Evaluation of Pasteurization Process Adequacy for Nata de coco in Polyethylene Plastic Bag
EVALUASI KECUKUPAN PROSES PASTEURISASI
NATA DE COCO DALAM KEMASAN PLASTIK POLIETILEN
HAFZIALMAN
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
PERNYATAAN MENGENAI TUGAS AKHIR DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tugas akhir Evaluasi Kecukupan Proses
Pasteurisasi Nata de coco dalam Kemasan Plastik Polietilen adalah karya saya
dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun
kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip
dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
tugas akhir ini.
Bogor, Juli 2011
Hafzialman
NIM F252090015
ABSTRACT
HAFZIALMAN. Evaluation of Pasteurization Process Adequacy for Nata de coco
in Polyethylene Plastic Bag. Under direction of Feri Kusnandar and Eko Hari
Purnomo
Nata de coco 2 kg in light syrup in polyethylene plastic bag is generally
processed through pasteurization in water bath conveyor pasteurizer at
temperature of 97-100oC for 20 minutes. The product is classified as a high acid
food with pH less than of 4.0. The objective of this study was to evaluate
pasteurization process adequacy of nata de coco based on its pasteurization value
(Po). Pasteurization process adequacy was determined by comparing Po of the
process to 6D 80, 3D 80 and 2D 80 . Microorganism targets were Lactobacillus sp.,
vegetative cell, mold, yeast and Byssoclamys fulva and Byssoclamy nivea, which
were more heat resistant. Based on calculated Po, the pasteurization process was
sufficient to inactivate 6D 80 of vegetative cells, Byssoclamys fulva, and B. nivea
and B coagulan, but was not sufficient to kill (6D 80 ) B pasteurianum, B polymyxa,
B. macerans and Alicyclobacillus acidoterrestris. The pasteurization process was
sufficient to kill 3D 80 and 2D 80 of B pasteurianum, B polymyxa, B. macerans for
initial temperature more than 80oC. The above pasteurization process was
sufficient to kill 2D 80 of Alicyclobacillus acidoterrestris. The initial temperature
should be not less than 82oC to kill 3D 80 of Alicyclobacillus acidoterrestris
Key word: Nata de coco, pasteurization value, thermal process
RINGKASAN
HAFZIALMAN. Evaluasi Kecukupan Proses Pasteurisasi Nata De Coco dalam
Kemasan Plastik Polietilen. Dibimbing oleh Feri Kusnandar dan Eko Hari
Purnomo.
Proses termal merupakan salah satu proses utama dan penting dalam proses
produksi pangan. Proses produksi nata de coco juga harus memenuhi kebutuhan
proses termal yang dapat menjamin keamanan pangannya. Proses termal pada
produksi nata de coco menerapkan beberapa tahap proses, yaitu perebusan I yang
bertujuan untuk menghilangkan asam dan membunuh bakteri yang digunakan
dalam fermentasi, tahap perebusan II yang bertujuan untuk menurunkan pH, tahap
pembuatan sirup dan tahap pasteurisasi. Tahapan yang penting dalam proses
termal tersebut adalah proses pasteurisasi.
Penelitian ini bertujuan untuk (1) menguji distribusi panas media pasteurisasi pada bak konveyor pasteurisasi dan menentukan penetrasi panas ke dalam
nata de coco dalam kemasan polietilen selama proses pasteurisasi (2) mengevaluasi kecukupan proses pasteurisasi nata de coco dalam kemasan plastik polietilen-nilon .
Penelitian dirancang dalam tiga tahap. Tahap pertama bertujuan untuk
mengidentifikasi mikroba target termasuk mengumpulkan data-data morfologis
mikroba yang tumbuh pada nata de coco dan menentukan nilai pasteurisasi
standar. Tahap kedua untuk mengukur distribusi panas dan pengukuran penetrasi
panas. Kondisi yang diukur termasuk mengukur kondisi sebelum penahanan
(holding) yang meliputi suhu awal setelah pengemasan, mengukur kondisi
penahanan meliputi waktu penahanan dan perubahan suhu selama penahanan.
Selanjutnya kondisi yang diukur selama pasteurisasi meliputi waktu pasteurisasi
dan perubahan suhu selama pasteurisasi yang diukur setiap menit. Tahap ketiga
adalah menentukan kecukupan proses pasteurisasi berdasarkan data penetrasi
panas.
Data yang diperoleh dari pengukuran suhu selama penahanan dan pasteurisasi dijadikan data untuk menghitung nilai pasteurisasi (nilai Po). Nilai pasteurisasi yang diperoleh dijadikan sebagai bahan evaluasi kecukupan proses pasteurisasi yang dilakukan. Nilai Po dihitung pada suhu standar 80oC (P 80 ).
Analisis mikrobiologi terhadap contoh-contoh nata de coco sebelum proses,
ketika proses dan setelah proses (produk) dilakukan untuk mengidentifikasi
mikroba target.. Analisis cemaran yang dilakukan meliputi analisis cemaran
Angka Lempeng Total (ALT/TPC), kapang, khamir dan koliform. Hal ini sesuai
dengan yang distandarkan dalam Standar Nasional Indonesia No 01-4317-1996,
Nata dalam Kemasan.
Dari hasil pengujian cemaran mikroba pada contoh ketika proses (setengah
jadi) dan produk menunjukkan bahwa proses panas yang dilakukan telah cukup
mencapai standar yang digunakan (SNI) bahkan sebelum proses panas terakhir
(pasteurisasi) diterapkan. Dengan demikian untuk memenuhi standar SNI, proses
panas yang telah diterapkan pada nata de coco dalam kemasan polietilen sudah
lebih dari cukup.
Hasil pengukuran pH nata de coco, sirup dan campuran selama pengukuran
penetrasi panas menunjukan nilai yang relatif stabil dan sesuai dengan kisaran
yang ditetapkan yaitu 3.3 – 3.9. Data pH tersebut menunjukkan produk nata de
coco yang diproduksi termasuk dalam bahan pangan asam tinggi dan mikroba
yang memungkinkan dijadikan referensi adalah mikroba dengan pH lebih kecil
dari 4.0. Namun demikian dengan pertimbangan permintaan dan evaluasi serta
validasi proses pasteurisasi, mikroba referensi dengan kisaran pH 4.0–4.5
dilakukan.
Distribusi panas media pasteurisasi (air panas) dengan suhu target 100oC
berkisar antara 97.5oC sampai 100oC. Empat titik dari sembilan titik pengamatan
memiliki suhu di bawah 100 oC dan lima titik bersuhu 100oC. Suhu ini tercapai
setelah pemanasan air bersuhu 27-29oC (suhu ruangan) selama satu jam diikuti
dengan pasteurisasi produk. Suhu 97.5oC terletak pada titik terjauh dari sumber
uap masuk.
Nilai P 80 konsep 6D untuk mikroba target yang tahan panas yang termasuk
pangan asam (pH 4.0-4.5) mencukupi untuk mikroba target Bacillus coagulan
dengan nilai P 80 terendah 438.24 menit lebih besar dari nilai P 80 standar 153.94
menit.
Nilai P 80 konsep 6D pasteurisasi belum cukup untuk mikroba target
Bacillus polymyxa, Bacillus macerans dan Bacillus pasteurianum, nilai hanya
cukup untuk konsep 2D dan 3D untuk suhu awal produk lebih dari 80 oC, karena
memiliki nilai P 80 lebih kecil dari 1449.33 menit untuk 3D dan 966.22 menit
untuk 2D menit yang merupakan P 80 standar. Nilai P untuk mikroba target
Alicyclobacillus acidoterrestris, berkisar 582.96 menit sampai 1546.51 menit,
yang berarti belum cukup untuk konsep 6D (1744.60 menit). Pasteurisasi cukup
untuk bakteri ini untuk konsep 2D (581.53 menit), sedangkan untuk 3D (872.30
menit) pasteurisasi mencukupi untuk produk dengan suhu awal produk lebih besar
dari 82oC.
Proses pasteurisasi untuk mikroba target yang biasa digunakan sesuai
dengan karakteristik produk, telah mencukupi untuk konsep 6D dengan nilai P 80
berkisar antara 21,221.17 menit untuk suhu awal 79.6oC dan 149,403.44 menit
untuk suhu awal 83.6oC, lebih besar dari nilai P 80 standar yakni 0.002 menit.
Sedangkan untuk mikroba target Byssoclamys fulva dan Byssoclamys nivea,
pasteurisasi mencukupi untuk konsep 6D dengan nilai P 80 pasteurisasi berkisar
antara 438.24 menit untuk suhu awal terendah yakni 79.6oC dan 1084.35 menit
untuk suhu awal tertinggi yakni 83.6oC lebih besar dari nilai P 80 standar yang
229.74 menit.
Evaluasi proses pasteurisasi yang dilakukan dapat dijadikan model untuk
metode validasi proses pasteurisasi untuk menentukan kecukupan proses panas
produk nata de coco.
Kata kunci : Nata de coco, kecukupan pasteurisasi, kemasan polietilen.
2
©Hak Cipta milik IPB, tahun 2011
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
1.
2.
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumber
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan
karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu
masalah
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB
Dilarang mengumumkan atau memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis ini dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
EVALUASI KECUKUPAN PROSES PASTEURISASI
NATA DE COCO DALAM KEMASAN PLASTIK POLIETILEN
HAFZIALMAN
Tugas Akhir
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Profesi Teknologi Pangan pada
Program Studi Magister Profesi Teknologi Pangan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tugas Akhir: Dr. Ir. Harsi D. Kusumaningrum
Judul Tugas Akhir
Nama
NIM
: Evaluasi Kecukupan Proses Pasteurisasi Nata De
Coco dalam Kemasan Plastik Polietilen
: Hafzialman
: F252090015
Disetujui
Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Feri Kusnandar, MSc.
Ketua
Dr. Eko Hari Purnomo, STP, MSc
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi
Dekan
Profesi Teknologi Pangan
Sekolah Pascasarjana
Dr. Ir. Lilis Nuraida, MSc
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc. Agr
Tanggal Ujian : 2 Juli 2011
Tanggal Lulus :
2
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karuniaNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam
penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Pebruari 2011 ini ialah Evaluasi
Kecukupan Proses Pasteurisasi Nata de coco dalam Kemasan Plastik Polietilen.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Feri Kusnandar MSc,
Dr. Eko Hari Purnomo STP, MSc selaku pembimbing, Dr Ir Harsi D. Kusumaningrum selaku penguji luar dan Dr Ir Lilis Nuraida MSc selaku Ketua Program
Studi serta Manajemen dan staf tempat penulis bekerja yang telah banyak
memberi saran dan membantu selama pengumpulan data. Ungkapan terima kasih
juga disampaikan kepada orang tua, istri, anak dan seluruh keluarga, atas segala
doa kasih sayang dan dukungannya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juli 2011
Hafzialman
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandung pada tanggal 8 Maret 1971 dari Ayah Drs.
Havizuddin Choir dan Ibu Sutihat. Penulis merupakan putra kedua dari tiga
bersaudara.
Tahun 1992 penulis lulus dari Akademi Kimia Analisis Bogor dan di tahun
yang sama penulis melanjutkan kuliah di Universitas Pasundan Bandung Jurusan
Teknik Manajemen Industri, Program Studi Teknologi Pangan dan lulus tahun
1996. Tahun 2009 penulis diterima di Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian
Bogor Program Studi Magister Profesi Teknologi Pangan.
Sejak Tahun 1997 hingga sekarang penulis telah bekerja di beberapa
industri pengolahan pangan. Posisi yang pernah di tempati oleh penulis antara lain
staf Pengawas Mutu, staf Riset dan Pengembangan, Kepala Bagian Pengawas
Mutu, Asisten Wakil Manajemen pada sistem manajemen mutu ISO 9002, Koordinator Anggota Tim HACCP/Kemanan Pangan Sistem Manajemen Keamanan
Pangan ISO 22000, Koordinator Halal Internal dan Manajer Produksi.
i
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI....................................................................................................
i
DAFTAR TABEL..........................................................................................
ii
DAFTAR GAMBAR....................................................................................... iii
DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................
iv
PENDAHULUAN..................………………………………………............. 1
Latar Belakang Penelitian........................................................................ 1
Tujuan Penelitian................…………………………………................. 2
Manfaat Penelitian................................................................................... 2
TINJAUAN PUSTAKA........…………………………………..………........ 3
Nata de coco..........................…………………………….………........
Pengaruh Keasaman pada Pertumbuhan Mikroorganisme......................
Proses Termal..........................................................................................
Nilai Pasteurisasi dan Nilai Sterilisasi...........….....…………………….
METODOLOGI.............................................................................................
3
7
8
13
17
Waktu dan Tempat................................................................................... 17
Bahan dan Alat......................................................................................... 17
Rancangan Penelitian................................................................................ 17
Tahap I Penentuan Nilai Pasteurisasi Standar...................................... 18
Tahap 2 Pengukuran Panas Distribusi dan Penetrasi Panas................. 18
Pengukuran Distribusi Panas............................................................... 18
Pengukuran Penetrasi Panas................................................................ 21
Tahap 3 Penentuan Kecukupan Proses Pasteurisasi............................ 25
Metode Analisis........................................................................................ 25
Pengukuran pH dengan pH meter........................................................ 25
Pengukuran Kadar Gula dengan Refraktometer.................................. 26
Pengujian Angka Lempeng Total ….……………..……………..... 26
Perhitungan Khamir dan Kapang…..……………..…………………. 27
Perhitungan Koliform………………………….………………….. 28
HASIL DAN PEMBAHASAN…………………….……………………….
Mikroba Patogen dan Pembusuk Potensial……………………..............
Profil Distribusi Panas Dalam Pasteurizer…………………………….
Profil Penetrasi Panas…………..……………………………………..
Kecukupan Proses Pasteurisasi…………………………………………
31
31
35
36
38
SIMPULAN DAN SARAN………………………………………………..
43
Simpulan………………………………………………………………
Saran…………………………………………………………………..
43
44
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………
45
LAMPIRAN...………………………………………………………………
47
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. SNI 01-4317-1996 Syarat Mutu Nata dalam kemasan ....................
4
Tabel 2. Kondisi dan tujuan pasteurisasi dari beberapa produk pangan
(Haryadi, 2000)……………...........................................................
10
Tabel 3. Nilai D untuk beberapa jenis bakteri penyebab kerusakan makanan
kaleng (Hariyadi, 2000)...................................................................
12
Tabel 4. Karakteristik produk nata de coco...................................................
17
Tabel 5. Cemaran mikroba pada nata de coco di beberapa tahap proses
produksi.........................................................................................
31
Tabel 6. Karakteristik Ketahanan Panas (nilai D dan Z) untuk beberapa
jenis bakteri (Toledo (1991), Towsend et al. (1954) di dalam
Holdsworth (1992) dan Splittstoesser et.al. (1994) di dalam
Silva dan Gibbs 2001)).....................................................................
33
Tabel 7. Suhu media air panas pada bak konveyor pasteurisasi (distribusi
panas media) ……………………………………………………….
35
Tabel 8. Nilai pH nata de coco, sirup dan campuran………………………..
36
Tabel 9. Hasil evaluasi nilai P pasteurisasi nata de coco terhadap nilai P
Mikroba target………………………………………. ……………
40
ii
iii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Logaritma jumlah mikroba yang hidup sebagai fungsi waktu
pada suhu pemanasan .................................................................
12
Gambar 2. Kurva semilogaritma hubungan nilai D dengan suhu. Nilai Z
diperoleh dari kebalikan nilai kemiringan kurva…...………….
13
Gambar 3. Posisi pengamatan titik distribusi panas media (air panas)
pada bak konveyor pasteurisasi...................................................
21
Gambar 4. Diagram alir proses produksi nata de coco dalam kemasan........
22
Gambar 5. Penetrasi panas selama pasteurisasi………………………….....
38
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Hasil Pengamatan morflogis mikroba pada nata de coco
sebelum proses pemanasan ....................................................
47
Lampiran 2. Suhu produk (penentrasi panas) selama pasteurisasi & Beban
pasteurisasi ..............................................................................
48
Lampiran 3. Perhitungan lethalrate (Lr) dan nilai P ……………… ..........
49
iv
PENDAHULUAN
Latar Belakang Penelitian
Produk nata de coco merupakan produk khas tradisional yang sudah
diproses secara komersial oleh industri. Nata de coco adalah produk berserat
berwarna putih atau krem, tak dapat larut, berbentuk lapisan yang dihasilkan dari
fermentasi santan kelapa atau air kelapa dengan penambahan gula, asam asetat,
nutrien oleh bakteri Acetobacter xylinum.
Produk nata de coco cukup banyak dipasarkan dalam variasi kemasan yang
beragam, mulai dari 180 gram dan 220 gram yang dikemas dalam kemasan cup
polipropilen dan 360 gram, 1000 gram serta 2000 gram yang dikemas dalam
plastik polietilen-nilon. Nata de coco dalam kemasan plastik polietilen yang
dilapis nilon merupakan produk unggulan di dengan jumlah mencapai 70% dari
total produksi. Produk tersebut dipasarkan untuk memenuhi kebutuhan pasar lokal
dan ekspor.
Proses termal merupakan salah satu proses utama dan penting dalam proses
produksi pangan. Proses produksi nata de coco juga menggunakan proses termal
untuk mencapai standar penerimaan yang ditentukan. Proses pemanasan pada
produksi nata de coco menerapkan empat tahap proses, yaitu pada tahap perebusan I bertujuan menghilangkan asam dan membunuh bakteri yang digunakan
dalam fermentasi, tahap perebusan II bertujuan menurunkan pH, tahap pembuatan
sirup dan tahap pasteurisasi. Tahapan yang penting dalam proses termal adalah
pada tahap pasteurisasi.
Proses pengolahan panas produksi nata de coco dilakukan sesuai karakteristik produk yang dihasilkan, yaitu karakteristik ukuran potongan nata de coco,
media produk, pH dan ukuran kemasan serta formulasi. Proses panas pada
produksi nata de coco dilakukan dengan cara pengisian panas (hot filling) pada
suhu lebih dari 80oC, kemudian dipasteurisasi dalam bak konveyor air panas
bersuhu 97-100oC selama 20 menit.
Selama ini, proses pasteurisasi belum didukung dengan data kecukupan
panas, sehingga belum diketahui nilai pasteurisasinya. Proses kecukupan panas
yang meliputi suhu dan waktu proses pasteurisasi, ditentukan hanya berdasarkan
pengalaman sedangkan verifikasinya dilakukan dengan menentukan jumlah
cemaran mikroba produk akhir, sedangkan alasan ilmiah penggunaan suhu dan
waktu tersebut belum dibuktikan.
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kecukupan proses pasteurisasi
nata de coco yang dikemas dengan kemasan polietilen-nilon berukuran 320 x 230
x 0.16 mm. Evaluasi dilakukan dengan cara mengumpulkan data penetrasi panas
selama proses pasteurisasi sehingga dapat ditentukan nilai kecukupan proses
pasteurisasinya.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk (1) menguji distribusi panas media pasteurisasi pada pasteurizer dan menentukan penetrasi panas ke dalam nata de coco
dalam kemasan polietilen selama proses pasteurisasi (2) mengevaluasi kecukupan
proses pasteurisasi nata de coco dalam kemasan plastik polietilen-nilon .
Manfaat Penelitian
Data yang diperoleh dari hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan
sebagai dasar ilmiah proses panas yang dilakukan untuk menjamin keamanan
produk nata de coco khususnya keamanan atas cemaran mikroba dalam kemasan
plastik polietilen nilon. Data hasil penelitian juga diharapkan dapat dimanfaatkan
sebagai dasar optimalisasi proses produksi dengan cara menyesuaikan proses
sesuai dengan hasil penelitian yang diperoleh. Hasil dari penelitian ini juga
diharapkan dapat digunakan sebagai salah satu metode validasi proses panas yang
dilakukan.
2
3
TINJAUAN PUSTAKA
Nata de coco
Nata adalah produk pangan hasil fermentasi organisme Acetobacter xylinum.
Acetobacter xylinum memproduksi nata apabila tumbuh di media yang mengandung karbon dan nitrogen. Pada kondisi ini, Acetobacter xylinum memproduksi
enzim ekstraseluler yang dapat membentuk glukosa menjadi ribuan rantai fiber
atau selulosa. Nata yang terbentuk memiliki kualitas yang berbeda tergantung dari
substrat yang digunakan. Apabila perbandingan kandungan karbon dan nitrogen
pada substrat diatur optimum, maka seluruh cairan substrat dirubah menjadi nata
tanpa adanya sisa (Pambayun 2002).
Menurut Mukerji dan Gupta (2001), nata biasa dikonsumsi sebagai pangan
penutup (dessert) dan dibuat dari fermentasi aneka jus buah-buahan. Berbagai
jenis bahan baku, seperti santan kelapa, jus kelapa, nenas, tomat, molase dan
aneka jus buah lainnya yang mengandung gula dapat dibuat menjadi nata. Karena
itu, nama nata didasarkan atas bahan baku yang digunakan, seperti nata de coco
dibuat dari kelapa, nata de pina dibuat dari nenas, nata de tomato dibuat dari
tomat, nata de soya dibuat dari ekstrak kedelai (Pambayun 2002).
Nata merupakan lapisan berwarna putih atau krem, tak dapat larut, lapisan
menyerupai gel dari sel dan polisakarida yang dihasilkan oleh bakteri Acetobacter
xylinum, pada permukan media yang diasamkan yang mengandung gula, etil
alkohol dan nutrisi lainnya (Steinkraus 1996). Menurut Suprapti (2003), lapisan
kental dan transparan pada permukaan media terbentuk pertama kali pada hari hari
ke-2 dan ke-3 fermentasi. Pada hari ke-3 sampai ke-5, terdapat banyak gelembung
udara pada permukaan media, dan seluruh gelembung udara ini berubah menjadi
lapisan tipis putih secara bertahap. Lebih lanjut, setelah kira-kira 15 hari fermentasi, lapisan polimer bakteria padat setebal 2-3 cm terbentuk pada cairan media
(Mukerji dan Gupta 2001). Lapisan ini kemudian diambil dan dipotong-potong
menjadi ukuran yang lebih kecil, dicuci dan dididihkan hingga asam asetat hilang.
Nata disajikan setelah dimasak dalam larutan gula dan disajikan bersama campuran jus buah.
SNI 01-4317-1996, nata dalam kemasan mendefinisikan nata dalam
kemasan sebagai produk makanan berupa gel selulosa hasil fermentasi air kelapa,
air tahu atau bahan lainnya oleh bakteri asam cuka (Acetobacter xylinum) yang
telah diolah dengan penambahan gula dan atau tanpa bahan tambahan makanan
yang diizinkan dikemas secara aseptik. Syarat mutu nata dalam kemasan menurut
SNI 01-4317-1996 seperti disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. SNI 01-4317-1996 Syarat Mutu Nata dalam kemasan
No
Jenis Uji
Satuan
1.
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
2.
3.
4.
5.
6.
6.1.
6.2.
6.3.
7.
7.1.
7.2.
7.3.
7.4.
Keadaan
Bau
Rasa
Warna
Tekstur
Bahan asing
Bobot tuntas
%
Jumlah gula (dihitung sebagai
sukrosa)
%
Serat makanan
%
Bahan Tambahan Makanan
Pemanis Buatan:
• Sakarin
• Siklamat
Sesuai SNI 01Pewarna tambahan
0222-1995
Pengawet (Na Benzoat)
Cemaran Logam:
mg/kg
Timbal (Pb)
mg/kg
Tembaga (Cu)
mg/kg
Seng (Zn)
mg/kg
Timah (Sn)
8.
Cemaran Arsen (As)
9.
Cemaran Mikroba:
9.1. Angka Lempeng Total
9.2. Coliform
9.3. Kapang
9.4. Khamir
* dikemas dalam kaleng
Persyaratan
normal
normal
normal
normal
tidak boleh ada
minimum 50
minimum 15
maksimum 4.5
tidak boleh ada
tidak boleh ada
Sesuai SNI 01-02221995
mg/kg
maksimum 0.2
maksimum 2
maksimum 5.0
maksimum
40.0/250.0*
maksimum 0.1
APM/g
koloni/g
koloni/g
koloni/g
maksimum 2.0 x 102
4.5)
Termofilik
D 121C = 4.0 – 5.0 menit
Bacillus stearothermofilus ’flat sour’
Clostridium
’hard swell’
D 121C = 3.0 – 4.0 menit
thermosacharolyticum
Clostridium nigrificans
’sulfide spoilage’
D 121C = 2.0 – 3.0 menit
Mesofilik:
Clostridium botulinum,
’putrid swell’
D 121C = 6 – 12 detik
Tipe A + B
Clostridium Sporogenes
D 121C = 6 – 90 detik
Untuk produk asam (pH 4.0 -5.0), penyebab kerusakan termofilik
Bacillus coagulans
D 121C = 1 – 4 detik
(facmesofilik)
Untuk produk asam (pH 4.0 – 5.0), penyebab kebusukan mesofilik
Bacillus polymyxa
D 100C = 6 – 30 detik
Bacillus nacerans
Clostridium pasterianum
’butyric acid spoilage’
Untuk produk sangat asam (pH < 4.0), penyebab kebusukan mesofilik
Lactobacillus
D 65.5C = 0.5 – 1 menit
Leuconostoc spp.
Kapang
Byssochlamus fulfa dan B.
D 90C = 1 – 2 menit
nivea
12
13
Gambar 2. Kurva semilogaritma hubungan nilai D dengan suhu. Nilai Z diperoleh
dari kebalikan nilai kemiringan kurva
Nilai Pasteurisasi dan Nilai Sterilisasi
Kemampuan proses termal bergantung pada karakteristik nilai Z
mikroorganisme dan suhu sterilisasinya. Simbol F biasanya digunakan untuk
menunjukkan nilai sterilisasi. Nilai F dengan Z = 18oF biasa disebut Fo, karena
nilai Z= 18oF sangat umum digunakan untuk spora khususnya C. Botulinum. Nilai
sterilisasi adalah dasar penentuan matematika untuk kecukupan proses panas.
Nilai ini dapat dihitung dengan persamaan (1) atau (2):
F = ∫ Lr .dt
(1)
Lr = ∫ 10 (T-Tr)/z
(2)
atau
dimana :
F
Lr
Z
T
Tr
: nilai sterilisasi
: laju kematian (lethal rate)
: faktor kinetik
: suhu produk
: suhu referensi nilai D T (menit)
Sama halnya dengan pasteurisasi, Tucker et.al. (2003) menyatakan bahwa
nilai pasteurisasi dinyatakan dengan simbol P. Nilai P dapat dihitung dengan
integral kekuatan membunuh melalui percobaan antara waktu dan suhu sebagai
berikut (persamaan (3)):
o
P = ∫ 10 (T(t)-Tref)/ z .dt
(3)
o
dimana:
T (t)
T ref
Z
: suhu produk ( oC)
: suhu referen pada nilai D T (menit)
: faktor kinetik
Selain itu ditambahkan bahwa untuk menghitung kecukupan proses
pasteurisasi yang disebut nilai P adalah dengan persamaan (4) berikut ini:
P = D T . log (N initial / N final )
(4)
dimana:
P
N initial
N final
DT
: nilai pasteurisasi (menit)
: jumlah mikroba awal sebelum dipasteurisasi (CFU/ml) pada suhu
tertentu
: jumlah mikroba akhir setelah dipasteurisasi (CFU/ml)
: decimal reduction time pada suhu tertentu untuk mereduksi jumlah
mikroba dengan faktor 10 menit.
Seperti yang telah dijelaskan di atas, untuk produk asam dengan pH ebih
kecil dari 4.5, yang disebut dengan produk asam, mikroorganisme penyebab
keracunan pangan seperti Clostridium botulinum tidak dapat bergerminasi,
sehingga konsokuensinya yang dibutuhkan adalah untuk menginaktivasi kapang
dan khamir. Hal ini dapat dilakukan dengan suhu yang lebih rendah dengan hasil
Fo yang sangat rendah dengan nilai lethal rate pada suhu 80oC adalah 7.76 x 10-5
min-1. Dalam pelaksanaannya suatu unit yang digunakan untuk menghitung efek
kematian dari jenis proses ini adalah nilai pasteurisasi (P) (Shapton 1966 ;
Shapton et al. 1971 di dalam Holdsworth 1992) dirumuskan dengan persamaan
(5) berikut (suhu referensi 65oC):
10
t
P 65 = ∫ 10 (T-65)/10 dt
o
14
(5)
15
Untuk pasteurisasi produk bir, PU (pasteurization unit) disarankan oleh
(Ball dan Olson 1957 di dalam Holdsworth 1992) dan didefinisikan sebagai berikut (persamaan (6)):
PU = exp[2.303(T-140)/18]
(6)
PU ekivalen dengan P18 140 dalam derajat Fahreinheit. Hal ini telah dikembangkan menjadi unit pasteurisasi. Satu PU adalah ekuivalen dengan proses
selama 1 menit pada suhu 140oF (60 oC) (Portno 1968 di dalam Holdsworth 1992),
dengan nilai Z = 7oC untuk kerusakan mikroba produk bir. Kriteria ini digunakan
oleh Fricker (1984) di dalam Holdsworth (1992) dengan menyarankan bahwa
proses yang memuaskan untuk stabilitas produk bir adalah 5.6 PU. Untuk industri
susu, Kessler (1981) didalam Holdsworth 1992 mengusulkan nilai P*, didasarkan
atas suhu referensi 72oC dan nilai Z adalah 8oC dengan menggunakan persamaan
Shapton 1966 dan Shapton et al. 1971 di atas, dengan nilai P* = 1 pada proses
industri susu untuk hasil yang memuaskan.
Pasteurisasi juga digunakan untuk produk sous vide yang disimpan dan
didipasarkan pada suhu rendah. Umumnya proses 6D digunakan untuk produk ini
yang ekuivalen dengan proses panas selama 12 menit pada suhu 70oC. Proses ini
cukup untuk menginaktifkan bakteri patogen Listeria monocytogenes, namun hal
ini masih jauh dari cukup untuk menginaktifkan spora Clostridium botulinum.
Oleh karena itu diperlukan penyimpanan produk pada suhu rendah dengan
maksud menghindari tumbuhnya spora botulinum (Holdsworth 1992).
Produk dengan pH 4.0-4.5 prosesnya dirancang untuk mengawasi
tumbuhnya dan tahannya organisme pembetuk spora seperti Bacillus coagulans, B.
polymyxa, B. macerans, dan anaerob butirat seperti C. Butyricum dan C. Pasteurianum. Produk dengan pH lebih rendah suhu dibawah 100 oC biasanya sudah
cukup, namun kapang tahan panas seperti Byssoclamys fulva dan B. nivea
dimungkinkan ada dan apabila bergerminasi dan memproduksi enzim dapat
menimbulkan pemecahan struktur produk buah-buahan khususnya stroberi.
Target mikroba untuk proses pasteurisasi pada umunya dilakukan sama
terhadap mikroorganisme yang memiliki data tahan panas dan kemampuan
merusak produk. Namun demikian mikroba target yang digunakan di industri
pengolahan buah-buahan memiliki ketahanan terhadap panas lebih kecil
dibandingkan dengan spora dari Alicyclobacillus acidoterrestris yang merupakan
bakteri penghasil spora yang menyebabkan kebusukan pada industri jus buahbuahan (Silva dan Gibbs 2001).
Alicyclobacillus acidoterrestris merupakan bakteri tahan panas dan asam
atau acidophilic thermophilic bacteria. Bakteri ini tumbuh baik pada lingkungan
asam seperti jus buah-buahan dan bertahan pada pH rendah sampai 2.5. Bakteri
ini tumbuh baik pada suhu yang ditinggikan. Spora yang dihasilkan dari bakteri
ini dapat bertahan hidup dari perlakuan pasteurisasi yang diberikan pada hampir
semua produk jadi. Perlakuan pemanasan justru dapat mengaktivasi spora untuk
tumbuh (Terano et al. 2005).
Menurut Splittstoesser et.al. (1994) di dalam Silva dan Gibbs (2001),
kinetika inaktivasi bakteri Alicyclobacillus acidoterrestris pada produk buahbuahan dalam hal ini jus anggur memiliki suhu standar 95 oC memiliki nilai D =
2.4 menit dan Z = 7.2 oC. Standar ini yang digunakan adalah karena karakteristik
pH dan padatan terlarut (brix) jus anggur, mirip dengan karakteristik produk nata
de coco.
16
17
METODOLOGI
Waktu dan Tempat
Seluruh tahap penelitian dilakukan di perusahaan mulai bulan Pebruari 2011
hingga Mei 2011. Analisa kimia dan mikrobologi dilakukan di Laboratorium
perusahaan, dan Laboratorium Saraswanti Indogenetech, Bogor.
Bahan dan Alat
Bahan yang akan digunakan adalah produk nata de coco yang dikemas
dalam plastik fleksibel polietilen-nilon. Karakteristik produk nata de coco yang
disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4. Karakteristik produk nata de coco
Parameter
Nilai
Ukuran Potongan Nata (mm) 15 x 15 x 15 + 2
Berat Bersih (g)
2000
Berat Tuntas (g)
1500
pH
3.3 – 3.9
Brix
14 ( light syrup)
Flavour
Tanpa Flavour
Pengawet
Tanpa Pengawet
Jenis Kemasan
Plastik Poietilen dilapis Nilon
Ukuran Kemasan (mm)
320 x 230 x 0.16
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari alat yang digunakan untuk memproduksi nata de coco seperti tangki perebusan, tangki pencampuran, mesin pengisian, mesin sealer dan bak konveyor pasteurisasi (pasteurizer).
Alat ukur yang digunakan adalah termokopel/termometer, stop-watch, pH meter,
dan refraktometer. Alat analisis yang digunakan meliputi alat untuk analisis
mikrobiologi seperti autoklaf, pipet mikro, cawan petri, dan oven.
Rancangan Penelitian
Penelitian dirancang dalam tiga tahap. Tahap pertama bertujuan mengidentifikasi mikroba target dan menentukan nilai pasteurisasi standar. Tahap kedua
untuk mengukur distribusi panas dan pengukuran penetrasi panas. Kondisi yang
diukur termasuk mengukur kondisi sebelum penahanan (holding) yang meliputi
suhu awal setelah pengemasan, mengukur kondisi penahanan meliputi waktu
penahanan dan perubahan suhu selama penahanan. Selanjutnya kondisi yang
diukur selama pasteurisasi meliputi waktu pasteurisasi dan perubahan suhu selama
pasteurisasi yang diukur setiap menit. Tahap ketiga adalah menentukan kecukupan proses pasteurisasi berdasarkan data penetrasi panas.
Data yang diperoleh dari pengukuran suhu selama penahanan dan pasteurisasi dijadikan data untuk menghitung nilai pasteurisasi (nilai P). Nilai pasteurisasi yang diperoleh dijadikan bahan evaluasi kecukupan proses pasteurisasi yang
dilakukan.
Tahap I Penentuan Nilai Pasteurisasi Standar
Penentuan nilai pasterisasi standar dilakukan dalam dua tahapan, yaitu (1)
identifikasi mikroba target dan (2) penentuan nilai pasteurisasi standar. Identifikasi mikroba target dilakukan dengan cara menganalisis cemaran mikroba yaitu
angka lempeng total, kapang, khamir dan koliform. Analisis dilakukan untuk
contoh nata de coco sebelum proses (potongan nata de coco ketika perendaman/over flow ), nata de coco ketika proses yang terdiri dari (1) Nata de coco
sebelum perebusan II (perebusan dengan asam sitrat), (2) Produk nata de coco
setengah jadi (setelah pencampuran sirup dan penutupan/sealing, sebelum
dipasteurisasi) dan nata de coco setelah proses (produk nata de coco). Data-data
identifikasi morfologis mikroba juga dikumpulkan sebagai dasar penentuan jenis
mikroba yang terdapat pada nata de coco.
Nilai D pada suhu standar dan nilai Z mikroba patogen/merusak produk
yang berpotensi/teridentifikasi dalam produk dikumpulkan dari studi literatur.
Berdasarkan data yang terkumpul ditentukan mikroba yang menjadi target proses
pasteurisasi dan menghitung nilai pasteurisasinya. Studi literatur juga untuk
18
19
menentukan mikroba lain yang tahan panas pada lingkungan pH 4.0-4.5 sebagai
antisipasi permintaan produk pada karakteristik pH tersebut. Mikroba yang dipilih
adalah mikroba pembusuk dan mikroba patogen yang berpotensi tumbuh di dalam
nata de coco.
Penentuan nilai pasteurisasi standar dilakukan dengan menentukan nilai D
pada suhu referensi mikroba target dan mengalikan nilai D tersebut dengan siklus
D yang dibutuhkan, dalam hal ini menggunakan konsep 6D, 3D dan 2D (Fellow
2000, Holdsworth 1997 dan Silva dan Gibbs 2001). Nilai P standar (Po) adalah
hasil kali nilai D dengan siklus yang dibutuhkan pada suhu referensinya. Nilai D
yang digunakan akan dihitung sebagai nilai D 80 (Shapton 1971 didalam
Holdsworth 1997) untuk menyeragamkan dan memudahkan evaluasi. Nilai D 80
dihitung dengan persamaan:
D 80 = Ds.10 (Ts-80)/z
(7)
Tahap 2 Pengukur
NATA DE COCO DALAM KEMASAN PLASTIK POLIETILEN
HAFZIALMAN
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
PERNYATAAN MENGENAI TUGAS AKHIR DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tugas akhir Evaluasi Kecukupan Proses
Pasteurisasi Nata de coco dalam Kemasan Plastik Polietilen adalah karya saya
dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun
kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip
dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
tugas akhir ini.
Bogor, Juli 2011
Hafzialman
NIM F252090015
ABSTRACT
HAFZIALMAN. Evaluation of Pasteurization Process Adequacy for Nata de coco
in Polyethylene Plastic Bag. Under direction of Feri Kusnandar and Eko Hari
Purnomo
Nata de coco 2 kg in light syrup in polyethylene plastic bag is generally
processed through pasteurization in water bath conveyor pasteurizer at
temperature of 97-100oC for 20 minutes. The product is classified as a high acid
food with pH less than of 4.0. The objective of this study was to evaluate
pasteurization process adequacy of nata de coco based on its pasteurization value
(Po). Pasteurization process adequacy was determined by comparing Po of the
process to 6D 80, 3D 80 and 2D 80 . Microorganism targets were Lactobacillus sp.,
vegetative cell, mold, yeast and Byssoclamys fulva and Byssoclamy nivea, which
were more heat resistant. Based on calculated Po, the pasteurization process was
sufficient to inactivate 6D 80 of vegetative cells, Byssoclamys fulva, and B. nivea
and B coagulan, but was not sufficient to kill (6D 80 ) B pasteurianum, B polymyxa,
B. macerans and Alicyclobacillus acidoterrestris. The pasteurization process was
sufficient to kill 3D 80 and 2D 80 of B pasteurianum, B polymyxa, B. macerans for
initial temperature more than 80oC. The above pasteurization process was
sufficient to kill 2D 80 of Alicyclobacillus acidoterrestris. The initial temperature
should be not less than 82oC to kill 3D 80 of Alicyclobacillus acidoterrestris
Key word: Nata de coco, pasteurization value, thermal process
RINGKASAN
HAFZIALMAN. Evaluasi Kecukupan Proses Pasteurisasi Nata De Coco dalam
Kemasan Plastik Polietilen. Dibimbing oleh Feri Kusnandar dan Eko Hari
Purnomo.
Proses termal merupakan salah satu proses utama dan penting dalam proses
produksi pangan. Proses produksi nata de coco juga harus memenuhi kebutuhan
proses termal yang dapat menjamin keamanan pangannya. Proses termal pada
produksi nata de coco menerapkan beberapa tahap proses, yaitu perebusan I yang
bertujuan untuk menghilangkan asam dan membunuh bakteri yang digunakan
dalam fermentasi, tahap perebusan II yang bertujuan untuk menurunkan pH, tahap
pembuatan sirup dan tahap pasteurisasi. Tahapan yang penting dalam proses
termal tersebut adalah proses pasteurisasi.
Penelitian ini bertujuan untuk (1) menguji distribusi panas media pasteurisasi pada bak konveyor pasteurisasi dan menentukan penetrasi panas ke dalam
nata de coco dalam kemasan polietilen selama proses pasteurisasi (2) mengevaluasi kecukupan proses pasteurisasi nata de coco dalam kemasan plastik polietilen-nilon .
Penelitian dirancang dalam tiga tahap. Tahap pertama bertujuan untuk
mengidentifikasi mikroba target termasuk mengumpulkan data-data morfologis
mikroba yang tumbuh pada nata de coco dan menentukan nilai pasteurisasi
standar. Tahap kedua untuk mengukur distribusi panas dan pengukuran penetrasi
panas. Kondisi yang diukur termasuk mengukur kondisi sebelum penahanan
(holding) yang meliputi suhu awal setelah pengemasan, mengukur kondisi
penahanan meliputi waktu penahanan dan perubahan suhu selama penahanan.
Selanjutnya kondisi yang diukur selama pasteurisasi meliputi waktu pasteurisasi
dan perubahan suhu selama pasteurisasi yang diukur setiap menit. Tahap ketiga
adalah menentukan kecukupan proses pasteurisasi berdasarkan data penetrasi
panas.
Data yang diperoleh dari pengukuran suhu selama penahanan dan pasteurisasi dijadikan data untuk menghitung nilai pasteurisasi (nilai Po). Nilai pasteurisasi yang diperoleh dijadikan sebagai bahan evaluasi kecukupan proses pasteurisasi yang dilakukan. Nilai Po dihitung pada suhu standar 80oC (P 80 ).
Analisis mikrobiologi terhadap contoh-contoh nata de coco sebelum proses,
ketika proses dan setelah proses (produk) dilakukan untuk mengidentifikasi
mikroba target.. Analisis cemaran yang dilakukan meliputi analisis cemaran
Angka Lempeng Total (ALT/TPC), kapang, khamir dan koliform. Hal ini sesuai
dengan yang distandarkan dalam Standar Nasional Indonesia No 01-4317-1996,
Nata dalam Kemasan.
Dari hasil pengujian cemaran mikroba pada contoh ketika proses (setengah
jadi) dan produk menunjukkan bahwa proses panas yang dilakukan telah cukup
mencapai standar yang digunakan (SNI) bahkan sebelum proses panas terakhir
(pasteurisasi) diterapkan. Dengan demikian untuk memenuhi standar SNI, proses
panas yang telah diterapkan pada nata de coco dalam kemasan polietilen sudah
lebih dari cukup.
Hasil pengukuran pH nata de coco, sirup dan campuran selama pengukuran
penetrasi panas menunjukan nilai yang relatif stabil dan sesuai dengan kisaran
yang ditetapkan yaitu 3.3 – 3.9. Data pH tersebut menunjukkan produk nata de
coco yang diproduksi termasuk dalam bahan pangan asam tinggi dan mikroba
yang memungkinkan dijadikan referensi adalah mikroba dengan pH lebih kecil
dari 4.0. Namun demikian dengan pertimbangan permintaan dan evaluasi serta
validasi proses pasteurisasi, mikroba referensi dengan kisaran pH 4.0–4.5
dilakukan.
Distribusi panas media pasteurisasi (air panas) dengan suhu target 100oC
berkisar antara 97.5oC sampai 100oC. Empat titik dari sembilan titik pengamatan
memiliki suhu di bawah 100 oC dan lima titik bersuhu 100oC. Suhu ini tercapai
setelah pemanasan air bersuhu 27-29oC (suhu ruangan) selama satu jam diikuti
dengan pasteurisasi produk. Suhu 97.5oC terletak pada titik terjauh dari sumber
uap masuk.
Nilai P 80 konsep 6D untuk mikroba target yang tahan panas yang termasuk
pangan asam (pH 4.0-4.5) mencukupi untuk mikroba target Bacillus coagulan
dengan nilai P 80 terendah 438.24 menit lebih besar dari nilai P 80 standar 153.94
menit.
Nilai P 80 konsep 6D pasteurisasi belum cukup untuk mikroba target
Bacillus polymyxa, Bacillus macerans dan Bacillus pasteurianum, nilai hanya
cukup untuk konsep 2D dan 3D untuk suhu awal produk lebih dari 80 oC, karena
memiliki nilai P 80 lebih kecil dari 1449.33 menit untuk 3D dan 966.22 menit
untuk 2D menit yang merupakan P 80 standar. Nilai P untuk mikroba target
Alicyclobacillus acidoterrestris, berkisar 582.96 menit sampai 1546.51 menit,
yang berarti belum cukup untuk konsep 6D (1744.60 menit). Pasteurisasi cukup
untuk bakteri ini untuk konsep 2D (581.53 menit), sedangkan untuk 3D (872.30
menit) pasteurisasi mencukupi untuk produk dengan suhu awal produk lebih besar
dari 82oC.
Proses pasteurisasi untuk mikroba target yang biasa digunakan sesuai
dengan karakteristik produk, telah mencukupi untuk konsep 6D dengan nilai P 80
berkisar antara 21,221.17 menit untuk suhu awal 79.6oC dan 149,403.44 menit
untuk suhu awal 83.6oC, lebih besar dari nilai P 80 standar yakni 0.002 menit.
Sedangkan untuk mikroba target Byssoclamys fulva dan Byssoclamys nivea,
pasteurisasi mencukupi untuk konsep 6D dengan nilai P 80 pasteurisasi berkisar
antara 438.24 menit untuk suhu awal terendah yakni 79.6oC dan 1084.35 menit
untuk suhu awal tertinggi yakni 83.6oC lebih besar dari nilai P 80 standar yang
229.74 menit.
Evaluasi proses pasteurisasi yang dilakukan dapat dijadikan model untuk
metode validasi proses pasteurisasi untuk menentukan kecukupan proses panas
produk nata de coco.
Kata kunci : Nata de coco, kecukupan pasteurisasi, kemasan polietilen.
2
©Hak Cipta milik IPB, tahun 2011
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
1.
2.
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumber
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan
karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu
masalah
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB
Dilarang mengumumkan atau memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis ini dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
EVALUASI KECUKUPAN PROSES PASTEURISASI
NATA DE COCO DALAM KEMASAN PLASTIK POLIETILEN
HAFZIALMAN
Tugas Akhir
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Profesi Teknologi Pangan pada
Program Studi Magister Profesi Teknologi Pangan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tugas Akhir: Dr. Ir. Harsi D. Kusumaningrum
Judul Tugas Akhir
Nama
NIM
: Evaluasi Kecukupan Proses Pasteurisasi Nata De
Coco dalam Kemasan Plastik Polietilen
: Hafzialman
: F252090015
Disetujui
Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Feri Kusnandar, MSc.
Ketua
Dr. Eko Hari Purnomo, STP, MSc
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi
Dekan
Profesi Teknologi Pangan
Sekolah Pascasarjana
Dr. Ir. Lilis Nuraida, MSc
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc. Agr
Tanggal Ujian : 2 Juli 2011
Tanggal Lulus :
2
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karuniaNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam
penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Pebruari 2011 ini ialah Evaluasi
Kecukupan Proses Pasteurisasi Nata de coco dalam Kemasan Plastik Polietilen.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Feri Kusnandar MSc,
Dr. Eko Hari Purnomo STP, MSc selaku pembimbing, Dr Ir Harsi D. Kusumaningrum selaku penguji luar dan Dr Ir Lilis Nuraida MSc selaku Ketua Program
Studi serta Manajemen dan staf tempat penulis bekerja yang telah banyak
memberi saran dan membantu selama pengumpulan data. Ungkapan terima kasih
juga disampaikan kepada orang tua, istri, anak dan seluruh keluarga, atas segala
doa kasih sayang dan dukungannya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juli 2011
Hafzialman
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandung pada tanggal 8 Maret 1971 dari Ayah Drs.
Havizuddin Choir dan Ibu Sutihat. Penulis merupakan putra kedua dari tiga
bersaudara.
Tahun 1992 penulis lulus dari Akademi Kimia Analisis Bogor dan di tahun
yang sama penulis melanjutkan kuliah di Universitas Pasundan Bandung Jurusan
Teknik Manajemen Industri, Program Studi Teknologi Pangan dan lulus tahun
1996. Tahun 2009 penulis diterima di Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian
Bogor Program Studi Magister Profesi Teknologi Pangan.
Sejak Tahun 1997 hingga sekarang penulis telah bekerja di beberapa
industri pengolahan pangan. Posisi yang pernah di tempati oleh penulis antara lain
staf Pengawas Mutu, staf Riset dan Pengembangan, Kepala Bagian Pengawas
Mutu, Asisten Wakil Manajemen pada sistem manajemen mutu ISO 9002, Koordinator Anggota Tim HACCP/Kemanan Pangan Sistem Manajemen Keamanan
Pangan ISO 22000, Koordinator Halal Internal dan Manajer Produksi.
i
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI....................................................................................................
i
DAFTAR TABEL..........................................................................................
ii
DAFTAR GAMBAR....................................................................................... iii
DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................
iv
PENDAHULUAN..................………………………………………............. 1
Latar Belakang Penelitian........................................................................ 1
Tujuan Penelitian................…………………………………................. 2
Manfaat Penelitian................................................................................... 2
TINJAUAN PUSTAKA........…………………………………..………........ 3
Nata de coco..........................…………………………….………........
Pengaruh Keasaman pada Pertumbuhan Mikroorganisme......................
Proses Termal..........................................................................................
Nilai Pasteurisasi dan Nilai Sterilisasi...........….....…………………….
METODOLOGI.............................................................................................
3
7
8
13
17
Waktu dan Tempat................................................................................... 17
Bahan dan Alat......................................................................................... 17
Rancangan Penelitian................................................................................ 17
Tahap I Penentuan Nilai Pasteurisasi Standar...................................... 18
Tahap 2 Pengukuran Panas Distribusi dan Penetrasi Panas................. 18
Pengukuran Distribusi Panas............................................................... 18
Pengukuran Penetrasi Panas................................................................ 21
Tahap 3 Penentuan Kecukupan Proses Pasteurisasi............................ 25
Metode Analisis........................................................................................ 25
Pengukuran pH dengan pH meter........................................................ 25
Pengukuran Kadar Gula dengan Refraktometer.................................. 26
Pengujian Angka Lempeng Total ….……………..……………..... 26
Perhitungan Khamir dan Kapang…..……………..…………………. 27
Perhitungan Koliform………………………….………………….. 28
HASIL DAN PEMBAHASAN…………………….……………………….
Mikroba Patogen dan Pembusuk Potensial……………………..............
Profil Distribusi Panas Dalam Pasteurizer…………………………….
Profil Penetrasi Panas…………..……………………………………..
Kecukupan Proses Pasteurisasi…………………………………………
31
31
35
36
38
SIMPULAN DAN SARAN………………………………………………..
43
Simpulan………………………………………………………………
Saran…………………………………………………………………..
43
44
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………
45
LAMPIRAN...………………………………………………………………
47
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. SNI 01-4317-1996 Syarat Mutu Nata dalam kemasan ....................
4
Tabel 2. Kondisi dan tujuan pasteurisasi dari beberapa produk pangan
(Haryadi, 2000)……………...........................................................
10
Tabel 3. Nilai D untuk beberapa jenis bakteri penyebab kerusakan makanan
kaleng (Hariyadi, 2000)...................................................................
12
Tabel 4. Karakteristik produk nata de coco...................................................
17
Tabel 5. Cemaran mikroba pada nata de coco di beberapa tahap proses
produksi.........................................................................................
31
Tabel 6. Karakteristik Ketahanan Panas (nilai D dan Z) untuk beberapa
jenis bakteri (Toledo (1991), Towsend et al. (1954) di dalam
Holdsworth (1992) dan Splittstoesser et.al. (1994) di dalam
Silva dan Gibbs 2001)).....................................................................
33
Tabel 7. Suhu media air panas pada bak konveyor pasteurisasi (distribusi
panas media) ……………………………………………………….
35
Tabel 8. Nilai pH nata de coco, sirup dan campuran………………………..
36
Tabel 9. Hasil evaluasi nilai P pasteurisasi nata de coco terhadap nilai P
Mikroba target………………………………………. ……………
40
ii
iii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Logaritma jumlah mikroba yang hidup sebagai fungsi waktu
pada suhu pemanasan .................................................................
12
Gambar 2. Kurva semilogaritma hubungan nilai D dengan suhu. Nilai Z
diperoleh dari kebalikan nilai kemiringan kurva…...………….
13
Gambar 3. Posisi pengamatan titik distribusi panas media (air panas)
pada bak konveyor pasteurisasi...................................................
21
Gambar 4. Diagram alir proses produksi nata de coco dalam kemasan........
22
Gambar 5. Penetrasi panas selama pasteurisasi………………………….....
38
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Hasil Pengamatan morflogis mikroba pada nata de coco
sebelum proses pemanasan ....................................................
47
Lampiran 2. Suhu produk (penentrasi panas) selama pasteurisasi & Beban
pasteurisasi ..............................................................................
48
Lampiran 3. Perhitungan lethalrate (Lr) dan nilai P ……………… ..........
49
iv
PENDAHULUAN
Latar Belakang Penelitian
Produk nata de coco merupakan produk khas tradisional yang sudah
diproses secara komersial oleh industri. Nata de coco adalah produk berserat
berwarna putih atau krem, tak dapat larut, berbentuk lapisan yang dihasilkan dari
fermentasi santan kelapa atau air kelapa dengan penambahan gula, asam asetat,
nutrien oleh bakteri Acetobacter xylinum.
Produk nata de coco cukup banyak dipasarkan dalam variasi kemasan yang
beragam, mulai dari 180 gram dan 220 gram yang dikemas dalam kemasan cup
polipropilen dan 360 gram, 1000 gram serta 2000 gram yang dikemas dalam
plastik polietilen-nilon. Nata de coco dalam kemasan plastik polietilen yang
dilapis nilon merupakan produk unggulan di dengan jumlah mencapai 70% dari
total produksi. Produk tersebut dipasarkan untuk memenuhi kebutuhan pasar lokal
dan ekspor.
Proses termal merupakan salah satu proses utama dan penting dalam proses
produksi pangan. Proses produksi nata de coco juga menggunakan proses termal
untuk mencapai standar penerimaan yang ditentukan. Proses pemanasan pada
produksi nata de coco menerapkan empat tahap proses, yaitu pada tahap perebusan I bertujuan menghilangkan asam dan membunuh bakteri yang digunakan
dalam fermentasi, tahap perebusan II bertujuan menurunkan pH, tahap pembuatan
sirup dan tahap pasteurisasi. Tahapan yang penting dalam proses termal adalah
pada tahap pasteurisasi.
Proses pengolahan panas produksi nata de coco dilakukan sesuai karakteristik produk yang dihasilkan, yaitu karakteristik ukuran potongan nata de coco,
media produk, pH dan ukuran kemasan serta formulasi. Proses panas pada
produksi nata de coco dilakukan dengan cara pengisian panas (hot filling) pada
suhu lebih dari 80oC, kemudian dipasteurisasi dalam bak konveyor air panas
bersuhu 97-100oC selama 20 menit.
Selama ini, proses pasteurisasi belum didukung dengan data kecukupan
panas, sehingga belum diketahui nilai pasteurisasinya. Proses kecukupan panas
yang meliputi suhu dan waktu proses pasteurisasi, ditentukan hanya berdasarkan
pengalaman sedangkan verifikasinya dilakukan dengan menentukan jumlah
cemaran mikroba produk akhir, sedangkan alasan ilmiah penggunaan suhu dan
waktu tersebut belum dibuktikan.
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kecukupan proses pasteurisasi
nata de coco yang dikemas dengan kemasan polietilen-nilon berukuran 320 x 230
x 0.16 mm. Evaluasi dilakukan dengan cara mengumpulkan data penetrasi panas
selama proses pasteurisasi sehingga dapat ditentukan nilai kecukupan proses
pasteurisasinya.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk (1) menguji distribusi panas media pasteurisasi pada pasteurizer dan menentukan penetrasi panas ke dalam nata de coco
dalam kemasan polietilen selama proses pasteurisasi (2) mengevaluasi kecukupan
proses pasteurisasi nata de coco dalam kemasan plastik polietilen-nilon .
Manfaat Penelitian
Data yang diperoleh dari hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan
sebagai dasar ilmiah proses panas yang dilakukan untuk menjamin keamanan
produk nata de coco khususnya keamanan atas cemaran mikroba dalam kemasan
plastik polietilen nilon. Data hasil penelitian juga diharapkan dapat dimanfaatkan
sebagai dasar optimalisasi proses produksi dengan cara menyesuaikan proses
sesuai dengan hasil penelitian yang diperoleh. Hasil dari penelitian ini juga
diharapkan dapat digunakan sebagai salah satu metode validasi proses panas yang
dilakukan.
2
3
TINJAUAN PUSTAKA
Nata de coco
Nata adalah produk pangan hasil fermentasi organisme Acetobacter xylinum.
Acetobacter xylinum memproduksi nata apabila tumbuh di media yang mengandung karbon dan nitrogen. Pada kondisi ini, Acetobacter xylinum memproduksi
enzim ekstraseluler yang dapat membentuk glukosa menjadi ribuan rantai fiber
atau selulosa. Nata yang terbentuk memiliki kualitas yang berbeda tergantung dari
substrat yang digunakan. Apabila perbandingan kandungan karbon dan nitrogen
pada substrat diatur optimum, maka seluruh cairan substrat dirubah menjadi nata
tanpa adanya sisa (Pambayun 2002).
Menurut Mukerji dan Gupta (2001), nata biasa dikonsumsi sebagai pangan
penutup (dessert) dan dibuat dari fermentasi aneka jus buah-buahan. Berbagai
jenis bahan baku, seperti santan kelapa, jus kelapa, nenas, tomat, molase dan
aneka jus buah lainnya yang mengandung gula dapat dibuat menjadi nata. Karena
itu, nama nata didasarkan atas bahan baku yang digunakan, seperti nata de coco
dibuat dari kelapa, nata de pina dibuat dari nenas, nata de tomato dibuat dari
tomat, nata de soya dibuat dari ekstrak kedelai (Pambayun 2002).
Nata merupakan lapisan berwarna putih atau krem, tak dapat larut, lapisan
menyerupai gel dari sel dan polisakarida yang dihasilkan oleh bakteri Acetobacter
xylinum, pada permukan media yang diasamkan yang mengandung gula, etil
alkohol dan nutrisi lainnya (Steinkraus 1996). Menurut Suprapti (2003), lapisan
kental dan transparan pada permukaan media terbentuk pertama kali pada hari hari
ke-2 dan ke-3 fermentasi. Pada hari ke-3 sampai ke-5, terdapat banyak gelembung
udara pada permukaan media, dan seluruh gelembung udara ini berubah menjadi
lapisan tipis putih secara bertahap. Lebih lanjut, setelah kira-kira 15 hari fermentasi, lapisan polimer bakteria padat setebal 2-3 cm terbentuk pada cairan media
(Mukerji dan Gupta 2001). Lapisan ini kemudian diambil dan dipotong-potong
menjadi ukuran yang lebih kecil, dicuci dan dididihkan hingga asam asetat hilang.
Nata disajikan setelah dimasak dalam larutan gula dan disajikan bersama campuran jus buah.
SNI 01-4317-1996, nata dalam kemasan mendefinisikan nata dalam
kemasan sebagai produk makanan berupa gel selulosa hasil fermentasi air kelapa,
air tahu atau bahan lainnya oleh bakteri asam cuka (Acetobacter xylinum) yang
telah diolah dengan penambahan gula dan atau tanpa bahan tambahan makanan
yang diizinkan dikemas secara aseptik. Syarat mutu nata dalam kemasan menurut
SNI 01-4317-1996 seperti disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. SNI 01-4317-1996 Syarat Mutu Nata dalam kemasan
No
Jenis Uji
Satuan
1.
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
2.
3.
4.
5.
6.
6.1.
6.2.
6.3.
7.
7.1.
7.2.
7.3.
7.4.
Keadaan
Bau
Rasa
Warna
Tekstur
Bahan asing
Bobot tuntas
%
Jumlah gula (dihitung sebagai
sukrosa)
%
Serat makanan
%
Bahan Tambahan Makanan
Pemanis Buatan:
• Sakarin
• Siklamat
Sesuai SNI 01Pewarna tambahan
0222-1995
Pengawet (Na Benzoat)
Cemaran Logam:
mg/kg
Timbal (Pb)
mg/kg
Tembaga (Cu)
mg/kg
Seng (Zn)
mg/kg
Timah (Sn)
8.
Cemaran Arsen (As)
9.
Cemaran Mikroba:
9.1. Angka Lempeng Total
9.2. Coliform
9.3. Kapang
9.4. Khamir
* dikemas dalam kaleng
Persyaratan
normal
normal
normal
normal
tidak boleh ada
minimum 50
minimum 15
maksimum 4.5
tidak boleh ada
tidak boleh ada
Sesuai SNI 01-02221995
mg/kg
maksimum 0.2
maksimum 2
maksimum 5.0
maksimum
40.0/250.0*
maksimum 0.1
APM/g
koloni/g
koloni/g
koloni/g
maksimum 2.0 x 102
4.5)
Termofilik
D 121C = 4.0 – 5.0 menit
Bacillus stearothermofilus ’flat sour’
Clostridium
’hard swell’
D 121C = 3.0 – 4.0 menit
thermosacharolyticum
Clostridium nigrificans
’sulfide spoilage’
D 121C = 2.0 – 3.0 menit
Mesofilik:
Clostridium botulinum,
’putrid swell’
D 121C = 6 – 12 detik
Tipe A + B
Clostridium Sporogenes
D 121C = 6 – 90 detik
Untuk produk asam (pH 4.0 -5.0), penyebab kerusakan termofilik
Bacillus coagulans
D 121C = 1 – 4 detik
(facmesofilik)
Untuk produk asam (pH 4.0 – 5.0), penyebab kebusukan mesofilik
Bacillus polymyxa
D 100C = 6 – 30 detik
Bacillus nacerans
Clostridium pasterianum
’butyric acid spoilage’
Untuk produk sangat asam (pH < 4.0), penyebab kebusukan mesofilik
Lactobacillus
D 65.5C = 0.5 – 1 menit
Leuconostoc spp.
Kapang
Byssochlamus fulfa dan B.
D 90C = 1 – 2 menit
nivea
12
13
Gambar 2. Kurva semilogaritma hubungan nilai D dengan suhu. Nilai Z diperoleh
dari kebalikan nilai kemiringan kurva
Nilai Pasteurisasi dan Nilai Sterilisasi
Kemampuan proses termal bergantung pada karakteristik nilai Z
mikroorganisme dan suhu sterilisasinya. Simbol F biasanya digunakan untuk
menunjukkan nilai sterilisasi. Nilai F dengan Z = 18oF biasa disebut Fo, karena
nilai Z= 18oF sangat umum digunakan untuk spora khususnya C. Botulinum. Nilai
sterilisasi adalah dasar penentuan matematika untuk kecukupan proses panas.
Nilai ini dapat dihitung dengan persamaan (1) atau (2):
F = ∫ Lr .dt
(1)
Lr = ∫ 10 (T-Tr)/z
(2)
atau
dimana :
F
Lr
Z
T
Tr
: nilai sterilisasi
: laju kematian (lethal rate)
: faktor kinetik
: suhu produk
: suhu referensi nilai D T (menit)
Sama halnya dengan pasteurisasi, Tucker et.al. (2003) menyatakan bahwa
nilai pasteurisasi dinyatakan dengan simbol P. Nilai P dapat dihitung dengan
integral kekuatan membunuh melalui percobaan antara waktu dan suhu sebagai
berikut (persamaan (3)):
o
P = ∫ 10 (T(t)-Tref)/ z .dt
(3)
o
dimana:
T (t)
T ref
Z
: suhu produk ( oC)
: suhu referen pada nilai D T (menit)
: faktor kinetik
Selain itu ditambahkan bahwa untuk menghitung kecukupan proses
pasteurisasi yang disebut nilai P adalah dengan persamaan (4) berikut ini:
P = D T . log (N initial / N final )
(4)
dimana:
P
N initial
N final
DT
: nilai pasteurisasi (menit)
: jumlah mikroba awal sebelum dipasteurisasi (CFU/ml) pada suhu
tertentu
: jumlah mikroba akhir setelah dipasteurisasi (CFU/ml)
: decimal reduction time pada suhu tertentu untuk mereduksi jumlah
mikroba dengan faktor 10 menit.
Seperti yang telah dijelaskan di atas, untuk produk asam dengan pH ebih
kecil dari 4.5, yang disebut dengan produk asam, mikroorganisme penyebab
keracunan pangan seperti Clostridium botulinum tidak dapat bergerminasi,
sehingga konsokuensinya yang dibutuhkan adalah untuk menginaktivasi kapang
dan khamir. Hal ini dapat dilakukan dengan suhu yang lebih rendah dengan hasil
Fo yang sangat rendah dengan nilai lethal rate pada suhu 80oC adalah 7.76 x 10-5
min-1. Dalam pelaksanaannya suatu unit yang digunakan untuk menghitung efek
kematian dari jenis proses ini adalah nilai pasteurisasi (P) (Shapton 1966 ;
Shapton et al. 1971 di dalam Holdsworth 1992) dirumuskan dengan persamaan
(5) berikut (suhu referensi 65oC):
10
t
P 65 = ∫ 10 (T-65)/10 dt
o
14
(5)
15
Untuk pasteurisasi produk bir, PU (pasteurization unit) disarankan oleh
(Ball dan Olson 1957 di dalam Holdsworth 1992) dan didefinisikan sebagai berikut (persamaan (6)):
PU = exp[2.303(T-140)/18]
(6)
PU ekivalen dengan P18 140 dalam derajat Fahreinheit. Hal ini telah dikembangkan menjadi unit pasteurisasi. Satu PU adalah ekuivalen dengan proses
selama 1 menit pada suhu 140oF (60 oC) (Portno 1968 di dalam Holdsworth 1992),
dengan nilai Z = 7oC untuk kerusakan mikroba produk bir. Kriteria ini digunakan
oleh Fricker (1984) di dalam Holdsworth (1992) dengan menyarankan bahwa
proses yang memuaskan untuk stabilitas produk bir adalah 5.6 PU. Untuk industri
susu, Kessler (1981) didalam Holdsworth 1992 mengusulkan nilai P*, didasarkan
atas suhu referensi 72oC dan nilai Z adalah 8oC dengan menggunakan persamaan
Shapton 1966 dan Shapton et al. 1971 di atas, dengan nilai P* = 1 pada proses
industri susu untuk hasil yang memuaskan.
Pasteurisasi juga digunakan untuk produk sous vide yang disimpan dan
didipasarkan pada suhu rendah. Umumnya proses 6D digunakan untuk produk ini
yang ekuivalen dengan proses panas selama 12 menit pada suhu 70oC. Proses ini
cukup untuk menginaktifkan bakteri patogen Listeria monocytogenes, namun hal
ini masih jauh dari cukup untuk menginaktifkan spora Clostridium botulinum.
Oleh karena itu diperlukan penyimpanan produk pada suhu rendah dengan
maksud menghindari tumbuhnya spora botulinum (Holdsworth 1992).
Produk dengan pH 4.0-4.5 prosesnya dirancang untuk mengawasi
tumbuhnya dan tahannya organisme pembetuk spora seperti Bacillus coagulans, B.
polymyxa, B. macerans, dan anaerob butirat seperti C. Butyricum dan C. Pasteurianum. Produk dengan pH lebih rendah suhu dibawah 100 oC biasanya sudah
cukup, namun kapang tahan panas seperti Byssoclamys fulva dan B. nivea
dimungkinkan ada dan apabila bergerminasi dan memproduksi enzim dapat
menimbulkan pemecahan struktur produk buah-buahan khususnya stroberi.
Target mikroba untuk proses pasteurisasi pada umunya dilakukan sama
terhadap mikroorganisme yang memiliki data tahan panas dan kemampuan
merusak produk. Namun demikian mikroba target yang digunakan di industri
pengolahan buah-buahan memiliki ketahanan terhadap panas lebih kecil
dibandingkan dengan spora dari Alicyclobacillus acidoterrestris yang merupakan
bakteri penghasil spora yang menyebabkan kebusukan pada industri jus buahbuahan (Silva dan Gibbs 2001).
Alicyclobacillus acidoterrestris merupakan bakteri tahan panas dan asam
atau acidophilic thermophilic bacteria. Bakteri ini tumbuh baik pada lingkungan
asam seperti jus buah-buahan dan bertahan pada pH rendah sampai 2.5. Bakteri
ini tumbuh baik pada suhu yang ditinggikan. Spora yang dihasilkan dari bakteri
ini dapat bertahan hidup dari perlakuan pasteurisasi yang diberikan pada hampir
semua produk jadi. Perlakuan pemanasan justru dapat mengaktivasi spora untuk
tumbuh (Terano et al. 2005).
Menurut Splittstoesser et.al. (1994) di dalam Silva dan Gibbs (2001),
kinetika inaktivasi bakteri Alicyclobacillus acidoterrestris pada produk buahbuahan dalam hal ini jus anggur memiliki suhu standar 95 oC memiliki nilai D =
2.4 menit dan Z = 7.2 oC. Standar ini yang digunakan adalah karena karakteristik
pH dan padatan terlarut (brix) jus anggur, mirip dengan karakteristik produk nata
de coco.
16
17
METODOLOGI
Waktu dan Tempat
Seluruh tahap penelitian dilakukan di perusahaan mulai bulan Pebruari 2011
hingga Mei 2011. Analisa kimia dan mikrobologi dilakukan di Laboratorium
perusahaan, dan Laboratorium Saraswanti Indogenetech, Bogor.
Bahan dan Alat
Bahan yang akan digunakan adalah produk nata de coco yang dikemas
dalam plastik fleksibel polietilen-nilon. Karakteristik produk nata de coco yang
disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4. Karakteristik produk nata de coco
Parameter
Nilai
Ukuran Potongan Nata (mm) 15 x 15 x 15 + 2
Berat Bersih (g)
2000
Berat Tuntas (g)
1500
pH
3.3 – 3.9
Brix
14 ( light syrup)
Flavour
Tanpa Flavour
Pengawet
Tanpa Pengawet
Jenis Kemasan
Plastik Poietilen dilapis Nilon
Ukuran Kemasan (mm)
320 x 230 x 0.16
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari alat yang digunakan untuk memproduksi nata de coco seperti tangki perebusan, tangki pencampuran, mesin pengisian, mesin sealer dan bak konveyor pasteurisasi (pasteurizer).
Alat ukur yang digunakan adalah termokopel/termometer, stop-watch, pH meter,
dan refraktometer. Alat analisis yang digunakan meliputi alat untuk analisis
mikrobiologi seperti autoklaf, pipet mikro, cawan petri, dan oven.
Rancangan Penelitian
Penelitian dirancang dalam tiga tahap. Tahap pertama bertujuan mengidentifikasi mikroba target dan menentukan nilai pasteurisasi standar. Tahap kedua
untuk mengukur distribusi panas dan pengukuran penetrasi panas. Kondisi yang
diukur termasuk mengukur kondisi sebelum penahanan (holding) yang meliputi
suhu awal setelah pengemasan, mengukur kondisi penahanan meliputi waktu
penahanan dan perubahan suhu selama penahanan. Selanjutnya kondisi yang
diukur selama pasteurisasi meliputi waktu pasteurisasi dan perubahan suhu selama
pasteurisasi yang diukur setiap menit. Tahap ketiga adalah menentukan kecukupan proses pasteurisasi berdasarkan data penetrasi panas.
Data yang diperoleh dari pengukuran suhu selama penahanan dan pasteurisasi dijadikan data untuk menghitung nilai pasteurisasi (nilai P). Nilai pasteurisasi yang diperoleh dijadikan bahan evaluasi kecukupan proses pasteurisasi yang
dilakukan.
Tahap I Penentuan Nilai Pasteurisasi Standar
Penentuan nilai pasterisasi standar dilakukan dalam dua tahapan, yaitu (1)
identifikasi mikroba target dan (2) penentuan nilai pasteurisasi standar. Identifikasi mikroba target dilakukan dengan cara menganalisis cemaran mikroba yaitu
angka lempeng total, kapang, khamir dan koliform. Analisis dilakukan untuk
contoh nata de coco sebelum proses (potongan nata de coco ketika perendaman/over flow ), nata de coco ketika proses yang terdiri dari (1) Nata de coco
sebelum perebusan II (perebusan dengan asam sitrat), (2) Produk nata de coco
setengah jadi (setelah pencampuran sirup dan penutupan/sealing, sebelum
dipasteurisasi) dan nata de coco setelah proses (produk nata de coco). Data-data
identifikasi morfologis mikroba juga dikumpulkan sebagai dasar penentuan jenis
mikroba yang terdapat pada nata de coco.
Nilai D pada suhu standar dan nilai Z mikroba patogen/merusak produk
yang berpotensi/teridentifikasi dalam produk dikumpulkan dari studi literatur.
Berdasarkan data yang terkumpul ditentukan mikroba yang menjadi target proses
pasteurisasi dan menghitung nilai pasteurisasinya. Studi literatur juga untuk
18
19
menentukan mikroba lain yang tahan panas pada lingkungan pH 4.0-4.5 sebagai
antisipasi permintaan produk pada karakteristik pH tersebut. Mikroba yang dipilih
adalah mikroba pembusuk dan mikroba patogen yang berpotensi tumbuh di dalam
nata de coco.
Penentuan nilai pasteurisasi standar dilakukan dengan menentukan nilai D
pada suhu referensi mikroba target dan mengalikan nilai D tersebut dengan siklus
D yang dibutuhkan, dalam hal ini menggunakan konsep 6D, 3D dan 2D (Fellow
2000, Holdsworth 1997 dan Silva dan Gibbs 2001). Nilai P standar (Po) adalah
hasil kali nilai D dengan siklus yang dibutuhkan pada suhu referensinya. Nilai D
yang digunakan akan dihitung sebagai nilai D 80 (Shapton 1971 didalam
Holdsworth 1997) untuk menyeragamkan dan memudahkan evaluasi. Nilai D 80
dihitung dengan persamaan:
D 80 = Ds.10 (Ts-80)/z
(7)
Tahap 2 Pengukur