Prinsip-prinsip Proses Termal

Prinsip-prinsip Proses Termal Prof. Purwiyatno Hariyadi, PhD • Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fateta, IPB • Director of Southeast Asian Food & Agricultural Science & Technology (SEAFAST) Center, Bogor Agricultural University, BOGOR, Indonesia • Anggota Institute for Thermal Process Specialist (IFTPS)-USA

“potentially hazardous foods” (PHF) Æ “high risk foods (HRF)

PS-Ilmu Pangan – ITP730 Dept Ilmu dan Teknologi Pangan Fateta-IPB

Purwiyatno Hariyadi [email protected]

Purwiyatno Hariyadi …. [email protected]

1

“Potentially Hazardous Foods” (PHF) (1962/US PHS) A perishable Any i h bl ffood d which hi h (i) consists in whole or in part of milk or milk products, eggs, meat, poultry, fish, shellfish, or (ii) other ingredients capable of supporting the rapid and progressive growth of infectious or toxigenic microorganisms. PS-Ilmu Pangan – ITP730 Dept Ilmu dan Teknologi Pangan Fateta-IPB


FDA 2001 – can’t easily define hazardous foods ~

The FDA’s proposed new definition defines the acceptance criterion for a PHF as being less than a 1 log increase of a pathogen when the food is stored at 24 °C ((75 °F)) for a period p of time that is 1.3 times the shelf life as determined by the manufacturer.




2

Australian Food Standards Code 2002 Potentially hazardous foods are foods that meet both b h the h criteria i i below: b l • they might contain the types of foodpoisoning bacteria that need to multiply to large numbers to cause food poisoning; and • the food will allow the food-poisoning bacteria to multiply. PS-Ilmu Pangan – ITP730 Dept Ilmu dan Teknologi Pangan Fateta-IPB


The following foods are examples of potentially hazardous foods: • raw and cooked meat (including poultry and game) or foods containing raw or cooked meat such as casseroles, curries and lasagne; • smallgoods such as Strasbourg, ham and chicken loaf; • dairy products, for example, milk, custard and dairy-based desserts such as • cheesecakes and custard tarts; • seafood (excluding live seafood) including seafood salad, patties, fish balls, stews • containing seafood and fish stock; PS-Ilmu Pangan – ITP730 Dept Ilmu dan Teknologi Pangan Fateta-IPB



3

The following foods are examples of potentially hazardous foods: • processed fruits and vegetables, vegetables for example salads and cut melons; • cooked rice and pasta; • foods containing eggs, beans, nuts or other protein-rich foods such as quiche, fresh pasta and soy bean products; and • foods that contain these foods,, for example p sandwiches, rolls and cooked and uncooked pizza. • Australian Food Standards Code 2002



Characteristics of potentially hazardous foods: 1 0 85 0.85

aw M

H

L

M

pH

0 4.5 PS-Ilmu Pangan – ITP730 Dept Ilmu dan Teknologi Pangan Fateta-IPB

10

14 Purwiyatno Hariyadi [email protected]


4

Risk Management Æ Tek Pengolahan 1 0 85 0.85

aw Pengasaman pH-controlled foods (pH controlled)

LAFs

Pengeringan, P i Penggaraman, dll (aw controlled) L

aw-controlled Foods

pH

0 4.5

10



Risk Management Æ Tek Pengolahan 1 0 85 0.85

aw Pengasaman pH-controlled foods (pH controlled)

LAFs

Pengeringan, P i Penggaraman, dll (aw controlled) L

aw-controlled Foods

PEMANASAN pH

0 4.5 PS-Ilmu Pangan – ITP730 Dept Ilmu dan Teknologi Pangan Fateta-IPB

10



5

Kasus A

Risk Management Æ Tek Pengolahan

Highly PHFs pH > 4.5 dan aw>0.85 Proses Panas Æ Sterilisasi Komersial

LAFs

9 Terkemas/tertutup dengan kedap (hermetis) 9 Awet pada suhu ruang (shelf p g( stable) 9 Tidak memerlukan refrigerasi 9 Contoh : Sardine, tuna dalam kaleng, susu steril, dll

LACFs




Kasus B Highly PHFs pH > 4.5 dan aw>0.85 Proses Panas Æ Pasteurisasi

LAFs

9 Terkemas/tertutup dengan kedap (hermetis) 9 Hanya beberapa hari pada suhu refrigerasi suhu refrigerasi 9 Harus refrigerasi 9 Contoh : Susu pasteurisasi, daging udang, kepeting, dan hasil laut lainnya PS-Ilmu Pangan – ITP730 Dept Ilmu dan Teknologi Pangan Fateta-IPB



6


LAFs

Kasus C Highly PHFs pH > 4.5 dan aw<0.85 pH < 4.5 dan aw>0.85 Proses Panas Æ Pasteurisasi

9 Terkemas/tertutup dengan kedap (hermetis) 9 Awet pada suhu refriferasi Awet pada suhu refriferasi (shelf stable) 9 Harus refrigerasi 9 Contoh : Sari buah, sos tomat, dll



Factors Influence the Heat Resistance of Microbial • Species of microorganisms. • Acidity or pH . • Oxygen (some of the spores with high thermal resistance are anaerobic). • Water activity • Food composition




7

Heat Resistance of Microbial







8




D values of microorganisms of importance in heat processing Spores

D 121.1 (min)

B. stearothermophilus C. thermosaccharolyticum D. nigrificans C botulinum – proteolytic C. C. sporogenes B. coagulans

4.0 - 5.0 3.0 - 4.0 2.0 - 3.0 0 1 - 0.23 0.1 0 23 0.1 - 1.5 0.01 - 0.1




9




Perhatian thd KEAMANAN (SAFETY) Æ Focus : Low Acid Canned Foods

Low Acid Food : a food, other than alcoholic beverages, where any component of the food has a pH > 4.6 and a aw > 0.85. p




10

Perhatian thd KEAMANAN (SAFETY) Æ Focus : Low Acid Canned Foods

Low Acid Canned Food : •= pH > 4.6 • Water Activity > 0.85 • COMMERCIALLY Thermally processed • STERILE Hermetically sealed container • Non-refrigerated



STERIL KOMERSIAL Standard Performansi (USFDA/USDA) : The h product d must be b processed d to achieve hi commercial sterility and the container in which the product is enclosed must be hermetically sealed so as to be airtight and to protect the contents of the container against the entry of microorganisms during and after processing. processing




11

STERIL KOMERSIAL Standard Performansi (USFDA/USDA) : For a low-acid low acid Produk that receives thermal or other sporicidal lethality processing, that processing must be validated to achieve : • a probability of 10-9 that there are spores of C. botulinum in a container of the Produk that are capable of growing, or, • a 12 12-log10 log10 reduction of C. C botulinum, botulinum assuming an initial load of ≤ 1000 spores per container.



STERIL KOMERSIAL Standard Performansi (USFDA/USDA) : • C. botulinum • DBot,250F = 0.21 menit • 12-log10 reduction C. botulinum Æ Fo = 2.52 menit




12

STERIL KOMERSIAL Dalam prakteknya … Beberapa nilai-Fo pangan steril komersial di pasar UK Produk P d k Babyfoods Beans in tomato sauce Peas in brine

Fo values l 3-5 4-6 6 6-8 3-4 4-6 6-8 34 3-4 8-10 6-8 12-15 10

Uk Ukuran K Kalengs l

babyfood All Up to A2 A2 to A10 All Up to A2 A2 to A10 A2 A1 Up to A1 All Ovals

Carrots Green beans in brine Celery C l Mushrooms in brine Mushrooms in butter Meats in gravy Sliced meat in gravy



KONDISI INDONESIA? • Jumlah data terkumpul= 93 (dari 23 FCE) • Kisaran : 1.9 < Fo <148.4 15

UK

14 13 12 11

Frequency

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 3

5

7

<

9

11

13

15

17

19

21

23

25

<

3 Fo 15 PS-Ilmu Pangan – ITP730 Dept Ilmu dan Teknologi Pangan Fateta-IPB

27

29

31

33

35

39

41

43

45

47

49

51

53

55

149

Calculated F Value



13

KONDISI INDONESIA? • Pangan dgn proses panas minimal (minimally heat processed food) • Dinyatakan dalam PU (F185(z=16)) • Dari 67 data : • Nilai PU Æ 23 < PU < 60 • Umumnya berhub dgn keawetan Preqquency

20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 2)

25

30

35

40

45

50

55

Calculated PU-values


60


KONDISI INDONESIA? •

Perlu dikembangkan mekanisme pendaftaran FCE di Indonesia??

•

Perlu dikembangkan mekanisme evaluasi untuk pemastian : i.

good manufacturing practices?

ii. Kinerja alat pengolahan/retort? iii. Kecukupan p p panas ((nilai-Fo))?




14

KONDISI INDONESIA? Indonesia?

15

Optimisi Mutu • Penentuan T-t optimum • Otomatisasi Ot ti i pengendalian d li suhu? h ? • Pelatihan Operator

14 13 12 11

Frequency

10 9 8

Berlebihan?

7 6 5 4 3 2 1 0 3

5

7

9

11

<

13

15

17

19

21

23

25

<

7 Fo 19

27

29

31

33

35

39

41

43

45

47

49

51

53

55

149

Calculated F Value



Materi 1-b Prinsip-prinsip Pengoperasian Retort Prof. Purwiyatno Hariyadi, PhD • Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fateta, IPB • Di Director t off S Southeast th tA Asian i F Food d&A Agricultural i lt l S Science i & Technology (SEAFAST) Center, Bogor Agricultural University, BOGOR, Indonesia • Anggota Institute for Thermal Process Specialist (IFTPS)-USA

BBIA Pangan – ITP730 PS-Ilmu Bogor, Feb 2011 Pangan Fateta-IPB Dept Ilmu23 dan Teknologi



15

Sterilisasi dalam wadah (In-container sterilisation) Produk

Kaleng, botol, gelas, dll Pengisi an

Produk steril dalam wadah

Sterilisasi (pemanasan)



3 SYARAT PENGALENGAN PANGAN SUKSES : 1. Perlakuan pemanasan yang cukup : tercapainya sterilitas komersial

2. Wadah/kaleng tertutup secara hermetis lakukan prosedur pengisian dan penutupan kaleng dengan benar

3. Penanganan kaleng dengan baik : Sebelum, selama dan setelah pemanasan memastikan bahwa integritas sambungan dan penutupan tetap terjaga

Selalu ada kemungkinan bahwa bakteri akan masuk kembali dan mencemari produk yang telah Disterilisasi Æ integritas sambungan dan penutupan adalah faktor penting PS-Ilmu Pangan – ITP730 Dept Ilmu dan Teknologi Pangan Fateta-IPB



16

JENIS-JENIS RETORT :

- Still retort (retort diam/statis) berdasarkan pada posisi geometeri : - vertical retort - horizontal retort berdasarkan pada proses : - retort dgn over pressure g g retort - agitating - hydrostatic retort - crateless retort



STILL RETORT • Retort diam, tanpa pengaduk/tidak dapat berputar • Kalen disusun dalam keranjang kemudian dimasukkan ke dalam retort • Ada juga retort yang tidak dilengkapi dengan keranjang (kaleng dij t hk ke dijatuhkan k dalam d l air) i) • Proses thermal dilakukan dengan uap bertekanan (untuk kaleng pada suhu 250oF atau 121oC dengan tekanan 15 psi • Lama pemanasan tergantung pada jenis makanannya (cair, semi padat, padat) • Setiap retort yang digunakan harus dalam kondisi bekerja baik • Suplai uap harus cukup untuk mendapatkan suhu proses yang g diinginkan • Suplai air dingin bersih harus cukup untuk mendinginkan seluruh kaleng secara merata dalam waktu relatif singkat • Harus ada ventilasi untuk membuang udara dari dalam retort • Jenisnya dapat berupa retort vertikal atau horizontal PS-Ilmu Pangan – ITP730 Dept Ilmu dan Teknologi Pangan Fateta-IPB



17

STILL RETORT



STILL RETORT Skema Umum Retort Vertikal




18

STILL RETORT Skema Umum Retort Horisontal



STILL RETORT Legend for Vertical and Horizontal Still Retorts A--Water line. B--Steam line. p control. C--Temperature D--Overflow line. E1--Drain line. E2--Screens. F--Check valves. G--Line from hot water storage. H--Suction line and manifold. I--Circulating pump. JJ--Petcocks Petcocks. K--Recirculating line. L--Steam distributor. M--Temperature-controller bulb. N--Thermometer.

O--Water spreader. P--Safety valve. Q--Vent valve for steam processing. R--Pressure gage. S--Inlet air control. T--Pressure control. U--Air line. V--To pressure control instrument. W--To temperature control instrument. X--Wing nuts. pp Y1--Crate support. Y2--Crate guides. Z--Constant flow orifice valve. Z1--Constant flow orifice valve used during come-up. Z2--Constant flow orifice valve used during cook.




19

STILL RETORT : PROSEDUR PENGOPERASIAN 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Catat semua proses untuk seluruh produk Beri tanda dengan jelas semua kaleng yang belum diproses Beri tanda retort yang berisi kaleng yang belum diproses Retort jangan ditutup dulu sebelum operator siap memulai proses g g yang y g tidak jjelas statusnya y Buangg kaleng-kaleng Bersihkan jalur exhausting dari kaleng yang berserakan setiap akhir operasi setiap hari 7. Lakukan penanganan yang cepat terhadap kaleng yang sudah diisi produk 8. Tempatkan kaleng di dalam retort sehingga penetrasi panas berlangsung cepat 9. Jika retort sudah terisi, tutup retort, kemudian cek semua bleeder t b k lebar terbuka l b 10. Nyalakan uap, kemudian lakukan venting 11. Jika suhu proses sudah tercapai, mulai lakukan perhitungan waktu proses 12. Setelah proses berakhir, lakukan pendinginan PS-Ilmu Pangan – ITP730 Dept Ilmu dan Teknologi Pangan Fateta-IPB


STILL RETORT : PROSEDUR PENGOPERASIAN

Critical : Killing step = retorting PS-Ilmu Pangan – ITP730 Dept Ilmu dan Teknologi Pangan Fateta-IPB



20

PROSEDUR PENGOPERASIAN RETORT 1.

Catat semua proses untuk seluruh produk

2.

Beri tanda dengan jelas semua kaleng yang belum diproses

3.

Beri tanda retort yang berisi kaleng yang belum diproses

4.

g ditutup p dulu sebelum operator p siapp memulai pproses Retort jjangan



PROSEDUR PENGOPERASIAN RETORT 5. Siapkan kaleng – dengan megggunakan keranjang

PS-Ilmu Pangan –Keranjang ITP730 Kaleng Dept Ilmu dan Teknologi Pangan Fateta-IPB



21

PROSEDUR PENGOPERASIAN RETORT Keranjang berrisi Kaleng

5. Siapkan kaleng – dengan megggunakan keranjang



PROSEDUR PENGOPERASIAN RETORT

Keranjang berisi K Kaleng

5. Siapkan kaleng – dengan megggunakan keranjang


Kaleng disusun secara acak jumble Purwiyatno Hariyadi [email protected]


22


Kaleng disusun Pangan – ITP730 secara teratur PS-Ilmu Dept Ilmu dan Teknologi Pangan Fateta-IPB






23






6. Keranjang berisi kaleng siap dimasukkan ke dalam Purwiyatno Hariyadi retort [email protected]


24








25





7. Keranjang berisi kaleng telah masuk ke dalam retort PS-Ilmu Pangan – ITP730 Dept Ilmu dan Teknologi Pangan Fateta-IPB



26


7. Keranjang berisi kaleng telah masuk ke dalam Pangan – ITP730 retort…..PS-Ilmu dan dikunci Dept Ilmu dan Teknologi Pangan Fateta-IPB


PROSEDUR PENGOPERASIAN RETORT 8. Penutupan Retort




27








28

PROSEDUR PENGOPERASIAN RETORT Setelah penutupan retort …… 9. Cek semua bleeder terbuka bebas, dan mulai l i bbuka k kkatup t uap




11. Lakukan venting PS-Ilmu Pangan – ITP730 Dept Ilmu dan Teknologi Pangan Fateta-IPB



29

PROSEDUR PENGOPERASIAN RETORT MENGAPA VENTING : udara harus dibuang dari dalam retort?

• Pengujian proses termal suatu jenis makanan kaleng umumnya dilakukan dengan menggunakan uap murni bebas udara sebagai medium pemanas, dengan demikian, aplikasinya secara komersial diupayakan kondisinya sama • Efisiensi udara sebagai medium pemanas lebih rendah daripada uap • Ud Udara yang tterdapat d t di sekitar kit kaleng k l dapat d t bertindak b ti d k sebagai b i insulator yang memperlambat penetrasi panas




13. Jika suhu proses sudah tercapai, mulai lakukan perhitungan waktu proses 14. Setelah proses berakhir, lakukan pendinginan




30

PROSEDUR PENGOPERASIAN RETORT Pendinginan (1) Untuk mencegah penggelembungan kaleng: Tekanan dipertahankan dan diturunkan secara perlahan Faktor-faktor yang mempengaruhi penggelembungan: - jenis produk - ukuran kaleng - suhu dan tekanan - jumlah air



PROSEDUR PENGOPERASIAN RETORT Pendinginan (2) Umum: Untuk ukuran/diameter ≥ 401 diperlukan proses pendinginan bertekanan pada 240oF (116oC) atau lebih. Kaleng < 401 tidak perlu “pressure cooling” Kecuali jika diproses pada T ≥ 250oF (121oC)

Pendinginan telah selesai jika suhu = 100oF (38oC) Perendaman kaleng dalam air pendingin lebih direkomendasikan daripada penyemprotan




31

PROSEDUR PENGOPERASIAN RETORT …… pendinginan

Water pipe spreader Sedang menyemprotkan air pendingin







32








33




PENDINGINAN LANJUT Æ “PENGERINGAN” – diangin-anginkan




34








35

PELABELAN



PELABELAN




36

Instrumentasi erat kaitannya dengan “sterilitas” Sterilitas MAR / LAF : botulism?? Kesalahan pengukuran = fatal y Misalnya

¶ Thermometer secara salah menunjukkan suhu proses 1210C Suhu yang sesungguhnya adalah 1200C, maka efek sterilisasi yang terjadi sebetulnya baru mencapai sekitar 80% dari yang diharapkan. (Lethal rate; LR pada suhu 121.1oC adalah 1, sedangkan LR pada suhu 1200C adalah 0.776 untuk nilai Z=10oC).

· Waktu proses yang terlalu cepat (karena kesalahan waktu : menyebabkan berkurangnya sterilitas produk

penunjuk secara nyata.






37






38

PENYEBAR UAP/steam spreader



MENGAPA UDARA HARUS DIBUANG DARI DALAM RETORT? • Pengujian proses termal suatu jenis makanan kaleng umumnya dilakukan dengan menggunakan uap murni bebas udara sebagai medium pemanas, dengan demikian, aplikasinya secara komersial diupayakan kondisinya sama • Efisiensi udara sebagai medium pemanas lebih rendah daripada uap • Udara yang terdapat di sekitar kaleng dapat bertindak sebagai insulator yang memperlambat penetrasi panas




39

BLEEDER - membantu sirkulasi udara - membuang udara - harus selalu mengeluarkan uap selama proses - ∅ ≥ 1/16 inci untuk lubang termometer ∅ ≥ 1/18 inci untuk di retort : monitor uap - cek dan dicatat kondisinya setiap 15 menit -condensate bleeder Æ pembuangan kondensat Æ terdapat di bag bawah retort.



BLEEDER • • • •

• • • • • •

bukan vent lubang pembuang udara yang masuk bersama-sama uap berfungsi membuat sirkulasi uap di dalam retort mengarahkan uap agar melewati bola termometer (suhu yang ditunjukkan oleh termometer adalah betul-betul suhu uap di dalam retort) dipasang pada semua termometer pada retort horizontal ada bleeder berjarak 30 cm dari setiap ujungnya pada retort vertikal bleeder ada satu bleeder yang dipasang berlawanan arah dengan lubang masuknya uap harus selalu terbuka dan mengeluarkan uap terus menerus secara b b bebas harus dipasang pada posisi yang mudah dilihat operator bisa juga dipasang dibawah retort untuk membuat air yang terkondensasi




40

Bleeder



PENDINGINAN Untuk mencegah penggelembungan kaleng: Tekanan dipertahankan dan diturunkan secara perlahan Faktor-faktor yang mempengaruhi penggelembungan: p - jjenis produk - ukuran kaleng - suhu dan tekanan - jumlah air Umum: Untuk ukuran/diameter ≥ 401 diperlukan proses pendinginan bertekanan pada 240oF (116oC) atau lebih. Kaleng < 401 tidak perlu “pressure cooling” p ppada T ≥ 250oF ((121oC)) Kecuali jjika diproses Pendinginan telah selesai jika suhu = 100oF (38oC) Perendaman kaleng dalam air pendingin lebih direkomendasikan daripada penyemprotan PS-Ilmu Pangan – ITP730 Dept Ilmu dan Teknologi Pangan Fateta-IPB



41






42

Thank You PS-Ilmu Pangan – ITP730 Dept Ilmu dan Teknologi Pangan Fateta-IPB



43

Prinsip-prinsip Proses Termal

Recommend Documents