26 Ball menggunakan fakta bahwa nilai sterilitas porsi pemanasan dari suatu proses termal
merupakan fungsi dari kemiringan kurva pemanasan
h
f
dan perbedaan suhu medium pemanas dengan suhu produk pada akhir pemanasan
T T
r
=
g
. Berdasarkan persamaan suhu produk dengan waktu pemanasan, maka diperoleh persamaan berikut:
g I
j f
t
h h
h B
log
II.4
i r
pih r
h
T T
T T
j
log
log ,
i r
h
T T
I
II.5 Dari tabel hubungan
h
f
dan waktu pemanasan pada suhu retort untuk mencapai sterilitas yang diinginkan
r
L F
U
deng an nilai
g
, dapat ditentukan nilai
g
, sehingga nilai
B
t
dapat dihitung. Jika nilai
B
t
sudah diketahui, nilai sterilitas proses F dapat dihitung dengan :
U f
L f
F
h r
h
II.6
z T
r
r
L
250
10
II.7 Dimana:
r
L
= letalitas
B
t
= waktu proses menit F
= nilai sterilitas proses menit Broken heating curves adalah kurva pemanasan pada produk yang pada periode pertama
pemanasan mengalami kenaikan suhu yang cepat dan pada periode berikutnya mengalami kenaikan suhu yang lambat.
H. Parameter Kecukupan Proses Termal
Dalam suatu perancangan proses termal, karakteristik ketahanan panas mikroba dan profil pindah panas dari medium pemanas ke dalam bahan pada titik terdinginnya merupakan hal penting
yang harus diketahui. Karakteristik ketahanan panas dinyatakan dengan nilai D dan nilai z. Nilai D adalah waktu pemanasan pada suhu tertentu untuk mereduksi mikroorganisme sebanyak 90 atau
menjadi 110. Sedangkan nilai z adalah derajat kenaikan atau penurunan suhu untuk menurunkan atau menaikkan nilai D menjadi 10 kali dari nilai awalnya. Nilai D dan nilai z suatu mikroorganisme dapat
dilihat pada Tabel 3 yang menggambarkan ketahanan panas bakteri yang penting pada proses
sterilisasi komersial. Untuk mencapai level pengurangan jumlah mikroba yang diinginkan dalam suatu perancangan
proses termal, maka ditentukan siklus logaritma pengurangan mikroba. Secara matematis penentuan siklus logaritma penurunan mikroba S dinyatakan dengan persamaan 1 berikut:
Nt No
S log
II.8
Dimana: Nt = jumlah populasi mikroba setelah proses termal „t‟ menit
No = jumlah populasi mikroba sebelum proses termal Setelah siklus logaritma penurunan mikroba ditentukan, kemudian dihitung nilai sterilitasnya
pada suhu tertentu F . F
disebut sebagai nilai sterilisasi jika proses yang berlangsung adalah
27 sterilisasi, namun jika proses yang berlangsung adalah pasteurisasi, maka F
adalah nilai pasteurisasi. F
adalah ekuivalen letalitas proses te rmal dengan waktu pemanasan pada suhu 250˚F. Nilai F
ini ditentukan sebelum proses termal berlangsung. Nilai F
dapat dihitung pada suhu standar atau pada suhu tertentu, dimana untuk menghitungnya perlu diketahui nilai D dan nilai z. Secara umum, nilai F
menggambarkan waktu menit yang dibutuhkan untuk membunuh mikroba target hingga mencapai level tertentu pada suhu tertentu.
o
D S
F
II.9 Proses pengujian keamanan makanan kaleng yang berasam rendah, maka kriteria sterilitas yang
digunakan berdasarkan spora bakteri yang lebih tahan panas daripada spora Clostridium botulinum, yaitu spora Bacillus stearothermophilus atau FS flat sour 1518. Disebut sebagai FS 1518 karena
pertumbuhan bakteri ini akan mengakibatkan kebusukan akibat diproduksinya asam tetapi tanpa gas sehingga bentuk tutup kaleng tetap normal flat. Untuk makanan kaleng yang asam, proses sterilisasi
dengan menggunakan panas ini biasanya didesain berdasarkan pada ketahanan panas bakteri fakultatif anaerob, seperti Bacillus coagulan B. thermoacidurans, B. mascerans, dan B. polymyxa.
I. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Efektifitas Proses Termal
Menurut Kusnandar, et al. 2006, faktor-faktor kritis yang mempengaruhi proses termal dan sterilisasi yang perlu diidentifikasi pengaruhnya adalah : a karakteristik produk yang dikalengkan,
yang terdiri dari pH keseimbangan, metode pengasaman, konsistensiviskositas dari bahan, bentukukuran bahan, aktivitas air, persen padatan, rasio padatancairan, perubahan formula, ukuran
partikel, syrup strength, jenis pengental, jenis pengawet yang ditambahkan, dan sebagainya, b kemasan, yang terdiri dari jenis dan dimensi, metode pengisian bahan ke dalam kemasan, c proses
dalam retort, yang terdiri dari jenis retort, jenis media pemanas, posisi wadah dalam retort, tumpukan wadah, pengaturan kaleng, kemungkinan terjadinya nesting, dan sebagainya. Beberapa faktor kritis
tersebut dijelaskan sebagai berikut: a
Keasaman Nilai pH Tingkat keasaman nilai pH merupakan salah satu karakteristik produk pangan yang menentukan
apakah suatu produk harus dilakukan sterilisasi atau pasteurisasi. Pada produk pangan yang
diasamkan, maka prosedur pengasaman menjadi sangat penting, yang harus menjamin pH keseimbangan dari bahan harus berada di bawah pH 4.5. Untuk itu, perlu diketahui metode
pengasaman yang digunakan dan jenis acidifying agent yang digunakan misalnya asam sitrat, asam asetat, asam malat, saus tomat, asam tartarat, dan sebagainya. Bila pengasaman dilakukan
secara benar, maka proses termal dapat menerapkan pasteurisasi. b
Viskositas Viskositas suatu produk berhubungan dengan cepat atau lambatnya laju pindah panas pada bahan
yang dipanaskan yang mempengaruhi efektifitas proses panas. Pada produk yang memiliki viskositas rendah cair pindah panas berlangsung secara konveksi yaitu merupakan sirkulasi dari
molekul-molekul panas sehingga hasil transfer panas menjadi lebih efektif. Sedangkan pada produk yang memiliki viskositas tinggi padat, transfer panas berlangsung secara konduksi, yang
mengakibatkan terjadinya tumbukan antara yang panas dan yang dingin sehingga efektifitas pindah panas menjadi berkurang. Koefisien pindah panas secara konveksi
dinyatakan dengan „h‟, sedangkan koefisien pindah panas secara konduksi dinyatakan dengan „k‟. Koefisien pindah
panas tersebut menunjukkan mudah atau tidaknya pindah panas yang terjadi pada suatu produk.
28 c
Jenis medium pemanas Jenis medium pemanas pada umumnya menggunakan uap steam dengan teknik pemanasan
secara langsung direct heating. Teknik pemanasan dengan menggunakan uap steam secara langsung ini terdiri dari dua macam, yaitu : i steam injection, yang dilakukan dengan
menyuntikkan uap secara langsung ke dalam ruangan chamber yang berisi bahan pangan, dan ii steam infusion, adalah teknik pemanasan dimana bahan pangan disemprotkan kedalam
ruangan yang berisi uap panas. d
Jenis dan ukuran kaleng Jenis kemasan yang digunakan berpengaruh pada kecepatan perambatan panas ke dalam bahan.
Sementara ukuran kaleng yang berdiameter lebih besar, efektifitas transfer panas lebih rendah dibandingkan kaleng dengan ukuran diameter yang lebih kecil, karena penetrasi panas lebih
cepat.
29
BAB III METODOLOGI
A. Waktu dan Tempat
Penelitian telah dilakukan pada bulan Agustus dan November 2011, yang berlokasi di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian, Departemen Teknik Mesin dan
Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor dan Laboratorium Proses Balai Besar Industri Agro, Cikaret, Bogor.
B. Alat dan Bahan
1. Alat
Pada penelitian ini, menggunakan alat-alat yang digunakan dalam proses pembuatan gel cincau hitam, diantaranya panci untuk merebus, kompor, pengaduk, saringan halus, toples besar, gelas
ukur volume 1 liter dan 10 ml, dan timbangan digital. Untuk proses pengukuran analisa sifat fisik, digunakan alat pengukur kadar gula total padatan terlarut hand refractometer, refrigerator dan
cawan untuk pengukuran sineresis, serta rheometer untuk pengukuran kekuatan gel. Pengukuran analisa sifat kimia, digunakan alat pH meter untuk mengukur derajat keasaman. Sedangkan untuk
pengukuran analisis mikroba, menggunakan stomacher, incubator, dan media PCA Plate Count Agar. Untuk pengukuran penetrasi panas digunakan termokopel, recorder, dan retort. Pada proses
pengemasan, digunakan kaleng yang berukuran 306 x 405 8.5 cm x 11 cm yang diproduksi oleh UNITED CAN COMPANY dan double seamer penutup kaleng.
2. Bahan
Dalam proses pembuatan gel cincau hitam, bahan yang digunakan antara lain, simplisia kering janggelan tanaman cincau hitam air, abu qi cair, tepung tapioka, dan gula. Untuk analisa sifat kimia,
bahan yang digunakan yaitu larutan buffer pH 4.0, serta larutan pengencer untuk analisa mikrobiologi.
C. Prosedur Penelitian
1. Pembuatan dan Pengalengan Gel Cincau Hitam
Proses pembuatan gel cincau hitam dijelaskan dalam bentuk diagram alir pada Gambar 3 di bawah ini.
