makalah pi. pangan kelompok 3
TRANSCRIPT
PENGAWETAN SUSU DENGAN PROSES PASTEURISASI
DAN ULTRA HIGH TEMPERATURE (UHT)
TUGAS PROSES INDUSTRI PANGAN
Anggota Kelompok:
1. Aitia Mulyawati W. (09/289125/TK/36011)
2. Anggraeni Devi (09/285515/TK/35820)
3. Dea Hapsari Ardina Putri (07/250988/TK/32512)
4. Dede Setiadi (09/284614/TK/35402)
5. Nina Anggita Wardani (09/284660/TK/35426)
6. Prila Fitriana (09/281751/TK/35141)
7. Thomas Herdian Abi Putra (09/281201/TK/34852)
1
Pasteurisasi dan Mikroba
I. Pasteurisasi
A. Teori Pasteurisasi
Pasteurisasi adalah proses pemanasan makanan atau minuman dengan tujuan membunuh
mikroba yang merugikan seperti virus, protozoa, dan bakteri. Teknik pasteurisasi ini
digunakan untuk mengawetkan bahan pangan yang tidak tahan suhu tinggi. Pasteurisasi ini
tidak mematikan semua mikroorganisme, tetapi hanya mematikan mikroba yang bersifat
patogen dan tidak membentuk spora. Mikroba yang dimusnahkan pada pasteurisasi adalah
bakteri penyebab penyakit, misalnya Mycobacterium tuberculosis (penyebab penyakit TBC),
Salmonella (penyebab kolera dan tifus), Shigella dysenteriae (penyebab disentri). Disamping
itu, pasteurisasi juga dapat membunuh bakteri pembusuk yang tidak berspora, seperti:
Pseudomonas, Achromobater, Lactobacillus, Leuconostoc, Proteus, Micrococcus, dan
Aerobacter. Pasteurisasi tidak mematikan semua mikroorganisme, maka diharapkan ada
mikroorganisme yang masih tahan dengan suhu pasturisasi, yaitu bakteri yang tahan terhadap
panas, misalnya bakteri asam laktat (Streptococcus thermophilus), Lactobacillus
thermophilus, Lcatobacillus lactic.
Proses ini diberi nama sesuai dengan nama penemunya Louis Pasteur yang merupakan
seorang ilmuwan Perancis. Tes pasteurisasi pertama diselesaikan oleh Pasteur dan Claude
Bernard pada 20 April 1862. Proses pasteurisasi sering diikuti dengan teknik lain misalnya
pendinginan atau pemberian gula dengan konsentrasi tinggi. Penggunaan gula berkonsentrasi
tinggi akan menyebabkan terjadi perbedaan tekanan plasmolisis. Sehingga terjadi perbedaan
tekanan antara tekanan dalam sel dengan tekanan susu mengandung gula tinggi. Hal ini
menyebabkan mikroba mati. Sehingga gula dapat digunakan sebagai bahan pengawet.
Produk-produk yang bisa dipasteurisasi antara lain: susu, anggur, jus buah, bir, madu, sari
apel, dan makanan kaleng.
Produk hasil pasteurisasi bila disimpan pada suhu kamar hanya bertahan 1 sampai 2 hari
sedangkan jika disimpan pada suhu rendah dapat bertahan selama 1 minggu. Pasteurisasi
memiliki tujuan:
2
1. Untuk membunuh bakteri patogen, yaitu bakteri yang berbahaya karena dapat
menimbulkan penyakit pada manusia. Bakteri pada susu yang bersifat patogen
misalnya Mycobacterium tuberculosis dan Coxiella bunetti. Selain itu, pasteurisasi
dapat mengurangi populasi bakteri. Bakteri Mycobacterium tuberculosis adalah jenis
bakteri yang tidak membentuk spora.
2. Untuk memperpanjang daya simpan bahan atau produk. Proses pasteurisasi sedikit
memperpanjang umur simpan produk pangan dengan cara membunuh semua
mikroorganisme patogen (penyebab penyakit) dan sebagian besar mikroorganisme
pembusuk, melalui proses pemanasan. Karena tidak semua mikroorganisme
pembusuk mati oleh proses pasteurisasi, maka untuk memperpanjang umur
simpannya produk yang telah dipasteurisasi biasanya disimpan di refrigerasi yang
beroperasi pada suhu rendah atau pendinginan dengan cepat setelah pemanasan
diperlukan untuk mencegah tumbuhnya bakteri yang masih hidup.
3. Dapat menimbulkan citarasa yang lebih baik pada produk
4. Pada susu proses ini dapat menginaktifkan enzim fosfatase dan katalase yaitu enzim
yang membuat susu cepat rusak. Fosfatase terdapat pada susu segar mentah dan
diinaktifkan melalui pasturisasi.
Walaupun proses ini hanya mampu membunuh sebagian populasi mikroorganisme,
namun pasteurisasi ini sering diaplikasikan terutama jika:
1. Dikhawatirkan bahwa penggunaan panas yang lebih tinggi akan menyebabkan
terjadinya kerusakan mutu (misalnya pada susu).
2. Tujuan utama proses pemanasan hanyalah untuk membunuh mikroorganisme patogen
(penyebab penyakit, misalnya pada susu) atau inaktivasi enzim-enzim yang dapat
merusak mutu (misalnya pada sari buah).
3. Diketahui bahwa mikroorganisme penyebab kebusukan yang utama adalah
mikroorganisme yang sensitif terhadap panas, misalnya khamir atau ragi pada sari
buah).
4. Akan digunakan cara atau metode pengawetan lainnya yang dikombinasikan dengan
proses pasteurisasi, sehingga sisa mikroorganisme yang masih ada setelah proses
pasteurisasi dapat dikendalikan dengan metode pengawetan tersebut (misalnya
pasteurisasi dikombinasikan dengan pendinginan, pengemasan dengan rapat tertutup,
penambahan gula dan/atau asam, dan lain-lain).
3
B. Faktor Pasteurisasi
Kebutuhan panas pada proses pasteurisasi dan daya simpan produk, dipengaruhi oleh
beberapa hal, antara lain:
1. Jenis produk pangan
Pada setiap jenis produk pangan yang berbeda, panas yang dibutuhkan untuk
pasteurisasi akan berbeda antara bahan pangan yang satu dengan yang lain. Berikut
adalah suhu pasteurisasi untuk setiap bahan pangan:
2. pH produk pangan
Derajat keasaman produk pangan juga mempengaruhi kebutuhan panas pasteurisasi.
Produk pangan dengan keasaman rendah (pH > 4,5), tujuan pasteurisasi adalah
mendestruksi bakteri pathogen. Sedangkan, pada produk pangan dengan keasaman
tinggi (pH < 4,5), tujuan pasteurisasi adalah destruksi mikrobia pembusuk dan enzim.
4
C. Metode dan Jenis Pasteurisasi
Metode pasteurisasi yang umum digunakan antara lain:
1. Pasteurisasi dengan suhu tinggi dan waktu singkat (High Temperature Short
Time/HTST). Misalnya HTST yang diaplikasikan pada pasteurisasi susu
membutuhkan proses pemanasan susu selama 15 – 16 detik pada suhu 71,7 – 750C
dengan alat Plate Heat Exchanger (PHE). Produk hasil pasteurisasi jenis HTST akan
tahan sampai dengan satu minggu.
2. Pasteurisasi dengan suhu rendah dan waktu lama (Low Temperature Long
Time/LTLT). Misalnya LTLT yang diaplikasikan pada pasteurisasi susu membutuhkan
proses pemanasan susu pada suhu 610C selama 30 menit.
3. Pasteurisasi dengan suhu sangat tinggi (Ultra High Temperature). Misalnya UHT
yang diaplikasikan pada produk susu membutuhkan proses pemanasan pada suhu
1310C selama 0,5 detik. Pemanasan dilakukan dengan tekanan tinggi untuk
menghasilkan perputaran dan mencegah terjadinya pembakaran susu pada alat
pemanas. Produk hasil pasteurisasi jenis UHT akan tahan sampai dengan enam bulan.
Pada UHT, mikroba akan mati semua.
Proses pasteurisasi dapat dilakukan dengan dua cara:
1. Pasteurisasi batch atau vat atau tidak kontinyu.
2. Pasteurisasi kontinyu.
D. Pasteurisasi Batch
Pasteurisasi batch adalah metode pasturisasi tertua, paling sederhana dan paling cocok
untuk memproses volume yang relatif kecil produk. Pasteurisasi batch dilakukan dengan
memanaskan bahan pangan pada suhu dan waktu pasteurisasi tertentu, selanjutnya dikemas
dalam kemasan steril dengan teknik pengisian hot filling. Pasteurisasi batch merupakan alat
yang berupa tangki berjaket yang dikelilingi air atau uap yang bersirkulasi. Pemanasan dan
pendinginan pada pasteurisasi batch, dilakukan dalam jaket, agar media pemanas maupun
5
pendingin tidak bercampur dengan bahan yang akan dipasteurisasi. Di dalam tangki, bahan
dipanaskan selama holding time sambil diaduk kemudian didinginkan. Pendinginan dilakukan
pada tangki yang sama dengan pemanasan. Pendinginan dilakukan dengan mengganti air
panas dengan air dingin yang dialirkan melalui pipa yang sama. Pendinginan dilakukan
sampai suhu 40C. Pasteurisasi juga ada yang dilakukan dengan cara memodifikasi aliran
bahan. Misalnya pada bahan susu, bisa dipanaskan lebih dulu di plate atau tubular HE
sebelum masuk ke dalam tangki batch.
Pada pasturisasi batch terdapat beberapa komponen, antara lain: mechanical agitator, top
filling line, dan special valve untuk pengosongan di bagian bawah. Selain itu juga terdapat
indicating thermometer, air space thermometer, dan recording thermometer. Mechanical
agitator pada pasteurisasi batch berfungsi untuk mengaduk produk saat pemanasan atau
pendingin agar partikel berat seperti gula dapat tercampur dan heat transfer menjadi lebih
besar. Kekuatan agitasi harus diatur agar busa yang terbentuk tidak banyak. Indicating dan
airspace thermometer dipakai untuk membaca suhu produk dan udara dalam batch
pasteuriser. Sedangkan record thermometer untuk membaca suhu dan waktu dari produk
pasteuriser.
Pasteurisasi cara batch biasanya digunakan oleh industri susu skala kecil mengingat
kapasitas pengolahan susunya yang masih terbatas jumlahnya. Kebutuhan akan energi cukup
besar untuk membuat air pemanas dan air pendingin untuk memanaskan dan mendinginkan
susu, sementara susu yang dihasilkan dalam jumlah yang sedikit. Ini sangat berpotensi
mengalami kerugian dalam setiap proses pasteurisasi susu. Pasteurise batch juga sering
digunakan untuk memproses produk seperti yogurt, mentega susu, dan produk kental seperti
es krim. Contoh operasi pada pasteuriser batch: produk susu yang dipanaskan pada 149 °F
atau 65 °C selama 30 menit, diikuti dengan pendinginan cepat ke sekitar 39 ° F atau 4 ° C.
Pada suhu di atas 66 °C terjadi degradasi flavor dan pemisahan krim terhambat karena lipida
dari membran lemak telah rusak.
Berikut adalah gambar dari pasteuriser batch:
6
E. Pasteurisasi kontinyu
Pasteurisasi kontinyu dikenal juga dengan pasteurisasi HTST. Pasteurisasi dilakukan
dengan menggunakan pelat pemindah panas (plate heat exchanger). PHE terdiri dari bagian
pemanasan (heating), regenerasi (regeneration), dan pendinginan (cooling). Adanya bagian
regenerasi dapat menghemat kebutuhan pemanas dan pendingin hingga 90%. Temperatur dan
waktu minimum yang dibutuhkan pada metode HTST adalah 80oC selama 25 detik. Proses
berlangsung tanpa terputus, yaitu bahan yang telah dipasteurisasi langsung dibawa ke tahap
pendinginan dan langsung dikemas. Cara kontinyu menggunakan suhu yang lebih tinggi
dengan waktu proses yang lebih singkat dibandingkan metode batch. Pasteurisasi cara HTST
atau kontinyu dimanfaatkan oleh industri susu skala besar yang memerlukan teknologi tinggi
serta energi yang besar pula. Contoh besar panas yang dibutuhkan untuk pasteurisasi
kontinyu pada susu yaitu pemanasan dilakukan pada 161 °F atau 72 °C, setidaknya selama 16
detik, kemudian didinginkan sampai suhu 39 °F atau 4 ° C atau lebih dingin. Pada proses ini,
90-99% bakteri mati dan terjadi perubahan pada lemak, laktosa, dan kasein.
Komponen Plate Heat Exchanger pada pasteurisasi kontinyu, antara lain:
1. Pemanas susu (heater) memanaskan susu dengan air panas hingga 80⁰C.
2. Regenarasi susu (Regenerator) memanaskan susu dari tangki pencampur dan susu
dari unit heater.
7
3. Flow Diversion Valve (FDV), memindahakan aliran susu ke holder secara otomatis
pada suhu susu yang telah ditetapkan (misalnya 80⁰C).
4. Penahan suhu (holder) mempertahankan suhu susu yang berasal dari heater selama
15-16 detik.
5. Pendingin awal (cooler) mendinginkan susu yang datang dari regenerator dengan air
sumur.
6. Pendingin lanjut (chiller) mendinginkan susu yang datang dari cooler dgn air es
hingga suhu 4–8⁰C.
Berikut adalah gambar pasteurisasi kontinyu:
F. Perbedaan pasteuriser batch dan kontinyu
Perbedaan pasteuriser batch dan kontinyu, antara lain:
- Keunggulan pasteuriser batch:
1. Pengoperasiannya lebih sederhana dibandingkan dengan pasteuriser kontinyu.
2. Lebih mudah dikendalikan.
3. Jika terjadi kegagalan tidak menghentikan process line.
- Kelemahan pasteuriser batch:
1. Membutuhkan waktu yang lebih lama untuk mendapatkan produk yang sudah
terpasteurisasi dibandingkan pasteuriser kontinyu atau kecepatan produksinya rendah.
2. Kebutuhan energi untuk menyediakan air panas dan air dingin besar, sementara susu
yang dihasilkan hanya sedikit.
- Keunggulan pasteuriser kontinyu:
8
1. Membutuhkan waktu yang lebih singkat untuk mendapatkan produk yang
terpasteurisasi atau dengan kata lain, kecepatan produksinya tinggi.
2. Biaya operasionalnya murah.
3. Energinya diperlukan lebih kecil karena adanya regenerator yang dapat menghemat
kebutuhan pemanas dan pendingin hingga 90%.
- Kelemahan pasteuriser kontinyu:
1. Susah untuk dikendalikan.
2. Jika terjadi kegagalan dapat menghentikan process line.
3. Pengoperasiannya lebih kompleks dibandingkan dengan pasteuriser batch.
Sedangkan perbandingan proses pasteuriser dan UHT adalah sebagai berikut:
UHT Pasteurisasi
Keuntungan - Proses berlangsung cepat
- Kapasitas proses lebih besar
- tidak membutuhkan energi
yang besar untuk suhu sangat
tinggi
Kerugian - butuh energi yang besar untuk
membangkitkan suhu tinggi
- proses berlangsung lebih lama
- kapasitas proses lebih rendah
II. Mikroba
Secara umum, pateurisasi ada 2 macam yaitu pasteurisasi batch dan pasteurisasi kontinyu.
Pada proses batch, tidak ada aliran masuk dan aliran keluar pada saat proses pasteurisasi
berjalan, sehingga penting untuk diketahui waktu yang diperlukan untuk mematikan mikroba-
mikroba dalam produk pada suhu tertentu. Pada proses kontinyu, terdapat aliran masuk dan
aliran keluar yang harus diatur kecepatannya berdasarkan suhu operasi agar pada saat keluar,
produk sudah bebas mikroba. Dari sini, diperlukan jumlah mikroba fungsi waktu dan fungsi
suhu.
Berikut ini adalah grafik perubahan populasi mikroba terhadap waktu:
9
Jika kurva di atas dibuat dalam bentuk koordinat semilogaritmik, maka akan dihasilkan kurva
yang linier, berikut adalah grafiknya:
Ketika kurva populasi mikroba per satuan waktu pada suatu satuan suhu disajikan
dalam bentuk semilogaritma, akan diperoleh penurunan mikroba yang linear. Grafik ini
disebut kurva survivor. Hubungan ini menggambarkan populasi mikroba dalam lingkungan
yang bersuhu tetap selama selang waktu tertentu. Pada kurva survivor, waktu yang
dibutuhkan untuk menurunkan populasi mikroba hingga menjadi 1/10nya disebut sebagai
‘Waktu Penurunan Desimal’ atau “Decimal Reduction Time (D), atau D—value.
10
Berikut adalah Kurva Survivor pada suhu yang berbeda-beda:
Kurva semilogaritmik yang menghubungkan waktu penurunan desimal pada berbagai suhu
akan menghasilkan kurva linier yang disebut “Kurva Ketahanan terhadap Panas” suatu
mikroba.
Berikut adalah Kurva Ketahanan terhadap Panas:
Pada “Kurva Ketahanan terhadap Panas”, kenaikan suhu yang dibutuhkan untuk menurunkan
populasi mikroba menjadi 1/10 populasi awalnya disebut sebagai “Konstanta Ketahanan
Panas”, thermal resistance constant (Z), atau nilai Z.
11
Waktu Kematian karena panas, Thermal death time (F), waktu yang diperlukan untuk
memperoleh penurunan populasi yang disyaratkan pada suhu tertentu (dalam menit).
Berikut adalah Kurva Waktu Kematian karena Panas:
Jika kurva disajikan dalam bentuk Waktu Kematian Termal versus Suhu, maka grafiknya
akan menjadi:
12
Pada kurva kecepatan kematian, Jika waktu reduksi desimal pada suhu q adalah Dq , pada
suhu T, D adalah:
z-value adalah perubahan suhu yang dibutuhkan untuk menurunkan populasi mikroba
hingga 1/10 populasi awal.
Untuk persamaan yang menghubungkan jumlah bakteri dengan waktu pemanasan dan nilai D
pada suhu tertentu, adalah:
logN t
N0
=−tD
Nt = Jumlah bakteri setelah t menit.
No = Jumlah bakteri awal.
t = Waktu pemanasan.
D = Nilai D pada suhu tertentu.
Berikut adalah contoh soal:
Tentukanlah waktu proses pemanasan pada suhu 280 F jika diketahui kandungan spora
mikroba awal adalah 10 spora/g produk dan diinginkan peluang kebutuhannya adalah 1
kaleng dari 105 kaleng yang diproduksi (berat produk=330 g/kaleng). Diketahui D250 spora
tersebut adalah 1,2 menit dan z=18 F.
Jawab :
logDDθ
=−(T−θ)
z
D=D θ×10−(T −θ)
z
D280=D250× 10−(280−250)
18 =1,2× 10−1,6667=0,02585 menit
13
logDDθ
=−(T−θ )
z
Asumsi : isi produk dalam 1 kaleng = 330 gram, jumlah spora mikroba awal untuk setiap
kaleng adalah N0=10spora
g produk× 330
gkaleng
=3300 spora
Dengan menggunakan persamaan logN t
N0
=−tD
Maka didapat log105
3300=
−t280
D280
t 280=−D280 ×10105
3300=−0,02585 × (−1,4973 )=0,0387 menit
14
Pengawetan dan Pengolahan Susu
Susu adalah cairan berwarna putih yang diperoleh dari pemerahan susu domba atau
hewan menyusui lainnya yang dapat digunakan sebagai bahan pangan yang sehat. susu segar
mengandung nutrisi lengkap yang sangat dibutuhkan tubuh, di antaranya 87 persen air, 4
persen laktosa (karbohidrat), 4 persen protein, 3 persen lemak, serta 2 persen campuran
vitamin dan mineral (kalsium, fosfor, magnesium, kalium, seng, flourida). Sementara vitamin
yang terkandung di dalam susu berupa vitamin larut lemak (A, D, E, K) dan vitamin larut air
(B1, B2, B6, B12, niasin, folat, asam pantotenat, dan C).
Susu segar merupakan bahan makanan yang bergizi tinggi karena mengandung zat-zat
makanan yang lengkap dan seimbang seperti protein, lemak, karbohidrat, mineral, dan
vitamin yang sangat dibutuhkan oleh manusia. Nilai gizinya yang tinggi juga menyebabkan
susu merupakan 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.
Susu sangat mudah rusak bila penanganan kurang tepat, untuk mencegah kerusakan
pada susu adalah mengolah susu menjadi produk olahan. Proses pengolahan susu bertujuan
untuk memperoleh susu yang beraneka ragam, berkualitas tinggi, berkadar gizi tinggi, tahan
simpan, mempermudah pemasaran dan transportasi, sekaligus meningkatkan nilai tukar dan
daya guna bahan mentahnya. Mikroorganisme yang berkembang didalam susu selain
menyebabkan susu menjadi rusak juga membahayakan kesehatan masyarakat sebagai
konsumen akhir. Disamping itu penanganan susu yang benar juga dapat menyebabkan daya
simpan susu menjadi singkat, harga jual murah yang pada akhirnya juga akan mempengaruhi
pendapatan peternak sebagai produsen susu.
Proses pengolahan susu selalu berkembang sejalan dengan berkembangnya ilmu
dibidang tekologi pangan. Dengan demikian semakin lama akan semakin banyak jenis produk
susu yang dikenal. Hal ini sangat menggembirakan dan merupakan langkah yang sangat tepat
untuk mengimbangi laju permintaan pasar. Banyak jenis bahan makanan yang dapat dibuat
dari bahan baku susu. Antara lain jenis produk susu yang sudah dikenal dikalangan
masyarakat adalah es krim, susu bubuk, susu kental, mentega, yoghurt yang dihasilkan
melalui proses homogenisasi, sterilisasi, pasteurisasi dan fermentasi.
15
Ciri – ciri susu segar adalah sebagai berikut :
1. Tidak terlalu encer
2. Tidak memiliki aroma yg kuat
3. Ada sedikit rasa manis dr laktosa (gula susu)
4. Warnanya putih sampai sedikit kekuningan (akibat larutan zat karoten dlm lemak
susu)
5. Belum terpisahnya lemak dg bagian susu yg lain
6. Tidak terdapat lendir
7. Tidak ada penggumpalan protein susu yg sering terjadi jika susu mulai mengalami
proses pengasaman.
PENGAWETAN SUSU
Sedangkan proses pengawetan susu itu sendiri antara lain :
1. Pasteurisasi
Proses pengawetan untuk memperpanjang masa simpan susu, dengan cara pemanasan
dibawah 100 °C. Pemanasan ini tidak mengubah komposisi gizi susu. Namun susu
pasteurisasi harus tetap disimpan pada susu yg dingin. Susu berlabel pasteurized, di pasar
swalayan terdapat di rak2 pendingin.
2. Sterilisasi
Proses pemanasan susu pada suhu tidak kurang dari 100°C selama waktu tertentu. Susu ini
sudah aman dari bakteri dan jamur, jadi siap diminum. Penyimpannya tidak harus di rak
pendingin, tetapi bila kemasan sudah dibuka, sisa susu harus disimpan di lemari pendingin.
Jenis susu ini biasanya dikemas dalam kotak karton (tetra pack), ada yg memiliki rasa dan
aroma, ada juga yang lain.
Contohnya : susu Ultra
3. Homogenized
Artinya, lemak di dalam susu sdh disebar secara merata. Butirannya menjadi lebih halus,
tetapi sifat dan rasanya tidak berbeda dengan susu hasil pasteurisasi. Susu yang telah melalui
proses ini lebih awet dibanding pasteurisasi, karena proses ini menghambat kerja enzim
lipase yg merusak butir2 lemak.
16
SNI susu
17
A. Susu Pasteurisasi
18
Susu pasteurisasi merupakan susu segar yang diberi perlakuan panas 63ºC–66ºC selama
minimum 30 menit atau pemanasan 72ºC selama minimum 5 detik, kemudian segera
didinginkan sampai 10ºC, selanjutnya diperlakukan secara aseptis dan disimpan pada suhu
maksimum 4,4ºC. Susu jenis ini memiliki umur simpan sekitar 14 hari
Pasteurisasi dengan metode HTST
Bahan baku susu segar pada suhu 4oC dialirkan dari balance tank ke dalam
regenerator pasateurisasi. Bahan baku dinaikkan suhunya menjadi 57° C - 68° C dengan
panas dari aliran susu pasteurisasi panas secara counter current yang dipisahkan oleh plat
stainless steel tipis. Bahan baku kemudian melalui timing pump sebelum memasuki heater.
Bahan baku kemudian masuk ke pemanas untuk dipanaskan hingga suhunya 72oC.
Susu pada suhu pasteurisasi dan tekanan rendah dialirkan ke holding tube untuk ditahan
selama 16 detik. Kecepatan maksimum diatur olah timing pump. Di ujung holding tube, susu
melewati temperature sensors pada indicating thermometer dan recorder-controller,
kemudian susu melalui flow diversion device (FDD). FDD mengatur agar susu yang keluar
merupakan susu yang sudah dipanaskan dengan suhu pasteurisasi(>72° C). Susu yang belum
terpanaskan secara sempurna akan dialirkan kembali ke balance tank sedangkan susu
pasteurisasi yang sudah terpanaskan dengan baik akan masuk regenerator yang mana akan
memberikan panas pada susu bahan baku dingin sehingga suhu susu turun menjadi sekitar
32° C - 9° C.
Susu hangat akan melalui cooling section dimana suhu didinginkan hingga 4oC atau
kurang dengan pendingin dari arah berlawanan. Kemudian susu pasteurisasi dingin menuju
vacuum breaker yang berada sekurangnya 12 inchi lebih tinggi dari tempat bahan baku
dingin untuk memastikan tidak ada aliran hisap dari arah pasteurisasi. Kemudian susu
dialirkan ke tangki penyimpanan untuk unit pengisian pada bagian pengemasan.
19
Gambar 1. Flow Diagram Process HTST Pasteurizer
Peralatan utama dalam proses HTST Pasteurizer, antara lain :
1. Balance Tank
Tangki dengan level yang konstan berarti dapat memberikan suplai susu yang konstan
juga. Tangki ini dilengkapi dengan float valve assembly yang akan mengontrol level cairan
sehingga tetap terjaga konstan dengan memastikan pressure head pada produk yang
meninggalkan tangki tetap seragam. Level overflow harus selalu berada di bawah level
terendah susu pada generator. Sehingga dapat membantu mempertahankan tekanan tinggi
pada daerah pasteurisasi dari heat exchanger. Balance tank ini juga mencegah udara masuk
ke pasteurizer dengan menempatkan bagian atas pipa pengeluaran lebih rendah daripada titik
terendah di tangki tersebut dan memberikan kemiringan setidaknya 2 %. Balance tank
memberikan sarana resirkulasi bagi susu pasteurisasi.
Gambar 2. Balance Tank
20
2. Regenerator
Kebutuhan energi untuk pemanasan dan pendinginan dapat ditekan dengan
menggunakan regenerator yang memanfaatkan panas dari susu pasteurisasi untuk
menghangatkan susu dingin yang masuk. Efisiensi regenerator dapat dihitung sebagai
berikut:
% regeneration= kenaikan suhu susu selamaberadadi regeneratortotalkenaikan suhu dari susutersebut
×100 %
Contoh :
Susu dingin masuk ke dalam sistem pada suhu 4 oC. Setelah proses regenerasi pada suhu
65oC, susu keluar sistem pada suhu 72 oC. Sehingga memberikan sekitar 89,7 % regenerasi.
65−472−4
×100 %=89,7 %
3. Holding tube
Holding tube memberikan kemiringan ¼” / ft dan mengeliminasi kemungkinan
adanya udara yang terjerap sehingga tidak ada yang mengalir lebih cepat pada air pocket
restriction.
4. Flow Diversion Device (FDD)
Flow Diversion Device (FDD) yang sering juga disebut sebagai Flow Diversion Valve
(FDV) terletak pada bagian ujung tempat arus keluar pada holding tube. Pada dasarnya, FDD
merupakan 3-way valve dimana untuk temperatur lebih tinggi dari 72 oC FDD akan membuka
ke forward flow. Langkah ini membutuhkan tenaga ekstra. Sedangkan untuk temperatur di
bawah 72 oC, valve kembali menutup pada keadaan semula dan mengalihkan susu kembali ke
balance tank. Penting untuk diingat bahwa FDD beroperasi pada suhu yang terukur bukan
waktu di akhir periode holding.
Flow Diversion Device (FDD) terbagi menjadi 2 tipe, sebagai berikut :
1. Single stem
Single stem merupakan tipe dengan sistem valve lama yang memiliki kelemahan tidak
dapat dibersihkan di tempat.
21
2. Dual stem
Dual stem terdiri dari 2 kran tersusun seri sebagai cadangan jika terjadi kegagalan sistem.
FDD tipe ini dapat dibersihkan di tempat dan lebih tepat digunakan untuk sistem
otomatisasi.
Gambar 3. Flow Diversion Device
B. Susu UHT
Susu Ultra High Treatment (UHT) merupakan produk susu yang diperoleh dengan
cara mensterilkan suhu minimal pada suhu 135ºC selama 2 detik, dengan atau tanpa
penambahan bahan tambahan makanan yang diijinkan, serta dikemas secara aseptis.
Pengolahan di pabrik untuk mengkonversi susu segar menjadi susu UHT juga harus
dilakukan dengan sanitasi yang maksimum yaitu dengan menggunakan alat-alat yang steril
dan meminimumkan kontak dengan tangan. Seluruh proses dilakukan secara aseptik. Susu
UHT dikemas secara higienis dengan menggunakan kemasan aseptik multilapis berteknologi
canggih.
Kemasan multilapis ini kedap udara sehingga bakteri pun tak dapat masuk ke
dalamnya. Karena bebas bakteri perusak minuman, maka susu UHT pun tetap segar dan
aman untuk dikonsumsi. Selain itu kemasan multilapis susu UHT ini juga kedap cahaya
sehingga cahaya ultra violet tak akan mampu menembusnya dengan terlindungnya dari sinar
ultra violet maka kesegaran susu UHT pun akan tetap terjaga. Setiap kemasan aseptik
multilapis susu UHT disterilisasi satu per satu secara otomatis sebelum diisi dengan susu.
Proses tersebut secara otomatis dilakukan hampir tanpa adanya campur tangan manusia
22
sehingga menjamin produk yang sangat higienis dan memenuhi standar kesehatan
internasional.
Dengan demikian teknologi UHT dan kemasan aseptik multilapis menjamin susu
UHT bebas bakteri dan tahan lama tidak membutuhkan bahan pengawet dan tak perlu
disimpan di lemari pendingin hingga 10 bulan setelah diproduksi.
Susu yang rusak akibat aktivitas mikroorganisme antara lain ditandai dengan :
(1) pengasaman dan penggumpalan akibat fermentasi laktosa menjadi asam laktat sehingga
pH menurun dan kemungkinan terjadi penggumpalan kasein,
(2) berlendir seperti tali karena terjadinya pengentalan dan pembentukan lendir sebagai akibat
pengeluaran bahan seperti kapsul dan bergetah oleh beberapa jenis bakteri,
(3) penggumpalan tanpa penurunan pH akibat aktivitas bakteri seperti Bacillus cereus yang
menghasilkan enzim yang mencerna lapisan tipis fosfolipid di sekitar butirbutir susu.
Pembuatan Susu UHT
Macam Proses
Beberapa tahun perkembangan dalam teknologi pengolahan susu, pembuatan susu
UHT (Ultra Heat Treatment) dilakukan dengan proses dan bahan baku yang berbeda (susu
sapi, susu kambing, kedelai), adapun macam pembuatan susu UHT dari susu sapi adalah :
A. Pembuatan Susu UHT Dengan Proses One Stage
B. Pembuatan Susu UHT Dengan Proses Two Stage
C. Pembuatan Susu UHT Dengan Proses E.T.P.I.
A. Pembuatan Susu UHT Dengan Proses One Stage
Pertama-tama susu sapi distandarisasi oleh Koperasi Susu, dimana proses standarisasi
susu meliputi beberapa pengujian, meliputi : uji fisik (warna, bau, uji pemalsuan, berat jenis),
uji kimia (kadar lemak, laktosa, solid), uji kualitas mikrobiologis (Enterobacteriaceae, E.Coli,
Total plate count). Susu sapi kemudian dipekatkan pada evaporator sampai dengan kadar
45%-50%. Susu sapi pekat kemudian dilakukan Pasteurisasi yang bertujuan untuk membunuh
23
bakteri pathogen dan untuk mengurangi populasi bakteri lainnya dalam susu sapi. Pasteurisasi
dilakukan pada suhu 62C selama 30 menit. Untuk proses one stage ini, dilakukan satu kali
pemanasan tinggi (Ultra Heat Treatment UHT) pada sterilizer yang bertujuan untuk
membunuh semua bakteri baik bakteri pathogen maupun bakteri non-pathogen. Sterilisasi
dilakukan pada suhu 110C - 120C dengan waktu 10-40 menit. Susu steril yang sudah
dipanaskan dapat disebut sebagai susu ultra atau susu UHT. Susu UHT kemudian
dihomogenisasi untuk menyeragamkan globula protein,dan kemudian ditampung pada tangki
produk dengan waktu penyimpanan maksimal selama 3 hari.
Gambar 4. Flow Diagram Process Pembuatan Susu UHT dengan 1 Stage
B. Pembuatan Susu UHT Dengan Proses Two Stage
Pertama-tama susu sapi distandarisasi oleh Koperasi Susu, dimana proses standarisasi
susu meliputi beberapa pengujian, meliputi : uji fisik (warna, bau, uji pemalsuan, berat jenis),
uji kimia (kadar lemak, laktosa, solid), uji kualitas mikrobiologis (Enterobacteriaceae, E.Coli,
Total plate count). Susu sapi kemudian dipekatkan pada evaporator sampai dengan kadar
45%-50%. Susu sapi pekat kemudian dilakukan Pasteurisasi yang bertujuan untuk membunuh
bakteri pathogen dan untuk mengurangi populasi bakteri lainnya dalam susu sapi. Pasteurisasi
dilakukan pada suhu 62C selama 30 menit. Untuk proses two stage ini, dilakukan dua kali
pemanasan tinggi (Ultra Heat Treatment UHT) pada sterilizer yang bertujuan untuk
membunuh semua bakteri baik bakteri pathogen maupun bakteri non-pathogen. Sterilisasi
pertama dilakukan pada suhu 110C - 120C dengan waktu 10-40 menit. Sterilisasi kedua
dilakukan pada suhu 135C - 155C dengan waktu 2-5 detik. Susu steril yang sudah
dipanaskan dapat disebut sebagai susu ultra atau susu UHT. Susu UHT kemudian
dihomogenisasi untuk menyeragamkan globula protein,dan kemudian ditampung pada tangki
produk dengan waktu penyimpanan maksimal selama 7 hari.
24
Gambar 5. Flow Diagram Process Pembuatan Susu UHT dengan 2 Stage
C. Pembuatan Susu UHT Dengan Proses E.T.P.I.
Pertama-tama susu sapi distandarisasi oleh Koperasi Susu, dimana proses standarisasi
susu meliputi beberapa pengujian, meliputi : uji fisik (warna, bau, uji pemalsuan, berat jenis),
uji kimia (kadar lemak, laktosa, solid), uji kualitas mikrobiologis (Enterobacteriaceae, E.Coli,
Total plate count). Susu sapi kemudian dilakukan Pasteurisasi yang bertujuan untuk
membunuh bakteri pathogen dan untuk mengurangi populasi bakteri lainnya dalam susu sapi.
Pasteurisasi dilakukan pada suhu 85°C selama 30 menit. Selama Pasteurisasi berlangsung,
maka terbentuk cream pada bagian atas susu dan dipisahkan pada centrifugal separator untuk
kemudian dikemas sebagai produk tangki deodorizer untuk menghilangkan bau pada susu.
Tangki deodorizer bekerja pada tekanan vacuum –2,5 atm dengan suhu 55°C. Susu hasil
deodorizer kemudian dihomogenisasi pada homogenizer yang bekerja pada tekanan 150 psi
(10,2 atm) untuk menyeragamkan globula protein dan lemak.
Untuk proses E.T.P.I. ini, dilakukan satu kali pemanasan tinggi (Ultra Heat Treatment
» UHT) pada sterilizer yang bertujuan untuk membunuh semua bakteri baik bakteri pathogen
maupun bakteri non-pathogen. Sterilisasi dilakukan pada suhu 140°C dengan waktu 15 detik.
Susu steril yang sudah dipanaskan dapat disebut sebagai susu ultra atau susu UHT. Susu
UHT kemudian ditampung pada tangki produk dengan waktu penyimpanan antara 7 - 30 hari.
25
Gambar 6. Flow Diagram Process Pembuatan Susu UHT dengan ETPI
Perbedaan UHT dan pasteurisasi pada pembuatan susu:
26
27