8 organoleptik seperti tekstur, warna, dan lain-lain, terutama jika proses pemanasan tidak terkontrol
dengan baik. Oleh karena itu, proses pengolahan dengan suhu tinggi perlu dikendalikan dengan baik. Kontrol terpenting dalam pemanasan adalah kontrol suhu dan waktu.
Selama pemanasan terdapat dua hal penting yang terjadi, yaitu destruksi atau reduksi mikroba dan inaktivasi enzim yang tidak dikehendaki. Proses pemanasan untuk meningkatkan daya simpan,
dilakukan dengan cara blansir, pasteurisasi, dan sterilisisasi.
F. PERHITUNGAN KECUKUPAN PANAS
1. Kalkulasi Proses Thermal
Berbagai cara untuk mengkalkulasi proses thermal sudah banyak dilaporkan. Umumnya metode kalkulasi ini pada prinsipnya dapat dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu 1 metoda
golongan I yang menghitung berdasarkan evaluasi derajat kematian pada titik di dalam kaleng yang paling lambat menerima panas, dan 2 metode golongan II yang menghitung berdasarkan evaluasi
derajat kematian rata-rata pada seluruh isi kaleng secara terintegrasi. Secara garis besar metode golongan ini dapat dibagi menjadi dua yaitu : metoda umum dan
metoda formula. Metoda yang pertama umumnya tidak dapat digunakan untuk meramalkan bagaimana hubungan antara waktu dan suhu dalam suatu bahan pangan selama pemanasan, sedangkan
metoda yang kedua dapat meramalkan hal tersebut. Muchtadi, 2008.
a. Metoda Umum
Metoda ini adalah metoda yang paling teliti dalam mengkalkulasi proses sterilisasi, karena suhu bahan pangan yang diukur dalam percobaan, secara langsung digunakan dalam perhitungan-
perhitungan tanpa mengasumsi hubungan waktu-suhu dari makanan tersebut. Untuk mengestimasi nilai sterilisasi produk, secara matematik dapat digunakan persamaan sebagai berikut Muchtadi,
2008. Target pembunuhan proses termal sering dinyatakan dalam satuan reduksi desimal mikroba,
misalnya 12D artinya reduksi mikroba 12 siklus logaritma atau reduksi dari 1 menjadi 10
-12
. Dalam persamaan dapat ditulis sebagai berikut Muchtadi, 2008 :
1 Keterangan : D = Waktu pemanasan pada suhu tertentu untuk mereduksi mikroorganisme
menjadi 110 a dan b = Jumlah mikroorganisme yang tahan setelah pemanasan
t
1
dan t
2
= Waktu dalam menit Nilai z adalah derajat kenaikan atau penurunan suhu untuk menurunkan atau menaikkan nilai D
10 kali. Dalam persamaan dapat ditulis sebagai berikut Muchtadi, 2008 : 2
Keterangan : Z = Jumlah derajat F dibutuhkan oleh kurva melewati 1 siklus logaritma D
1
dan D
2
= Waktu pemanasan pada suhu tertentu untuk mereduksi mikroorganisme T
1
dan T
2
= Suhu
9 Metode umum didasarkan pada hubungan lethal rate L dan waktu t. L adalah tingkat
sterilitas mikroba yang disetarakan pada suhu 121.1
o
C atau 250
o
F Hariyadi, Kusnandar 2000. L dalam persamaan dapat dilihat pada persamaan 3 dalam Muchtadi, 2008.
3 Keterangan : L
= Tingkat sterilitas mikroba yang disetarakan pada suhu 121.1
o
C Z = Jumlah derajat F dibutuhkan oleh kurva melewati 1 siklus logaritma
T =
Suhu produk
Kurva kematian Termal untuk spora dan sel-sel vegetative organisme yang resisten terahadap panas dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Kurva kematian Termal untuk spora dan sel-sel vegetative organisme yang resisten terahadap panas dapat dilihat pada Desrosier, 2008.
Untuk evaluasi dan penetapan proses termal, maka harus diidentifikasi mikroorganisme yang dijadikan target. Kinetika destruksi mikroorganisme yang menjadi target nilai D, z, dan lethal rate
harus diketahui. Untuk perhitungan dengan Metode Umum, letalitas proses dihitung dengan cara integrasi lethal rate terhadap waktu, dalam persamaan berikut 4. F
o
adalah ekivalen letalitas proses termal dengan waktu pemanasan pada suhu 121.1
o
C atau 250
o
F. ∑ ∆
4 Kurva
waktu kematian termal
Harga z
Nilai F
Satu sik
‐ lus
log
D
2
D
1
Termal death
time menit
10 Luasan di bawah kurva hubungan L dan waktu menunjukkan F
o
proses sterilisasi. Luasan kurva dapat ditentukan dengan melakukan pendekatan jumlah luasan trapesium tiap satuan waktu. Metode
umum trapezoidal menganggap letalitas antar titik waktu yang diukur membentuk garis lurus sehingga letalitas setiap selang waktu adalah luas trapesium dengan tinggi t
n
-t
n-1
, panjang atas dan bawah masing-masing L
n
dan L
n-1
. Perhitungan dapat dilakukan dengan menggunakan spreadsheed Excel
. Nilai Fo merupakan hasil penjumlahan F
o
parsial atau luasan dibawah kurva trapesium.
∑
= −
+ +
+ +
+ +
∧ =
n i
n n
L L
L L
L Lo
t Fo
1 1
3 2
1
2 2
... ..........
.......... 2
2 2
2 5
Perhitungan letalitas proses termal dengan metode umum dapat dilakukan dengan menggunakan program Microsoft Excel dari data penetrasi panas yang telah diperoleh. Berikut
langkah-langkah perhitungan letalitas proses termal dengan metode umum dengan bantuan Microsof Excel :
1. Masukkan data waktu pada satu kolom misal kolom A. Rentang waktu tidak harus
sama. 2.
Masukkan data ∆t pada kolom berikutnya kolom B dengan cara t
2
-t
1
2 3
A A
Excel −
=
3. Masukkan data suhu produk pada kolom berikutnya misalnya kolom C.
4. Pada kolom ketiga kolom D masukkan rumus untuk menghitung letalitas dan copy
untuk baris-baris di bawahnya pada kolom tersebut.
12 176
2 10
− =
∧
B Excel
5. Pada cell pertama kolom ke-4 masukkan rumus untuk menghitung ∆t.L
3 3 D
B Excel
=
6. Untuk menduga nilai letalitas sepanjang proses F
o
, pada kolom berikutnya E tulis rumus penjumlahan tersebut, cell diatasnya dengan kolom sebelumnya pada cell
tersebut.
4 3
D E
Excel +
=
1. Konsep 12D dan 5D
Konsep 12D merupakan konsep yang umum digunakan dalam sterilisasi komersial untuk menginaktifkan mikroorganisme yang berbahaya, yaitu Clostridium botulinum. Arti 12D adalah
bahwa proses termal yang dilakukan dapat mengurangi mikroba sebesar 12 siklus logaritma atau F=12D. Bila bakteri C. botulinum memiliki nilai D
121
= 0.25 menit, maka nilai sterilisasi F
o
dengan menerapkan konsep 12D harus ekuivalen dengan pemanasan pada 121
˚C selama 3 menit. Apabila produk pangan mengandung 10
3
cfuml mikroba awal, maka setelah melewati proses 12D tersebut, maka peluang mikroba yang tersisa adalah 10
-9
cfuml. FDA menetapkan bahwa untuk mencapai tingkat sterilisasi komersial yang terjamin, jumlah
bakteri dalam produk pangan setelah sterilisasi harus mencapai 10
-9
cfuml artinya, peluang kebusukan adalah 1 per 1 milyar kaleng. Dengan demikian, konsep 12D dapat diterapkan dalam
proses sterilisasi apabila jumlah awal mikroba tidak melebihi 10
3
cfuml. Konsep 5D banyak diterapkan untuk produk pangan yang dipasteurisasi, karena target mikroba yang
dibunuh lebih rendah dibanding pada produk yang disterilisasi komersial. Dalam konsep 5D
11 diterapkan 5 siklus logaritma, yang artinya telah terjadi pengurangan sebanyak 5 desimal atau
pembunuhan mikroba mencapai 99.999. Misalnya, bila digunakan mikroba target untuk pasteurisasi adalah Bacillus polymyxa D
100
=0.5 menit, maka nilai F dengan menerapkan konsep 5D harus ekivalen dengan pemanasan pada 100
˚C selama 2.5 menit. Kurva Daya tahan mikroba terhadap panas sebagai pengaruh dari umur dan fase pertumbuhan Gambar 4.
Gambar 4. Daya tahan mikroba terhadap panas sebagai pengaruh dari umur dan fase Pertumbuhan Hariadi,2004.
b. Metoda Formula Metode Formula digunakan untuk merancang proses termal karena metode ini dapat
