Proses Thermal: Literasi Kecukupan Proses Thermal Guna Menjaga Mutu Pangan
Mahasiswa Pascasarjana Ilmu Pangan IPB
·waktu baca 4 menit
Tulisan dari Nailus Syarifah tidak mewakili pandangan dari redaksi kumparan
PerbesarTren konsumsi masyarakat yang menginginkan makanan bermutu sensori bagus, aman serta bernilai gizi tinggi kian berkembang. Begitu juga dengan produsen yang menginginkan produknya memiliki masa simpan yang lama, berkualitas serta terjaga keamanannya hingga ke tangan konsumen.
Akan menjadi masalah jika pangan yang telah dimasak mengalami penurunan kualitas, baik akibat dari proses pengolahan yang terlalu lama atau panas maupun terlalu sedikit.
Cara yang biasa dilakukan adalah pengawetan termasuk di dalamnya melibatkan proses sterilisasi, pasteurisasi, blancing, dan lain sebagainya. Proses-proses tersebut pada dasarnya melibatkan panas atau suhu tinggi, sehingga biasa disebut sebagai proses thermal.
Proses thermal bertujuan untuk memperpanjang masa simpan maupun meningkatkan keamanan produk dengan cara membunuh mikroorganisme pathogen dan/ menginaktivasi enzim perusak pangan.
Proses thermal juga dapat memperbaiki mutu sensori produk, namun penggunaan suhu yang terlalu tinggi justru menyebabkan penurunan mutu sensori serta kerusakan gizi pada pangan, sehingga diperlukan kecukupan proses thermal agar pangan yang dihasilkan aman dan berkualitas.
Lalu, apa pentingnya mempelajari kecukupan proses thermal?
Dalam artikel ini, akan dibahas mengenai kecukupan proses thermal (kinetika inaktivasi mikroba mencangkup nilai D, Z dan F0) serta referensi penelitian terkait efektivitas proses thermal dalam pangan.
Rumus-Rumus Penting
Model Kinetika untuk Inaktivasi Mikroba (Ramirez et al. 2022)
Kecukupan proses thermal didasari oleh jumlah mikroba akhir yang diinginkan dalam pangan. Jumlah mikroba yang berlebih menyebabkan keracunan maupun kerusakan mutu pangan, sehingga laju inaktivasi mikroba perlu diperhatikan.
Kinetika inaktivasi mikroba merupakan penurunan jumlah mikroba selama proses pemanasan, dan telah dijelaskan pada model reaksi ordo pertama dengan persamaan Arrhenius. Model ini menyatakan jika C adalah jumlah mikroba, maka laju penurunan jumlah mikroba (C) per satuan waktu (-dC/dt) akan berbanding lurus dengan nilai C, sehingga dapat dinyatakan dengan persamaan -dC/dt = Ck, dengan nilai k merupakan konstanta laju reaksi ordo pertama inaktivasi mikroba.
Nilai D dan Z (Tomas, 2022)
Nilai D merupakan waktu yang diperlukan untuk mengurangi populasi mikroorganisme sebesar 1 siklus logaritma pada suhu tertentu. Rumus nilai D = (ln(10)/k0) x e^Ea/RT.
Sedangkan nilai Z merupakan perubahan suhu pemanasan yang menyebabkan perubahan nilai D sebanyak 1 siklus log. Rumus nilai Z = (T2-T1)/log(DT1)-log(DT2) = ΔT/-Δlog(D).
Pentingnya mengetahui nilai F0?
Nilai F0 merupakan faktor sterilisasi yang menggambarkan jumlah panas yang diperlukan untuk mematikan mikroorganisme pathogen yang berpotensi untuk merusak mutu pangan.
Pengetahuan akan F0 penting bagi produsen untuk dapat memastikan produk yang dihasilkan telah melalui proses thermal yang cukup, contohnya untuk membunuh mikroorganisme pathogen seperti Clostridium botulinum, Salmonella, E. coli, dan sebagainya.
Rumus F0 berdasarkan (Chysirichote et al. 2023):
F0 = 10 ^(T-121.1/z), dengan T adalah temperatur (°C), t : waktu (menit) dan nilai z : suhu (missal 10°C untuk Clostridium botulinum).
Sedangkan untuk mengetahui waktu yang dibutuhkan agar tingkat sterilisasi dapat dicapai (B) adalah
B = fh (log jh . ID – log g)
Dimana:
fh : waktu kurva pemanasan untuk melewati 1 siklus log
jh : faktor koreksi
I : perbedaan suhu retort dan suhu produk awal
D : waktu reduksi desimal
g : perbedaan antara retort dan suhu produk pada saat steam-off masing-masing
Contoh, diketahui fh (4 menit) dan j (0,97), suhu awal di titik terdingin saat kaleng disterilisasi (I = 55°C, sehingga (121.1-55)°C = 64.1°C) maka nilai B = 4 (log 64,1-0) = 7,23 menit.
Penelitian Terkait Kecukupan Proses Thermal pada Pangan
Chysirichote et al. (2023), menghitung nilai F0 untuk menghasilkan proses sterilisasi yang baik. Hasilnya, didapatkan nilai F0 = 4 menit dengan indikator tidak ditemukannya bakteri termofilik pada daging ayam dan kalkun. Pada kondisi F0 = 4 menit, warna dan tekstur sesuai dengan yang diinginkan, serta kerusakan nutrisi akibat panas dapat dihindari.
Ramirez et al. (2022) meneliti terkait prediksi furan pada wortel selama proses pengolahan dengan thermal. Suhu yang digunakan berkisar 112-123°C, yang dilakukan pengukuran pada bagian tengah dan permukaan wortel. Hasil penelitian didapatkan nilai F0 = 13 menit, dengan konsentrasi furan sesuai dengan kinetika orde satu (nilai R2>0,960).
Park et al. (2019), meneliti lokasi titik dingin pada jagung. Hasil menunjukkan perbedaan yang signifikan dalam laju pemanasan pada titik dingin antara tiga kelas jagung, dimana kelas C memiliki laju pemanasan tercepat dengan suhu sterilisasi optimal (121,1 °C). Waktu pemanasan yang diperlukan berbeda untuk setiap grade jagung A, B, C secara berurutan yaitu 61, 49, dan 36 menit. Jika (F0 = 5 menit) tetap, maka kualitas jagung antargrade akan berbeda. Apabila waktu pemanasan optimal untuk grade A diterapkan, kualitas jagung pada grade B dan C menjadi terlalu panas, sehingga terjadi penurunan signifikan dalam atribut seperti tekstur, warna, dan sensorik.
Kesimpulan
Kecukupan proses thermal adalah kunci dalam pengolahan produk pangan yang aman dan berkualitas. Pentingnya mengetahui nilai D, Z dan F0 bagi produsen disamping untuk menghitung efek proses thermal dan optimalisasinya, namun juga agar dapat memastikan keamanan dan kualitas produk yang dihasilkan, sehingga kecukupan proses thermal menjadi landasan yang penting dalam industri pangan untuk memenuhi standar keamanan serta mencapai kepuasan konsumen.