TUGAS SATUAN OPERASI
STERILISASI
OLEH: KELOMPOK 4 I KADEK ARIF WIDYASNAWAN
1011105022
I GUSTI AYU DIAH PUSPITA DEWI
1211105001
NI PUTU PUTRI SWANDANI
1211105011
HINDUN TRISTYA ZUMROTIN
1211105021
TITO AZHARI SAPUTRO
1211105024
EMANIGA WARDANI NI PUTU DEWI ARISTYAWATI
1211105041
ALIEF AKBAR NAPITUPULU
1211105045
JURUSAN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA 2013
I.
PENDAHULUAN
Sterilisasi merupakan salah satu metode untuk mematikan mikroorganisme yang tidak diinginkan dalam suatu bahan atau produk. Sterilisasi pertama kali dikembangkan merupakan proses termal, seperti proses pengalengan. Kelemahan sterilisasi dengan proses termal adalah penggunaan suhu tinggi yang dapat menimbulkan efek yang tidak diinginkan dalam produk pangan, seperti kerusakan senyawa nutrisi, pembentukan senyawa atau komponen yang bersifat toksik, dan perubahan karakteristik produk. Sterilisasi termal merupakan unit pengolahan, yaitu produk pangan diberi perlakuan panas menggunakan suhu tinggi dan waktu tertentu untuk mendekstrusi mikroba dan aktivitas enzim. Akibatnya, produk pangan hasil pertanian mempunyai umur simpan yang lama lebih dari enam bulan. Perlakuan panas yang ekstrem selama sterilisasi mengakibatkan perubahan nutrisi dan sifat sensoris produk pangan. Oleh karena itu, teknik sterilisasi terus dikembangkan untuk mengurangi kerusakan nutrisi dan mutu sensori produk pangan, termasuk pengembangan teknologi sterilisasi non termal. Berhubung sterilisasi termal ditunjukkan untuk mendekstruksi atau menginaktivasi mikroba patogen atau pembusuk dalam produk pangan maka karakteristik pertumbuhan mikroba harus dipahami terlebih dahulu. Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba berperan terhadap pengendalian jumlah mikroba selama proses sterilisasi.
1.1 RUMUSAN MASALAH
1.
Jelaskan definisi sterilisasi!
2.
Jelaskan jenis-jenis sterilisasi!
3.
Jelaskan pengaruh sterilisasi terhadap karakteristik produk pangan!
1.2 TUJUAN
1.
Mengetahui definisi dan prinsip sterilisasi.
2.
Mengetahui jenis-jenis sterilisasi.
3.
Mengetahui pengaruh sterilisasi terhadap karakteristik produk pangan.
II. PEMBAHASAN
Istilah
sterilisasi
berarti
membebaskan
bahan
dari
semua
mikroba.
Karena beberapa spora bakteri relatif lebih tahan terhadap panas. Maka sterilisasi biasanya dilakukan pada suhu yang tinggi misalnya 121 OC (2500F) selama 15 menit. Ini berarti bahwa setiap partikel dari makanan tersebut harus menerima jumlah panas yang sama.Misalnya jika suatu makanan dalam kaleng akan disterilisasi, maka beberapa tempat pada makanan di dalam kaleng tersebut lebih lambat menerima panas. Waktu yangdiperlukan untuk s t e r i l i s a s i s e b e n a r n y a t e r g a n t u n g d a r i b e s a r n y a k a l e n g yangdigunakan dan kecepatan perambatan panas dari makanan tersebut. Sterilisasi dapat didefinisikan sebagai proses yang efektif membunuh atau menghilangkan agen menular (seperti jamur, bakteri, virus dan prion) dari permukaan, peralatan, makanan, obat-obatan, atau media kultur biologis. Dalam prakteknya sterilitas dicapai oleh paparan dari obyek yang akan disterilkan untuk kimia atau agen fisik untuk waktu yang ditentukan. Berbagai agen yang digunakan sebagai steriliants adalah: suhu tinggi, radiasi pengion, cairan kimia atau gas.Keberhasilan proses tergantung pada pilihan metode yang diterapkan untuk sterilisasi(Sultana, Y, 2007). 2.1 Jenis-jenis sterilisasi
Secara garis besar proses sterilisasi produk pangan dibagi menjadi 2, yaitu sterilisasi dalam kemasan dan sterilisasi produk yang belum dikemas. a. Sterilisasi dalam kemasan Sterilisasi produk pangan dalam kemasan, seperti kaleng, gelas atau retort pouch, dilakukan dengan tahapan pengisian, pengeluaran udara, penutupan, sterilisasi, dan pendinginan. Tahap pengisian dilakukan setelah produk pangan diblansing untuk sayuran dan buah-buahan atau diberi perlakuan prapemasakan untuk produk hewani. Pada proses pengisian, medium penghantar panas sekaligus dimasukkan ke dalam wadah kemasan. Medium tersebut selain sebagai penghantar panas juga berperan sebagai bummbu atau pemberi rasa, seperti larutan garam, larutan gula dan saus.
Medium
Pengisian ke dalam kaleng
Bahan yang akan disterilisasi
Blansing atau prapemasakan
Pengeluaran udara
Pendinginan
Penutupan
Sterilisasi
Produk sterilisasi dalam kemasan Diagram 1. Proses sterilisasi dalam kemasan.
Proses pengeluaran udara atau exhausting kemudian dilakukan sebelum penutupan atau sealing. Tujuannya adalah mengeluarkan udara dalam kemasan untuk mencegah penuaian yang berlebihan ketika kemasan dan produk pangan dipanaskan. Penghilangan oksigen juga bertujuan mencegah korosi dan perubahan oksidatif produk pangan. Ketika didinginkan, uap air tersebut mengembun pada permukaan produk sehingga kondisi vakum tercipta. Pengeluaran udara dapat dilakukan melalui cara berikut ini: a) Pengisian panas (hot filling) produk pangan ke dalam kemasan. b) Pengisian produk pangan dalam kondisi dingin (cold filling) kemudian dilakukan pemanasan kemasan dan isinya pada suhu 80-95 oC dengan tutup kemasan sebagian terbuka. c) Menggunakan pompa vakum ssecara mekanis. d) Penghilangan udara menggunakan uap air.
Jenis kemasan yang digunakan untuk produk sterilisasi dapat berupa logam atau kaleng, botol, atau gelas selai, kemasan retort pouch fleksibel atau nampan (tray) yang bersifat kaku. Penutupan kemasan ini harus dilakukan secara khusus. Tujuannya adalah untuk menjamin bahwa tutup tidak mengalami kebocoran yang dapat berakibat kehilangan kondisi vakum dan aseptis. Pada proses sterilisasi, panas dipindahkan dari uap air atau air bertekanan tinggi menuju kemasan yang mengandung produk pangan. Pada umumnya, koefisien pindah panas permukaan kemasan sangat tinggi dan tidak menjadi faktor pembatas pada proses pundah panas. Faktor-faktor penting yang mempengaruhi laju penetrasi panas ke dalam produk pangan adalah jenis produk, ukuran kemasan, agitasi kemasan, suhu retort atau sterilizer, bentuk kemasan dan jenis kemasan. Setelah sterilisasi, kemasan didinginkan dengan air. Uap air secara cepat berkondensasi dalam retort, tetapi produk pangan mendingin lebih lambat dan tekanan dalam kemasan tetap tinggi. Pemberian uadara bertekanan tinggi dilakukan untuk mencegah kemasan menjadi penyok. Ketika suhu produk pangan telah mencapai di bawah 100 oC, tekanan udara yang tinggi diturunkan dan pendinginan dilanjutkan sampai di bawah 40 oC. Air pada permukaan kemasan kemudian dikeringkan untuk mencegah korosi dan mempermudah pelabelan. Produk pangan yang dikemas dalam gelas atau kemasan fleksibel dapat disterilisasi dengan menggunakan air panas pada tekanan udara tinggi. Gelas lebih tebal dibandingkan kaleng, tetapi mempunyai konduktivitas termal yang lebih rendah yang berakibat pada proses pemanasan yang lebih lama dengan resiko kejut panas yang lebih tinggi. Produk pangan cair atau semicair biasanya diproses secara horizontal untuk menjamin bahwa ketebalan produk seragam. Sirkulasi yang lebih baik diperoleh jika posisi kemasan vertikal, tetapi perlu dipastikan bahwa produk tidak menumpuk pada bagian bawah kemasan yang akan berakibat pada perubahan laju penetrasi panas
b. Sterilisasi tanpa kemasan Suhu yang lebih tinggi dengan waktu proses yang lebih pendek dapat dilakukan jika produk pangan disterilisasi sebelum dikemas dalam kemasan yang telah disterilisasi . metode ini merupakan dasar proses UHT yang juga disebut pengolahan aseptis ( aseptic processing). Metode ini telah diterapkan untuk produk pangan berwujud cair, seperti susu, jus, konsentrat buah dan krim serta produk pangan yang mengandung partikulat diskret seperti makanan bayi, saus tomat, sayuran dan buah-buahan. Kualitas produk UHT setara dengan produk yang diawetkan dengan iradiasi dan pendinginsn. Akan tetapi, produk UHT mempunyai umur simpan yang lebih pendek jika disimpan tanpa pendinginan, yaitu kurang dari 5 bulan. Keuntungan metode UHT yang lain dibandingkan pengalengan adalah ukuran kemasan bebas, harga kemasan lebih murah, produktivitas tinggi karena dapat diproses secara otomatis, dan energi lebih efisien dengan proses pasteurisasi. Keterbatasan utama metode UHT adalah biaya operasional yang tinggi dan pengolahan lebih kompleks. Metode UHT harus dilengkapi dengan peralatan sterilisasi kemasan, kondisi lingkungan dan mesin pengisi yang steril. 1) Teori UHT Pada metode UHT, pemanasan produk pangan terjadi secara cepat sampai suhu tertentu (holding temperature), dan efek letal sebagian besar terjadi pada suhu tertentu tersebut. Metode UHT seperti halnya pengalengan termasuk ke dalam sterilisasi komersial. 2) Pengolahan UHT Produk pangan pada metode UHT dipanaskan dalam plat penukar panas tipis dengan kendali suhu dan waktu sterilisasi yang ketat. Produk yang sudah disterilisasi didinginkan dalam plat penukar panas yang kedua atau dalam wadah vakum (vacuum chamber ) jika proses deaerasi juga diperlukan. Kemasan yang digunakan dapat berupa karton berlaminasi yang lebih murah dari segi harga dan biaya distribusinya. Kemasan tersebut disterilisasi terlebih dahulu dengan hidrogen peroksida. Mesin pengisi dijaga steril melalui proses sterilisasi menggunakan sinar ultraviolet dan udara di sekitar mesin dijaga steril dengan menggunakan penyaringan udara.
Susu segar
Homogenisasi
Pasteurisasi
Kemasan
Sterilisasi dengan UHT
Sterilisasi kemasan Pendinginan Kemasan steril Susu steril
Pengemasan aseptis
Diagram 2. Sterilisasi tanpa kemasan. 2.2 Pengaruh Sterilisasi terhadap karakteristik Produk Pangan
1. Perubahan warna Kombinasi suhu dan waktu yang digunakan dalam pengalengan memengaruhi pigmen dalam produk pangan. Sebagai contoh, pigmen oksimioglobin yang berwarna merah pada daging diubah menjadi metmioglobin yang berwarna coklat dan mioglobin yang berwarna keunguan. Diubah menjadi miohemikromogen yang berwarna merah-coklat. 2. Perubahan bau dan cita rasa Daging kaleng mengalami perubahan yang kompleks seperti pirolisis, deaminasi, dan dekarboksilasi asam amino, degradasi, reaksi Maillard dan karamelisasi karbohidrat membentuk furfural dan hidroksimetilfurfural., serta oksidasi dan dekarboksilasi lipid. Interaksi antar komponen tersebut menghasilkan lebih dari 600 senyawa cita rasa dan bau.
Pada sayuran dan buah, perubahan yang terjadi akibat reaksi kompleks yang mencakup degradasi, rekombinasi dan volatilisasi aldehid pembentuk citarasa matang disebabkan oleh denaturasi protein whey membentuk hidrogen sulfida dan pembentukan lakton dan metilketon akibat oksidasi lipid. Pada proses UHT, perubahan tersebut lebih sedikit terjadi dan cita rasa serta bau alami produk dan bahan pangan dapat dipertahankan. 3. Perubahan tekstur dan viskositas Pada daging kaleng, perubahan tekstur disebabkan koagulasi dan penurunan daya ikat air dari protein. Akibatnya terjadi pengerutan dan daging menjadi kaku. Pelunakan terjadi akibat hidrolisis kolagen, pelarutan gelatin yang terbentuk dari hasil hidrolisis kolagen, dan peleleha n fraksi lemak yang terdispersi dalam jaringan daging. Polifosfat dapat mengurangi pengerutan dan meningkatkan keempukan daging. Pada buah dan sayur, pelunakkan disebabkan oleh hidrolis is senyawa-senyawa pektin, gelatinisasi pati, pelarutan parsial hemiselulosa, yangg dikombinasikan dengan penurunan turgor (tekanan sel). Garam kalsium dapat ditambahkan pada proses blansing. 4. Perubahan nilai gizi Faktor penting yang harus diperhatikan pada proses pengolahan adalah perubahan nilai gizi. Pengalengan menyebabkan hidrolisis karbohidrat dan lipid, tetapi kedua komponen tersebut tetap mempunyai ketersediaan hayati yang baik dan nilai gizinya tidak berubah. Protein terkoagulasi dan biasnya penurunan asam amino terjadi sebesar 10-20%. penurunan kadar vitamin terjadi terutama pada tiamin (50-75%), dan asam pantotenat (20-35%). Pada buah-buahan dan sayuran kaleng, penurunan vitamin terjadi pada hampir semua vitamin larut air terutama asam askorbat. Penurunan tersebut beragaam bergantung pada jenis produk pangan, kadar residu oksigen dalam kemasan, dan metode preparasi sebelum pengalengan (misal pengupasan dan pengirisan, atau blansing). Pada sejumlah produk, sejumlah vitamin larut dalam sirup atau medium lain yang juga dikonsumsi, sehingga tidak terjadi penurunan. Pada proses sterilisasi metode UHT, penurunan vitamin hanya sedikit terjadi.
III. KESIMPULAN Sterilisasi berfungsi untuk membunuh semua mikroorganisme yang dapat tumbuh pada produk pangan pada kondisi duhu ruang. Sterilisasi dibagi menjadi dua yaitu sterilisasi dalam kemasan dan sterilisasi tanpa kemasan. Sterilisasi dapat menyebabkan perubahan warna, bau, cita rasa dan nilai gizi bahan pangan.
DAFTAR PUSTAKA Estiasih, Teti., dkk. 2009. Teknologi Pengolahan Pangan. Bumi Aksara. Jakarta. Sultana, Yasmin. (2007). Pharmaceutical Microbiology and Biotechnology ; sterilization methods and principles. Dept of pharmaceutics, Jamia Hamdard: New Delhi www.google.com/sterilisasi_dan_pengalengan/ diakses pada tanggal 23 Mei 2013.
