ITP530 REKAYASA PROSES PANGAN PROSES PANAS

ITP530 Rekayasa Proses Pangan PROSES PANAS Prof. Purwiyatno Hariyadi, PhD • Departemen D t Ilmu Il dan d T Teknologi k l iP Pangan, F Fateta, t t IPB • Director of Southeast Asian Food & Agricultural Science & Technology (SEAFAST) Center, Bogor Agricultural University, BOGOR, Indonesia • Anggota Institute for Thermal Process Specialist (IFTPS)-USA

ITP530

Purwiyatno Hariyadi [email protected]

“potentially hazardous foods” (PHF) Æ “high risk foods (HRF)

ITP530


Purwiyatno Hariyadi …. [email protected]

1

“Potentially Hazardous Foods” (PHF) (1962/US PHS) A perishable Any i h bl food f d which hi h (i) consists in whole or in part of milk or milk products, eggs, meat, poultry, fish, shellfish, or (ii) other ingredients capable of supporting the rapid and progressive growth of infectious or toxigenic microorganisms. ITP530


FDA 2001 – can’t easily define hazardous foods ~

The FDA’s proposed new definition defines the acceptance criterion for a PHF as being less than a 1 log increase of a pathogen when the food is stored at 24 °C ((75 °F)) for a period p of time that is 1.3 times the shelf life as determined by the manufacturer.

ITP530



2

Australian Food Standards Code 2002 Potentially hazardous foods are foods that meet both b h the h criteria i i below: b l • they might contain the types of foodpoisoning bacteria that need to multiply to large numbers to cause food poisoning; and • the food will allow the food-poisoning bacteria to multiply. ITP530


The following foods are examples of potentially hazardous foods: • raw and cooked meat (including poultry and game) or foods containing raw or cooked meat such as casseroles, curries and lasagne; • smallgoods such as Strasbourg, ham and chicken loaf; • dairy products, for example, milk, custard and dairy-based desserts such as • cheesecakes and custard tarts; • seafood (excluding live seafood) including seafood salad, patties, fish balls, stews • containing seafood and fish stock; ITP530



3

The following foods are examples of potentially hazardous foods: • processed fruits and vegetables vegetables, for example salads and cut melons; • cooked rice and pasta; • foods containing eggs, beans, nuts or other protein-rich foods such as quiche, fresh pasta and soy bean products; and • foods that contain these foods,, for example p sandwiches, rolls and cooked and uncooked pizza. • Australian Food Standards Code 2002


ITP530

Characteristics of potentially hazardous foods: 1 0 85 0.85

aw M

H

L

M

pH

0 4.5

ITP530

10

14 Purwiyatno Hariyadi [email protected]


4

Risk Management Æ Tek Pengolahan 1 0 85 0.85

aw Pengasaman pH-controlled foods (pH controlled)

LAFs

Pengeringan, P i Penggaraman, dll (aw controlled) L

aw-controlled Foods

pH

0 4.5

10


ITP530

Risk Management Æ Tek Pengolahan 1 0 85 0.85

aw Pengasaman (pHMcontrolled)

H

Pengeringan, P i Penggaraman, dll (aw controlled) L

M

PEMANASAN pH

0 4.5

ITP530

10



5

Risk Management Æ Tek Pengolahan

Kasus A Highly PHFs pH > 4.5 dan aw<0.85 pH < 4.5 dan aw>0.85 Proses Panas Æ Pasteurisasi Atau Hot Filling

9 Terkemas/tertutup dengan kedap (hermetis) 9 Awet pada suhu refriferasi Awet pada suhu refriferasi (shelf stable) 9 Harus refrigerasi 9 Contoh : Sari buah, sos tomat, dll Purwiyatno Hariyadi [email protected]

ITP530


Kasus B Highly PHFs pH > 4.5 dan aw>0.85 Proses Panas Æ Pasteurisasi Atau Hot Filling

9 Terkemas/tertutup dengan kedap (hermetis) 9 Hanya beberapa hari pada suhu refrigerasi suhu refrigerasi 9 Harus refrigerasi 9 Contoh : Susu pasteurisasi, daging udang, kepeting, dan hasil laut lainnya

ITP530



6


Kasus C Highly PHFs pH > 4.5 dan aw>0.85 Proses Panas Æ Sterilisasi Komersial

21 CFR 113

9 Terkemas/tertutup dengan kedap (hermetis) 9 Awet pada suhu ruang (shelf p g( stable) 9 Tidak memerlukan refrigerasi 9 Contoh : Sardine, tuna dalam kaleng, susu steril, dll

ITP530


Pengisian dalam Kondisi Panas (Hot Filled Foods)

ITP530



7


• Prinsip : pengawetan dengan menggunakan k kkombinasi bi i teknik t k ik untuk t k memberikan tingkat keamanan yang diinginkan: – – – –

panas pH aw (aktivitas air) Pengawet (senyawa anti mikroba) Purwiyatno Hariyadi [email protected]

ITP530


• • • •

Contoh produk Jem dan Jeli Sirup Saos – Chocolate sauce – Gravies – Sambal; saos tomat

ITP530



8


• Suhu pengisian umumnya 180 F • Pemanasan P yang dib diberikan ik tdk membunuh spora • Pada proses pendinginan pengemas : terbentuk • Penjaminan keamanan pangan memerlukan dukungan teknik pengawetan yang lainnya ITP530


Pengawetan sekunder • pH – Jem – Jeli – pikel

• aw (aktivitas air) – Chocolate sauce – High sugar jams and jellies

ITP530



9

Pengawetan tertier • Senyawa anti-mikroba – – – –

Kalium sorbat Kalsium propionat Natrium bensoat Sulfit

ITP530


…. Setelah dibuka?! • Kapang dan khamir umumnya tidak tumbuh asalkan kondisi anaerobik tetap dipertahankan: kemasan masih tertutup rapat • … Setelah dibuka?! – Umumnya disarankan untuk disimpan dalam lemari es – Penggunaan senyawa anti mikroba (pengawet) mulai berperan untuk memperpanjang masa simpan

ITP530



10

Pasteurisasi

Proses p pasteurisasi ditemukan oleh Louis Pasteur:

PASTEUR

Pembusukan anggur dapat diawetkan dengan pemanasan dibawah titik didih didihnya.


ITP530

Pasteurisasi • Proses panas (umumnya < 100oC) dengan dua tujuan utama : 1 memusnahkan semua sel vegetatif m.o. patogen 1 memperpanjang umur simpan. • M.O. perlu dimusnahkan dalam pasteurisasi : - Mycobacterium tuberculosis : tuberkulosa - Coxiella burnetti : penyebab penyakit demam Q - Samonella, dll - Perlu selalu di “ up date” : ………….>

ITP530

new emerging pathogen Purwiyatno Hariyadi [email protected]


11

Pasteurisasi • Produk pasteurisasi tidak “steril” ........> cepat p mengalami g kebusukan • Perlu dibantu dengan teknik pengawetan lain ........>

pendinginan

........>

pH

........>

“pengawet” pengawet

........>

dll

ITP530


Pasteurisasi Susu • Perlindungan Kesehatan Masyarakat • Menjaga mutu susu • Umur simpan : 7, 10, 14 sampai 16 hari. • Umur simpan tergantung pada kombinasi suhu & waktu pasteurisasi yang digunakan • Pasteurisasi susu minimum : • Berdasarkan pada ketahanan panas bakteri Coxelliae burnettii. • Bakteri patogen pada susu paling tahan panas

ITP530



12

Pasteurisasi Susu

63° C; 30 min., 72° C; 16 sec., atau ekivalen Uji : test phosphatase negatif

ITP530


Pasteurisasi “Susu” Pasteurisasi “frozen dairy dessert mix” (ice cream or ice milk, egg nog): minimum 69° C ; 30 menit; minimum 80° C ; 25 detik; atau kombinasi lain yang di”approved” (misal : 83° C; 16 sec). Pasteurisasi produk berbasis susu(komposisi g ((cream, susu > 10% mf, or added sugar chocolate milk, etc) 66° C; 30 min, 75° C; 16 sec ITP530



13



21 CFR 113

9 Terkemas/tertutup dengan kedap (hermetis) 9 Awet pada suhu ruang (shelf p g( stable) 9 Tidak memerlukan refrigerasi 9 Contoh : Sardine, tuna dalam kaleng, susu steril, dll Purwiyatno Hariyadi [email protected]

ITP530

Risk Management Æ Tek Pengolahan 21 CFR 113


ITP530



14

Perhatian thd KEAMANAN (SAFETY) Æ Focus : Low Acid Canned Foods 21 CFR 113 Low Acid Food : a food, other than alcoholic beverages, where any component of the food has a pH > 4.6 and a aw > 0.85. p


ITP530

Perhatian thd KEAMANAN (SAFETY) Æ Focus : Low Acid Canned Foods 21 CFR 113 Low Acid Canned Food : • • • • •

ITP530

pH > 4.6 Water Activity > 0.85 Thermally processed Hermetically sealed container Non-refrigerated

= COMMERCIALLY STERILE Purwiyatno Hariyadi [email protected]


15

STERIL KOMERSIAL Standard Performansi (USFDA/USDA) : 21 CFR 113 The h product d must be b processedd to achieve hi 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. processing

ITP530


STERIL KOMERSIAL Standard Performansi (USFDA/USDA) : 21 CFR 113 For a low-acid 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 12-log10 log10 reduction of C. C botulinum botulinum, assuming an initial load of ≤ 1000 spores per container.

ITP530



16

STERIL KOMERSIAL Standard Performansi (USFDA/USDA) : 21 CFR 113 • C. botulinum • DBot,250F = 0.21 menit • 12-log10 reduction C. botulinum Æ Fo = 2.52 menit Bagaimana menentukan nilai Fo?

ITP530


Principles of Thermal Processing

Factors Influence the Heat Resistance of Microbial • Species of microorganisms. • Acidity or pH . • Oxygen (some of the spores with high thermal resistance are anaerobic). • Water activity • Food composition

ITP530



17

Principles of Thermal Processing Heat Resistance of Microbial

ITP530



ITP530



18



ITP530

Principles of Thermal Processing D values of microorganisms of importance in heat processing Spores

D 121.1 (min)

B. stearothermophilus C. thermosaccharolyticum D. nigrificans C botulinum – proteolytic C. C. sporogenes B. coagulans

4.0 - 5.0 3.0 - 4.0 2.0 - 3.0 0 1 - 0.23 0.1 0 23 0.1 - 1.5 0.01 - 0.1

ITP530



19


ITP530


Principles of Thermal Processing Perhitungan kecukupan proses sterilisasi komersial

• Lethal Rate (LR)= Lethal value (LV) • Time/Temp. Process & LR • LR Curve for Thermal Process

ITP530



20

Principles of Thermal Processing Perhitungan kecukupan proses sterilisasi komersial 1

LR = LV = 10

T(t) - 121.1 z

= 10

121.1 - T(t) z

T(oC)

T(oF)

LR(z=10oC)

90 95 100 105 110 115 120 121,1 125 129

194 203 212 221 230 239 248 250 257 264

0,000776247 0,002454709 0,007762471 0,024547089 0,077624712 , 0,245470892 0,776247117 1,000000000 2,454708916 6,165950019 Purwiyatno Hariyadi [email protected]

ITP530

Principles of Thermal Processing Perhitungan kecukupan proses sterilisasi komersial 140

Pemanasan pada suhu konstan, 121,1oC

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

121,1 121,1 121,1 121,1 121,1 121,1 121,1 121,1 , 121,1 121,1 121,1 121,1 121,1

ITP530

1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 , 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

100 Suhu u

T(oC) LR(z=10oC)

80 60 40 20 0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12

Waktu

1,2 1,0 0,8 LR

t min t,

120

1 unit sterilisasi 12 unit sterilisasi F0=12

0,6 0,4 0,2 0,0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12



21

Principles of Thermal Processing Perhitungan kecukupan proses sterilisasi komersial 0,0100

t, min

T(oC)

LR(z=10oC)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

0,007762471 0,007762471 0,007762471 0,007762471 0,007762471 0,007762471 0,007762471 0,007762471 0,007762471 0,007762471 0,007762471 0,007762471 0,007762471

0,0080 LR

Pemanasan pada suhu konstan, 100 oC

0,0060 0 0040 0,0040 0,0020 0,0000 0

1 2

3

4 5

6

7 8

9 10 11 12

Waktu

Total sterilitas

= 0.007762x12 unit = 0.10091 unit

hanya 0.00776 x pengaruh letal pada 121.1oC Total letalitas = F0 =??

F0 = Do log

N0

=

N

∫

t

(LR)dt

0

F0 = LR.t Purwiyatno Hariyadi [email protected]

ITP530

Principles of Thermal Processing Perhitungan kecukupan proses sterilisasi komersial Diketahui :

Mikroba A; D0 = 0,21 menit dikehendaki proses 12 D

Pemanasan pada suhu 121.1oC ………> 12(0,21)=2.52 menit Pemanasan pada suhu 100oC Æ 1/LR100C x 2.52 min = 1/0.00776 x 2.52=324.7 min (5.4 jam) Pemanasan pada suhu 129oC Æ 1/LR129C x 2.52 min = 1/6,166 x 2.52=0.408 min (24.5 detik) Pemanasan pada suhu 50oC Æ 1/LR50C x 2.52 min = 1/0. 000000078 x 2.52 = 32307692.31 menit = 747.8 bulan????!!!! Pada prakteknya : Æ efek letal p panas untuk sterilisasi,, umumnya y mulai dianggap gg p nyata y setelah T>90oC Æ Teixeira (1992) : no appreciable lethality at T < 210oF(99oC) Æ suhu produk selama pemanasan tidak konstant …….> T=f(t) Æ Pemanasan produk dilakukan dalam retort Æ pengalengan Æ Pemanasan produk dilakukan dengan HE Æ aseptik Æ suhu produk diukur pada SHP/CP

ITP530



22

Principles of Thermal Processing T(oC)

LR(z=10oC)

0 4 8 12 16 20 24

90 105 120 121 100 70 60

0,000776247 0,024547089 0,776247117 0,977237221 0,007762471 0,000007762 0,000000776

F0 = Do log

N0

=

∫

N

t

(LR)dt

0

140 120 100 80 60 40 20 0 0

4

8

12 waktu

16

20

24

0

4

8

12 Waktu

16

20

24

1,2 1,0 LR

t, min

Suhu (C)

Perhitungan kecukupan proses sterilisasi komersial

0,8 0,6 0,4 02 0,2

Fo = luas area di bawah kurva hubungan antara LR dan t Fo = jumlah area trapesium

Luas trapesium = ⎛⎜ LR1 + LR2 ⎞⎟ Δt 2 ⎝ ⎠

0,0

⎛ 0.776 + 0.977 ⎞ ⎟ (12- 8) = 3.506 A =⎜ 2 ⎝ ⎠ Purwiyatno Hariyadi [email protected]

ITP530

Principles of Thermal Processing Sterilisasi komersial Dalam prakteknya … Beberapa nilai-Fo pangan steril komersial di pasar UK Produk P d k Babyfoods Beans in tomato sauce Peas in brine Carrots Green beans in brine Celery C l Mushrooms in brine Mushrooms in butter Meats in gravy Sliced meat in gravy

ITP530

Uk Ukuran K Kalengs l

babyfood All Up to A2 A2 to A10 All Up to A2 A2 to A10 A2 A1 Up to A1 All Ovals

Fo values l 3-5 4-6 6 6-8 3-4 4-6 6-8 34 3-4 8-10 6-8 12-15 10 Purwiyatno Hariyadi [email protected]


23

Principles of Thermal Processing Sterilisasi komersial di Indonesia?? • Jumlah data terkumpul= 93 (dari 23 FCE) • Kisaran : 1.9 < Fo <148.4 15

UK

14 13 12 11

Frequency

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 3

5

7

9

11

13

3 < Fo < 15

15

17

19

21

23

25

27

29

31

33

35

39

41

43

45

47

49

51

53

55

149

Calculated F Value

ITP530


Principles of Thermal Processing Sterilisasi komersial di Indonesia?? •

Perlu dikembangkan mekanisme pendaftaran FCE di Indonesia??

•

Perlu dikembangkan mekanisme evaluasi untuk pemastian : i.

good manufacturing practices?

ii. Kinerja alat pengolahan/retort? iii. Kecukupan p p panas ((nilai-Fo))?

ITP530



24

Principles of Thermal Processing Sterilisasi komersial di Indonesia?? Indonesia?

15

Optimisi Mutu • Penentuan T-t optimum • Otomatisasi Ot ti i pengendalian d li suhu? h ? • Pelatihan Operator

14 13 12 11

Frequency

10 9 8

Berlebihan?

7 6 5 4 3 2 1 0 3

5

7

9

11

<

13

15

17

19

<

7 Fo 19

21

23

25

27

29

31

33

35

39

41

43

45

47

49

51

53

55

149

Calculated F Value


ITP530

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS - Heat Penetration test Pemanasan kaleng dalam retort

• Prosedur venting • Come up time

Æ TR = f(t) ()

ITP530



25

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS - Heat Penetration test • Tipikal kurva penetrasi panas untuk makanan kaleng dan perubahan suhu retort (TR) selama proses seterilisasi

• Suhu retort di”set” pada 250oF • T untuk mencapai TR : CUT Data diperoleh dari Uji Penetrasi Panas

CUT ITP530

Teixera, 1992. Thermal Process Calculation. Handbook of Food Eng.


INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS - Heat Penetration test Cold Point

ITP530



26

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS - Heat Penetration test • Tipikal kurva penetrasi panas untuk makanan kaleng dan perubahan suhu retort (TR) selama proses seterilisasi

• Suhu retort di”set” pada 250oF • T untuk mencapai TR : CUT Data diperoleh dari Uji Penetrasi Panas

CUT ITP530



INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS - Heat Penetration test Tipikal data penetrasi panas : hubungan antara suhu produk (SHP) dan waktu pemanasan


ITP530



27

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS Teixera, 1992. Thermal Process Calculation. Handbook of Food Eng.

ITP530


INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS Teixera, 1992. Thermal Process Calculation. Handbook of Food Eng.

ITP530



28

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS 1000 2. Metoda Formula Persamaan perubahan suhu selama proses pemanasan : T - TR Ti - TR T-Tm

-

=e

=

Ti-Tm

hA ρCpV

TR-Tp

t

100

= e-kt

TP-TR Ti-TR

= exp -(αt/L2)

10

TR-TP TR-Ti

= exp -(k)t

Log(TR-TP)=Log(TR-Ti)-

k t (2,303)

1

t


ITP530

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS Contoh : suhu 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125

25 25,6 28,1 32,8 39,6 48,7 58 1 58,1 67,7 75,9 82,9 88,8 93,8 97,8 101,2 103,6 105,4 107,1 108,2 109,2 109,9 110,6 111,1 111,4 111,7 112 112,2

ITP530

TR-T 90 89,4 86,9 82,2 75,4 66,3 56 9 56,9 47,3 39,1 32,1 26,2 21,2 17,2 13,8 11,4 9,6 7,9 6,8 5,8 5,1 4,4 3,9 3,6 3,3 3 2,8

1000

T R -T (T R = 1 1 5 C )

waktu

100

10

1 0

50

100

150

waktu Purwiyatno Hariyadi [email protected]


29

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS Putar 180o 1000 waktu 100

50

0

100

1

10

10

1

100 0

50

100

TR-T (TR=115C)

TR-T (TR=115C)

150

150

waktu 1000

ITP530


INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS METODE FORMULA : Plot Data Penetrasi panas untuk suhu retort (Tr)= 250oF

ITP530



30

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS Istilah/notasi pada proses termal : CUT B Pt

fh j jI

come up time; yaitu waktu dari mulai uap dinyalakan sampai retort mencapai suhu proses. waktu proses dalam menit jika suhu retort langsung mencapaii TR ……………> CUT = 0 waktu proses yang dihitung oleh operator retort (operator processing time), yaitu sama dengan B dikurangi 0.42 CUT (waktu proses dihitung sejak termometer menunjukkan suhu retort yang dikehendaki sampai mulai proses pendinginan) waktu dalam menit yang dibutuhkan kurva pemanasan untuk melewati satu siklus faktor lag waktu sebelum kurva pemanasan menjadi lurus, atau j = jI/I suhu awal semu diambil pada titik potong kurva pemanasan dengan waktu 0 menit yang sebenarnya (waktu 0 menit ini besarnya sama dengan 0.58 x CUT)

ITP530


INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS Istilah/notasi pada proses termal : g

perbedaan suhu retort dengan produk di dalam kaleng pada akhir proses termal

TR suhu retort yang di “set” set dan dipertahankan pada saat proses termal Ti

suhu awal produk

I

perbedaan suhu retort dengan suhu awal produk (TR-Ti)

F0 jumlah menit yang dibutuhkan untuk memusnahkan sejumlah bakteri pada suhu 250oF Fi

jumlah menit pada suhu TR yang ekivaleng dengan 1 menit pada suhu 250oF ………> Fi = 10(250-TR)/z

U

Waktu pada TR ekivalen dengan F0 U = FiF0

ITP530



31

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS CONTOH Formula Ball : B = fh (log jI - log g) B = waktu proses (menit) jika suhu h retort langsung l mencapaii TR (waktu proses jika CUT = 0) I =? = TR-Ti = 250-150=100oF jI = ? = 135oF fh = ? = 51 menit g=? = lihat kurva!!!

ITP530


INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS Penentuan nilai g??? g:

unaccomplished temperature difference at the end of a specified heating time (TR-T TPe), ) dimana di Tpe = suhu h di akhir khi proses

Kita ingin menentukan waktu proses ……….> tidak diketahui T pe g = f(D, Z, F0, fh dan TR) Secara pperhitungan g + empiris p ………..> nilai g telah ditabulasikan (Tabel + Diagram : hubungan fh/U dan log g, pada berbagai nilai z, jc)

ITP530



32

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS Penentuan nilai g???

ITP530


INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS Penentuan nilai g???

ITP530



33

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS Rangkuman Dari kurva penetrasi panas : - Tentukan fh - Buat garis vertikal di t=0.6 CUT - Tentukan jjI (baca ( di sumbu kanan Y)) - (hitung/tentukan j Æ j = jI/I Æ I = RT - IT


ITP530

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS Rangkuman Dari kurva penetrasi panas : - Tentukan fh - Buat garis vertikal di t=0.6 CUT ( di sumbu kanan Y)) - Tentukan jjI (baca - (hitung/tentukan j Æ j = jI/I Æ I = RT - IT

Kasus 1 Menentukan nilai Fo; jika diketahui B ........hitung log g = log jI – (B/fh) ...... .dengan diketahui log g Æ cari fh/U ...... .hitung Fi = 10(250-TR)/z Æ Fo = fh/[(fh/U)Fi]

ITP530



34

INTRODUCTION TO PROCESS CALCULATIONS Rangkuman Dari kurva penetrasi panas : - Tentukan fh - Buat garis vertikal di t=0.6 CUT - Tentukan jjI (baca ( di sumbu kanan Y)) - (hitung/tentukan j Æ j = jI/I Æ I = RT - IT

Kasus 2 Menentukan nilai B; jika dikehendaki nilai Fo ...... .hitung Fi = 10(250-TR)/z ....... hitung fh/U = fh/(Fo*Fi) ...... .dengan diketahui fh/U Æ cari log g Æ B= fh(log jI – log g)

ITP530


KECUKUPAN PROSES PANAS DALAM SISTEM KONTINYU Dipengaruhi oleh: • Pemanasan/pendinginan terjadi pada HX • Kecukupan panas utamanya dihitung di Holding Tube • Karakteristik fluida (Newtonian/nonNewtonian) • Ada tidaknya particulate • Karakteristik aliran fluida dalam pipa: • Dimensi pipa (diameter, (diameter panjang pipa) • Densitas fluida • Viskositas • Kecepatan aliran fluida dalam pipa ITP530



35

KECUKUPAN PROSES PANAS DALAM SISTEM KONTINYU Positive Displ. Pump

Sumber Uap Panas

SSHE

Produk Mentah

Holding Tube

FDA: Perhitungan awal kecukupan panas; didasarkan pada pemanasan dalam Holding Tube

SSHE Produk Steril

Tho

Sumber Air Dingin Purwiyatno Hariyadi [email protected]

ITP530

KECUKUPAN PROSES PANAS DALAM SISTEM KONTINYU t min

F= 10

Tho = L=

ITP530

⎡ 250 − Tho ⎤ ⎢ ⎥ Z ⎣ ⎦

1

= 10

⎡ 250 − Tho ⎤ ⎢ ⎥ Z ⎣ ⎦

L 2v

Suhu pada Holding Tube (diukur pada “outlet”) Panjang j g Holding g Tube



36

KECUKUPAN PROSES PANAS DALAM SISTEM KONTINYU ... ilustrasi 140oC

0

40

Diketahui:

50

75 Waktu (detik)

D121.1 = 1 menit Z = 10oC

Cek: Apakah kondisi sterisasi komersial telah tercapai? (Proses 12 D) Purwiyatno Hariyadi [email protected]

ITP530

KECUKUPAN PROSES PANAS DALAM SISTEM KONTINYU ... ilustrasi F=

t min ⎛ 121.1 − Tho ⎞ ⎟ 10⎜ Z ⎝ ⎠

F=

10 dt = 776.2 dt = 12.9 menit ⎛ 121.1- 140 ⎞ 10⎜ ⎟ 10 ⎝ ⎠

Proses 12 D → Fo = 12 D121.1 F0 = 12 menit ∴ Sterilisasi komersial telah tercapai

ITP530



37

SISTEM KONTINYU ...

Umumnya digunakan pada sistem Proses Aseptis


ITP530

Prinsip Proses Aseptis ... Ilustrasi SUSU

Zona Aseptis p Pengisian

SUSU steril kedalam kemasan steril, dilakukan pada kondisi lingkungan steril

ITP530

SUSU steril dalam kemasan



38

Prinsip Proses Aseptis : A. Proses sterilisasinya Æ suhu (T).

(1) Definisi Nilai F0

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

ITP530



(2) Definisi Nilai z


ITP530



39


(3) Definisi Nilai Pemasakan (C-value)


ITP530



(4) Definisi Nilai B*


ITP530



40


(5) Definisi Nilai C*


ITP530



ITP530



41


ITP530


Prinsip Proses Aseptis : A. Proses sterilisasinya Æ Waktu (t). Waktu Æ Pengendalian Aliran - kecepatan dan profil laju aliran dalam Holding Tube (HT)

ITP530



42

Prinsip Proses Aseptis : A. Proses sterilisasinya Æ Waktu (t). Waktu Æ Pengendalian Aliran - kecepatan dan profil laju aliran dalam HT


ITP530

Prinsip Proses Aseptis : A. Proses sterilisasinya Æ Waktu (t). Waktu Æ Pengendalian Aliran - kecepatan dan profil laju aliran dalam HT ⎡ F o = ⎢10 ⎣

T ho − 121 Z

⎤ ⎥ t min ⎦

⎡ F o = ⎢10 ⎣

T ho − 121 Z

⎤⎛ L ⎞ ⎟ ⎥⎜ ⎦ ⎝ 2V ⎠

L = panjang holding tube Tho : suhu diujung hilir holding tube V = kecepatan rata2 aliran

ITP530



43

Prinsip Proses Aseptis : A. Proses sterilisasinya Æ Waktu (t). Waktu Æ Pengendalian Aliran - kecepatan dan profil laju aliran dalam HT 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 Æ fixed rate pump. • Jika digunakan pompa dengan variable speed Æ perubahan kecepatan hanya dibisa dilakukan oleh authorized personel yang sudah ditunjuk dan diberikan training memadai.

ITP530


Prinsip Proses Aseptis : A. Proses sterilisasinya Æ Waktu (t). Waktu Æ Pengendalian Aliran - kecepatan dan profil laju aliran dalam HT Holding Tube : • Posisi HT dibuat miring Æ self draining • HT Æ standar disain saniter (sanitary design); • pemukaan pipa yang halus • komponen mudah diurai dan dirakit kembali, • kualitas pengelasan (welding) yang baik Æ CIP • HT dikonstruksi pada area yang kering dan tidak lembab; • Tekanan di dalam HT perlu dipertahankan tinggi: Æ menghindari terjadinya proses mendidih/flashing. • Suhu HT (Tho) dicatat sebagai suhu outlet HT.

ITP530



44

Prinsip Proses Aseptis : B. Kondisi kemasan dan Proses Sterilisasinya.

ITP530


Prinsip Proses Aseptis : B. Kondisi kemasan dan Proses Sterilisasinya. • Mutu dan tingkat sanitasi bahan pengemas • Pananganan bahan pengemas (transportasi, penyimpanan dan instalasinya pada mesin pengemas) pengemas). • Sterilisasi pengemas : • Sterilisasi menggunakan cairan dan/atau uap H2O2 • UV • Irradiasi, • dll

ITP530



45

Prinsip Proses Aseptis : B. Kondisi kemasan dan Proses Sterilisasinya. • Contoh :


ITP530

Prinsip Proses Aseptis : B. Kondisi kemasan dan Proses Sterilisasinya. • Contoh : Faktor Kritis untuk memastikan sterilitas bahan pengemas*)

Only “Performance Criteria” is specified*) • 4+ Log Reduction of Bacillus subtilis • 6 Log Reduction of Clostridium botulinum *)Ref

: Guido, 2011. Aseptic Filling. External Partners Workshop, Singapore, 10-11 May 2011

ITP530



46

Prinsip Proses Aseptis : C. Zona Aseptis dan Proses Sterilisasinya.

ITP530


Prinsip Proses Aseptis : C. Zona Aseptis dan Proses Sterilisasinya. • Zona aseptis: area steril dimana proses pengisian produk steril kedalam kemasan steril akan dilakukan.

US-FDA “Everything Entering the Aseptic Zone Must Be Sterile” • Must reach the condition of commercial sterility before production start-up • Must to M t be b maintained i t i d in i such h conditions diti t preventt recontamination during the whole production period

ITP530



47


Dua (2) Tipe Zona Aseptis : (a) “Laminar flow bench” : Terbuka, sterilitas dijaga dengan pola aliran udara steril secara kontinyu (b) “Isolator” : tertutup, ada batas fisik, dan strilitas dijaga dengan udara steril (overpressure)


ITP530


“Laminar flow bench”

ITP530

“Isolator” Purwiyatno Hariyadi [email protected]


48


• Keseluruhan area atau zona aseptis perlu disterilkan • Sterilan yang sering digunakan adalah uap panas dan/atau H2O2 (“peroxide mist”) • Sebelum p penyemprotan y p H2O2Æ seluruh p permukaan dipanaskan lebih dahulu. • Setelah penyemprotan H2O2 ,Æ penyemprotan udara kering (steril) panas (280-360°C).

• Harus dipastikan kondisi steril tetap terpelihara dengan baik selama proses berlangsung Æ tekanan positip. Purwiyatno Hariyadi [email protected]

ITP530

Prinsip Proses Aseptis : C. Zona Aseptis dan Proses Sterilisasinya. • Zona aseptis: area steril dimana proses pengisian produk steril kedalam kemasan steril akan dilakukan. Contoh: Faktor kritis untuk menjaga sterilitas zona aseptis*)

*)Ref

: Guido, 2011. Aseptic Filling. External Partners Workshop, Singapore, 10-11 May 2011

ITP530



49

Prinsip Proses Aseptis : D. Sanitasi seluruh peralatan


ITP530

Prinsip Proses Aseptis : D. Sanitasi seluruh peralatan CIP Æ empat (4) T: • Time; waktu atau lama pembersihan yang tepat; kontak antara permukaan dengan larutan pembersih;

• Temperature; suhu yang tepat ; sesuai dengan larutan pembersih dan sanitaiser;

• Turbulence, aliran larutan pembersih yang tepat; sehingga bisa memberikan turbulensi Æ efek pembersihan baik;

• Titration;

konsentrasi larutan pembersih;Æ effek sanitasi yang tepat.

ITP530



50

Prinsip Proses Aseptis : D. Sanitasi seluruh peralatan Æ Pentingnya desain saniter (sanitary design

Efektivitas pembersihan juga sangat ditentukan dengan kondisi dan kualitas permukaan peralatan; • Prinsip-prinsip disain saniter; termasuk untuk: • sistim pemipaan, • HX • Tanks • Valving • Pump • Pengelasan (welding) untuk memastikan “cleanability”

ITP530


Thank You ITP530



51

ITP530 REKAYASA PROSES PANGAN PROSES PANAS

Recommend Documents