BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Salah satu metode yang umum digunakan untuk mengolah susu mentah sehingga aman dikonsumsi adalah pasteurisasi. Pasteurisasi akan membunuh seluruh mikroorganisme patogen yang ada didalam susu. Susu yang terbebas dari mikroorganisme akan lebih tahan lama karena tidak terjadi proses fermentasi. Akan tetapi, pasteurisasi kemungkinan akan menyebabkan sedikit kerusakan pada nutrisi yang dimiliki oleh susu. Kerusakan ini terjadi karena adanya pemanasan pada proses pasteurisasi. Alat pasteurisasi sudah banyak digunakan oleh berbagai industri, terutama industri pengolahan susu. Akan tetapi, industri pengolahan susu dengan skala kecil masih sulit untuk berkembang karena pengetahuan akan proses pasteurisasi skala industri belum benar benar dikuasai. Oleh karena itu, diperlukan sebuah simulator proses pasteurisasi untuk dapat mempelajari seluruh proses yang terjadi selama pengolahan susu tersebut. Susu adalah cairan bergizi berwarna putih yang dihasilkan oleh kelenjar susu mamalia betina (Anonim, 2011). Susu merupakan salah satu pangan yang penting bagi metabolisme tubuh. Berdasarkan angka kandungan gizi dari komposisi susu sapi per 100 gram, terdapat kalori 61 kcal, protein 3,7 gram, lemak 3,5 gram, karbohidrat 3,3 gram kalium 1200 mg, kalsium 143 mg, fosfor 694 mg, besi 1,7 mg, vitamin B1 0,03 mg, dan vitamin C sebanyak 1 mg (Suhandi, 1998). Susu yang baru diperah dari sumbernya dapat disebut susu segar. Susu segar memiliki kandungan gizi yang sangat tinggi. Akan tetapi, susu segar kemungkinan besar masih mengandung bakteri seperti Salmonella, Listeria monocytogenes, 1
2 Yersinia enterocolitica, Campyolobacter jejuni, Staphylococcus aureus, dan Escherichia coli. Bakteri bakteri tersebut tentu akan mengganggu kesehatan apabila masuk kedalam tubuh. Oleh karena itu, susu segar harus diolah terlebih dahulu untuk menghilangkan seluruh mikroorganisme patogen yang kemungkinan ada diadalam susu segar. Konsumsi susu yang tinggi menimbulkan produksi susu segar meningkat. Oleh karena itu, diperlukan alat pasteurisasi untuk mengolah susu segar tersebut menjadi susu yang aman untuk dikonsumsi. Jenis pasteurisasi yang umum digunakan adalah HTST (high temperature short time). Susu dikontakan dengan steam bertemperatur tinggi dalam waktu yang singkat sehingga kerusakan nutrisi dapat diminimalisir. Pasteurisasi flash atau disebut juga pengolahan HTST adalah jenis pasteurisasi dengan menggunakan pemanasan sebesar 72 o C (161 o F) selama 15 detik, dan diikuti dengan pendinginan cepat. Higher heat shorter time (HHST) memiliki proses yang sama dengan pasteurisasi HTST, akan tetapi miliki temperatur yang lebih besar dan waktu yang lebih singkat. Selain HHST, jenis pasteurisasi yang menggunakan temperatur lebih besar adalah pasteurisasi UHT (ultra high temperature). Proses UHT menggunakan temperatur sebesar 138 o C (280 o F) selama 2 detik. Ditinjau dari kerusakan nutrisi yang terjadi, susu pasteurisasi lebih baik daripada susu bubuk. Susu bubuk berasal dari susu segar yang kemudian dikeringkan, umumnya menggunakan spray dryer atau roller dryer. Kerusakan protein sebesar 30% dapat terjadi pada pengolahan susu cair menjadi susu bubuk (Anonim, 2011). Protein adalah salah satu nutrisi yang banyak terdapat pada susu dan menjadi tolak ukur tingkat kerusakan kandungan nutrisi dalam susu. Protein dalam susu dapat terdenaturasi oleh pemanasan. Oleh karena itu, protein dalam susu juga kemungkinan dapat terdenaturasi akibat pasteurisasi. Penelitian tentang kerusakan protein akibat
3 pasteurisasi ini perlu dilakukan agar dapat diketahui tingkat kerusakan yang mungkin terjadi. Metode analisa kuantitatif protein yang dapat dilakukan adalah metode Kjeldahl, Biuret, Lowry, pengikatan zat warna (dye binding) dan titrasi formol. Setiap metode yang digunakan memiliki kelebihan dan kekurangan masing masing. Akan tetapi, metode formol dapat dikatakan paling sederhana karena hanya menggunakan proses titrasi sebagai penentuan kadar proteinya. Selain itu, bahan bahan yang digunakan dalam penentuan kadar protein metode formol tidak banyak. 1.2 Tujuan Tujuan penelitian ini adalah untuk merancang dan membangun alat pasteurisasi jenis HTST serta menguji karakteristiknya. Dalam kelompok ini akan dibuat bagian holding tube dari alat HTST untuk selanjutnya dirangkai dengan hasil rekayasa segmen pemanasan oleh Aditya Rachman dan Ridwan Imaduddin serta segmen pendinginan oleh Ahmad Luthfi dan Juanan Rosul. Tujuan khusus dari penelitian ini adalah : 1. Menganalisa pengaruh waktu pemanasan terhadap kadar protein susu. 2. Menentukan dimensi yang tepat dari segmen holding tube untuk simulator pasteurisasi kontinyu. 3. Mempelajari karakteristik pengolahan susu dengan alat pasteurisasi HTST yang akan dibangun. 1.3 Ruang Lingkup Batasan dari rancang bangun dan penelitian ini adalah : 1. Rancang bangun yang dilakukan adalah segmen holding tube 2. Holding tube terbuat dari selang silicon rubber 3. Variabel yang divariasikan adalah laju alir susu.
4 4. Susu yang digunakan dalam penelitian adalah susu sapi segar dari Koperasi Agro Purna Mandiri Kecamatan Parongpong 5. Analisa kadar protein menggunakan metode formol. 1.4 Metodologi Perancangan, Pembangunan, dan Karakterisasi Tahapan perancangan, pembuatan, dan karakterisasi meliputi : 1. Tahap Pengamatan Awal Tahap pengamatan awal terdiri dari : a. Pengamatan awal kinetika kerusakan protein dalam susu b. Survey jenis dan harga bahan baku dari komponen alat pasteurisasi kontinyu 2. Tahap Perancangan dan Pembuatan Alat Holding Tube Tahap perancangan dan pembuatan alat holding tube terdiri dari : a. Perhitungan dimensi holding tube b. Perhitungan kebutuhan insulasi c. Penyusunan rancangan keseluruhan holding tube d. Pembuatan holding tube secara manual. 3. Tahap Perakitan dan Pengoperasian Alat Pasteurisasi Tahap perakitan dan pengoperasian alat pasteurisasi terdiri dari : a. Perangkaian holding tube dengan segmen pemanasan dan segmen pendinginan b. Precommissioning c. Commissioning d. Start up.
5 4. Tahap Karakterisasi Tahap karakterisasi terdiri dari : a. Karakterisasi kerusakan protein dalam susu dengan variabel laju alir susu b. Karakterisasi perpindahan panas pada holding tube. 1.5 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisi latar belakang, tujuan, ruang lingkup, metodologi, dan sistematika penulisan. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bab ini berisi teori teori dan informasi yang mendukung penelitian. BAB III METODOLOGI Bab ini berisi metodologi yang dipakai untuk memperoleh, mengolah dan menganalisis data penelitian BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi tentang data data hasil penelitian serta pembahasan data tersebut. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi kesimpulan yang diperoleh berdasarkan tujuan, hasil penelitian serta saran-saran yang dapat diberikan.