TOPIK 4 PROSES THERMAL Sub Topik 4.6. Wadah untuk Pengalengan Pangan Oleh : Prof. Dr. Ir. Tien R. Muchtadi, MS KALENG Keuntungan utama penggunaan wadah kaleng (). Menjaga bahan pangan hermetis) = x kontaminasi mikroba, serangga dan bahan asing lain Kedap (2). X Perubahan k.a (3). X Perubahan O2 X Gas lain (4). X Perubahan warna Perdagangan (5). Handling mekanik (6). Peragaan : menarik (7). Disiplin dan digunakan mudah
Pelat Kaleng (Tin Plate & Wadah Kaleng (Tin Can) Bahan baku ideal Pelat baja yang mengandung lapisan timah yang tipis (0.25% timah) Faktor-faktor untuk membuat wadah kaleng : (). Komposisi kimia dan sifat fisik pelat kaleng (2). Ketebalan lapisan timah (3). Penggunaan lapisan pelindung/enamel (4). Konstruksi wadah (5). Korosifitas relatif bahan pangan Komposisi baja untuk wadah kaleng makanan Tabel : Spesifikasi kimia baja yang digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan kaleng makanan Elemen Mineral Jenis L Presentse yang diijinkan Jenis MS Jenis MR Jenis MR Jenis MR Mangan (Mn) Karbon (C) Fosfor (P) Belerang (S) Silikat (Si) Tembaga (Cu) Nikel (Ni) Khrom (Cr) Molibdat (Mo) Arsen (As) 0,25-0,60 maks 0,2 maks 0,05 maks 0,05 maks 0,0 maks 0,06 maks 0,04 maks 0,06 maks 0,05 maks 0,02 0,25-0,60 maks 0,2 maks 0,05 maks 0,05 maks 0,0 0,0-0,20 maks 0,04 maks 0,06 maks 0,05 maks 0,02 0,25-0,60 maks 0,2 maks 0,02 maks 0,05 maks 0,0 maks 0,20 0,25-0,60 maks 0,2 0,07-0, maks 0,05 maks 0,0 maks 0,20 Tidak ada pembatasan Tidak ada pembatasan Tidak ada pembatasan Tidak ada pembatasan 0,25-0,60 maks 0,5 0,0-0,5 maks 0,05 maks 0,0 maks 0,20 2
Tabel : Klarifikasi bahan pangan berdasarkan korosifitasnya Golongan Bahan Pangan Karakteristik Contoh Jenis pelat baja Sangat korosif Bahan pangan berasam tinggi atau sedang, termasukl buah-buahan berwarna dan asinan Sari buah apel, prambus, arbei, cherry, prem, asinan Jenis L Korosif moderat Agak korosif Sayur-sayuran yang diasamkan atau buahbuahan agak asam Bahan pangan berasam rendah Asinan kubis, aprikot, jeruk, anggur, persik Kacang polong, jagung, daging, ikan Jenis MS Jenis MR Jenis MR Jneis MC Tidak korosif Bahan pangan kering dan yang tidak distrerilisasi Sup kering, makanan beku, kacang-kacangan, Shortening Jenis MR Jenis MC Dimensi ukuran kaleng (NCA) : bermacam-macam No. diameter x tinggi 2.307 x 409 = Ø : 3 7 in 6 Tinggi : 4 9 in 6 3
Tabel. Nama dagang, ukuran dan penggunaan beberapa macam wadah Nama dagang Ukuran*) Produk pangan 2 Z Mushroom 6 Z 4 Z Pimiento 4 Z Mushroom 8 Z Short 8 Z Tall No. (Picnic) 2 Cyl Pt. Olive 7 Z Pimiento 8 Z Mushroom No. 300 No. Tall 202 x 240 202 x 24 202 x 308 202 x 34 2 x 200 2 x 20 2 x 22 2 x 300 2 x 304 2 x 400 2 x 44 2 x 600 300 x 206 300 x 308 300 x 400 300 x 407 30 x 4 Jamur Makanan bayi saribuah (kecil nenas) jamur, pasta tomat Saribuah jeruk dan angur Zaitun, pimiento Makanan bayi, kacang-kacangan kering, spaghetti Jamur Kacang-kacangan kering, saus tomat Buah-buahan, saribuah, zaitun, sup, spaghetti Kacang-kacangan kering, asinan kubis,jamur, sup sayur-sayuran Saribuah, nenas, prem kering Zaitun Pimiento Kacang-kacangan kering Jamur Asparagus, jeruk cherry, kacang-kacangan kering, saribuah (kecuali nenas), pimiento, spaghetty Buah-buahan (kecuali nenas) sayur-sayuran, zaitun Pelapisan Timah - Ketebalan - Keseragaman - Cara pelapisan timah Sebelum di PD II : Pencelupan (pelat baja hitam dalam timah putih cair) Sekarang : Elektrolisis Kadar (Sn : < -,25%) luar baja dalam timah timah dan besi timah enamel 4
Lapisan Enamel Bahan organik yang dilapiskan pada kaleng untuk : - Mempertahankan daya tarik makanan yang dikalengkan - Memperbaiki penampilan bagian dalam dan luar wadah - Memperpanang umur pakai wadah kaleng Pelapis enamel : * Roller Pengeringan : (dibawah titik cair timah) PD II Vernis minyak kayu dan resin alami minyak pengering dan resin sintetik Sekarang : bahan sintetik * oleoresin; polibutadiena * fenol; vinyl, wax Persyaratn enamel (). Tidak memberikan/mengubah bau dan citarasa makanan (2). Boleh kontak dengan makanan sesuai peraturan yang berlaku (3). Dapat menjaga kaleng dan bahan makanan selama waktu yang diinginkan (4). Tidak mengelupas selama pembuatan wadah kaleng dan selama penyimpanan (5). Murah dan mudah digunakan (6). Tahan terhadap suhu tinggi (sterilisasi) 5
TAKIK. Membuat takik 2. Membuat lipatan 3. Menyangkutkan lipatan 4. Mengepres 5. Menyorder 6. Melengkungkan pinggiran Gambar : Tahap-tahap operasi pembuatan wadah kaleng Alur Alur Gasket Gasket Badan kaleng Gambar : Pembuatan tutup kaleng dan pengisian karet perekat (gasket) 6
Double seam Sambungan badan Takik (Notch) Timah Gambar : Arsitektur suatu wadah kaleng Enamel Timah Timah + besi Baja Timah + besi B. GELAS - Keuntungan :. Bersifat inert 2. Kedap dan tidak porous 3. Tidak berbau dan bersih 4. Transparan 5. Berkekuatan tinggi 6. Mudah dibuka dan ditutup kembali 7. Dapat dibuat macam-macam bentuk, ukuran dan warna 8. Dapat dilakukan pengisian vacum 9. Umur simpan lebih lama - Kerugian : Mudah pecah 7
PENGGOLONGAN WADAH GELAS UNTUK BAHAN PANGAN Gelas Bermulut Lebar (Wide Nouth) Untuk : makanan bayi, dessert, susu bubuk, madu, butter, jem, jelly, mayonaise, dll Gelas Berleher Sempit (Narrow Neck) Untuk : Catsup Extract Saribuah Sirup Bumbu cair Saus Cuka dll. KOMPOSISI DAN PEMBUATAN GELAS : Padatan amorf dari larutan : - Silika oksida, - Kalsium, - Natrium, - elemen-lemen lain Bahan mentah : pasir adonan melebur soda abu sifat 2 kekentalan batu kapur 2600 o F tahan pecah waktu pendinginan 8
KOMPOSISI KIMIA SUATU WADAH GELAS *) KOMPONEN Silika oksida (SiO 2 ) Alumunium oksida (AI 2 O 3 Besi oksida (FeO) Kalsium oksida (CaO) Barium oksida (BaO) Natrium oksida (Na 2 O) Kalium oksida (K 2 O) Belerang oksida (SO 3 ) Flour (F 2 ) *) SUMBER : Anonymous (953) PERSEN 72,7 2,0 0,06 0,4 0,5 3,6 0,4 0,3 0,2 2. DESIGN WADAH DAN SPESIFIKASI TAHAN PANAS STERILISASI TAHAN TEKANAN MINUMAN +CO 2 9
3. PENAMAAN BAGIAN-BAGIAN WADAH GELAS UNTUK MAKANAN LEHER FINISH BAHU SPRING LINE ATAS TINGGI DIAMETER ATAU LEBAR RUANG LABEL D STIPPLING Spring line dasar Tumit Pelat dasar 4. FINISHES DAN TUTUP Suatu wadah gelas unt. Canning : - Bag Finish - Gasket - Tutup wadah Hermetis Logam Platik Gabus Karet 0
DIMENSI STANDAR GELAS JAR DALAM ROUND GCMI* Item No. Cap. O Flow Fl.OZS Weight Max OZS A B C D E SPECIMEN FINISH 0-4 0-20 0-24 0-26 0-27 0-28 0-30 0-36 0-40 0-48 0-50 0-5 0-52 0-53 0-60 0-62 0-63 0-67 0-7 0-72 0-75 0-77 0-8 4 /4 6 /4 7 3/4 8 3/8 8 3/8 8 3/8 9 /2 /2 2 /2 5 /2 6 /2 6 /2 7 8 5/6 22 3/4 24 24 /2 27 /2 30 /4 3 32 3/8 34 48 3/4 3 3/4 4 /4 4 /4 4 3/4 4 3/4 5 /2 5 /2 6 6 /4 7 7 /2 7 /2 7 /2 8 /4 9 /2 0 /8 0 /2 /2 /2 /2 2 3/4 8 /2 3 25/64 3 55/64 4 /8 4 9/32 4 9/32 4 /32 4 3/64 4 25/32 4 27/32 5 /8 5 7/32 5 7/32 5 /32 5 3/8 5 7/8 5 7/8 5 6/64 6 /4 6 9/6 6 9/6 6 3/4 6 3/6 7 /6 2 /6 2 9/32 2 25/64 2 /2 2 29/64 2 /2 2 35/64 2 3/4 2 63/64 3 /32 3 /8 3 /8 3 7/64 3 7/64 3 29/64 3 35/64 3 9/6 3 43/64 3 47/64 3 25/32 3 53/64 3 59/64 4 3/32 35/64 5/8 2/32 /6 /6 5/8 4/64 49/64 49/64 3/6 27/32 27/32 27/32 29/32 5/6 6/64 3/32 /32 /32 /6 3/32 /4 49/64 2 /6 2 5/6 2 9/64 2 3/8 2 3/64 2 9/6 2 7/6 2 /2 2 /6 2 47/64 2 47/64 2 55/64 2 49/64 3 /64 3 3/6 3 7/32 3 25/64 3 39/64 3 39/64 3 45/64 3 45/64 4 7/64 3/4 5/6 2 3 32 5/6 2 3/32 2 3/32 2 3/32 2 3/32 2 3/32 2 5/6 2 3/6 2 5/6 2 5/6 2 5/6 2 5/6 2 5/6 2 5/6 2 5/6 2 5/6 2 5/6 2 5/6 2 5/6 2 5/8 48-400 53-400 58-400 53-400 58-400 58-400 58-400 58-400 58-400 60-400 70-400 DIMENSI STANDAR GELAS JAR SHOULDERTYPE UNTUK SAYURAN DAN BUAH-BUAHAN SPECIMEN FINISH 83-70 SPECIMEN FINISH 66-70 SPECIMEN FINISH 63-70 GCMI* Item No. Cap. O Flow Fl.OZS Weight Max OZS A B C D E SPECIMEN FINISH 5-46 5-47 5-53 5-7 4 3/4 5 7 28 3/8 6 5/8 6 5/8 7 /4 /4 4 /2 4 /2 4 /6 4 7/8 3 3/64 3 /2 3 /4 4 3/32 2 /4 2 /4 2 3/8 2 /4 2 23/64 2 5/32 2 5/32 3 9/64 3/4 3/4 3/6 3/64 63-70 66-70 66-70 83-70
SPECIMEN FINISH 26-660 SPECIMEN FINISH 20-400 DIMENSI STANDAR WADAH GELAS SHORT LINE ROUND FOOD LINE DIMENSI STANDAR GELAS SHORT LINE ROUND FOOD-LINE GCMI* Item No. Cap. O Flow Fl.OZS Weight Max OZS A B C D E SPECIMEN FINISH 50-08 50-4 50-2 50-28 50-40 50-50 50-5 50-52 50-64 50-75 50-76 50-77 50-8 50-85 50-9 2 /4 4 /4 6 9/32 8 3/4 2 3/4 6 9/6 6 7/8 7 3/8 25 3/8 32 3/4 33 7/6 34 48 /2 58 /2 05 5/8 3 4 /4 5 /2 6 /2 8 /2 0 /2 0 /2 0 /2 4 7 7 7 22 25 /2 37 4 3/32 5 5 5/8 5 3/32 6 49/64 7 3/8 7 3/8 7 3/8 8 3/8 9 3/8 9 5/6 9 /32 4 5/64 4 7/32 6 5/64 37/64 7/8 2 5/32 2 3/32 2 /6 2 29/32 2 6/64 2 63/64 3 /32 3 35/64 3 39/64 3 2/32 4 5/32 4 7/32 6 5/64 2 5/32 2 9/6 2 27/32 3 /6 3 /2 3 7/8 3 7/8 3 7/8 4 7/6 5 5 5 5 3/6 5 9/32 4 3/6 /6 3/8 3/8 3/8 7/6 /2 7/32 5/8 /6 /6 /6 25/32 29/32 29/32 29/32 5/6 3/32 7/6 20-400 26-660 26-660 26-660 26-600 26-600 26-600 26-600 26-600 26-600 26-600 26-600 26-600 36-700 36-700 2
C. ALUMUNIUM KEUNTUNGAN :. Ringan 2. Tahan terhadap korosi atmosfer 3. Tahan terhadap produk yang mengandung S 2 4. Dapat dibuat bermacam-macam bentuk KEKURANGAN :. Penutupan sambungan badan, tidak dapat di sorder 2. Perlu alumunium yang tebal, untuk menyamai kekuatan kaleng ( harga menyamai) 3. Tutup alumunium tidak bisa dibuka dengan alat tutup kaleng biasa 4. Alumunium dapat memucatkan beberapa produk pangan 5. Umur penggunaan < kaleng Daya tahan Alumunium Terhadap Korosi Lapisan pelindung : (dipermukaan) Alumunium - Oksida - inert - terbentuk kembali Dalam makanan kaleng (?) O 2 Korosi + Enamel! 3
RETORT POUCH Suatu bahan yang bersifat fleksible terdiri dari 3 laminasi yang dapat dikenai proses termal seperti kaleng, - Shelf stable - Frozen boil in th bag product Bahan-bahan untuk Retort pouch - Terdiri bahan yang tahan simpan - Mempunyai integritas penutupan yang kuat - Kuat - Tahan terhadap tusukan - Tahan terhadap termal proces Penyusun lapisan-lapisan yang terlaminasi - Lapisan Terluar : polyster film : 0.00048 in - Lapisan Tengah : alumunium foil : 0.00035 in - Lapisan Dalam : modified propylene : 0.003 in RETORT POUCH = Kemasan fleksible tahan suhu sterilisasi Syarat Bahan Untuk Retort Pouch. Barier yang baik terhadap cahaya, gas, m.o 2. Dapat dikelim 3. Tahan terhadap penekanan, tusukan 4. Tahan suhu sterilisasi (2 o C)..! 4
Keuntungan. Waktu proses lebih pendek Kualitas produk lebih baik, warna lebih alami.. Gizi lebih terjaga 2. Dapat mengemas produk pangan kaleng produk tidak membutuhkan pendingin/pembekuan 3. Dapat menjaga kemampuan rekonstitusi produk waktu-waktu rekonstitusi lebih pendek 4. Mudah dibuka dan serving 5. Menghemat tempat penyimpanan 6. Relatif murah dibandingkan kaleng 7. Menghemat biaya produksi * Proses Sterilisasi Retort Pouch batch & Kontinyu dengan media pemanas :. Uap jenuh 2. Campuran uap dan udara 3. Air mendidih * Retort untuk sterilisasi menggunakan air panas bertekanan (32 o C) Dialirkan melalui PHE Panas PHE ke retort pouch 5
Air sebagai media pemanas Bentuk fisik : Retort pouch Memperpendek waktu proses Temperature lethal pada titik terdingin Nilai (fh Waktu yang dibuat untuk menaikkan suhu, siklus log) Tpih (temperature initial heating) Jh lebih kecil Waktu proses OF Log TR - Tp T TR - Tpih2 TR - Tpih Jh = TR - Tpih TR - Tih T = fh log (Jh - Th) TR - Tp T2 fh2 fh 6
Air sebagai media pemanas menguntungkan - Mudah dikontrol dari pada uap - Pengisian retort dicapai dalam 30 detik - Air terdingin dalam retort mencapai suhu retort 4 C U T Retort = 4.5 (Retort konvensional : 2-5 menit) Pada akhirnya pemanasan mengganti air panas air dining segera butuh waktu hanya.5 menit!! (retort konvensional = 8-0 menit Kelemahan :. Kecepatan produksi lebih lambat v : kaleng/glass 2. Buhu kemasan sekunder 3. Sulit mendeteksi kebocoran 4. Proses Thermal lebih kompleks 5. Kekuatan terhadap tekanan mekanis < kaleng/glass Produk yang dikemas dengan retort pouch - saus tomat - produk olahan daging - potato salad -sop - baso - sukiyaki, dll 7
8