STERILISASI

DEFINISIProses mematikan mikrobaAda dua jenisSterilisasi totalSterilisasi komersial

STERILISASI KOMERSIALKondisi dimana sebagian besar mikroba telah mati dan masih terdapat beberapa mikroba yang tetap hidup setelah pemanasanKondisi dalam kemasan (kaleng/ botol/ retort pouch) selama penyimpanan tidak memungkinkan mikroba tumbuh dan berkembang biakMikroba yang membahayakan: inaktif

Sterilisasi komersial tidak mematikan jumlah m.o., tetapi dengan kondisi:pHVakumPengemasan hermetisMencegah pertumbuhan m.o. pembu-suk dan patogen

PEMANASAN PADA STERILISASI KOMERSIALPemanasan harus cukup. Jika tidak cukup m.o. yang ada menjadi aktif: - produk busuk - timbul racun - kaleng gembungDilakukan pada pengalengan dan pembotolan - harus tepat dan aman

Pemanasan yang diperlukan tergantung dari pH produk yang diukur pada coldest pointAcid foods: pH

Tujuan pemanasan: inaktivasi m.o. sesuai dengan tujuan sterilisasi komersialProses dianggap aman jika C. botulinum telah inaktifSterilisasi diikuti pengemasan kondisi anaerob Spora m.o. anaerob mempunyai ketahanan panas lebih rendah dari spora m.o. aerob sehingga suhu dan proses sterilisasi lebih rendah

PERALATAN STERILISASISterilisasi komersial dilakukan dalam alat yang disebut retort atau autoklaf atau sterilizerRetort dirancang harus tahan tekanan uap

MEDIA PEMANAS

JENIS MEDIA PEMANASKOEFISIEN PINDAH PANAS (BTU/hr/F/ft2)Uap jenuh (steam)170,00Air panas105,00Uap+udara (3:1)87,5Udara (100%)2,96

Kematian LogaritmisKematian m.o. terjadi tidak sekaligus tetapi melalui tahap logaritmis

t (menit)Jumlah hidupJumlah matiTotal mati% mati01.000.0000001100.000900.000900.00090210.00090.000990.0009931.0009.000999.00099.94100900999.90099.9951090999.99099.999619999.99999.999

Contoh di atas:

Setiap menit jumlah m.o. berkurang 10XSuatu perubahan 10X dari jumlah awal disebut peubah satu log cycleDari tabel di atas: setelah 6 menit pemanasan, spora yang hidup dari 1.000.000 menjadi 1 mengalami 6 log cycle

Laju kerusakan spora bakteri disebut dengan istilah harga D (desimal)D= jumlah waktu yang diperlukan untuk mengurangi jumlah spora secara desimalD = waktu (dalam menit) ekspos yang diperlukan pada suhu tertentu untuk mengurangi populasi m.o. (spora) sebanyak 90% dari jumlah awal (satu log cycle). Dari tabel D=1

Harga D tergantung dari suhu yang digunakanJika suhu yang digunakan 250F disebut Dr (D retort)Pada suhu lain disebut DtHarga D tergantung dari jenis m.o.

Hubungan antara D dengan suhuBersifat logaritmisHubungan D dengan suhu (F) disebut faktor ZFaktor Z = jumlah suhu (F) yang diperlukan untuk mencapai perubahan harga D secara logaritmis

PENGARUH SUHU PADA KEMATIAN SPORA M.O.

SUHU (F)FHARGA D3D23210,030,0182501,03,0182680,10,3

Harga Z=18 F berarti kenaikan suhu 18 F menyebabkan kematian spora m.o. 10X lebih cepatPada coldest pointKenaikan suhu retort 18 F: coldest point belum tentu naik 18 F karena perambatan panas lambatPerlu perhitungan dengan uji coba heat penetration rateBila waktu yang diperlukan untuk proses sterilisasi pada suhu tertentu telah diketahui dengan menggunakan nilai Z, waktu yang diperlukan untuk memperoleh efek sterilisasi yang setara pada suhu lain dapat dihitung

KETAHANAN PANAS BAKTERI PEMBENTUK SPORA YANG DIGUNAKAN DALAM STERILISASI

JENIS M.O.NILAI D250 (menit)NILAI Z (C)B.stearothermophillus4,07,0B.substilis0,48-0,767,4-13,0B.cereus0,00659,7B.megaliticum0,048,8C.perfringens10,0C.sporogenes0,1513,0C.sporogenes (PA 3679)0,48-1,410,6C.botulinum0,219,9C.thermosaccharolyticum3,0-4,08,9-12,2

Harga FUnit standar yang digunakan untuk mengukur waktu pemanasan yang setara FoFo=waktu pemanasan setara pada suhu 250oF atau 121oC bagi suatu m.o. dengan harga Z=18oF atau 10oCJika suhu sterilisasi/retort bukan 250 Fsimbol Ft=setara suhu t dan nilai Z yang berbeda

PENENTUAN WAKTU DAN SUHU STERILISASIWaktu singkat, suhu tinggi: resiko tinggiHarus mengerti peraturan/pedoman proses sterilisasiTerutama untuk Low Acid FoodLACF GMPsPedoman untuk produk kaleng: bisa diterapkan untuk botol, plastik, retort pouch, aluminium foil, dll

dalam LACF GMPs ada istilahScheduled process: suatu proses yang telah dipilih oleh prosesor sebagai proses terbaik untuk produk tertentuMinimum thermal process: penggunaan panas untuk bahan pangan tertentu pada suhu dan waktu yang telah ditentukan

Parameter PentingNilai DNilai ZNilai F

Nilai DWaktu yang diperlukan pada suhu tertentu untuk membunuh 90% populasi m.o. yang adaDisebut juga:Laju kematian konstanKonstanta laju kematianDecimal reduction time

Nilai ZPeningkatan suhu yang diperlukan untuk mencapai perubahan 1 harga D (1 log cycle perubahan jumlah m.o.)Z=22oC dan Z= 12oC Bandingkan mana yang lebih cepat penurunan m.o.nya?

Nilai FJumlah waktu (dalam menit) pada suhu tertentu yang diperlukan untuk menghancurkan sejumlah m.o.Nilai tersebut tergantung dari suhu proses dan nilai Z

Konsep 12DProses sterilisasi tergantung dari pH makananLow acid food: 10-12DAcid food: 5-7DSterilisasi komersial: 12 D

F = D (log No-log Nt)No= jumlah m.o. awalNt= jumlah m.o. akhir

F=12 DJika m.o. awal dalam 1 kaleng=1 (No=1), maka Nt=10-12. Berarti 1 m.o. dalam 1X1012 kalengDianggap aman

Proses Sterilisasi Sterilisasi dalam kemasan Sterilisasi suhu ultra tinggi (UHT, ultrahigh temperature)

Sterilisasi dalam kemasanSterilisasi produk pangan dalam kemasan, seperti kaleng, gelas, atau retort pouch, Tahapan:PengisianPengeluaran udara (exhausting), PenutupanSterilisasiPendinginan.

Tahap pengisianTahap pengisian dilakukan setelah produk pangan diblansing untuk sayuran dan buah-buahan atau diberi perlakuan pra-pemasakan untuk produk hewani. Pada proses pengisian, medium penghantar panas sekaligus dimasukkan ke dalam wadah kemasan. Medium tersebut selain sebagai penghantar panas juga berperan sebagai bumbu atau pemberi rasa seperti larutan garam, larutan gula, dan saus.

Proses pengeluaran udara atau exhausting dilakukan sebelum penutupan atau sealing. Tujuannya adalah mengeluarkan udara dalam kemasan untuk mencegah pemuaian yang berlebihan dan penciptaan kondisi vakumPengisian panas (hot filling).Pengisian produk pangan dalam kondisi dingin (cold filling) kemudian dilakukan pemanasan kemasan dan isinya pada suhu 80-95C dengan tutup kemasan sebagian terbuka.Penghilangan udara secara mekanis menggunakan pompa vakum.Penghilangan udara menggunakan uap air Pengeluaran Udara

PenutupanPenutupan kemasan kaleng dilakukan secara khusus dengan teknik penutupan ganda atau dikenal dengan double seamer. Tujuannya adalah untuk menjamin bahwa tutup tidak mengalami kebocoran yang dapat berakibat kehilangan kondisi vakum dan aseptis.

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 buah-buahan, dan sup.

PENGARUH STERILISASI TERHADAP MUTU PRODUK

1. KERUSAKAN NUTRISIVitamin 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 PIGMENDaging: oksimioglobin menjadi metmioglobin (merah menjadi coklat) Pencegahan dengan penambahan nitrit

Reaksi Maillard dan karamelisasi

Klorofil menjadi pheophitin (hijau menjadi hijau kusam)

Antosianan berinteraksi dengan ion logam: kusam

Karoten: pengaruh kecil

3. FLAVORCooked flavor dalam susu: denaturasi whey dan pembentukan lakton dan metil keton dari lemak

Flavor dari reaksi Maillard, karamelisasi, oksidasi lemak

Flavor dari pirolisis, deaminasi, dan dekarboksilasi AA

4. TEKSTURTerjadi perubahan karena sterilisasi

Daging: koagulasi dan penurunan WHC protein pengerutan dan keras

Buah dan sayuran: lebih lunak karena pelarutan pektin dan penurunan tekanan turgor

Induksi tekstur yang diinginkan pada surimi dan sosis karena koagulasi

5. DAYA CERNATerjadi karena

Koagulasi protein

Gelatinisasi pati

Destruksi antigizi

Pelepasan senyawa tertentu dari bentuk kompleksnya seperti karoten dari kompleks karoten-protein