Prinsip Kecukupan Proses Thermal

dokumen-dokumen yang mirip
Prinsip Kecukupan Proses Thermal

KECUKUPAN PROSES STERILISASI KOMERSIAL: Pemahaman dan perhitungannya 2. METODA FORMULA

Factors Influence the Heat Resistance of Microbial

Prinsip-prinsip Pengoperasian Retort

Overview Pangan Steril Komersial: Pengertian, Persyaratan, Faktor kritis dan Pengendaliannya. phariyadi.staff.ipb.ac.id

ITP530 Rekayasa Proses Pangan PROSES PANAS

ITP730 Faktor-Faktor Kritis pada Proses Sterilisasi dengan Retort (Form FDA 2541 dan FDA 2541a)

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Better Thermal Processing of Foods: In Container Processing. phariyadi.staff.ipb.ac.id

Proses Aseptis untuk Susu Cair:

Pengolahan dengan Suhu Tinggi

THERMOBAKTERIOLOGI PROF. DR. KRISHNA PURNAWAN CANDRA, M.S. JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS MULAWARMAN

KULIAH KE-10 THERMOBAKTERIOLOGI PROF. DR. KRISHNA PURNAWAN CANDRA, M.S. JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS MULAWARMAN

Parameter Kecukupan Proses Termal

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

perubahan baik fisik maupun kimiawi yang dikehendaki ataupun yang tidak dikehendaki. Di samping itu, setelah melalui proses pengolahan, makanan tadi

VI. PENGAWETAN MAKANAN MENGGUNAKAN SUHU TINGGI

II. TINJAUAN PUSTAKA. A. Pasteurisasi dan Pendinginan Secara umum proses pasteurisasi adalah suatu proses pemanasan yang relatif

BAB III METODOLOGI. A. Waktu dan Tempat. B. Alat dan Bahan. C. Prosedur Penelitian

III. METODOLOGI PENELITIAN

Teti Estiasih - THP - FTP - UB

Latar Belakang : Dasar Tek Pengolahan Pangan

BLANSING PASTEURISASI DAN STERIISASI

Teknologi dan Pangan ISBN :

Retort Pouch Processing & Packaging Technology: Emerging Trends

BAB II DASAR TEORI 2.1 Pasteurisasi 2.2 Sistem Pasteurisasi HTST dan Pemanfaatan Panas Kondensor

How To Do Validation For Pouch Packaging in Retort Process

III. METODE PENDEKATAN

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK KIMIA IV DINAMIKA PROSES PADA SISTEM PENGOSONGAN TANGKI. Disusun Oleh : Zeffa Aprilasani NIM :

KINETIKA REAKSI Kimia Fisik Pangan

PENGARUH SUHU DAN WAKTU STERILISASI TERHADAP NILAI F DAN KONDISI FISIK KALENG KEMASAN PADA PENGALENGAN GUDEG

PENGARUH POSISI KALENG PADA RETORT TERHADAP NILAI Fo TUNA DAN UDANG

METODOLOGI PENELITIAN. Waktu dan Tempat Penelitian. Alat dan Bahan Penelitian. Prosedur Penelitian

BAB IV PERANCANGAN, PEMBUATAN DAN PENGUJIAN ALAT

HASIL DAN PEMBAHASAN

DAN PENGEMASAN ASEPTIK. Purwiyatno Hariyadi 1

WATER TO WATER HEAT EXCHANGER BENCH BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Tujuan Pengujian

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II DASAR TEORI. ke tempat yang lain dikarenakan adanya perbedaan suhu di tempat-tempat

BAB II TEORI ALIRAN PANAS 7 BAB II TEORI ALIRAN PANAS. benda. Panas akan mengalir dari benda yang bertemperatur tinggi ke benda yang

RETORT & Instrumentasinya. Prof. Purwiyatno Hariyadi, PhD

III. METODOLOGI PENELITIAN

STERILISASI. Teti Estiasih - THP - FTP - UB 1

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 2, (2014) ISSN: ( Print) B-192

LAPORAN TUGAS AKHIR MODIFIKASI KONDENSOR SISTEM DISTILASI ETANOL DENGAN MENAMBAHKAN SISTEM SIRKULASI AIR PENDINGIN

PENENTUAN WAKTU TINGGAL OPTIMUM PASTEURISASI SUSU DENGAN PLATE HEAT EXCHANGER

METODOLOGI PENELITIAN

TEKNOLOGI HASIL TERNAK. Kuliah ke 2

PENJABARAN RENCANA KEGIATAN PEMBELAJARAN MINGGUAN Minggu ke-4

OPTIMASI KECUKUPAN PANAS PADA PASTEURISASI SANTAN DAN PENGARUHNYA TERHADAP MUTU SANTAN YANG DIHASILKAN

Ditulis Guna Melengkapi Sebagian Syarat Untuk Mencapai Jenjang Sarjana Strata Satu (S1) Jakarta 2015

PENGUKURAN VISKOSITAS. Review Viskositas 3/20/2013 RINI YULIANINGSIH. Newtonian. Non Newtonian Power Law

Pengeringan (drying)/ Dehidrasi (dehydration)

REYNOLDS NUMBER K E L O M P O K 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. 2.1 Proses Perpindahan Panas Konveksi Alamiah dalam Peralatan Pengeringan

PENINGKATAN UNJUK KERJA KETEL TRADISIONAL MELALUI HEAT EXCHANGER

SILABUS. Bahan/ Alokasi Belajar Materi Pokok. No Kompetensi Dasar. Dosen. Sumber Waktu Belajar

Multiple Channel Fluidity Test Castings Pengujian ini digunakan untuk mengetahui fluiditas aliran logam cair saat

PENGERINGAN BAHAN PANGAN (KER)

Karakteristik Perpindahan Panas pada Double Pipe Heat Exchanger, perbandingan aliran parallel dan counter flow

BAB II DASAR TEORI. Analisis perpindahan panas dapat dilakukan dengan metode Log Mean

Konduksi Mantap Satu Dimensi (lanjutan) Shinta Rosalia Dewi

BAB II TEORI DASAR 2.1 Perancangan Sistem Penyediaan Air Panas Kualitas Air Panas Satuan Kalor

BAB II LANDASAN TEORI

Kuliah ke-4 STERILISASI DALAM FERMENTASI

TUGAS AKHIR PERCOBAAN KUALITAS ETHYLENE DAN AIR PADA ALAT PERPINDAHAN PANAS DENGAN SIMULASI ALIRAN FLUIDA

BAB III DINAMIKA PROSES

Scale-Up of Food Process

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Heat Transfer Nur Istianah-THP-FTP-UB-2016

Referensi. Penilaian. Pokok Bahasan 9/12/2012. Dewi Maya Maharani, STP, M.Sc. Quiz 20% Tugas 20% UTS 20% UAS 20% Praktikum 20%

RETORT; Instrumentasi dan Pengoperasiannya. Purwiyatno Hariyadi. Purwiyatno Hariyadi/ITP/Fateta/IPB. Skema Proses Pengalengan Ikan/Tuna

Nama : Zainal Abidin NPM : Jurusan : Teknik Mesin Fakultas : Teknologi Industri Pembimbing : Dr. Sri Poernomo Sari, ST., MT.

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II MODUL 3 CONDENSING VAPOR

PENGEMASAN INTRODUCTION PASSIVE PACKAGING INTRODUCTION 12/20/2012. Klasifikasi Beberapa Jenis Kemasan :

Analisis Koesien Perpindahan Panas Konveksi dan Distribusi Temperatur Aliran Fluida pada Heat Exchanger Counterow Menggunakan Solidworks

ANALISIS LAJU ALIRAN PANAS PADA REAKTOR TANKI ALIR BERPENGADUK DENGAN HALF - COIL PIPE

KEMASAN ASEPTIS DAN SISTEM STERILISASI PRODUK

ANALISA PERPINDAHAN KALOR PADA KONDENSOR PT. KRAKATAU DAYA LISTRIK

Optimasi Proses Sterilisasi Rendang Daging dengan menggunakan Kemasan Retort Pouch

Analisa Aliran Control Valve HCB BAB IV ANALISA FLOW CONTROL VALVE HCB UNTUK STEAM PADA PT POLICHEM INDONESIA TBK

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Edy Sriyono. Jurusan Teknik Sipil Universitas Janabadra 2013

PEMANFAATAN PANAS TERBUANG

BAB III METODE PENELITIAN

Referensi. Penilaian. Pokok Bahasan 9/26/2012. Dewi Maya Maharani, STP, M.Sc. Quiz 20% Tugas 20% UTS 20% UAS 20% Praktikum 20%

LAJU ALIRAN MASSA DAN DEBIT ALIRAN (Ditujukan Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Mesin Fluida)

Homogenisasi, Separasi, Susu Steril

Simulasi Konduktivitas Panas pada Balok dengan Metode Beda Hingga The Simulation of Thermal Conductivity on Shaped Beam with Finite Difference Method

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PERANCANGAN MIXER MATERI KULIAH KALKULUS TEP FTP UB RYN MATERI KULIAH KALKULUS TEP FTP UB

BAB II PRINSIP-PRINSIP DASAR HIDRAULIK

Maka persamaan energi,

METODOLOGI PENELITIAN

PENUKAR PANAS GAS-GAS (HXG)

Departemen Ilmu & Teknologi Pangan - IPB

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. No Jenis Pengujian Alat Kondisi Pengujian

Mempelajari grafik gerak partikel zat cair tanpa meninjau gaya penyebab gerak tersebut.

Transkripsi:

Prinsip Kecukupan Proses Thermal Prof., PhD Department of Food Science & Technology, and Southeast Asian Food & Agricultural l Science & Technology (SEAFAST) Center, Bogor Agricultural University, BOGOR, Indonesia Member of Institute for Thermal Process Specialist (IFTPS)- USA INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS Lethal Rate (LR)= Lethal value (LV) Time/Temp. Process & LR LR Curve for Thermal Process. 1

PERHITUNGAN KECUKUPAN PROSES STERILISASI 1 LR = LV = = 10 121.1 -T(t) 10 z T(t)-121.1 z T( o C) T( o F) LR(z=10 o C) 90 194 0,000776247 95 203 0,002454709 100 212 0,007762471 105 221 0,024547089 110 230 0,077624712 115 239 0,245470892 120 248 0,776247117 121,1 250 00000000 125 257 2,454708916 129 264 6,165950019 PERHITUNGAN KECUKUPAN PROSES STERILISASI Pemanasan pada suhu konstan, 121,1 o C t, min T( o C) LR(z=10 o C) 0 121,1 1 121,1 2 121,1 3 121,1 4 121,1 5 121,1 6 121,1 7 121,1 8 121,1 9 121,11 10 121,1 11 121,1 12 121,1 hu Suh 140 120 100 80 60 40 20 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Waktu 1,2 10 0,8 0,6 1 unit sterilisasi 12 unit sterilisasi 0,4 F 0 =12 0,2 LR 0,0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12. 2

PERHITUNGAN KECUKUPAN PROSES STERILISASI Pemanasan pada suhu konstan, 100 o C t, min T( o C) LR(z=10 o C) 0 100 0,007762471007762471 1 100 0,007762471 2 100 0,007762471 3 100 0,007762471 4 100 0,007762471 5 100 0,007762471 6 100 0,007762471 7 100 0,007762471 8 100 0,007762471 9 100 0,007762471 10 100 0,007762471 11 100 0,007762471 12 100 0,007762471 LR 0,0100 0,0080 0,0060 0,0040 0,0020 0,0000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Waktu Total sterilitas = 0.007762x12 unit = 0.10091 unit hanya 0.00776 x pengaruh letal pada 121.1 o C Total letalitas = F 0 =?? F 0 = D o log F 0 = LR.t N 0 N = t 0 (LR)dt PERHITUNGAN KECUKUPAN PROSES STERILISASI Diketahui : Mikroba A; D 0 = 0,21 menit dikehendaki proses 12 D Pemanasan pada suhu 121.1 o C > 12(0,21)=2.52 menit Pemanasan pada suhu 100 o C 1/LR 100C x2.52min= 1/0.00776 x 2.52=324.7 min (5.4 jam) Pemanasan pada suhu 129 o C 1/LR 129C x 2.52 min = 1/6,166 x 2.52=0.408 min (24.5 detik) Pemanasan pada suhu 50 o C 1/LR 50C x 2.52 min = 1/0. 000000078 x 2.52 = 32307692.31 menit = 747.8 bulan????!!!! Pada prakteknya : efek letal panas untuk sterilisasi, umumnya mulai dianggap nyata setelah T>90 o C Teixeira (1992) : no appreciable lethality at T < 210 o F(99 o C) suhu produk selama pemanasan tidak konstant. > T=f(t) Pemanasan produk dilakukan dalam retort pengalengan Pemanasan produk dilakukan dengan HE aseptik suhu produk diukur pada SHP/CP. 3

PERHITUNGAN KECUKUPAN PROSES STERILISASI 140 t, min T( o C) LR(z=10 o C) 120 100 80 0 90 0,000776247 60 4 105 0,024547089 40 8 120 0,776247117 20 12 121 0,977237221 0 16 100 0,007762471 20 70 0,000007762 24 60 0,000000776 F 0 = D o log N 0 N = t 0 (LR)dt Suhu (C) LR 1,2 0,8 0,6 0,4 0,2 0 4 8 12 16 20 24 waktu 0,0 0 4 8 12 16 20 24 Waktu Fo = luas area di bawah kurva hubungan antara LR dan t Fo = jumlah area trapesium Luas trapesium LR 1 + LR 2 0.776 + 0.977 = Δt A = (12-8) = 3.506 2 2 - Heat Penetration test Pemanasan kaleng dalam retort Prosedur venting Come up time T R = f(t) (). 4

- Heat Penetration test Tipikal kurva penetrasi panas untuk makanan kaleng dan perubahan suhu retort (T R ) selama proses seterilisasi Suhu retort di set pada 250 o F T untuk mencapai T R : CUT PS-Ilmu CUTPangan ITP730 Teixera, 1992. Thermal Process Calculation. Handbook of Food Eng. - Heat Penetration test Tipikal data penetrasi panas : hubungan antara suhu produk (SHP) dan waktu pemanasan Teixera, 1992. Thermal Process Calculation. Handbook of Food Eng.. 5

. 6

Teixera, 1992. Thermal Process Calculation. Handbook of Food Eng. Teixera, 1992. Thermal Process Calculation. Handbook of Food Eng.. 7

2. Metoda Formula 1000 Persamaan perubahan suhu selama proses pemanasan : T - T R T i -T R ha - ρcpv t = e = e -kt T R -T p 100 T-T m T P -T R = = exp -(αt/l 2 ) T i -T m T i -T R 10 T R-T P = exp -(k)t T R -T i Log(T R -T P )=Log(T R -T i )- k (2,303) t 1 t Contoh : waktu suhu TR-T 0 25 90 5 25,6 89,4 1000 10 28,1 86,9 15 32,8 82,2 20 39,6 75,4 25 48,7 66,3 30 58,1 56,9 35 67,77 47,3 100 TR-T ( TR=115C) 40 75,9 39,1 45 82,9 32,1 50 88,8 26,2 55 93,8 21,2 60 97,8 17,2 65 101,2 13,8 10 70 103,6 11,4 75 105,4 9,6 80 107,1 7,9 85 108,2 6,8 90 109,2 58 5,8 95 109,9 5,1 1 100 110,6 4,4 105 111,1 3,9 110 111,4 3,6 115 111,7 3,3 120 112 3 125 112,2 2,8 0 50 100 150 waktu. 8

1000 Putar 180 o waktu 150 100 50 0 100 1 TR-T (TR=115C) 10 10 TR-T (TR=115C) 1 0 50 100 150 waktu 100 1000 METODE FORMULA : Plot Data Penetrasi panas untuk suhu retort (Tr)= 250 o F. 9

Tipikal plot data penetrasi panas : pemanasan f h = waktu dalam menit yang dibutuhkan oleh kurva pemanasan untuk melewati 1 siklus log j Istilah/notasi pada proses termal : CUT B Pt f h j ji come up time; yaitu waktu dari mulai uap dinyalakan sampai retort mencapai suhu proses. waktu proses dalam menit jika suhu retort langsung mencapai it R > CUT = 0 waktu proses yang dihitung oleh operator retort (operator processing time), yaitu sama dengan B dikurangi 0.42 CUT (waktu proses dihitung sejak termometer menunjukkan suhu retort yang dikehendaki sampai mulai proses pendinginan) waktu dalam menit yang dibutuhkan kurva pemanasan untuk melewati satu siklus faktor lag waktu sebelum kurva pemanasan menjadi lurus, atau j = ji/i suhu awal semu diambil pada titik potong kurva pemanasan dengan waktu 0 menit yang sebenarnya (waktu 0 menit ini besarnya sama dengan 0.58 x CUT). 10

Istilah/notasi pada proses termal : g perbedaan suhu retort dengan produk di dalam kaleng pada akhir proses termal suhu retort yang di set dan dipertahankan pada saat proses termal T R T i suhu awal produk I perbedaan suhu retort dengan suhu awal produk (T R -T i ) F 0 jumlah menit yang dibutuhkan untuk memusnahkan sejumlah bakteri pada suhu 250 o F F i jumlah menit pada suhu T R yang ekivaleng dengan 1 menit pada suhu 250 o F > F i = 10 (250-TR)/z U Waktu pada T R ekivalen dengan F 0 U = F i F 0 CONTOH Formula Ball : B = f h (log ji - log g) B = waktu proses (menit) jika suhuretort langsung mencapai T R (waktu proses jika CUT = 0) I =? = T R -T i = 250-150=100 o F ji =? = 135 o F fh =? = 51 menit g =? = lihat kurva!!!. 11

Penentuan nilai g??? g : unaccomplished temperature difference at the end of a specified heating time (T R -T Pe )di ), dimana T pe = suhu di akhir proses Kita ingin menentukan waktu proses. > tidak diketahui T pe g = f(d, Z, F 0, f h dan T R ) Secara perhitungan + empiris.. > nilai g telah ditabulasikan (Tabel + Diagram : hubungan fh/u dan log g, pada berbagai nilai z, jc) Penentuan nilai g???. 12

Penentuan nilai g??? Rangkuman Dari kurva penetrasi panas : - Tentukan f h - Buat garis vertikal di t=0.6 CUT - Tentukan ji (baca di sumbu kanan Y) - (hitung/tentukan j j = ji/i I = RT - IT. 13

Rangkuman Dari kurva penetrasi panas : Kasus 1 - Tentukan f h - Buat garis vertikal di t=0.6 CUT - Tentukan ji (baca di sumbu kanan Y) - (hitung/tentukan j j = ji/i I = RT - IT Menentukan nilai F o ; jika diketahui B...hitung log g = log ji (B/f h )....dengan diketahui log g cari f h /U....hitung F i = 10 (250-TR)/z F o = f h /[(f h /U)F i ] Rangkuman Dari kurva penetrasi panas : Kasus 2 - Tentukan f h - Buat garis vertikal di t=0.6 CUT - Tentukan ji (baca di sumbu kanan Y) - (hitung/tentukan j j = ji/i I = RT - IT Menentukan nilai B; jika dikehendaki nilai F o....hitung F i = 10 (250-TR)/z... hitung f h /U = f h /(F o *F i )....dengan diketahui f h /U cari log g B= f h (log ji log g). 14

KECUKUPAN PROSES PANAS DALAM SISTEM ASEPTIK Dipengaruhi oleh: Karakteristik fluida (Newtonian/non- Newtonian) Ada tidaknya particulate Karakteristik aliran fluida dalam pipa: Dimensi pipa (diameter, panjang pipa) Densitas fluida Viskositas it Kecepatan aliran fluida dalam pipa Pasteurisasi Kontinyu untuk produk cair sebelum dikemas 4 b 2 SUMBER UAP PANAS 5 A B 3 a SUMBER AIR DINGIN b 6 C 1 a Uap panas. 15

PROFIL LAJU ALIRAN SHP: COLDEST POINT NEWTONIAN? ALIRAN LAMINAR, Re < 2100 V max = 2v ALIRAN TURBULEN, Re < 4000 V max = F (Re) V Vmax = 0.036log (Re) + 0.662 Re > 10000, v V max ~ 0.82. 16

PROFIL LAJU ALIRAN SHP: COLDEST POINT Non-NEWTONIAN? dv τ = K dr Re n 2 n n D v ρ n 3 n G = 2 K 1+ 3n Generalized Re Untuk aliran laminar: v V V max = 1+ n 1 + 3n V max = 1+ 3 n 1+ n v FDA: Perhitungan Proses Termal; letalitas hanya didasarkan pada pemanasan pada Holding Tube Positive Displ. Pump Produk Mentah SSHE Sumber Uap Panas Holding Tube Produk Steril SSHE T ho Sumber Air Dingin. 17

LETALITAS F = 10 t min 250 T Z ho = 10 1 250 T Z ho L 2 v T ho = L = Suhu pada Holding Tube (diukur pada outlet ) Panjang Holding Tube LETALITAS - ILUSTRASI 140 o C 0 40 50 75 Waktu (detik) Diketahui: D 121.1 = 1 menit Z = 10 o C Cek: Apakah kondisi sterisasi komersial telah tercapai? (Proses 12 D). 18

LETALITAS - ILUSTRASI t min F = 121.1 T 10 Z ho 10 dt F = = 776.2 dt = 12.9 menit 121.1-140 10 10 Proses 12 D F o = 12 D 121.1 F 0 = 12 menit Sterilisasi komersial telah tercapai KECUKUPAN PANAS? Bandingkan dengan target Ingat performance criteria Identifikasi titik kritis (next discussion) Buat scheduled process = SOP Kendalikan titik kritis (next discussion) Training operator Maintenance Perlu authorized person(s). 19

Thank You. 20