pengasapan

1. FITHRI CHOIRUN NISA

2. PENDAHULUAN
Pengolahan
 Fisik :
Termal & Nontermal
Kristalisasi & Ekstraksi
 Kimia
 (Mikro)Biologis & Enzimatis

3. Pengolahan Fisik
Pengolahan Termal:
Membunuh mikrobia penyebab penyakit
dan kebusukan
Umur simpan panjang
Penurunan mutu (nutrisi & organoleptik)
Destruksi senyawa racun, antinutrisi,
meningkatkan cita rasa, meningkatkan
daya cerna protein dan pati

4. Pengolahan Termal
Penyerapan panas
 Uap / air panas:
Pemasakan, Blansing, Pasteurisasi,
Sterilisasi, Evaporasi, Ekstrusi
 Udara panas:
Pemanggangan, Penyangraian,
Pengeringan

5. Pengolahan Termal
Penyerapan panas
• Minyak panas:
Penggorengan
• Energi radiasi
Gelombang mikro, infra merah,
ionisasi

6. Pengolahan Termal
Pelepasan panas
 Pendinginan
 Pembekuan

7. Pengolahan Non Termal
 High pressure (HP)
 Pulsed electric field (PEF)
 Ohmic heating (OH)

8. Pengolahan Kimia
 Gula
 Garam
 Asam
 Pengasapan
 Bahan Tambahan Kimia

9. Pengolahan (Mikro)Biologis dan Enzimatis
 (Mikro)Biologis
- Kapang : SCO, SCP
- Yeast : roti, etanol
- Bakteri : nata, cuka, yogurt
 Enzimatis
- Amilase (,,gluko), Pullulanase
- Protease
- Lipase

10. MATERI
 Pendinginan
 Pembekuan
 Kristalisasi
 Ekstraksi
 Pengolahan Kimiawi
 Irradiasi

11. PENDINGINAN
Prinsip
 Penurunan suhu bahan pada kisaran
antara -1 – 8C
 Menurunkan kecepatan perubahan
biokimia dan mikrobiologis
memperpanjang umur simpan

12. Pengelompokan bahan pangan
berdasar suhu penyimpanan
 -1 – 1C : ikan segar, daging, sosis dan
daging giling, daging dan ikan asap
 0 - 5C : daging kaleng pasteurisasi, susu,
krim, yoghurt
 0 - 8C : daging dan ikan masak, mentega,
margarin, keju, buah lunak

13. Teori
 Penurunan suhu di bawah kebutuhan
minimal pertumbuhan mikrobia
memperpanjang waktu generasi :
mencegah / menghambat reproduksi
 Pendinginan mencegah pertumbuhan
mikrobia termofilik (35 - 55C) dan mesofilik
(10 - 40C)

14.  Pendinginan menurunkan kecepatan
perubahan enzimatis dan menghambat
respirasi
 Kecepatan respirasi tdk konstan pada suhu
penyimpanan buah klimakterik

15.  Respirasi aerobik jaringan hewan menurun
cepat saat disembelih respirasi anaerobik
Glikogen Asam laktat pH turun
rigor mortis:
jaringan otot kaku
 Pendinginan selama respirasi anaerobik:
tekstur dan warna yang diinginkan
 Pendinginan sebelum rigor mortis cold
shortening

16. Teknik Pendinginan
Pendinginan terjadi karena perubahan fase
refrigeran (padat ke gas atau cair ke gas)
membutuhkan / menyerap panas
 Pendinginan Mekanis
sistem refrigerasi.htm
 Pendinginan Kriogenik

17.  Pendinginan Mekanis
- Air blast
- Hydrocooling
- PHE (plate heat exchanger)
PHE.htm
PHE animasi.htm
 Pendinginan Kriogenik
CO2 padat : 352 kJ/kg (-78C)
Nitrogen cair : 358 kJ/kg (-178 C)

18. Perubahan Selama Pendinginan
Perubahan Karakteristik Sensori
Warna: apel pencoklatan enzimatis
 Tekstur: buah potong kehilangan air
puding sineresis
 Aroma dan cita rasa: kol (apek) autolisis
Bau asam BAL
Bau amoniak Pseudomonas
Bau apek kapang

19. Perubahan Kimiawi
 Chilling injury pada buah tropis
(3 – 10C di atas titik bekunya)
pematangan tdk sempurna
penurunan integritas struktural
pembentukan aroma & cita rasa yang
tidak diinginkan
 Pembentukan oksimioglobin pada daging
daging merah segar

20. Oxymyoglobin
(Fe2+, mengikat oksigen)
(merah cherry)
+O2 Oksidasi
- O2 Reduksi
Deoxymyoglobin Oksidasi Metmyoglobin
(Fe2+, tidak ada ikatan) (Fe3+, mengikat air)
(merah keunguan) Reduksi (merah kecoklatan)

21. Normal Chilling injury

22. Perubahan Mikrobiologis
 Bau & cita rasa
Bau mudah menguap metabolisme
(bersulfur & bernitrogen) protein
Asam metabolisme karbohidrat
 Tekstur:
Berlendir pembentukan polisakarida
Pelunakan jaringan

23. Aspek Keamanan
Mikrobia patogen tidak dapat tumbuh
pada suhu < 5C, termasuk
Salmonella,
Campylobacter,
Clostridium perfringens,
Staphylococcus aureus

24. Mikrobia patogen yang dapat tumbuh pada
suhu rendah (-1 - 1 C):
Listeria monocytogenes post process
keju lunak, susu pasteurisasi
Yersinia enterolitica
coklat, tahu, susu pasteurisasi,
sayuran, daging, unggas, ikan
Aeromonas hydrophilla

25. Mikrobia patogen pembentuk spora
dapat tumbuh pada suhu 3-5C :
Clostridium botulinum
Bacillus cereus

26. PEMBEKUAN
Prinsip
Penurunan suhu produk di bawah titik
bekunya dan sejumlah air berubah
bentuk menjadi kristal es
pengawetan:
suhu rendah
Aw rendah

27. Teori
Pengambilan panas bahan:
 panas sensibel: penurunan suhu
 panas respirasi
 panas laten kristalisasi: air es
kapasitas alat pembeku

28. A
S
B
C
D
E
F
Waktu
Suhu
Hubungan waktu-suhu
selama pembekuan
f
a

29. AS : Bahan didinginkan di bawah titik bekunya.
Pd titik S air tetap cair (supercooling)
SB : Suhu naik cepat ke titik beku, kristal es
mulai terbentuk & panas laten dilepaskan
BC : Panas dilepaskan dr bahan, panas laten
dilepas & es terbentuk
CD : Solut mengalami supersaturasi &
terbentuk kristal. Panas laten dilepaskan &
suhu naik ke suhu eutectic
DE : Kristalisasi air & solut berlanjut
EF : Suhu campuran es-air turun ke suhu
freezer

30. Metode Pembekuan
 Pembekuan mekanis
 Pembekuan kriogenik

31. • Mechanical freezer
evaporasi & kompresi refrigeran
dalam siklus kontinu & dalam tempat
tertutup (pipa)
• Cryogenic freezer
perubahan fase refrigeran tidak
dapat balik & dalam tempat terbuka

32. • Mechanical Freezer
- Cooled air freezer
- Cooled liquid freezer
- Cooled surface freezer
• Cryogenic freezer

33. Cooled air freezer
Chest freezer:

34. Chest freezer:
 Pembekuan dalam udara stasioner
pada suhu -20 - -30C
 Digunakan untuk:
- pembekuan daging
- penyimpanan makanan beku
- ruang pengeras utk es krim

35. Cooled air freezer
Blast freezer:

36. Blast freezer:
 Udara diresirkulasikan pada makanan
antara -30 – -40C pada kecepatan
1,5 – 6 m/dt
 Ekonomis untuk pembekuan bahan yang
berbeda bentuk & ukuran

37. Cooled air freezer
Belt freezer

38. Belt freezer:
spiral freezer.htm
 Modifikasi blast freezer, bahan
ditempatkan pada belt yang bergerak
 Udara dingin atau semprotan nitrogen
cair diarahkan ke bahan dengan arah
berlawanan

39.  Cooled liquid freezer
Immersion freezer:
• Bahan dikemas & dilewatkan melalui
wadah yang berisi larutan PG, garam,
gliserol, atau kalsium klorida
• Bahan pendingin tetap cair, tidak terjadi
perubahan fase selama pembekuan

40. Cooled surface freezer
Plate freezer

41. Plate freezer
plate freezer.htm
 Plate freezer terdiri dari beberapa plate
 Refrigeran dipompakan pada -40C
 Bahan (fillet ikan, beef burger)
ditempatkan diantara plate

42. Cryogenic freezer
immersion freezer.htm

43. Perubahan Selama Pembekuan
 Perubahan pada pigmen, cita rasa, &
komponen nutrisi
 Destabilisasi emulsi
 Pengendapan protein
 Perubahan tekstur kecepatan
pembekuan

44. Pembekuan
Lambat
Pembekuan
Cepat
Kecepatan Pembekuan

45. Aspek Mikrobiologis
 Sel vegetatif khamir, kapang, & bakteri
gram negatif (coliform & Salmonella)
mudah rusak
 Bakteri gram positif (Staphylococcus
aureus & Enterococci) & spora kapang
lebih tahan
 Spora bakteri (Bacillus & Clostridium)
tahan

46. KRISTALISASI
Prinsip
Pembentukan kristal:
 Kondisi lewat jenuh (larutan)
penambahan solut
 Kondisi lewat dingin (cairan)
pendinginan di bawah titik beku

47. Cairan / larutan jenuh
Kristalisasi panas laten
(energi sistem minimum)
Tahap Kristalisasi:
- Pencapaian kondisi lewat jenuh /
lewat dingin
- Nukleasi
- Pertumbuhan kristal
- Rekristalisasi

48. Nukleasi
- Formula:
• konsentrasi
• jenis pemicu (promotor) /
penghambat (inhibitor)
- Kondisi pengolahan:
• laju pindah panas
• laju pindah massa

49. Nukleasi terhambat
Sangat lewat jenuh
Keadaan gelas (glass state):
cairan kental mempunyai sifat
seperti padatan

50. Pertumbuhan kristal
Inti kristal + molekul pembentuk kristal
pertumbuhan kristal
kesetimbangan:
• suhu
• komposisi sistem

51. Rekristalisasi
terjadi selama penyimpanan
(suhu & RH berubah maupun tetap)
Meminimumkan energi sistem
Contoh:
• Kristal es kasar pd produk pangan beku
• Fat bloom (bercak putih akibat lemak
mengkristal) pada produk coklat

52. Kristalisasi dalam Produk Pangan
Unsur pembentuk struktur kristal
Mutu, tekstur, daya simpan
Komponen pembentuk kristal:
• Air, gula, gula alkohol, lemak, pati
• Pengemulsi, garam, asam organik, protein

53. Pengaruh Kristalisasi
• Polimorfisme : pembentukan kristal dgn
btk berbeda
trigliserida dan laktosa
• Kristalisasi pada es krim
kristal es
kristal laktosa
• Kristalisasi pada roti
kristal pati stalling

54. Polimorfi:
Bahan pangan yg berada dalam lebih dari
satu btk kristal
t.l. berbeda-beda
ex : mentega kakao
Btk kristal:
 t.l. 18C
 (metastabil) t.l. 22C
’ t.l. 28C
 (stabil) t.l. 34,5C

55. Pengendalian Kristalisasi
• Pengendalian jumlah, ukuran, distribusi,
bentuk, dan polimorfisme
formulasi dan kondisi pengolahan
- kristal kecil dan banyak
- kristal besar dan sedikit separasi

56. Pengendalian Kristalisasi
• Pengendalian utk mencegah kristalisasi
kristalisasi gula: hard candy, karamel,
susu bubuk, whey bubuk
kristalisasi kalsium laktat: keju
• Pengendalian kristalisasi pd penyimpanan

57. Kristalisasi untuk Separasi
- Kristalisasi garam dan gula
pemekatan
-Kristalisasi lemak (fraksinasi)
pendinginan
- Kristalisasi asam glutamat
pengaturan pH
- Kristalisasi asam lemak omega-3
kristalisasi pelarut dgn pendinginan

58. Tahapan Kristalisasi
• Pembentukan Inti Kristal
 Tipe Kristal:
- Tipe Homogen
tanpa bantuan senyawa asing
- Tipe Heterogen
terdiri dari bbrp senyawa berbeda
sebelum inti kristal homogen
- Tipe Sekunder
kontak antar kristal

59. • Pembentukan Inti Kristal
 Parameter yang Mempengaruhi:
- Kondisi lewat dingin larutan
- Suhu
- Viskositas
- Kecepatan pendinginan
- Kecepatan agitasi
- Bahan tambahan dan pengotor

60. • Pertumbuhan Inti Kristal
 Mekanisme:
- Penggabungan bds pindah massa
- Penggabungan permukaan
- Penggabungan bds pindah panas

61. • Pertumbuhan Inti Kristal
 Faktor yang mempengaruhi:
- Kondisi lewat dingin
- Viskositas
- Laju agitasi
- Sumber inti kristal
- Densitas massa kristal
- Perlakuan yg diberikan
- Bahan tambahan dan kotoran

62. • Pemisahan
 Metode:
- Penyaringan
- Sentrifugasi
- Dekantasi

63. EKSTRAKSI
Metode
• Pengepresan
• Ekstraksi Pelarut
• Destilasi uap

64. Ekstraksi pelarut:
suatu proses yang bertujuan
untuk memindahkan suatu
komponen solut dari
jaringannya dengan
mengunakan pelarut ( solven)

65. Destilasi :
proses pemisahan komponen-komponen
campuran dari dua
atau lebih cairan
dengan menggunakan panas
sebagai tenaga pemisah atau
“separating agent”

66. Ekstraksi Pelarut
- Ekstraksi Padat-Cair
 Maserasi
 Perkolasi
 Soxhletasi
 Refluks
- Ekstraksi Cair-Cair

67. Ekstraksi Pelarut
Prinsip:
Like dissolves like :
pelarut hanya melarutkan senyawa
yang mempunyai polaritas sama

69. Maserasi
: perendaman sampel dengan pelarut
organik pada suhu kamar
Keuntungan :
peralatan sederhana
Kerugian:
• waktu yang diperlukan untuk
mengekstraksi sampel cukup lama
• pelarut yang digunakan lebih banyak
• tidak dapat digunakan untuk bahan-bahan
yang mempunyai tekstur keras

70. Perkolasi
: proses melewatkan pelarut organik
pada sampel sehingga pelarut
membawa senyawa organik
bersama-sama pelarut

71. Perkolasi
Keuntungan:
tidak memerlukan langkah tambahan
yaitu sampel padat telah terpisah dari
ekstrak
Kerugian:
• kontak antara sampel padat tidak
merata atau terbatas
• pelarut dingin sehingga tidak
melarutkan komponen secara efisien

72. Soxhletasi
: menggunakan soxhlet dengan
pemanasan dan pelarut dapat
dihemat karena terjadinya
sirkulasi pelarut yang selalu
membasahi sampel

73. Soxhlet

74. Refluks
: sampel dimasukkan ke dalam
labu bulat bersama-sama dengan
pelarut lalu dipanaskan, uap
pelarut terkondensasi pada
kondensor menjadi cairan yang
akan turun kembali menuju labu,
akan melarutkan kembali sampel
yang berada pada labu

75. Refluks

76. Refluks
Keuntungan:
dapat digunakan untuk
mengekstraksi sampel-sampel
yang mempunyai tekstur kasar
dan tahan pemanasan langsung
Kerugian:
membutuhkan volume total
pelarut yang besar

77. Destilasi Uap
• Sampel dan air ditempatkan dalam
labu berbeda
• Air dipanaskan dan menguap, uap air
akan masuk ke dalam labu sampel
sambil mengekstraksi minyak
menguap yang terdapat dalam sampel
• Uap air dan minyak menguap yang
telah terekstraksi menuju kondensor
dan akan terkondensasi

78. Destilasi Uap
mengekstrak sampel yang
mengandung minyak menguap atau
komponen kimia yang mempunyai
titik didih tinggi pada tekanan udara
normal

79. Ekstraksi cair-cair (corong pisah) :
pemisahan komponen kimia di
antara 2 fase pelarut yang tidak
saling bercampur di mana sebagian
komponen larut pada fase pertama
dan sebagian larut pada fase kedua

80. Ekstraksi cair-cair (corong pisah) :
kedua fase yang mengandung zat
terdispersi dikocok, lalu didiamkan
sampai terjadi pemisahan sempurna
dan terbentuk dua lapisan fase cair, dan
komponen kimia akan terpisah ke dalam
kedua fase tersebut sesuai dengan
tingkat kepolarannya dengan
perbandingan konsentrasi yang tetap

82. Faktor yang Berpengaruh:
- Ukuran bahan
- Jenis pelarut
- Rasio bahan : pelarut
- Lama ekstraksi
- Suhu ekstraksi

83. Aspek Keamanan
Residu pelarut
- Metanol
- Aseton
- Heksan

84. PENGOLAHAN KIMIAWI
• Pengolahan dengan garam
• Pengolahan dengan asam
• Pengolahan dengan gula
• Pengasapan
• Penambahan bahan kimia

85. Pengolahan dengan Garam
Tujuan:
mendapatkan kondisi tertentu yang
memungkinkan enzim atau
mikroorganisme yang tahan garam
(halotoleran) beraksi menghasilkan
produk makanan dengan karakteristik
tertentu

86. Kadar garam tinggi
tekanan osmotik tinggi
Aw rendah
mikrobia tidak tahan garam mati

87. Contoh:
- Pembuatan pickle sayuran
proses pengawetan melalui fermentasi
penurunan aktivitas enzim penyebab
pembusukan dan perubahan oksidatif
- Pembuatan kecap asin
enzim-enzim endogen halotoleran
menghidrolisis protein ikan menghasilkan
cairan dengan kadar asam amino tinggi
dan cita rasa menarik
enzim: tripsin dan katepsin B

88. - Pembuatan daging kyuring
garam kalium, na-nitrit, dan nitrat:
- warna yg menarik
nitrit nitrit oksida + heme
nitrosomioglobin
- menghambat pertumbuhan mikrobia
nitrit + sulfhidril
senyawa yg tdk dpt dimetabolisme
nitrosamin (karsinogenik)

89. - Pembuatan keju
garam fosfat
(mono-, di-, tri-natrium fosfat)
- tekstur yg seragam dan lembut
garam berikatan dgn kalsium
dari kompleks para kasein
jembatan antar molekul protein

90. Pengolahan dengan Asam
Fungsi asam:
- Koagulasi protein
Keju: asam sitrat dan HCl
- Menurunkan pH (<4,5)
Makanan kaleng: asam sitrat
- Membatasi inversi sukrosa
Permen: kalium asam tartarat

91. Fungsi:
- Pengasam
Minuman karbonasi:
asam fosfat
- Bahan pengembang
Roti: kalium asam tartarat,
natrium alumunium sulfat,
glukono lakton, orto &
pirofosfat
+ natrium bikarbonat

92. Pengolahan dengan Gula
Fungsi gula:
- Pengawetan (menurunkan Aw)
Jam, jeli, SKM, manisan buah
- Gelasi
Jeli dan manisan buah:
+ pektin, asam, air

93. Pengasapan
Tujuan:
- Pengawetan
alat pendingin
- Meningkatkan cita rasa & warna
fenol & karbonil:
Perkembangan:
Asap alami asap cair

94. Penambahan Bahan Kimia
• Pengawet
• Antioksidan
• Anti kempal
• Pengatur keasaman
• Pemutih & pematang tepung
• Pengemulsi, pemantap & pengental
• Pengeras
• Sekuestran

95. IRADIASI
Radiasi pengion:
Sinar 
Sinar X
Elektron
Membunuh mikrobia
Menghambat perubahan biokimia

96. Teori
Sinar  dan elektron:
kemampuan mengionisasi
(memecah ikatan kimia bahan)
Produk bermuatan listrik (ion) /
netral (radikal bebas)
Reaksi

97. Pengaruh pada Mikrobia
Ion
•Mengubah struktur membran sel
•Mempengaruhi aktivitas enzim metabolik
•Mempengaruhi DNA / RNA dalam inti sel
Membunuh mikrobia

98. Dosis Iradiasi
Gy (Gray) = 100 rad
= 1 Joule / kg
kGy = 1000 Gy

100. Pengaruh pada Produk
 Radioaktivitas
Iradiasi tidak menghasilkan faktor
toksik
 Produk radiolitik
Produk radiolitik = produk termolitik

101.  Nilai Gizi
Iradiasi = cold process
- Karbohidrat, protein, dan lemak
perubahan kecil
- Vitamin
paling sensitif:
B1 (tiamin), C (asam askorbat),
A (retinol), E (-tokoferol)

102. Pengaruh pada Kemasan
Bahan Pengemas Dosis maksimum
(kGy)
Efek radiasi di atas
dosis maksimum
Polistiren
Polietilen
PVC
Kertas
Polipropilen
Gelas
5000
1000
100
100
25
10
-
-
Pencoklatan,
evolusi HCl
Kehilangan kekuatan
mekanik
Mudah robek
Pencoklatan