4
III. TINJAUAN PUSTAKA
3.1 Ekstrusi
Ekstrusi adalah proses pemasakan dengan cara memberikan dorongan positif pada bahan baku untuk mengalir dengan kondisi tertentu untuk melalui suatu lubang die yang memiliki bentuk
tertentu Gray Chinnaswamy 1995. Teknologi ini merupakan hasil pengembangan aplikasi teknologi pengolahanpencetakan metal alumunium, yang kemudian berkembang ke teknologi
pengolahan plastik dan polimer sejenisnya, sampai akhirnya diterapkan untuk pengolahan hasil pakan, ekstrusi minyak dan pengolahan pangan modern seperti produk-produk serealia sarapan, makanan
ringan serta banyak ragam produk konfeksioneri atau makanan pabrikasi lainnya Muchtadi 1988. Perkembangannya yang sangat pesat membuat teknologi ini disebut sebagai teknologi yang sangat
sangat dikenal. Ekstrusi banyak dikembangkan karena mengingat banyaknya keuntungan yang diberikan.
Ekstrusi memiliki kemampuan untuk mengolah bahan dengan cepat, penghematan energi yang luar biasa dan sedikit tenaga kerja dibutuhkan. Ekstrusi juga menawarkan produk yang sangat seragam,
peralatannya sangat mudah dioperasikan dan dibersihkan dan kapasitasnya besar. Produk akhirnya juga praktis dan memiliki kandungan mikroba yang sangat rendah karena mati selama produksi.
Proses ekstrusi memiliki pengaruh yang nyata terhadap komponen-komponen pangan. Pati mengalami gelatinisasi dalam proses ekstrusi akibat adanya suhu dan kelembaban yang cukup. Pati
yang tergelatinisasi mudah dirusak oleh suhu, tekanan, dan gesekkan sehingga menghasilkan kondisi yang berrongga. Karakteristik pati yang berbeda menghasilkan produk yang berbeda. Kadar amilosa
dan amilopektin misalnya akan mempengaruhi sifat-sifat fisik produk ekstrusi. Pati dengan amilosa yang tinggi akan menghasilkan produk yang tidak mengembang namun memiliki dinding sel yang
lebih tebal lebih keras sedangkan pati dengan amilopektin yang tinggi akan menghasilkan produk yang mengembang namun rapuh Muchtadi et al. 1988. Pati dengan kadar amilosa lebih banyak lebih
mudah diberi perisa dan cocok sebagai produk pendamping susu karena mampu mempertahankan kerenyahannya di dalam susu.
Protein selama proses ekstrusi akan mengalami denaturasi dan kehilangan kelarutannya. Protein dalam proses ekstrusi hancur dan bercampur dengan pati terutama amilopektin. Keberadaan protein
ini mencegah rusaknya amilopektin dengan membentuk ikatan kovalen dengan amilopektin dan dapat meningkatkan derajat pengembangan Gimeno et al. 2004.
Lemak dalam proses ekstrusi kurang diperhatikan karena bahan baku yang biasa digunakan tidak banyak mengandung lemak. Secara umum penggunaan lemak dapat mengurangi gesekkan pada barrel
sehingga menghemat energi dan menjaga komponen lain agar lebih stabil. Walau demikian lemak dalam proses ekstrusi dapat mengurangi derajat pengembangan produk Faubion et al., 1982. Untuk
vitamin sendiri dipastikan mengalami penurunan dalam proses ekstrusi terutama vitamin B dan vitamin C.
3.2 Ekstruder Ulir Tunggal
Ekstruder adalah alat yang memiliki prinsip utama memberikan gaya dorong yang tinggi pada bahan sehingga bahan mampu keluar melalui lubang die baik dengan atau tanpa pemanasan. Secara
umum ekstruder disusun atas ulir screw, barrel, tempat memasukkan bahan screw dan lubang keluaran die. Ekstruder dapat dimofikasi lebih lanjut dengan penambahan pemanas, tempat pre-
conditioner, dan tempat memasukkan cairan liquid feeder Weller 1997.
5
Berdasarkan jumlah ulir di dalamnya, ekstruder lebih jauh dapat diklasifikasikan menjadi ekstruder ulir tunggal dan ekstruder ulir ganda. Ekstruder ulir tunggal banyak digunakan karena biaya
untuk prosesnya lebih ringan Dziezak 1989. Ekstruder ulir tunggal dikarakterisasi berdasarkan rasio panjang dan diameter LD dan rasio tekanan. Ekstruder jenis ini lebih lanjut memiliki beberapa tipe
yaitu pasta extruder, high pressure forming extruder, low shear cooking extruder, collet extruder, dan high shear cooking extruder. Ekstruder ulir tunggal pada dasarnya adalah pendorong, penukar panas
dan bioreaktor yang secara terus menerus mendorong, memanaskan, menarik, mengaduk, membentuk dan mengubah sifak fisik dan kimia bahan pada tekanan dan suhu tertentu dalam waktu singkat.
Material yang melalui ekstruder ulir tunggal mengalami perubahan fisik lebih lanjut karena adanya ekspansi dan kehilangan kelembaban secara cepat setelah melewati die Chiruvella et al. 1996.
3.3 Pre-conditioning
Pre-conditioning adalah proses lanjutan yang dilakukan setelah pencampuran campuran. Pre- conditioner adalah ruang di mana butiran bahan mentah dibasahi merata hingga kelembaban yang
diinginkan danatau dipanaskan dengan air atau uap yang mengalir. Peran utama dari pre-conditioning adalah mengaduk, hidrasi, melunakan, memberi panas awal bahan baku dan memberi waktu tunggu di
mana dapat terjadi reaksi kimia. Penambahan uap sebesar 4 hingga 5 secara umum cukup untuk mencapai kondisi suhu produk yang keluar dari pre-conditioner sebesar 93
o
C. Namun penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa temperatur produk cukup 75
o
C untuk mencapai karakteristik yang diinginkan. Pengadukkan juga merupakan parameter penting dalam pre-conditioner. Sebagian besar
teknologi pre-conditioning yang baru menerapkan waktu retensi yang cukup lama sekitar 3 hingga 5 menit Rokey et al. 2006.
Perlakuan dengan pre-conditioner dapat meningkatkan residence time, mengurangi konsumsi energi, meningkatkan kapasitas, meningkatkan kualitas produk akhir, mengurangi gesekan pada
barrel, dan meningkatkan efesiensi ekstruder Harper 1989. Pre-conditioning penting dilakukan dalam pembuatan makanan ringan terutama makanan ringan berbasis jagung dan gandum. Gandum
misalnya memiliki flavor tidak baik yang dapat dihilangkan dengan pre-conditioning. Hal yang perlu diperhatikan dalam pre-conditioning adalah penambahan air, waktu tinggal residence time, dan suhu
atau uap yang diberikan Booth 1990. Pre-conditioner dapat diberi tekanan atau dengan tekanan atmosfir. Pre-conditioner yang diberi
tekanan kurang diminati karena cenderung memberikan efek negatif pada produk akhir dan pengoperasiannya lebih sulit dibanding pre-conditioner dengan tekanan atmosfir Booth 1990.
Pengaduk pada pre-conditioner dapat berupa ribbon atau pedal. Jenis pengaduk ini menentukan jenis bahan baku yang dapat diolah dengan baik dalam pre-conditioner.
3.4 Kecepatan Ulir
Kategori