11
E. Medan Pulsa Listrik Tegangan Tinggi atau High Pulsed Electric Field
HPEF
Teknologi Medan Pulsa Listrik Tegangan Tinggi atau High Pulsed Electric Field
HPEF merupakan metode inaktivasi enzim yang baru dikembangkan dalam proses bahan pangan. Prinsip kerja inaktivasi enzim menggunakan
teknologi medan pulsa listrik tegangan tinggi adalah dengan mengalirkan arus listrik bertegangan tinggi sekitar 20-80 kVcm melalui dua elektroda yang
diletakkan di antara bahan pangan. Bahan yang akan diinaktivasi enzimnya diletakkan dalam medan listrik dengan intensitas tertentu yang dibangkitkan dari
sebuah generator tegangan. Berbagai jenis pembangkit listrik dapat dipilih sesuai kebutuhannya seperti Pearson coil Zhang et al., 1999 dalam Gustavo et al.,
2000. Teknologi Medan Pulsa Listrik Tegangan Tinggi High Pulsed Electric
Field berupa alat yang terdiri atas rangkaian tahanan R dan kapasitor C dan
muatan listrik mengalir dari sumber tegangan tinggi E. Arus listrik dialirkan melalui tahanan dan selanjutnya tersimpan di kapasitor. Ketika saklar terhubung
maka muatan listrik tegangan tinggi akan melewati bahan pangan yang akan diproses sehingga akan terbentuk medan listrik tegangan tinggi dengan frekuensi
sesuai dengan waktu yang ditentukan pada skalar Castro et al., 1993 dalam Gustavo et al., 2000.
Gambar 4. Skematik Alat Medan Pulsa Listrik Tegangan Tinggi High Pulsed Electric Field
Kapasitor C
Saklar
Ruang inaktivasi
Sumber Tegangan
tinggi
Bahan yang di Proses
Elektrode a
12 Gambar 5. Skematik Teknologi HPEF Skala Komersial Yang
Dikembangkan Pengolahan makanan dengan HPEF berdasarkan pada kemampuan medan
pulsa listrik intensitas tinggi merusak membran sel dan mengakibatkan efek mematikan pada mikroorganisme. Pada metode HPEF produk diletakkan dalam
chamber perlakuan dimana dua buah elektroda dimunculkan oleh sebuah material
nonconductive , yang dalam hal ini tidak terdapat aliran listrik dari kedua elektroda
yang melewati penutup chamber. Pulsa tegangan tinggi diaplikasikan ke elektroda konduktif untuk menginduksi medan listrik tegangan tinggi pada produk makanan
yang terletak di antara kedua elektroda Gustavo et al., 2000. Pengaplikasian tegangan tinggi melalui dua titik utama dipisahkan oleh
bahan dielektrik. Sebuah medan magnet dihasilkan dalam daerah di antara kedua titik aplikasi. Intensitas medan magnet E berbanding lurus dengan beda potensial
V dan berbanding terbalik terhadap jarak D, yang secara matematis dapat dilihat pada persamaan 1 Blatt, 1989 dalam Gustavo et al., 2000.
E = D
V ..........................................................................................................1
Data terbaru diperoleh bahwa metode HPEF telah banyak diaplikasikan untuk memperpanjang daya simpan berbagai produk seperti susu, sari buah, telur
cair dan minuman fermentasi atau anggur. Vega 1997 dalam Gustavo et al. 2000 menyatakan bahwa sari apel juga mempunyai masa simpan 38-56 hari
pada suhu 22-25
o
C dan tidak mengalami perubahan secara fisikokimia maupun sensori, hal ini diduga karena terhambatnya proses browning enzimatis.
13 Fernandez-Molina et al. 1999 dalam Gustavo et al. 2000 melaporkan
susu segar yang diinaktivasi dengan medan pulsa listrik tegangan tinggi sebesar 30 kVcm, 30 pulsa, lebar pulsa 2
μs dan suhu proses tidak lebih dari 28 C
mempunyai masa simpan 22 hari dengan kandungan total mikroba 3.6 x 10 cfumL dan coli form negatif.
Qin et al. 1995 dalam
Gustavo et al. 2000
melaporkan bahwa susu dipasteurisasi dengan medan pulsa listrik tegangan tinggi sebesar 40 kVcm yang
dilakukan secara bertahap yaitu 2 tahap sebanyak 7 pulsa dan 1 tahap sebanyak 6 pulsa mempunyai masa simpan 14 hari pada suhu refrigerator. Tidak terdapat
perubahan secara fisik dan kimia maupun pengaruh yang nyata pada sifat sensori susu dibandingkan dengan pasteurisasi dengan pemanasan.
F. Mekanisme Inaktivasi Oleh High Pulsed Electric Field HPEF
Kategori