PENGEMASAN ASEPTIS
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
• 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
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)
1
PROSES ASEPTIS……
PROSES ASEPTIS 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
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
• Produk dan wadah distrilisisasi secara terpisah • Pengisian produk ke dalam wadah dalam lingkungan steril
Produk steril dengan umur simpan panjang
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
Sistem Pemanasan Tidak Langsung ada 3 cara:
Produk Uap panas
1. Heat exchanger tipe konvensional, berupa lempengan/plate
Produk
INJEKSI
Uap panas
Produk
Cara Injeksi
2. Tipe saluran/tubular
Cara Infusi
Gambar 1. Proses pemanasan UHT dengan sistem langsung
3. Scraped Surface Heat exchanger
2
Produk
Produk
Uap Panas
Uap Panas Produk
TIPE TUBULAR TIPE PLAT
Proses pemanasan UHT dengan sistem tidak langsung
Tubular Sterilizer
Waktu yang dibutuhkan untuk sistem UHT < dari sterilisasi konvensional di dalam wadah.
PROSES PENGEMASAN ASEPTIS •
150 LANG SUNG
100
50
Tabel 1. Berbagai cara sterilisasi wadah pengemas
100
Cara Sterilisasi 50
30
60
90
120
30
Waktu (detik)
60
90
120
Waktu (detik)
a. Sterilisasi UHT
b. Sterilisasi dalam wadah
Gambar 3. Hubungan antara suhu dengan waktu
Uap/udara panas
H2O2 Radiasi
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
• Proses sterilisasi kemasan oleh Tetra Pak® menggabungkan H2O2 dengan sinar ultraviolet tdd 2 tahap :
Keuntungan dan kelemahan cara sterilisasi : Cara Sterilisasi
Pada sistem pengemasan aseptis, sterilisasi wadah lebih bervariasi (tergantung wadahnya).
TIDAK LANGSUNG
Suhu (oC)
Suhu (oC)
150
Keuntungan
Kelemahan
Dihasilkan suhu tinggi pada tekanan atmosfir Cepat dan efisien
Mikroorganisme > tahan dibanding pada uap jenuh Residu peroksida
Baik untuk wadah Mahal, lokasi terbatas yang sensitif terhadap panas
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)
3
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
4
Different types of Closures •
Multiple “Opening” options were also available beyond the punch hole and straw option.
Twist 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
Stream Cap
Slim Cap opening Simply Twist Screw Cap
Aseptic Processing and Packaging Classification of Aseptic filling and Packaging Systems CATEGORY
1.Metal and Rigid Containers Sterilized by Heat a. Steam metal containers b. Hot air Composite Can
EXAMPLES OF SYSTEMS
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
Scholle Liqui Box Asepak Prepac Prado pak Inpaco Bottlepack Serac ALP
c. Blow - moulded
Aseptic Filling Machine
5
Popular Aseptic Packs
• Fruit Juices, concentrates, purees • Tomato Products • Milk and Cream • Coconut Products • Jam
Aseptically filled Consumer Packages – – – – – – –
Typical packaging applications
Bags and Pouches Bottles and Jars Carton Boxes: Composite Cans Cups and Trays Metal Cans Plastic Cans
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…………. •
Tabel 2. Spora bakteri yang digunakan dalam pengujian efektivitas sterilisasi.
Cara Sterilisasi Uap panas
Udara panas
Spora bakteri penguji
Bacillus stearothermophillus 1517 B.polymyxa B.stearothermophillus 1515 B.subtilis
H2O2 + panas atau + lain-lain
B.subtilis A B.subtilis (globigii)
Radiasi
B.subtilis
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…………. • 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)
6
Produk
Inokulasi Spora Bakteri
STERILISASI ????
PENGISIAN & PENUTUPAN ASEPTIK
Wadah Steril
EFEKTIVITAS STERILISASI…………. • Cara pengujian efektivitas sterilisasi wadah : sama seperti pengujian efektivitas sterilisasi produk Inokulasi bakteri dilakukan terhadap wadah pengemas.
Inkubasi
Pertumbuhan ??
Diagram alir pengujian efektivitas sterilisasi terhadap produk
Wadah pengemas
EFEKTIVITAS STERILISASI…………. Inokulasi spora bakteri
Sterilisasi ??
Produk Steril
Pengisian & Penutupan Aseptik
Inkubasi
Pertumbuhan
• 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
Diagram alir pengujian efektivitas sterilisasi wadah kemasan
Kepingan Aluminium Berperekat
EFEKTIVITAS STERILISASI………….
Inokulasi Dilekatkan pada Filler Aseptik
jumlah spora awal Efektivitas sterilisasi = log jumlah spora setelah disterilisasi
Siklus Sterilisasi ??
Dimasukkan medium
Inkubasi Pertumbuhan ??
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.
Diagram alir pengujian efektivitas sterilisasi sistem pengisian dan penutupan
7
Keuntungan Kemasan Aseptik 1. 2. 3. 4. 5.
6. 7.
Advantages of Aseptic Packaging Technology
Mencegah penyimpangan rasa akibat panas atau interaksi dengan wadah Mutu produk konstan Warna dapat dipertahankan Kerusakan vitamin dapat dicegah Dapat menggunakan berbagai jenis wadah, seperti karton, plastik, kaleng, atau gelas Ukuran wadah bervariasi, besar-kecil Product Flexibility
Retortable Cartoon Packaging
Few advantages in all categories -
Process Protection Logistics General advantages Environmental Impact
Advantages of Bulk Aseptic Packaging -
Safety Reliability Extended Shelf-life Product quality
Product Flexibility
8
Kelemahan Kemasan Aseptik 1. Membutuhkan peralatan yang kompleks dan pengawasan proses yang teliti 2. Membutuhkan biaya mahal (cocok untuk industri besar)
Dairy and Soya Drinks
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.
Alpro Soya Dairy Free Shake Saudi Arabia
• Glass bottles – may lack the oxygen and light barriers needed to increase shelf life,
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
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. Lactasoy Soy Milk in Chocolate Flavor Thailand
Juices and Drinks
Frugo Pear Flavored Juice Drink - Chile Original Orange Nectar – El Corte Ingles Melocoton Saudi Arabia Y uva - Peach & Grape Juice Drink - Spain
Berri Dark Grape Juice – Singapore
Leco Grape Nectar- Brazil
Dimes Apple JuiceSouth Korea
Parmalat Vanilla Flavored Milk Colombia
Schardinger Formil MilkIndomilk UHT Milk Chocolate Drink Indonesia
Austria
Baby Foods and Drinks
Carnini Arance Fior di Frutti - Orange Juice - Italy
Scheiber Dynamix Daries Ltd-India
Parmalat Len Liquid Formula Milk for 3Yrs Children - Colombia
Agusha Reconstituted Apple-Apricot Juice with Pulp - Russia
P'tit Souper Douceur d'Artichaut – Artichokes Soup for Infants – France
Nutriben 8 Cereales Papilla Lista Para Tomar - 8 Cereal Baby Food – Spain
Semper Smoothie Banan och Mango - Banana and Mango Cow & Gate Ready Flavor Smoothie for Babies Made Infant Milk for Sweden Hungrier Babies - UK
Nestle Junior Milk 2+ Switzerland
Prenagen Chocolate Flavored Milk for Pregnant Women Indonesia
9
Wines and Alcoholic Soft Drinks
Soups in TetraBrik
Knorr Fish Soup with Vegetables – Belgium
Campbell's V8 Southwestern Corn Soup - US
Auchan Caldo de Pollo - Chicken Soup - Spain
Liebig Pur Soup' Potiron d'Automne - Pumpkin Soup - France Sangria Cruzares Cocktail - Mexico
Pinard Red Wine - Denmark
Caviro Tavernello Rose Wine - Italy 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
Vegetables and Fruits in Aseptic Packaging
Naplina Sieved Tomato Passata - UK
SPC Crushed Tomatoes - Australia
Coop Ceci: Chickpeas - Italy
Del Monte Sweet Corn Cream Style - Indonesia
Del Monte Tropical Fruit: Tropical fruit in sweetened fruit juices - US
Broja Banana Puree - China
Tavernello White Wine Italy
Don Simon Vino Rosado Table Rose Wine – Saudi Arabia
Tetra Aseptic Packs
Wal-Mart Great Value Tomato Pulp - Brazil
Kelda Kokos: Low Fat Coconut Milk Cooking Sauce Sweden
Knorr Vegetable Puree: Vegetable puree made with 12 different vegetables - Spain
Tetra Aseptic Packs
Source: www.tetrapak.ca
Tetra Aseptic Packs
Source: www.sustainableisgood.com Source: pffc-online.com
Source: www.littleviews.com Source: www.gpap.ca
10
Tetra Aseptic Packs
Source: www.lanpak.ca/packaging.htm
Tetra Aseptic Packs
Source: www.oakleaf-european.co.uk Source: www.tetrapak.com
Tetra Aseptic Packs
Tetra Aseptic Packs
Source: www.dotfood.eu
Source: www.tetrepak.co.jp
Source: savushkinproduct.com
Source: www.tetrapak.com
Aseptic packaging in aluminum foil
Source: www.asepticbaginbox.com
Source: www.thehealthywayfoods.com
Sky long aseptic brick www.21food.com
Source: www.packagingeurope.com
Source: www.caspllc.com
11
