THERMAL PROCESS TECHNOLOGY
ENDRIKA WIDYASTUTI, S.Pt, M.Sc, MP
BRAWIJAYA UNIVERSITY 2012
LECTURER
ENDRIKA WIDYASTUTI, S.Pt, M.Sc, MP
ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN endrika_w@ yahoo.com
FACULTY BUILDING, 2nd FLOOR, ROOM F.2.3
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY DEPARTMENT AGRICULTURE TECHNOLOGY FACULTY
085 755 283 729
endrikawidyastuti.wordpress.com
Materi perkuliahan dapat di download di :
Endrika Widyastuti Endrika_w
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 HEAT PROCESSING :
Use of high temperatures todestroy enzymes and microorganisms that could reduce quality and/or safety of food
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
Sterilisasi dengan panas adalah unit operasi dimana bahan dipanaskan dengan suhu yang cukup tinggi dan waktu yang cukup lama untuk
merusak mikrobia dan aktivitas enzim
bahan memiliki daya simpan lebih dari enam bulan pada suhu ruang
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
STERILIZATION
CANNING methods
A. STILL RETORTS B. AGITATION
C. ASEPTIC D. OHMIC
E. PRESSURE
F. SOUS-VIDE (UNDER VACUUM)
G. MICROWAVE
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
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
