Problem Solving in UHT Technology for Liquid · PDF fileSterilisasi (pemanasan) Retort/...

1phariyadi@ipb.ac.id

Better & Safer Dairy TechnologyJune 11, 2015

Purwiyatno Hariyadihariyadi@seafast.org

Problem Solving in UHT Technology for Liquid Milk

Purwiyatno Hariyadiphariyadi.staff.ipb.ac.id

Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian:Southeast Asian Food & Agricultural Science & Technology (SEAFAST) Center, LPPM,

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Problem Solving in UHT Technology for Liquid Milk

Materi iniBisa diunduh dari

www.foodreview.co.id

SEMINAR “Better & Safer Dairy Technology”June 11, 2015

Disukai oleh mikroba mudah rusak

• Bahan pangan yang “bergizi”• pH > 4.5 dan aw>0.85• Potensi Bahaya : Tinggi

1. Teknologi Pengolahan Susu Cair

• Pendinginan,• Pemanasan,• Pengeringan,• Penambahan gula,• Penambahan asam,• Penambahan

pengawet,• Dll

• Pendinginan,• Pemanasan,• Pengeringan,• Penambahan gula,• Penambahan asam,• Penambahan pengawet,• Pengendalian atmosfir,• Iradiasi• Dll

• Pendinginan,

• Pemanasan• Pengeringan,• Penambahan gu• Penambahan a• .........

WadahPengisian &Penutupan

Sterilisasi(pemanasan)

Retort/pemasak

SUSU sterildalam wadah

1. Teknologi Pengolahan Susu CairDengan panas (proses termal)

WadahPengisian &Penutupan

Sterilisasi(pemanasan)

Retort/pemasak

SUSU sterildalam wadah

1840an: Susu dalam kaleng/botol mulai dijual komersial=AWET.Tantangan kerusakan zat gizi dan perubahan cita-rasa

1850s:Pasteur; pemanasan susu pada T=63°C; t=30’ Pasteurization: membunuh pathogenTantangan:

• Tidak membunuh spora bacteri (tahan panas)

• Memerlukan penyimpanan dingin lemari es

1840an: Susu dalam kaleng/botol mulai dijual komersial=AWET.Tantangan kerusakan zat gizi dan perubahan cita-rasa

Optimasi Proses Panas

Membunuh mikroba:Memperpanjang masa

kesegaran

~ aman, awet

Juga menyebabkanperubahan :

• Rasa• Warna, Tekstur• Flavor• Gizi, • Nilai Tambah• Fungsionalitas,

• dll

(2) Definisi Nilai D

1. Teknologi Pengolahan Susu CairOPTIMASI PROSES PANAS– Kinetika Inaktivasi Mikroba

(2) Definisi Nilai z

JenisMikroba

1. C. Botulinum2. C. Sporogenes3. B. Stearotherm.4. C. Thermosacch.5. B. Subtilis6. B. Coagulan7. C. pasteurianum

121121121121121121100

D(min)

0,251,505,004,000,400,070,50

111110117108

12555655

Produk

LAFs (pH >4,5)DagingSayuran & susuSayuranSusu & produk susu4,2 <pH<4,5, tomat4,2 <pH<4,5, pir

Referensi ; (Maroulis and Saravacos, 2003. Food Process Design. Thermal Destruction Data of Spoilage Microorganisms; p 312)

Aspek Mutu(Nilai Tambah)

1. Vitamin C2. Tiamin3. Vitamin A4. KLorofil5. Dll

121121121121

D(min)

93125443,515,4

17,825,420,045,0

Aspek Mutu(Nilai Tambah)

Mikroba

1. Pathogenik

2. Mesofilik

3. Thermofilik

Aspek Mutu (nilai Tambah

1. Tiamin

2. Lisin

3. Asam Askorbat

D(min)

Suhu Pemanasan(T)

115-121oC

Suhu Pemanasan(T)

135-140oC

135-140oC115-121oCSuhu Pemanasan(T)

Pemanasan pada suhu lebih tinggi • Lebih efektif

membunuh mikroba• Minimal merusak

mutu dan gizi.

Pemanasan pada suhu lebih

rendah • Kurang

efektif membunuh

mikroba; • Signifikan

merusak mutu dan gizi

135-140oC115-121oCSuhu Pemanasan(T)

Pemanasan pada suhu lebih tinggi • Lebih efektif

membunuh mikroba• Minimal merusak

mutu dan gizi.

Pemanasan pada suhu lebih

rendah • Kurang

efektif membunuh

mikroba; • Signifikan

merusak mutu dan gizi

PerluOPTIMASIKombinasi T (suhu) &t (waktu)

JaminanKeamanan,Kestabilan(keawetan)

JaminanMutu

(fungsionalitas)

Membunuh mikroba:Memperpanjang masa kesegaran ~ aman,

Menyebabkan perubahan : Rasa, Warna,

Tekstur, Flavor, Gizi, dll

PerluOPTIMASIKombinasi T (suhu) &t (waktu)

JaminanKeamanan,Kestabilan(keawetan)

JaminanMutu

(fungsionalitas)

Membunuh mikroba:Memperpanjang masa kesegaran ~ aman,

Menyebabkan perubahan : Rasa, Warna,

Tekstur, Flavor, Gizi, dll

Ultra HighTemperature

Zona Aseptis

Produk steril dalam

kemasan

Pengisian produk steril kedalam kemasan

steril, dilakukan pada kondisi lingkungan

steril

2. Teknologi UHT

USA, 1989(http://www.ift.org)

“…The most significantfood science innovation of the last 50 years.”

2. Teknologi UHT

1890s: Alat penukar panas tipe Pelat, pertama kali

dipatenkan di Jerman Proses pemanasan (pasteurusasi dan sterilisasi) bisa

dilakukan dengan suhu yang lebih tinggi

2. Teknologi UHT

3. Kecukupan Panas UHT

Malmgren, B, 2011. Aseptic process. External Partners Workshop, Singapore, 10-11 May 2011

1. Definisi Nilai F0

T(oC) LR t (sec) Fo121.1 1.0 180 3135 24.5 2 0.8

T(oC) LR t (sec) Fo121.1 1.0 180 3135 24.5 2 0.8135 24.5 8 3.3140 77.6 3 3.9

Revisi???

Waktu Pengendalian Aliran- kecepatan dan profil laju aliran dalam Holding Tube (HT)

L = panjang holding tubeTho : suhu diujung hilir holding tubeV = kecepatan rata2 aliran

Nilai Fo :• Dipengaruhi oleh aliran bahan HT; (profile & kecepatan

aliran)• Kendalikan pompa :

• Pompa dipasang di bagian hulu sistim pemanasan• Positive displacement pump• Nilai Fo = ditentukan berdasarkan nilai Fo dari the fastest

moving particle• Untuk memastikan t tidak berubah fixed rate pump.• Jika digunakan pompa dengan variable speed

perubahan kecepatan hanya dibisa dilakukan oleh authorized personel yang sudah ditunjuk dan diberikan training memadai.

Holding Tube :

• Posisi HT dibuat miring self draining• HT standar disain saniter (sanitary design);

• pemukaan pipa yang halus• komponen mudah diurai dan dirakit kembali,• kualitas pengelasan (welding) yang baik CIP

• HT dikonstruksi pada area yang kering dan tidak lembab;

• Tekanan di dalam HT perlu dipertahankan tinggi:

menghindari terjadinya proses mendidih/flashing.

• Suhu HT (Tho) dicatat sebagai suhu outlet HT.

2. Definisi Nilai Pemasakan(C-value)

3. Definisi Nilai B*

4. Definisi Nilai C*

Faktor kritis untuk Umur Simpan susu Steril UHT• Colour• Smell• Taste• Texture• Stability

1985 di Italy1990 di Jerman

• Problems of non-sterility of UHT-milk products.

• Caused by the presence of ultra heat resistant bacterial spores belonging to the genus Bacillus.

• Massive non-sterility

mesophilic/thermofilik spores present in theinitial milk might have survived the UHT-treatment.

germinate, multiply

4. Permasalahan Teknologi UHT- Case of Non-Sterility

• Molecular investigations of these sporeformers showed that a new Bacillus species is involved (Klijn et al., 1994),

• Identified as Bacillus sporothermodurans by Petterson et al. (1996) .

• HHRS : Highly Heat-Resistant Spore-former

B. Stearothermophilus: D140-value ~ 0.9 s)

B. Sporothermodurans: D140-value ~ 3.4 - 7.9 s)

Zvalue:

B. Sporothermodurans: 13.1-14.2oC and B. Stearothermophilus: 9.1oC

Factors? Cleaning

"4T" law: the success of CIP depends on:

1. the correct cleaning Time

2. the right Temperature

3. the Turbulence

4. the Titration of cleaning solution

Factors?

Reprocessing of UHT milk.

Waiting time (delay of processing) at warm temperature

4. Permasalahan Teknologi UHT- Case of Gelation

Age gelation of UHT Milk (Kocak, H. R. and Zadow, J. G., 1985, Age gelation of UHT whole milk as in uenced by storage temperature, Aust J Dairy Technol, 40(1): 14–21)

In general, gelation occurs more readily at room temperatures(~20–25°C) than at low (~4°C) and high (~35–40°C)

Gelasi (penggumpalan) pada susu UHT selama penyimpananerat berkaitan dengan reaksi proteolisis.

(i) protease alami pada susu (plasmin) (ii) proteinase yg diproduksi oleh bakteri psikrotrop

(kontaminant) protease ekstraseluler.

Law, B. A., Andrews, A. T. And Sharpe,M. E., 1977, Gelation of ultrahightemperature-sterilized milk by proteinases from a strain of Pseudomonas uorescens isolated from raw milk, J Dairy Res, 44(1): 145–148.

• Tingkat/intensitas pemanasan yang diterima oleh susu dan produk-produk susu laktulosa sebagai indikator.

4. Permasalahan Teknologi UHT- Index of Heating : Lactulose

• Laktulosa secara alami tidak terdapat pada susu segar; terbentuk selama proses pemanasan; sebagai hasil isomerisasi dari laktosa khas pada susu

• The European Union (EU) : indikator untuk menentukan intensitas pemanasan susu, untuk membedakan antara susu pasteurisasi, susu steril dalam wadah, atau pu susu steril-UHT

(EU Milk Hygiene Directive, 1992).

Lactulose contents in milks of different heat-processes:

• PAST=fresh pasteurized milk; • HT PAST=high temperature• pasteurized milk; • IND UHT=indirect UHT-treated• milk; • INJ UHT=direct UHT-treated milk

using an injection system;• INF UHT=direct UHT-treated milk

using an infusion system;• STER=In-container sterilized milk.

() Number of samples per class.

Terimakasih

Email: phariyadi@ipb.ac.id

Web: phariyadi.staff.ipb.ac.id

Notes:

Mudah rusak krn pertumbuhan

mikroba87

4.84.1 3.4 0.7

Laktosa

Protein

Mineral

Susu segar

• Sumber gizi• pH > 4,6• aw > 0.85

• berasal dari ternak

1. Karakteristik produk Kondisi mutu awal

mikroba

Susu segar

SNI 3141 1 2011 Susu Segar

Bozena Malmgren (2013). Dairy Processing: Dairy raw materials, Tetra Pak

mikroba

Susu segar

TPC < 1 x 106

Susu segar Indonesia

Kriteria Mutu bahan baku susu segar (untuk sterilisasi UHT)

The product must be processed to achieve commercial sterility and the container in which the product is enclosed must be hermetically sealed so as to be airtight and to protect the contents of the container against the entry of microorganisms during and after processing.

Berkaitan dengan:

Standard Performansi (USFDA/USDA) STERIL KOMERSIAL:

For a low-acid Produk that receives thermal or other sporicidal lethality processing, that processing must be validated to achieve :

• a probability of 10-9 that there are spores of C. botulinum in a container of the Produk that are capable of growing, or,

• a 12-log10 reduction of C. botulinum, assuming an initial load of 1000 spores per container.

Berkaitan dengan:

Standard Performansi (USFDA/USDA) STERIL KOMERSIAL:

Problem Solving in UHT Technology for Liquid · PDF fileSterilisasi (pemanasan) Retort/...

Documents

Wadah Perpustakaan Bil 6 June 2014

PEMANASAN GLOBAL, EKSPLOITASI SUMBERDAYA PERIKANAN, …

Pemanasan Global

Kd.3.9 Gejala Pemanasan Global

susu tempe

ISLAMIC CONTRACTS IN MUAMALAT: MUA`WADAH …

Wadah Perpustakaan Bil 5 2013

GLOBAL WARMING (PEMANASAN GLOBAL)

PERADILAN GAMPONG SEBAGAI WADAH DALAM …

Pemanasan Global

ADAPTASI DAN MITIGASI PEMANASAN GLOBAL

ppt fisika(Pemanasan Global

[Handout] Sifat Susu

WADAH PERPUSTAKAAN - Brunei Darussalam Library · PDF fileWadah Perpustakaan Bil.11 (November 2017) 1 WADAH PERPUSTAKAAN bruneilibraryassociation.wordpress.com

jurnal susu

Presentation Fispas Susu

STANDARISASI SUHU PEMANASAN PADA PROSES …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/26123/Kusumah... · Dodol susu merupakan makanan yang dibuat dari campuran bahan dasar tepung

ALIYYA - Pemanasan Global - GEO

wadah 33 May 2011

Wadah Perpustakaan Bil 7 2013