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 Materi perkuliahan dapat di download di :
endrikawidyastuti.wordpress.com Endrika Widyastuti
Endrika_w
outline
1
INTRODUCTION
4 3
PASTEURIZATION
2
BLANCHING
STERILIZATION
INTRODUCTION WHY PROCESS FOODS?
1. 2. 3. 4. 5. 6.
EXTEND SHELF LIFE MAINTAIN SENSORY PROPERTIES MAINTAIN OR IMPROVE NUTRITIVE PROPERTIES ENSURE SAFETY MAKE MORE CONVENIENT BOTTOM LINE: $$ (ECONOMIC VALUE)
INTRODUCTION HEAT PROCESSING : Use of high temperatures to destroy 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.
METHODS OF HEAT TRANSFER INTRODUCTION CONDUCTION
CONVECTION
RADIATION
Heating of solids; Slow heating; fixed molecules in a row
Faster heating of liquids and gas, creating a flow or current
Electromagnetic wave
Canned juices. Air vs. liquid heating - liquid faster.
Microwaves , Irradiation that does not transfer heat: Gamma rays, x-rays, electrons (E-beam), Ultraviolet).
spoon in sauce pan
INTRODUCTION
FACTORS INFLUENCING CHOICE OF HEAT TREATMENTS TYPE OF FOOD • pH, AW LEVEL OF CONTAMINATION
PRESENCE OF OXYGEN HEAT RESISTANCE OF ORGANISMS OR ENZYME
INTRODUCTION
FACTORS cont.. HEAT PENETRATION • Characteristic of food PACKAGING MATERIAL SIZE OF CONTAINER SENSORY QUALITIES DESIRED
outline
1
INTRODUCTION
4 3
PASTEURIZATION
2
BLANCHING
STERILIZATION
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
BLANCHING METODE BLANSING – Blansing dengan air panas (hot water blanching) (perebusan) – Blansing dengan uap air (steam blanching) panas (pengukusan) – Blansing dengan gas panas (hot gas blanching) – Blansing dengan gelombang mikro
BLANCHING 1.BLANCHING-hot water Typically 190-210° F 1,5 to 12 minutes
Keuntungan: Dapat ditambahkan bahan-bahan lain yang dibutuhkan, seperti: • Garam • Asam sitrat • Bikarbonat • CaCl2
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
outline
1
INTRODUCTION
4 3
PASTEURIZATION
2
BLANCHING
STERILIZATION
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
Tujuan • 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
PASTEURIZATION
Metode Pasteurisasi • 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
PASTEURIZATION
PASTEURIZATION
outline
1
INTRODUCTION
4 3
PASTEURIZATION
2
BLANCHING
STERILIZATION
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. B. C. D.
STILL RETORTS AGITATION ASEPTIC OHMIC
E. PRESSURE F. SOUS-VIDE (UNDER VACUUM) G. MICROWAVE
STERILIZATION
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
NUTRITIVE AND OVERALL QUALITY OF CANNED FOOD 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.
STERILIZATION NUTRITIVE AND OVERALL QUALITY OF CANNED FOOD 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.
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
Heat processing Additional barrier required?
Process
Temp. range
Pasteurization
161°F (71.5°C), 15 s or equivalent
yes
Hot-filling
~ 180°F (82°C)
yes
Blanching
212°F (100°C) – short time
yes
Commercial sterilization
212°F (100°C) (higher temps
no
for low acid)
Tugas TUTORIAL teknologi pengolahan secara thermal (Blansing, Pasteurisasi, Sterilisasi)
• Tipe buah dan sayur • Ukuran dan jumlah bahan yang diblanching • Suhu blanching • Metode pemanasan
