetrasi panas. Dengan diketahuinya coldest point diharapkan dapat diperoleh waktu pasteurisasi yang memberikan kecukupan panas sebesar 5D pada titik yang paling lambat menerima panas. Terpenuhinya kecukupan panas di titik terdingin dapat menjamin bahwa pada titik yang lain proses kecukupan panas sudah tercapai dan pangan yang diproses telah aman untuk dikonsumsi. Data pengukuran distribusi panas pada panci pasteurisasi dapat dilihat pada Lampiran 13 dan 14, Sedangkan grafik pengukuran distribusi panas pada panci pasteurisasi dapat dilihat pada Gambar 20.
56
Gambar 20. Hasil pengukuran distribusi panas pada panci pasteurisasi
Berdasarkan data rekorder suhu diperoleh titik terdingin berada pada termokopel nomor 5. Pada termokopel nomor 5 dibutuhkan waktu yang lebih lama untuk mencapai suhu pasteurisasi (75oC) dibandingkan termokopel yang lain. Jadi dapat disimpulkan bahwa titik terdingin (coldest point) ada pada titik termokopel Tc 5 yaitu titik teratas yang paling jauh dari sumber panas. Hal ini mungkin disebabkan karena perbedaan yang cukup besar antara diameter api (sumber panas) dengan diameter wadah pasteurisasi sehingga panas akan mengalir pada cairan di bagian tengah wadah kemudian bergerak ke atas dan cairan di sekitar dinding wadah yang masih dingin akan bergerak menggantikan daerah di bagian pusat wadah. Titik ini kemudian menjadi fokus uji penetrasi untuk mencapai suhu pasteurisasi yang diinginkan.
2. Pengukuran Penetrasi Panas
Karakteristik penetrasi panas menggambarkan laju penetrasi panas ke dalam kemasan dan bahan di dalamnya selama proses pemanasan dan pendinginan. Laju penetrasi panas terhadap produk harus dilakukan dengan percobaan, yaitu dengan menentukan profil hubungan suhu dan waktu selama proses termal sehingga diperoleh nilai sterilisasi (F) pada kondisi proses.
57
Proses termal yang berjalan di industri besar ataupun kecil tidak berlangsung pada suhu yang konstan. Oleh karena itu nilai Fo tidak didasarkan pada perhitungan Fo pada suhu konstan tetapi harus dihitung berdasarkan total panas yang diterima mikroba selama proses pemanasan. Pada prinsipnya proses pemanasan pada suhu tertentu memiliki efek pembunuhan mikroba yang biasanya dinyatakan dengan nilai letalitas (L). Untuk menghitung nilai sterilitas selama proses maka perlu diketahui profil pindah panas dari medium pemanas ke dalam bahan, yaitu dengan melakukan pengukuran penetrasi panas. Data pengukuran penetrasi panas dalam kemasan cup dapat dilihat pada Lampiran 15 dan 16. Sedangkan grafik pengukuran penetrasi panas dalam kemasan cup dapat dilihat pada Gambar 21.
Gambar 21. Hasil pengukuran titik terdingin dalam kemasan cup Hasil pengukuran menunjukkan data yang tidak berbeda secara signifikan. Setiap titik yang diuji menunjukkan suhu yang hampir sama. Hal ini dapat disebabkan karena wadah pemanas yang digunakan tidak terlalu besar sehingga penyebaran panasnya cukup merata, selain itu kemasan cup yang digunakan ukurannya cukup kecil sehingga pada setiap titik yang diuji tidak berbeda jauh perambatan panasnya. Dari hasil yang diperoleh maka perhitungan penetrasi panas dapat dilakukan dengan berbagai posisi cup atau cup dapat disusun secara acak dan termokopel dipasang pada posisi 1/3 dari bagian bawah cup.
58
Parameter kunci dari kecukupan panas pada proses pasteurisasi adalah telah membunuh mikroba target sebanyak 5D, yang artinya proses pasteurisasi yang diberikan harus mampu membunuh mikroba target sebanyak 5 siklus logaritma atau mikroba yang terbunuh adalah sebanyak 99.999% dari jumlah awal. Mikroba target yang digunakan adalah Lactobacillus sp., kapang dan khamir. Mikroba target tersebut memiliki nilai D65.5 = 0.5-1.00 dan z =18oC (Toledo, 1991). Pada perhitungan kecukupan panas ini nilai D yang digunakan adalah yang tertinggi yaitu 1.00. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan produk dengan resiko keamanan pangan yang rendah, karena semakin besar nilai D maka nilai F nya akan semakin besar. Pemilihan mikroba target didasarkan pada sifat mikroba yang mampu hidup pada kondisi high acid food. Suhu standar yang digunakan adalah 75oC karena produk sari wornas merupakan acid food (pH<4.5), sehingga pasteurisasi yang dilakukan ditujukan untuk mempertahankan umur simpan produk dengan cara menghancurkan mikroba pembusuk, kapang dan khamir, serta inaktivasi enzim (Holdsworth, 1997).
Setelah dilakukan pasteurisasi pada suhu 75oC selama 28 menit, diperoleh data suhu termokopel setiap menit pemanasan (Lampiran 17). Data tersebut kemudian diplotkan dalam kurva hubungan antara suhu sari wornas dan waktu (Gambar 22).
Gambar 22. Kurva hubungan suhu sari wornas dan waktu selama uji penetrasi panas
59
Data hasil pengukuran penetrasi panas diolah untuk menentukan nilai sterilitas (Fo) dari proses termal yang dilakukan. Metode yang digunakan untuk menghitung nilai Fo dari hasil pengukuran penetrasi panas adalah dengan menggunakan metode trapesium. Dengan membandingkan nilai Fo pada desain proses termal yang dilakukan dengan nilai Fo pada suhu standar maka dapat ditentukan apakah proses termal yang diterapkan telah memenuhi kecukupan proses panas atau belum. Jika Fo proses lebih besar dari Fo standar, maka proses termal yang dilakukan telah mencukupi. Sedangkan jika Fo proses lebih kecil dari Fo standar, maka proses termal tidak tercapai (under process) yang artinya proses pembunuhan mikroba target tidak efektif, sehingga memungkinkan mikroba target untuk tumbuh dan berkembang di dalam produk.
Berdasarkan Gambar 22 dapat dilihat bahwa Tc 6 merupakan titik coldest point daerah sampel sari wornas pada saat pasteurisasi. Karena itulah Tc 6 digunakan sebagai acuan perhitungan kecukupan panas. Apabila titik ini sudah mendapat panas yang cukup maka titik lain dapat diasumsikan sudah mendapat panas yang cukup pula.
Perhitungan kecukupan panas untuk proses pasteurisasi suhu 75oC : Bakteri acuan : Lactobaccilus
D65.5oC = 1 menit Fo target = 5 D65.5oC
= 5 menit
Berdasarkan perhitungan di atas, diketahui bahwa kondisi 5 D tercapai pada saat nilai F kumulatif sebesar 5 menit. Nilai Fo diperoleh dengan menghitung dari data sebelumnya, yaitu berdasarkan suhu Tc6 yang merupakan suhu coldest point. Perhitungan nilai Fo dilakukan dengan metode trapesium. Sebelum memperoleh nilai Fo perlu diketahui terlebih dahulu nilai LR (Lethal Rate), Fo parsial, dan Fo kumulatif. Nilai LR dan Fo diperoleh dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
LR = 10(T-149.9F) / z
Fo parsial = 1/2 (L0 + L1) ∆T
60
Tabel 9. Pengukuran nilai Fo dari Tc 6
Waktu Suhu (oF) Lr Fo parsial
(menit) Fo kumulatif (menit) 0 97.2 0.0012 2 126.1 0.0476 0.0488 0.0488 4 135.5 0.1585 0.2061 0.2549 6 141.5 0.3415 0.4999 0.7548 8 147.1 0.6989 1.0404 1.7952 10 152.2 1.3421 2.0410 3.8362 12 155.6 2.0733 3.4154 7.2516 14 157.1 2.5119 4.5852 11.8368 16 159.6 3.4585 5.9704 17.8072 18 161.8 4.5826 8.0411 25.8483 20 163 5.3429 9.9255 35.7738 22 164 6.0720 11.415 47.1888 24 164.3 6.3096 12.382 59.5708 26 165 6.9006 13.21 72.7808 28 164.5 6.4731 13.374 86.1548
Berdasarkan data pada Tabel 9 dapat diketahui bahwa nilai Fo target (5menit) terpenuhi saat proses pasteurisasi pada suhu 75oC sudah berlangsung selama 12 menit. Hal ini dapat dilihat dari nilai Fo kumulatif pada menit ke-12 yang sudah mencapai 7.2516 menit. Kesimpulannya, kecukupan panas pasteurisasi sari wornas diperoleh dengan proses pasteurisasi 75oC selama 12 menit.
C. ANALISIS AKTIVITAS ANTIOKSIDAN DAN BETA KAROTEN