TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
Laporan
MENEKAN LAJU PERTUMBUHAN BAKTERI DITINJAU DARI PROSES PENGEMASAN ASEPTIK HINGGA MASA EXPIRED TERHADAP SUSU BUBUK KALENGAN
OLEH: KELOMPOK 1
Asti Miranda
G411 09 264
Andi surestyana
G411 09 004
Chaerah
G621 07 018
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2012
© APRIL 2012_ early step
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
I.
1.1.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Susu merupakan merupakan asupan pengganti pengganti sumber sumber makanan makanan bagi manusia manusia sejak awal sejarah sejarah dengan
asupan gizi yang yang sangat kompleks kompleks dengan lebih 100.000 100.000
molekul komponen. Susu segar merupakan bahan makanan yang bergizi tinggi yang sangat dibutuhkan oleh manusia. Minuman instant seperti susu bubuk, crim, dan cair merupakan pilihan sebagian masyarakat yang rutinitas atau aktivitas kerja yang padat, sehingga mereka menunda waktu makan dengan menggantinya dengan susu. Nilai gizinya yang tinggi juga menyebabkan susu menjadi medium yang sangat disukai oleh mikrooganisme untuk pertumbuhan dan perkembangannya sehingga dalam waktu yang sangat singkat susu menjadi tidak layak dikonsumsi bila tidak ditangani secara benar. Mikroorganisme yang berkembang didalam susu selain menyebabkan susu menjadi rusak juga membahayakan kesehatan masyarakat sebagai konsumen akhir. Disamping itu penanganan susu yang tidak benar juga dapat menyebabkan daya simpan susu menjadi singkat. Salah satu cara yang dapat ditempuh untuk mencegah kerusakan pada susu adalah dengan pasteurizes dan sterilisasi pada susu dan wadah pengemasan. Pengemasan aseptis adalah baik bahan pangan yang dikemas maupun bahan kemasan harus bebas dari mikroorganisme perusak ketika bahan pangan tersebut dikemas, sehingga produk pangan yang dikemas merupakan produk yang steril. kemasan harus bebas dari mikroorganisme patogen dan toksin, dan mikroorganisme
© APRIL 2012_ early step
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
penyebab kerusakan tidak dapat berkembang. Jika kondisi ini sudah diterapkan, maka bahan pangan akan aman untuk disimpan pada suhu ruang dalam jangka waktu yang lebih lama. Berdasarkan penguraian diatas maka kami melalukan uji coba untuk melihat perkembagan bakteri atau mikroorganisme terhadap sterlisiasi atau pengemasan aseptik dengan sample ; wadah logam untuk susu bubuk, melihat para meter susu, kaleng, dan pensertilisasi wadah dengan menggukan program MATLAB 7.1
1.2.
Rumusan Masalah
Melihat fenomena terhadap susu bubuk kaleng yang disterilisasikan hingga masa penyimpanan ada berapa masalah yang akan dianalisis yaitu : 1.
Berapa
lama
waktu
dan
suhu
optimal
untuk
pensterilisasian
(kaleng/pengemasan) ? 2.
Berapa
jumlah bakteri yang masih hidup setelah sterilisasi (kaleng
/pengemasan) ? 3.
Bagaimana
mengendalikan
bakteri
pada
susu
memperpanjang masa konsumsinya ? 4.
Berapa lama simpan dari susu bubuk kalengan ?
5.
Perubahan yang terjadi pada susu bubuk kalengan ?
6.
Nilai cost susu bubuk ?
© APRIL 2012_ early step
bubuk
kalengan
untuk
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
II. 2.1.
TINJAUAN PUSATAKA
Susu
Pentingnya susu dari sudut kesehatan, susu mengandung zat gizi yang penting untuk tubuh. Susu mengandung protein, lemak, laktosa, mineral, vitamin, dan sejumlah enzim. Kandungan protein, kalsium, dan mineral di dalamnya, penting untuk proses pembentukan tulang, gigi, dan otot. Susu berkhasiat pula mengatasi insomnia dan gangguan pencernaan.
Susu punya segudang khasiat karena
mengandung gizi yang prima, bukan berarti susu tidak bisa mendatangkan penyakit. Jika tidak ditangani dengan tepat, susu justru menimbulkan masalah. Kontaminasi susu bisa berasal dari hewan dan atau kotoran, peralatan pemerahan yang tidak higienis, ruang penyimpanan yang kurang bersih akibat debu, udara, atau lalat, hingga penanganan yang tidak higienis oleh manusia (Saleh. 2004). 2.2.
Susu Bubuk
Prinsip pembuatan susu bubuk adalah menguapkan sebanyak mungkin kandungan air susu dengan cara pemanasan (pengeringan). Tahap-tahap pembuatan susu bubuk adalah perlakuan pendahuluan, pemanasan pendahuluan, pengeringan dan pengepakan. Pada perlakuan pendahuluan yang harus dikerjakan adalah penyaringan, separasi dan standarisasi. Penyaringan bertujuan memisahkan bendabenda asing misalnya debu, pasir, bulu, dan sebagainya yang terdapat dalam susu. Separasi bertujuan untuk memisahkan krim dan susu skim. Terutama dikerjakan apabila ingin dibuat bubuk krim atau bubuk skim. Tujuan pemanasan pendahuluan adalah menguapkan sebagian air yang terkandung oleh susu, sampai mencapai kadar kurang lebih 45-50% saja. Alat yang digunakan untuk pemanasan pendahuluan
© APRIL 2012_ early step
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
adalah evaporator. Untuk memanaskan digunakan udara yang bersuhu antara 65o
177 C tergantung jenis produk yang dibuat. Standarisasi adalah membuat susu menjadi sama komposisinya. Hasil susu dari peternak yang berbeda komposisinya dicampur sampai homogen yaitu dengan cara mengaduk ataupun dengan menuang susu dari wadah yang satu ke wadah yang lainnya (Saleh. 2004). Ada dua macam (tipe) alat yang digunakan dalam pengeringan dikutip dari (Hadiwiyoto, 1994) yaitu: 1.
silindris (drum dryer )
2.
semprotan Macam-macam susu bubuk yang dikutip dari (Hadiwiyoto, 1994) yaitu :
1.
Susu penuh yaitu susu bubuk yang dibuat dari susu segar yang tidak mengalami separasi
2.
a.
Kadar lemaknya 26%
b.
Kadar airnya 5%
Bubuk susu skim yaitu susu bubuk yang dibuat dari susu skim. Susu ini banyak mengandung protein, kadar airnya 5% .
3.
Bubuk krim atau bubuk susu mentega. Dibuat dari krim yang mengandung banyak lemak.
4.
Bubuk whey, bubuk susu coklat, bubuk susu instant dan lain-lain. Berikut ini tahapan pembuatan susu bubuk diperlihatkan dalam bentuk skema
© APRIL 2012_ early step
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
Gambar 1. Skema Pembuatan Susu Bubuk
2.3.
Wadah/ Logam Untuk Susu Bubuk Kalengan
Awalnya pembuatan kaleng dilakukan secara manual yaitu hanya dihasilkan 5-6 kaleng per jam. Akhir tahun 1900 ditemukan cara pembuatan kaleng termasuk cara pengisian dan penutupannya yang lebih maju dan bersih. Kaleng alumunium awalnya diperkenalkan sebagai wadah pelumas. Tahun 1866 ditemukan alat pembuka kaleng yang berupa kunci pemutar
© APRIL 2012_ early step
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
untuk menggantikan paku atau pahat. Tahun 1875ditemukan alat pembuka kaleng dengan prinsip ungkit. Tahun 1889 ditemukan kalengkaleng aerosol, tetapi saat ini kaleng aerosol
banyak ditentang karena dapat merusak
lapisan ozon (Syarief, 1989). A.
Karakteristik Logam
Karakteristik bahan logam dibandingkan bahan non logam dapat dilihat pada Tabel 2. Keuntungan wadah kaleng untuk makanan dan minuman : -
mempunyai kekuatan mekanik yang tinggi
-
barrier yang baik terhadap gas, uap air, jasad renik, debu dan kotoran sehingga cocok untuk kemasan hermetis.
-
Toksisitasnya relatif rendah meskipun ada kemungkinan migrasi unsur logam ke bahan yang dikemas.
-
Tahan terhadap perubahan-perubahan atau keadaan suhu yang ekstrim
-
Mempunyai permukaan yang ideal untuk dekorasi dan pelabelan.
© APRIL 2012_ early step
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
Tabel 2. Karakteristik logam dibandingkan bahan non logam
Bererapa bahan yang
cocok
untuk
karsteristik
susu
berdasarkan
(Syarief, 1989) sebagai berikut : 1.
Lapisan Enamel
Untuk mencegah terjadinya kontak langsung antara kaleng pengemas dengan bahan pangan yang dikemas, maka kaleng plat timah harus diberi pelapis yang disebut dengan enamel. Berdasarkan (Syarief, 19890, Interaksi antara bahan pangan dengan kemasan ini dapat menimbulkan korosi yang menghasilkan warna serta flavor yang tidak diinginkan misalnya : -
Terbentuknya warna hitam yang disebabkan oleh reaksi antara besi atau timah dengan sulfida pada makanan berasam rendah (berprotein tinggi).
© APRIL 2012_ early step
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
-
Pemucatan pigmen merah dari sayuran/buah-buahan seperti bit, anggur, dan pangan lainnya karena reaksi dengan baja, timah atau aluminium. Untuk mencegah terjadinya korosi ini maka kaleng dilapisi enamel
2.
Phenol
Selain enamel logam dilapisi lagi phenol yang
merupakan
pelapis yang tahan asam dan komponen sulfida, digunakan untuk kaleng kemasan pada produk daging, ikan, buah, sop dan susu. Table 3. Jenis Enamel Dan Aplikasinya.
© APRIL 2012_ early step
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
2.3. Pengemasan Aseptis
Pengemasan aseptis adalah suatu cara pengemasan bahan di dalam suatu wadah yang memenuhi empat persyaratan, yaitu : produk harus steril, wadah pengemas harus steril, lingkungan tempat pengisian produk ke dalam wadah harus steril, dan wadah pengepak yang digunakan harus rapat untuk mencegah kontaminasi kembali selama penyimpanan. Prinsip pengemasan aseptis adalah baik bahan pangan yang dikemas maupun bahan kemasan harus bebas dari mikroorganisme perusak ketika bahan pangan tersebut dikemas, sehingga produk pangan yang dikemas merupakan produk yang steril. Hal ini berarti kemasan harus bebas dari mikroorganisme patogen dan toksin, dan mikroorganisme penyebab kerusakan tidak dapat berkembang. Jika kondisi ini sudah diterapkan, maka bahan pangan akan aman untuk disimpan pada suhu ruang dalam jangka waktu yang lebih lama ( Syarief, 1989). Penggunaan
pengemasan
aseptik
dimulai
tahun
1917
dimana
dikembangkan suatu paten mengenai cara pengalengan aseptik. Pada tahun 1919 diperkenalkan produk-produk kemasan aseptis dalam suatu pameran susu di London. Pada saat itu konsumen belum siap menerima produk-produk seperti ini. Penggunaan kemasan aseptis baru mulai berkembang setelah Perang Dunia II dan berkembang dengan pesat dalam tahun 1962, yaitu saat diperkenalkan mesin pengemasan aseptis untuk bahan pengemas fleksibel. Sistem pengemasan aseptis digunakan untuk mengemas berbagai macam produk seperti bahan pangan dan obat-obatan. Dalam pengawetan bahan pangan, pengemasan aseptis banyak digunakan untuk pengawetan minuman atau makanan berbentuk cair terutama susu dan sari buah yang mengandung asam rendah (Syarief, 1989).
© APRIL 2012_ early step
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
Gambar 2. Sterlisasi pada pengemasan aspetik
A.
Sterilisasi Komersil
Sterilisasi Komersil kondisi dimana sebagian besar mikroba telah mati dan masih terdapat beberapa mikroba yang tetap hidup setelah pemanasan , dalam kemasan (kaleng/ botol/ retort pouch) selama penyimpanan tidak memungkinkan mikroba tumbuh dan berkembang biak yang membahayakan (inaktif ) (Anonim, 2011).
B.
Sterilisasi pada Suhu Konstan
Lama sterilisasi yang dibutuhkan untuk menurunkan jumlah mikroorganisme dari N0 ke N pada suhu T adalah :
© APRIL 2012_ early step
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
N 0 N
t DT log
or
t DT
N N 0
log
dimana DT = decimal reduction time pada suhu T F0 (Nilai Sterilisasi) Adalah waktu (dalam menit) yang
dibutuhkan untuk mencapai pengurangan mikroorganisme sebesar 12D. Nilai D yang digunakan sebagai standar adalah nilai D untuk C. botulinum pada suhu standar 250 oF (121oC). Dalam literatur food science, Nilai F sering kali ditulis dalam bentuk
dimana T adalah suhu proses
dan z adalah konstanta thermal resistance dari mikroba. Nilai referensi yang umum digunakan untuk nilai F adalah apabila suhu dinyatakan dalam Fahrenheit dan apabila suhu dinyatakan dalam Celsius. Nilai referensi tersebut sering disingkat dengan simbol F 0 (salengke, 2011). C.
Penentuan Waktu Dan Suhu Sterilisasi
Berdasarkan (Anonim, 2011) penentuan waktu dan
suhu
sterilisasi harus memeprhatikan contoh berikut : Waktu singkat, suhu tinggi: resiko tinggi Harus mengerti peraturan/pedoman proses sterilisasi
Terutama untuk Low Acid Food
LACF GMPs (Scheduled process : suatu proses yang telah dipilih oleh prosesor sebagai proses terbaik untuk produk tertentu Minimum thermal process: penggunaan panas untuk bahan pangan tertentu pada suhu dan waktu yang telah ditentukan)
© APRIL 2012_ early step
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
Pedoman untuk produk kaleng: bisa diterapkan untuk botol, plastik, retort pouch, aluminium foil, dll
D. Sterilisasi suhu ultra tinggi (UHT, ultra high temperature).
Masalah utama pada sterilisasi produk pangan yang berwujud padat atau kental adalah laju penetrasi panas yang rendah sehingga waktu proses lama. 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 susu, jus dan konsentrat buah, krim; dan produk pangan yang mengandung partikulat diskret seperti makanan bayi, saus tomat, sayuran dan buahbuahan, dan sup.
2.4.
Nutrisi Pertumbuhan Bakteri
Semua bentuk kehidupan mempunyai persamaan dalam hal persyaratan nutrisi berupa zat -zat kimiawi yang diperlukan untuk pertumbuhan dan aktivitas lainnya. Nutrisi bagi pertumbuhan bakteri, seperti halnya nutrisi untuk organism lain mempunyai kebutuhan akan sumber nutrisi, yaitu:
© APRIL 2012_ early step
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
1.
Bakteri membutuhkan sumber energi yang berasal dari energi cahaya (fototrof) dan senyawa kimia(kemotrof).
2.
Bakteri membutuhkan sumber karbon berupa karbon anorganik (karbon dioksida) dan karbon organik (seperti karbohidrat).
3.
Bakteri membutuhkan sumber nitrogen dalam bentukm garam nitrogen, anorganik (seperti kalium nitrat) dan nitrogen organik (berupa protein dan asam amino).
4.
Bakteri membutuhkan beberapa unsur logam (seperti kalium, natrium, magnesium, besi, tembaga dsb).
5.
Bakteri membutuhkan air untuk fungsi – fungsi metabolik dan pertumbuhannya. Bakteri dapat tumbuh dalam medium yang mengandung satu atau lebih
persyaratan nutrisi seperti di atas. Keragaman yang luas dalam tipe nutrisi bakteri, memerlukan penyiapan medium yang beragam untuk menumbuhkannya. Medium pertumbuhan bakteri dapat dikelompokkan berdasarkan kriteria, seperti berdasarkan sumbernya, tujuan kultivasi, status fisik dan lainnya.
© APRIL 2012_ early step
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
2.5. Penyebab Kerusakan Makanan dan Minuman Kaleng
Kerusakan yang dapat terjadi pada bahan pangan yang dikemas dengan kemasan kaleng terutama dalah kerusakan kimia, meski demikian kerusakan biologis juga dapat terjadi. Kerusakan kimia yang paling banyak terjadi pada makanan yang dikemas dengan kemasan kaleng adalah hydrogen swell . Kerusakan lainnya adalah interaksi antara bahan pembuat kaleng yaitu Sn dan Fe dengan makanan yang dapat menyebabkan perubahan yang tidak diinginkan, kerusakan mikrobiologis dan perkaratan (korosi) (Reilly, 1990 dikutip Herman, A.S., 1990).
© APRIL 2012_ early step
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
1. Hydrogen Swell. Hydrogen swell terjadi karena adanya tekanan gas hidrogen yang dihasilkan dari
reaksi antara asam pada makanan dengan logam pada kaleng kemasan. Hydrogen swell disebabkan oleh:
2.
meningkatnya keasaman bahan pangan
meningkatnya suhu penyimpanan
ketidaksempurnaan pelapisan bagian dalam dari kaleng
proses exhausting yang tidak sempurna
terdapatnya komponen terlarut dari sulfur dan pospat.
Interaksi antara bahan dasar kaleng dengan makanan.
Kerusakan makanan kaleng akibat interaksi antara logam pembuat kaleng dengan makanan dapat berupa :
3.
perubahan warna dari bagian dalam kaleng
perubahan warna pada makanan yang dikemas
off-flavor pada makanan yang dikemas
kekeruhan pada sirup
perkaratan atau terbentuknya lubang pada logam
kehilangan zat gizi
Kerusakan biologis. Kerusakan biologis pada makanan kaleng dapat disebabkan
oleh :
meningkatnya resistensi mikroba terhadap panas setelah proses sterilisasi
rusaknya kaleng setelah proses sterilisasi sehingga memungkinkan masuknya mikroorganisme ke dalam kaleng. Kerusakan kaleng yang
© APRIL 2012_ early step
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
memungkinkan masuknya mikroorganisma adalah kerusakan pada bagian sambungan kaleng atau terjadinya gesekan pada saat proses pengisian ( filling).
Mikroorganisme juga dapat masuk pada saat pengisian apabila kaleng yang digunakan sudah terkontaminasi terutama jika kaleng tersebut dalam keadaan basah. Kerusakan juga dapat disebabkan karena kaleng kehilangan kondisi vakumnya sehingga mikroorganisme dapat tumbuh.
4. Perkaratan (Korosi).
Perkaratan adalah pembentukan lapisan longgar dari peroksida yang berwarna merah coklat sebagai hasil proses korosi produk pada permukaan dalam kaleng. Pembentukan karat memerlukan banyak oksigen, sehingga karat biasanya terjadi pada bagian head space dari kaleng. Proses korosi jika terus berlangsung dapat menyebabkan terbentuknya lubang dan kebocoran pada kaleng. Beberapa faktor yang menentukan terbentuknya karat pada kemasan kaleng adalah :
Sifat bahan pangan, terutama pH
Adanya faktor-faktor pemicu, misalnya nitrat, belerang dan zat warna antosianin.
Banyaknya sisa oksigen dalam bahan pangan khususnya pada bagian atas kaleng (head space), yang sangat ditentukan pada saat proses blanching, pengisian dan exhausting.
Faktor yang berasal dari bahan kemasan, misalnya berat lapisan timah, jenis dan komposisi lapisan baja dasar, efektivitas perlakuan permukaan, jenis lapisan dan lain-lain.
© APRIL 2012_ early step
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
Suhu dan waktu penyimpanan, serta kebersihan ruang penyimpanan Perkaratan pada kemasan kaleng ini dapat menyebabkan terjadinya migrasi Sn ke dalam makanan yang dikemas.
2.6.
Perangkat Lunak MATLAB
MATLAB merupakan perangkat lunak produk dari The MathWorks,Inc yang memadukan kemampuan perhitungan, pencitraan, dan permograman dalam satu paket. MATLAB merupakan bahasa komputasi teknik yang lebih mudah dan lebih canggih dalam penggunaannya dibandingkan dengan bahasa teknik pendahulunya seperti FORTRAN, BASIC, PASCAL. Sebetulnya MATLAB tidaklah berbeda dengan kalkulator scientific yang sering digunakan oleh orang-orang teknik (Anonim, 2007). Untuk menyelesaikan rumus masalah yang kami angkat terhadap pengemasan aspetik pada susu bubuk klaengan, maka kami mencoba mensimulasikan dengan menggukan program MATLAB.
© APRIL 2012_ early step
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
III.
A.
METODE PENYELESAIAN DENGAN SIMULASI
Para Meter Terpenting
No = jumlah bakteri awal D = Desimal reduction time T = lama waktu (menit) N = Jumlah bakteri akhir (akti)
t
N D log N o
N = n0 X Dlog(-t/D); B.
Penyelesaian Masalah
Melihat rumusan masalah maka dapat kita simulasikan beberapa masalah sebagai berikut : 1. Berapa lama waktu dan suhu optimal untuk pensterilisasian (kaleng/pengemasan) ? untuk suhu standar sterlisiasi pada pengemasan yaitu pada suhu standar 250oF
(121oC) berdasarkan (Anonim, 2011). 2. Berapa jumlah bakteri yang masih hidup setelah sterilisasi dalam per gram (kaleng /pengemasan) ?
Maka dapat disimulasikan dengan menggunkan program Matlab dengan metode dasar proses UHT yang juga disebut pengolahan aseptis ( aseptic processing).
© APRIL 2012_ early step
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
Editor –E:\sterlilisasi.m ( MATLAB 7.1) function c = sterilisasi % Program ini digunakan untuk menentukan Lama proses Sterilisasi kemasan n0 = input('Masukkan jumlah bakteri awal: ' ); gr = input('Massa Produk dalam kaleng(gram): ' ); D = 0.13; %Desimal reduction time dengan suhu 121 derajat Celcius,(Menit) disp ('') disp ('Jumlah bakteri hidup Waktu sterilisasi jumlah Bakteri per gram produk') disp ('') for x = 0:60; t=x/60; %dalam menit N = n0 * 10^(-t/D); Ngr = N/gr; % untuk menghitung peluang kerusakan produk saat sterilisasi fprintf ('%14.3f %10.2f %10.3f\n' ,N,t,Ngr); end kemudian
klik debug pada task bar
MATLAB 7.1 run (F5) maka akan
muncul
Masukkan jumlah bakteri awal: 10^6 Massa Produk dalam kaleng(gram): 800 Jumlah bakteri hidup
1000000.000 744380.301 554102.033 412462.638 307029.063 228546.386 170125.428 126638.017 94266.846 70170.383 52233.451 38881.552 28942.661 21544.347 16037.187 11937.766 8886.238 6614.741 4923.883 3665.241 2728.333 2030.918
© APRIL 2012_ early step
Waktu sterilisasi
0.00 0.02 0.03 0.05 0.07 0.08 0.10 0.12 0.13 0.15 0.17 0.18 0.20 0.22 0.23 0.25 0.27 0.28 0.30 0.32 0.33 0.35
jumlah Bakteri pergram produk 1250.000 930.475 692.628 515.578 383.786 285.683 212.657 158.298 117.834 87.713 65.292 48.602 36.178 26.930 20.046 14.922 11.108 8.268 6.155 4.582 3.410 2.539
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
1511.775 1125.336 837.678 623.551 464.159 345.511 257.191 191.448 142.510 106.082 78.965 58.780 43.755 32.570 24.245 18.047 13.434 10.000 7.444 5.541 4.125 3.070 2.285 1.701 1.266 0.943 0.702 0.522 0.389 0.289 0.215 0.160 0.119 0.089 0.066 0.049 0.037 0.027 0.020
© APRIL 2012_ early step
0.37 0.38 0.40 0.42 0.43 0.45 0.47 0.48 0.50 0.52 0.53 0.55 0.57 0.58 0.60 0.62 0.63 0.65 0.67 0.68 0.70 0.72 0.73 0.75 0.77 0.78 0.80 0.82 0.83 0.85 0.87 0.88 0.90 0.92 0.93 0.95 0.97 0.98 1.00
1.890 1.407 1.047 0.779 0.580 0.432 0.321 0.239 0.178 0.133 0.099 0.073 0.055 0.041 0.030 0.023 0.017 0.013 0.009 0.007 0.005 0.004 0.003 0.002 0.002 0.001 0.001 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
grafik jumlah bakteri dalam gram per kemasan 1400 n1200 a s a m1000 e k r e p 800 m a l a 600 d i r e t 400 k a b h 200 a l m 0 u j
graik jumlah bakteri dalam gram per kemasan
0
0.2
0.4
-200
0.6
0.8
1
1.2
waktu
Maka di peroleh untuk waktu yang baik untuk mematikan bakteri dengan lama waktu 0.083 menit dengan N = 0.522 dan banyak bakteri dalam per gram 0 bakteri. Dengan suhu yang telah ditentukan
O
121 C , dengan D = 0.13 (menggambil parameter E. Coli yang
paling sering menyerang susu). Dapat delihat dengan sterlisisai pada kaleng dilihat laju kematian bakteri menurun dengan interval waktu 1, 1, dan 2.
3. Bagaimana mengendalikan bakteri pada susu bubuk kalengan untuk memperpanjang masa konsumsinya ? Untuk menjamin kemananan susu pastikan bahwa tutup tidak mengalami kebocoran yang dapat berakibat kehilangan kondisi vakum dan aseptis dan pengendalian itu sesuai dengan cara menyimpan susu bubuk tersebut dengan kondisi suhu lingkungan atau dibawah suhu lingkungan dapat menekan laju pertumbuhan bakteri. Biasanya masa expired
susu ± 9 bulan dalam kondisi rungan sebelum dikonsumsi
(pengemasan belum dibuka)
© APRIL 2012_ early step
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
4. Berapa lama simpan dari susu bubuk kalengan ? Lama simpan sudah dijelaskan sesuai rerensi yang diperoleh masa expired susu ± 9 bulan dalam kondisi runagan sebelum pengkonsumsian, jadi lama ini dapat tergantung
suhu
semakin
rendah
suhu
penyimpanan
dapat
memperlambat
pertumbuhan bakteri tapi dalam masa konsumsi 5. Perubahan yang terjadi pada susu bubuk kalengan ? 1. Kerusakan nutrisi Vitamin dan AA tertentu rusak oleh panas Vitamin: Vitamin A, B6, B2, B1, C, D, E, asam folat, inositol, asam pantotenat AA: lisin dan treonin 2. Kerusakan pigmen pada susu biasanya terjadi penggumpalan akibat bakteri tau jamur (m.o) 3. Korosi pada kaleng berate telah terjadi kontaminasi pada susu dan kaleng ini yang biasanya dapat menimbulkan penyakit seruis bahkan dapat menyebabkan anteriobacteri zakazaki akibat bahan kimia pasa susu dan kaleng
4. Flavor - Cooked flavor dalam susu: denaturasi whey dan pembentukan lakton dan metil
keton dari lemak , Flavor dari reaksi Maillard, karamelisasi, oksidasi lemak , dan Flavor dari pirolisis, deaminasi, dan dekarboksilasi AA 6. Nilai cost susu bubuk ? Asumsi nilai coast dapat menurn dalam artian kerugian produk dapat ditekan dengan sterilisaian yang baik sesuai standar dengan alat UHT dengan uap jenuh atau metode
© APRIL 2012_ early step
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
dan alat lainnya dengan menetukan suhu standar yang baik dan memperhitungkan nilai D nya srta penyimpanan setelah pengemasn.
© APRIL 2012_ early step
TEKNIK SIMULASI DAN PERMODELAN (Prodi Keteknikan Pertanian, Universitas Hasanuddin)
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2011. Handout kemasan logam_pdf Anonim. 2007. TUTORIAL MATLAB_PDF Herman, A.S., 1990. Kandungan Timah Putih (Sn) Dalam Makanan kaleng. Di dalam : S.Fardiaz dan D.Fardiaz (ed), Risalah Seminar Pengemasan dan Transportasi dalam Menunjang Pengembangan Industri, Distribusi dalam Negeri dan Ekspor Pangan . Jakarta. Salengke, Dr, Ir, P.hd. 2011. SLIDE Power Point Sterilization Process Engineering (Bagian 2). KETEKINKAN PERTANIAN, UNIVERSITAS HASNUDDIN. MAKASSAR Syarief, R., S.Santausa, St.Ismayana B. 1989. Teknologi Pengemasan Pangan. Laboratorium Rekayasa Proses Pangan, PAU Pangan dan Gizi, IPB .
© APRIL 2012_ early step