THERMAL PROCESS TECHNOLOGY. ENDRIKA WIDYASTUTI, S.Pt, M.Sc, MP

(1)

THERMAL

PROCESS

TECHNOLOGY

ENDRIKA WIDYASTUTI, S.Pt, M.Sc, MP BRAWIJAYA UNIVERSITY 2012

(2)

(3)

INTRODUCTION BLANCHING PASTEURIZATION STERILIZATION

1

2

3

4

outline

(4)

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?

(5)

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

(6)

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

(7)

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.

(8)

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

(9)

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.

(10)

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

(11)

INTRODUCTION

FACTORS INFLUENCING CHOICE OF

HEAT TREATMENTS

• pH, AW

TYPE OF FOOD

LEVEL OF CONTAMINATION

PRESENCE OF OXYGEN

HEAT RESISTANCE OF ORGANISMS OR ENZYME

(12)

INTRODUCTION

FACTORS cont..

• Characteristic of food HEAT PENETRATION PACKAGING MATERIAL SIZE OF CONTAINER

(13)

1

2

3

4

outline

(14)

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

(15)

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

(16)

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

(17)

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

(18)

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

(19)

(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

(20)

BLANCHING

1.BLANCHING-hot water

Keuntungan:

Dapat ditambahkan bahan-bahan lain yang dibutuhkan, seperti:

• Garam

• Asam sitrat • Bikarbonat • CaCl₂

(21)

BLANCHING

2. BLANCHING-UAP PANAS

212 °C F ATM Pressure mengurangi zat gizi

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

(22)

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

(23)

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

(24)

1

2

3

4

outline

(25)

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

(26)

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

(27)

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

(28)

PASTEURIZATION

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

proses pemanasan susu selama 15 – 16 detik pada suhu 71,7 – 750_{C 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 135-1400_{C selama 0,5 detik}

(29)

(30)

(31)

1

2

3

4

outline

(32)

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

(33)

STERILIZATION

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

• UMUMNYA DIGUNAKAN TEMP 121 0_{C 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.

(34)

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

(35)

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

(36)

PACKAGING

A. Metal

º Tin/iron/tin cans

º Aluminum

B. Glass

C. Plastic/metal/fiber

flexible pouches

STERILIZATION

(37)

Pressure cooker

Canner

(38)

(39)

(40)

PACKAGING

A. Metal

º Tin/iron/tin cans

º Aluminum

B. Glass

C. Plastic/metal/fiber

flexible pouches

STERILIZATION

(41)

STERILIZATION

Yang harus diperhatikan pada pengisian kemasan:

• Persentase pengisian kemasan

(minimal 90% dari volumenya)

• Drained weight

• Berat netto

(42)

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

(43)

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

(44)

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

(45)

Lamanya waktu sterilisasi

bahan dipengaruhi oleh:

• Resistensi mikroorganisme dan enzim terhadap panas

• Kondisi pemanasan • pH bahan

• Ukuran wadah/kemasan yang disterilkan

• Keadaan fisik bahan

(46)

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)