32
proses termal, tetapi sering digunakan untuk evaluasi proses termal yang sedang berjalan di industri pengalengan Subarna et al. 2008.
Target proses sterilisasi yang dilakukan adalah 12D, yaitu proses sterilisasi harus mampu membunuh atau mereduksi mikroba sebanayk 12 siklus logaritma dari jumlah awal
atau menurunkan jumlah mikorba pada produk dari 1 triliun sampai 1. Nilai proses 12D dapat menjamin keamanan produk pangan hasil sterilisasi karena mampu membunuh seluruh
mikroba patogen yang dapat menyebabkan penyakit, serta mampu membunuh mikroba pembusuk non spora dan pembentuk spora. Kemungkinan masih ada spora mikroba tahan
panas yang tersisa pada produk, namun proses 12D menjamin kalau spora mikroba ini akan inaktif atau dorman dalam waktu yang lama Singh 2001.
Pada metode general, nilai Fo dihitung dengan membuat plot nilai letalitas LR terhadap waktu yang akan menghasilkan kurva kecepatan kematian termal TDT. Nilai Fo
parsial diperoleh dari luas trapezium pada kurva TDT, yaitu dengan menjumlahkan dua nilai LR yang berurutan dan kemudian dibagi dua lalu dikalikan dengan nilai perubahan waktu dari
LR satu ke LR lainnya. Nilai Fo parsial kemudian dijumlahkan untuk mendapatkan nilai Fo total dan kemudian nilai Fo total ini dikonfirmasi dengan perhitungan nilai Fo yang dilakukan
dengan metode ball atau formula. Hasil perhitungan nilai Fo dengan metode general dapat dilihat di Lampiran 6-9.
Berdasarkan hasil perhitungan metode general, nilai Fo dari keempat formula berkisar antara 14-15 menit Tabel 5 dan tidak berbeda jauh antara satu formula dengan yang lainnya.
Hal ini dikarenakan karakteristik kurva penetrasi panas serta komposisi dan perlakuan formulasi yang tidak berbeda. Nilai Fo yang relatif tidak berbeda antarformulasi menyebabkan
keseluruhan formula dapat diproses pada satu waktu proses atau batch, sehingga dalam pengerjaan dapat menghemat energi serta biaya. Jika nilai Fo yang didapat antarformula
berbeda, maka formula harus dikalengkan dengan waktu proses yang juga berbeda dan tidak dapat dikerjakan dalam satu batch produksi.
4.2.4 Perhitungan Nilai Fo Nasi dalam kemasan kaleng dengan Metode Formula
Perhitungan nilai Fo produk dengan menggunakan metode formula dilakukan dengan menggunakan data dari hasil uji penetrasi panas dari setiap formulasi nasi dalam
kemasan kaleng yang kemudian diplotkan dalam selembar kurva semilogaritma. Parameter- parameter yang digunakan dalam metode formula ini dapat juga digunakan untuk merancang
suatu proses termal termasuk merancang waktu yang dibutuhkan prediksi untuk mencapai nilai letalitas tertentu yang diinginkan. Asumsi yang dipakai adalah retort selalu berada pada
suhu proses selama waktu proses Ball B sehingga tidak ada pemanasan yang dilakukan sebelum waktu proses B. Mikroba yang digunakan sebagai acuan adalah Clostridium
botulinum pada suhu 121.1
o
C atau 250
o
F Subarna,dkk 2008. Proses termal dilakukan pada suhu retort 121.1
o
C atau 250
o
F Tr, sedangkan suhu awal rata-rata produk berbeda antarsatu dan lainnya. Waktu yang diperlukan untuk mencapai
suhu retort adalah 22 menit CUT. Parameter yang menggambarkan karakteristik penetrasi panas adalah respon suhu fh dan lag factor jh. Perbedaan antara suhu retort Tr dan suhu
produk T memberikan driving force yang dapat memanaskan produk sehingga seiring dengan meningkatnya suhu produk laju pemanasan akan menurun secara eksponensial.
Perbedaan suhu Tr-T diukur pada setiap waktu t pada kurva semilogaritmik dan ditarik garis linear agar didapat persamaan berikut:
33
Log Tr-T = log g – tfh
Keterangan: Tr = suhu retort T = suhu produk
g = perbedaan suhu retort dan produk pada waktu tertentu dalam kurva linier t = waktu proses
fh = selisih waktu pada perubahan satu siklus log Kurva semilogaritmik dari keempat fomulasi nasi dalam kemasan kaleng dapat dilihat pada
Gambar 13, 14, 15 dan 16. Menurut Hariyadi 2006, selama proses termal dalam retort, 40 dari total waktu
CUT tidak berpengaruh terhadap pembunuhan mikroba atau tidak memiliki dampak letal yang signifikan sehingga perhitungan waktu proses Ball dimulai dari sisanya yaitu 0.6 CUT
sampai pemanasan dihentikan. Suhu awal produk pada kurva linier yang dikoreksi dengan nilai CUT disebut suhu awal semu Tpi. Pehitungan dimulai pada 8.8 menit 0.4 CUT
setelah uap dinyalakan. Dari persamaan garis kurva penetrasi panas pada kertas semilogaritmik, diperoleh nilai Tr-T pada menit ke 8.8. Nilai Jh dapat diperoleh dari
membagi Tr-T dengan Ih dan nilai fh langsung dapat diperoleh dari kurva. Setelah semua parameter didapatkan, kemudian dapat mulai dihitung nilai Fo-nya. Tujuan perhitungan
dengan metode formula adalah untuk mencocokkan nilai Fo metode formula dengan nilai Fo faktual yang didapat dari metode general.
Untuk menghitung nilai Fo, perlu diketahui nilai log g, fhU dan Fi terlebih dahulu. Nilai log g diperoleh dari nilai jh, fh dan B yang sudah diketahui sebelumnya, sedangkan
nilai fhU diperoleh dari tabel nilai log g versus fhU untuk nilai Z = 18
o
F. Nilai Fi adalah jumlah menit pada suhu retort yang ekuivalen dengan satu menit pada suhu standar 250
o
F. Perhitungan lengkap dari metode Formula dapat dilihat pada Lampiran. 13, 14, 15 dan 16.
Berdasarkan grafik semilogaritmik hubungan antara t menit dengan Tr-Tp, dapat diketahui nilai fh antarformula tidak berbeda jauh, hal ini berarti nilai difusivitas atau penyebaran panas
pada keempat formula relatif tidak berbeda.
Gambar 13. Kurva semilogaritmik hubungan antara t menit dengan Tr-Tp pada formula I y = 226.18e
-0.067x
R² = 0.9043 1
10 100
1000
20 40
60 80
Tr -Tp
o
C
t menit
34
Gambar 14. Kurva semilogaritmik hubungan antara t menit dengan Tr-Tp pada formula II
Gambar 15. Kurva semilogaritmik hubungan antara t menit dengan Tr-Tp pada formula III y = 177.34e
-0.06x
R² = 0.9504 1
10 100
1000
10 20
30 40
50 60
Tr -Tp
o
C
t menit
y = 251.2e
-0.061x
R² = 0.9412 1
10 100
1000
20 40
60 80
Tr -Tp
o
C
t menit
35
Gambar 16. Kurva semilogaritmik hubungan antara t menit dengan Tr-Tp pada formula IV Tabel 5. Hasil Perhitungan Nilai Fo dengan Metode General dan Formula
Formulasi Fo General
Fo Formula Waktu Proses CUT =
22 menit, Tr=121.1
o
C I
15 menit 10 menit
40 menit II
15 menit 10 menit
40 menit III
14 menit 10 menit
40 menit IV
15 menit 9 menit
40 menit Hasil perhitungan kedua nilai Fo dengan metode formula dan general menghasilkan nilai
yang cukup berbeda, namun nilai Fo yang dihasilkan oleh metode formula umumnya lebih kecil daripada yang dihasilkan oleh metode general. Tabel 5 menunjukkan bahwa nilai Fo yang dihitung
dengan metode general lebih besar karena proses pendinginan pada retort yang berlangsung selama proses berjalan sangat lambat sehingga nilai letalitas saat pendinginan juga terhitung.
Waktu pendinginan yang lama dan perubahan suhu yang tidak drastis pada saat pendinginan dapat mengakibatkan proses pendinginan memiliki nilai letalitas Lr yang masih signifikan, nilai
letalitas yang terakumulasi selama proses pendinginan akan mengakibatkan nilai Fo parsial dari metode general semakin besar sehingga berdasarkan perhitungan dengan metode general nilai Fo
dari produk merupakan penjumlahan dari nilai Fo parsialnya, maka proses akan menghasilkan nilai Fo yang lebih besar. Proses pendinginan yang lambat pada retort dapat diakibatkan oleh beberapa
faktor, diantaranya tekanan pada sistem pendinginan retort yang terlalu tinggi atau sistem pembuangan uap yang tidak lancar.
4.2.5 Proses Pengalengan Nasi dalam Kemasan Kaleng pada Satu Waktu Proses
