PENGOLAHAN DAN PENGAWETAN PANGAN DENGAN SUHU TINGGI SITI AMINAH FIKKES - UNIMUS
KLASIFIKASI TEKNOLOGI PANGAN KLASIFIKASI BERDASARKAN TUJUAN menciptakan makanan yang aman mengendalikan kontaminasi yaitu mencegah pertumbuhan mikroba atau diproduksinya toksin mencegah kontaminasi
PENGOLAHAN DAN PENGAWETAN PANGAN DENGAN PANAS MENGGUNAKAN AIR DAN UAP PANAS BLANCHING PASTEURISASI STERILISASI PANAS EVAPORASI EKSTRUSI MENGGUNAKAN MINYAK PANAS PENGGORENGAN MENGGUNAKAN UDARA PANAS DEHIDRASI BAKING DAN ROASTING MENGGUNAKAN ENERGI RADIASI MICROWAVE RADIASI INFRA MERAH
PERLAKUAN PANAS (YANG MEMBUNUH MIKROBA TERTENTU) Metode pemanasan pemasakan oven/panggang rebus goreng bakar microwave pasteurisasi sterilisasi Media pemanasan air udara air minyak udara radiasi elektromagnetik Penghantar panas/air uap bertekanan
SYARAT PENGAWETAN PANGAN DENGAN PANAS JUMLAH PANAS HARUS : Cukup untuk mematikan mikroba pembusuk dan mikroba patogen yang paling resisten Tidak menyebabkan zat gizi dan cita rasa rusak maka perlu memahami : Kinetika pemusnahan mikroba dan kerusakan mutu (suhu rendah waktu lama dan sebaliknya) Karakteristik penetrasi panas produk yang dipanaskan
tujuan utama proses panas: menghasilkan produk yang aman dikonsumsi. Keamanan pangan karakteristik intrinsik yang dominan mempengaruhi potensi bahaya bahan pangan : nilai aktivitas air (aw) dan keasaman (ph). Berdasarkan pada nilai aw dan ph; bahan pangan dapat dikelompokkan dalam 3 golongan berdasarkan pada tingkat potensi bahayanya
a. b. c. bahan pangan yang mempunyai nilai aw > 0.85 dan ph > 4,5 merupakan bahan pangan dengan potensi bahaya yang tinggi (high, H); sering disebut sebagai potentially hazardous foods; PHF (pengertian lebih detail tentang PHF ini bisa dilihat pada www.ift.org). Dengan karakteristik basah (aw > 0.85) tidak asam (ph > 4,5), produk segar daging, unggas, telur, susu, ikan merupakan produk dengan potensi bahaya yang tinggi.
FOODREVIEW INDONESIA Vol. III No. 5 Mei 2008. Purwiyatno Hariyadi
KLASIFIKASI BAHAN PANGAN UNTUK PROSES THERMAL Faktor yang paling penting: sifat keasaman / ph Sel tahan panas : dekat ph netral Keasaman / kebasaan naik m.o cepat terbunuh Perubahan ke arah asam lebih efektif ph 4,5 sbg batas klasifikasi, dasar : batas Clostridium botulinum tumbuh KLASIFIKASI PANGAN BERDASAR PH ph > 4,5 makanan berasam rendah: jagung, ikan, ayam, susu, wortel ph 4,0-4,5 makanan asam : tomat, nenas, pear ph < 4,0 makanan berasam tinggi : jeruk nipis, jeruk manis, saurkraut
MIKROBA BERDASAR KETAHANAN PANAS Sel vegetatif dan spora yeast dan kapang mati pada suhu 80 oc Spora bakteri tahan pada air mendidih
FAKTOR YANG MEMPENGARHI KETAHANAN PANAS MO 1 2 3 Umur dan ketahanan m.o / spora Komposisi medium (garam, gula, lemak, dll) ph dan Aw media pengawet Suhu pemanas Konsentrasi awal m.o.
MIKROBA PATOGEN YANG DITULARKAN MELALUI MAKANAN YANG BERSIFAT INFEKSIUS Infeksi : Masuk dan berkembangbiak di Salmonella Campylobacter E. coli (jenis tertentu) V. parahaemolyticus V. cholerae Y. enterocolitica A. hydrophila L. monocytogenes dalam tubuh :
BAHAN MAKANAN MENTAH YANG CENDERUNG TERKONTAMINASI SALMONELLA unggas daging susu telur buah-buahan kerang rempah-rempah dan jamu air yang tidak diolah
DAYA TAHAN PANAS SALMONELLA DALAM MAKANAN Salmonella rentan terhadap panas Pasteurisasi cukup untuk membunuh Salmonella pada makanan dengan kelembaban tinggi Pemanasan pada 70 C selama 2 menit biasanya cukup untuk membunuh 106 Salmonella
KOMBINASI WAKTU/SUHU UNTUK PEMUSNAHAN PATOGEN Suhu ( C) 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 Waktu (mnt:dtk) 43:29 33:44 23:16 17:06 12:40 09:18 06:49 05:01 03:43 02:43 02:00 01:28 01:05 Suhu ( C) 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 Waktu (mnt:dtk) 00:48 00:35 00:26 00:19 00:14 00:10 00:06 00:05 00:04 00:03 00:02 00:02 00:01
DAYA TAHAN CAMPYLOBACTER Organisma ini sangat rentan, tidak tahan pada lingkungan pemasakan makanan. Peka terhadap panas Peka terhadap pengeringan Tahan pembekuan (beberapa bulan dalam daging dan unggas beku) Lebih tahan pada kondisi dingin daripada suhu kamar
BAHAN MAKANAN MENTAH CENDERUNG TERKONTAMINASI DENGAN PATOGEN Daging Ikan Sayur-sayuran Susu Air tercemar E. COLI
Dosis penularan Makanan Adanya lemak Keasaman
DOSIS PENULARAN MINIMUM ETEC 106 Shigella, EIEC 10-100 EHEC 100 L. monocytogenes Tidak diketahui - mungkin rendah dalam kelompok beresiko Salmonella (tak termasuk typhi ) 1000) 106 ( jumlah yang rendah (mis. 10dapat menyebabkan infeksi pada makanan berlemak seperti keju) coklat & Campylobacter kurang lebih. 500 Salmonella typhi 10-100 EPEC 106 V. cholerae 106
KINETIKA PEMUSNAHAN MIKROBA Faktor yang mempengaruhi resistensi bakteri jumlah populasi Sifat medium untuk pertumbuhan Jenis organisme Suhu pertumbuhan Faktor lain Keasaman (pd media asam m.o lbh peka terhadap panas) Pembentukan kelompok (dlm kelompok m.o lbh resisten) Umur kultur, (sel sedang tumbuh lbh peka)
KURVA PERTUMBUHAN BAKTERI
D-VALUE Ketahanan panas ditentukan berdasarkan Pengurangan desimal waktu D No: Jumlah awal microorganisma N: Jumlah mikroorganisma pada waktu t log N/No 0 T ( C) -1 t = D. log No/N -2-3 D t
Harga D adalah waktu (menit) pada suhu tertentu yang dibutuhkan untuk membunuh 90% dari jumlah populasi mikroba yang ada. Nilai D menunjukkan berkurangnya populasi MO hidup sebanyak 1 satuan log (1 log cycle)
EXAMPLE Pada t 1:jml 102 pada t2 sisa mikroba 101 mati 90 % Harga D ketahanan MO, D> MO tahan
KETAHANAN TERHADAP PANAS Organisma Vegetatif Escherichia coli Salmonella spp Salmonella typhimurium Salmonella senftenberg Staphylococcus Listeria D-values (min) 55 C 4 0.1 0.02-0.25 0.8-1.0 aureus jejuni 65 C 0.056 0.2-2.0 monocytogenes Campylobacter 60 C 5.0-8.3 1.1
KETAHANAN TERHADAP PANAS (3) Ketahanan terhadap panas ( D-value ) dipengaruhi oleh banyak faktor, yakni jenis atau or strain mikroorganisma parameter fisik-kimia dari medium yakni aktifitas air, ph, komposisi usia sel atau masa pertumbuhan
PRINSIP PENGOLAHAN /PENGAWETAN PANGAN DENGAN SUHU TINGGI Panas cukup untuk membunuh mikroorganisme perusak dan pathogen dan jumlah panas tidak menurunkan nilai gizi dan cita rasa.
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KETAHANAN PANAS a. b. c. d. e. Umur dan keadaan organisme atau spora sebelum dipanaskan Komposisi medium dimana organisme tumbuh, dipaskan dan masih ada. ph dan aw media pemanasan Suhu pemanasan Konsentrasi awal organisme atau sporanya.
BERDASARKAN NILAI PHNYA BAHAN PANGAN a. b. c. d. Bahan pangan tidak asam : ph diats 5,0 (5,3) Bahan pangan berasam sedang: ph diantara 4,5 dan 5,0 (5,3) Bahan pangan asam : ph diantara (3,7 atau 4,0 dam 4,5) Bahan pangan asam tinggi : ph dibawah 3,7 atau 4,0.
FAKTOR YANG BERPENGARUH PADA PENGOLAHAN DG. PANAS a. b. Daya tahan panas dari mikroroganisme yang paling tahan panas yang mampu menyebabkan pembusukan produk yang disimpan normal atau yang membahayakan konsumen. Kecepatan penetrasi panas kedalam titik dalam wadah yang paling lambat menerima panas ( coll point)
PENETRASI PANAS BAHAN PANGAN konveksi, konduksi radiasi KEDALAM KEMASAN DAN ISI
KECEPATAN PENETRASI PANAS DALAM MAKANAN KALENG DITENTUKAN OLEH: a. b. c. d. ukuran (rasio luas permukaan:volume)sifat asal dan komposisi dari wadah Konsistensi produk Suhu retort an suhu awal dari makanan Rotasi kaleng
LANJUTAN e. Isi dan ruang diatas kaleng (head space) f. Metode pengemasan g. Letak kaleng dalam retort, metode operasi
CARA-CARA PENGAWETAN DENGAN PANAS Sterilisasi : 121 C selama 15 menit Sterilisasi komersiil (commercial sterilization) :terhadap sebagian besar makanan dalam kaleng atau botol.
LANJUTAN Makanan steril secara komersiil berarti semua mikroorganisme penyebab sakit dan pembentuk racun dalam makanan tersebut telah dimatikan. Waktu sterilisasi ditentukan oleh beberapa faktor, diantaranya adalah : ukuran kaleng dan kecepatan perambatan panas.
B. PASTEURISASI Proses pemanasan untuk :bunuh/musnahkan sebagian mikroba, dengan suhu < 100 C Tujuan utama adalah membunuh mikroorganisme patogen. uap, air panas dan panas kering/aliran listrik. perlu dilakukan kombinasi pengawetan yang lain misalnya dengan pendinginan. metode : HTST: 72 C selama 15 dan LTLT: 63 C selama 30 menit.
PASTEURISASAI DIGUNAKAN BILA: a. Komoditi tidak tahan panas tinggi b. Sasaran: membunuh mikroorganisme patogen Mikroorganisme pembusuk yang tidak begitu tahan panas seperti khamir dalam sari buah akan mati. c. Cara pengawetan lain akan dilakukan d. Mikroorganisme saingan akan terbunuh, mikroorganisme yang dikehendaki mampu tumbuh
POLA-POLA PASTEURISASI suhu rendah 63 suhu tinggi 72 C selama 30 menit C selama 15 detik Ultra-high temperature 135 C selama 1 detik
C. BLANCHING pemanasan pendahuluan yang biasa dilakukan untuk buah dan sayur Tujuan: a. Inaktifkan enzim: katalase dan peroksidase tahan panas Blanching dapat dilakukan dengan menggunakan uap maupun air panas, pada suhu 82 93 C selama 3 5 menit.
CARA BLANCHING : MENGGUNAKAN UAP AIR MENGGUNAKAN AIR PANAS Cara blanching kekurangan kelebihan Uap panas Pembersihan terbatas, perlu pembersihan Biaya capital lebih banyak Air panas Komponen larut air banyak hilang Resiko kontaminasi bekteri thermofilik Komponen larut air yg hilang banyak Lbh sdk vol & buangan yg hilang Biaya capital lbh rendah, energi lbh efisien
PENGARUH BLANCHING TERHADAP PANGAN Terhadap gizi Mineral, Vitamin larut air, gula berkurang Faktor yang mempengaruhi : Kematangan pangan Metoda persiapan makanan : (pemotongan, pengirisan) Metoda blanching : uap panas, air panas, uadara panas Perbandingan volume dan luas permukaan Suhu dan waktu blanching Perbandingan air dengan bahan pangan Konsentrasi zart terlarut dlm air panas
PENGARUH BLANCHING TERHADAP PANGAN Terhadap warna dan aroma Warna lbh terang, krn udara dan debu hilang Warna hijau sayur dipertahankan dgn Na karbonat (0,125%w/w) atau Ca oxide Browning dicegah dgn lar garam 2 % w/w Under blanching off flavor pada makanan yang dikeringkan / dibekukan Terhadap tekstur Tekstur lebih lunak tujuan blanching Bila akan dikeringan/dibekukan + Ca Cl2 shg terbentuk Ca pektat yg tdk larut air dan lbh kaku
PEMANASAN PADA SUHU 100 OC Tujuan : membunuh m.o perusak, kecuali bentuk sporanya U/ pemanasan / pengalengan di rumah Cara : mendidihkan makanan berkuah Memasukkan mkn ke dlm wadah penangas air Degan pressure cooker Pembakaran sate, kambing guling suhu bagian dalam 60-80 oc Penggorengan / pembakaran roti suhu bagian dalam + 100 oc
PENGALENGAN Langkah-langkah:: 1. Persiapan bahan 2. Pengisian (filling), 3.Ekshausting 4. Vakum 5. Sterilisasi (processing) 6. Pendinginan 7. Penyimpan
KERUSAKAN MAKANAN KALENG Flat sour : cita rasa produk asam yang : mikroorganisme tahan panas tanpa produksi gas. dicirikan kaleng : tampak datar dan tidak menggembung Swell: penggembungan kaleng yang disebabkan karena terbentuknya gas. Kerusakan ini disebabkan karena underprocessing, kontaminasi mikroorganisme, kaleng bococr
PENGEMBANGAN HIDROGEN (HIDROGEN SWELL) Produksi adalah gas H akibat korosi wadah oleh produk. Produk makanan kelihatan normal, tidak dapat dikonsumsi Penyebab:kemungkinan kaleng yang digunakan telah rusak.
4. STOCK BURN pendinginan kurang sempurna, kaleng belum dingin sudah disimpan. Produk dengan keruskan ini menjadi lunak, gelap dan tidak dapat dikonsumsi. 5. Botulinus Disebabkan karena underprocessed.
PENGARUH PENGOLAHAN PANAS TERHADAP NILAI GIZI mengakibatkan kehilangan beberpa zat gizi terutama zat-zat yang labil seperti asam askorbat, tetapi teknik dan peralatan pengolahan dengan panas yang modern dapat perkecil kehilangan ini