Teknologi Ekstrusi Produk Pangan

TEKNOLOGI EKSTRUSI UNTUK PRODUK PANGAN

 

Ananda Rahma Ayu Bidari, Arlinda Putri Permata Delly, Juhariyah,

Dedin Finatsiyatull Rosida*)

Program Studi Teknologi Pangan

Fakultas Teknik UPN “Veteran” Jawa Timur

Jl. Raya Rungkut Madya, Gunung Anyar, Surabaya

*)Email: dedinbahrudin@gmail.com

Ekstrusi adalah proses pencampuran, pemasakan, pengadonan, penghancuran, pencetakan, dan pembentukan yang berkelanjutan yang melibatkan panas dan energi mekanik dengan tekanan yang tinggi. Proses ekstrusi dapat berlangsung selama 5 – 10 detik dengan penggunaan suhu antara 200 - 300℃ (High Temperature Short Time methode) cocok untuk bahan baku tinggi pati seperti biji sereal dengan kandungan air sekitar 14-15%. Tekanan dalam ekstruder berfungsi mengendalikan bentuk, menjaga air dalam kondisi cair yang sangat panas, dan meningkatkan pengadukan. Tekanan yang digunakan bervariasi antara 15 sampai lebih dari 200 atm.

Pengolahan dengan ekstrusi mempunyai beberapa tujuan seperti menghasilkan karakteristik produk yang lebih bervariasi (bentuk, tekstur, warna, dan penampakan), energi dan biaya yang dibutuhkan lebih rendah, menghasilkan produk pangan yang bersifat stabil dan bebas dari kontaminasi mikroba sehingga dapat disimpan lama, dan penurunan kadar senyawa anti gizi selama ekstrusi sehingga produk pangan yang dihasilkan lebih aman dan bergizi. Prinsip dasar dari ekstrusi yaitu pembentukan granula kecil makanan atau partikel bubuk menjadi potongan besar. Proses ekstrusi diawali dengan masuknya bahan ke dalam hopper. Kemudian bahan akan berada diantara ulir putar dan barrel serta mengalami proses pemanasan. Bahan kemudian ditekan dengan die sehingga dihasilkan ekstrudat dengan bentuk tertentu. Proses pemasakan akan mengakibatkan semua bahan tercampur dan memicu terjadinya reaksi kimia akibat tingkat pemotongan yang tinggi serta kondisi temperatur dalam ulir. Beberapa pengolah membagi proses pengolahan ekstrusi menjadi tiga tahap yaitu pra ekstrusi, ekstrusi dan tahap setelah ekstrusi (post-extrusion).

Ekstrusi terbagi menjadi 2 jenis, yaitu ekstrusi panas dan ekstrusi dingin. Pada ekstrusi panas bahan dipanaskan di dalam ekstrusi suhu tinggi dengan barrel yang diberi jaket uap air (steam-jacket) atau ulir yang dipanaskan. Pada beberapa jenis elemen pemanas, induksi listrik digunakan untuk memanaskan barrel secara langsung. Panas juga diproduksi dari gesekan akibat gerakan ulir dan bagian dalam barrel. Sedangkan pada ekstrusi dingin, produk diekstrusi tanpa pemasakan bahan, namun tetap menyebabkan pengembangan. Ekstruder mempunyai ulir yang dioperasikan pada kecepatan rendah di dalam barrel sehingga gesekan bahan rendah dan tidak menyebabkan kenaikan suhu. Ekstrusi ini digunakan untuk memproduksi pasta, hot dog, dan jenis-jenis permen tertentu.

Macam - macam ekstruder terdiri dari Ekstruder Ulir Tunggal (Single Screw Extruder) dan Ekstruder Ulir Ganda (Twin Screw Extruder). Pada ekstruder ulir tunggal, gaya untuk menggerakkan bahan berasal dari pengaruh dua gesekan, yang pertama adalah gesekan yang diperoleh dari ulir dan bahan sedangkan yang kedua adalah gesekan antara dinding barrel ekstruder dan bahan. Berbeda dengan ekstrusi ulir ganda, dua ulir yang paralel ditempatkan dalam barrel berbentuk angka 8. Jarak ulir yang diatur rapat akan mengakibatkan bahan bergerak di antara ulir dan barrel dalam ruang yang berbentuk C. Sebagai hasilnya bahan akan terhindar dari aliran balik (negatif) ke arah bahan masuk, tetapi digerakkan pada arah positif yaitu menuju die tempat bahan keluar. Secara umum, proses ekstrusi baik pada jenis ulir tunggal maupun ganda dibagi menjadi 3 zona, yaitu feeding, kneading, dan cooking.

Selama proses ekstrusi terjadi reaksi-reaksi yang menyebabkan terjadinya perubahan komponen gizi pada produk yang dihasilkan. Fenomena utama yang terjadi pada karbohidrat selama proses ekstrusi adalah proses gelatinisasi pati. Energi (panas) yang dihasilkan oleh proses ekstrusi, dengan keberadaan air, akan menyebabkan granula pati akan mengalami pengembangan (membesar ukurannya; swelling). Selanjutnya terjadi perubahan terhadap protein, dimana protein akan mengalami proses denaturasi selama proses ekstrusi. Tekanan dan suhu tinggi ekstruder akan memecah ikatan intramolekul protein sehingga terjadi denaturasi. Perubahan juga terjadi pada komponen lemak, pengaruh lemak pada mutu produk ekstrudat berkaitan dengan pengaruh lemak pada proses gelatinisasi pati. Pada umumnya, lemak akan meningkatkan suhu gelatinisasi pati. Karena itu, pada kondisi proses ekstrusi tertentu, kandungan lemak akan menurunkan rasio pengembangan.

Keteraturan snack jagung tertinggi diperoleh pada kecepatan putar 300 rpm dan suhu 160℃. Peningkatan suhu ekstrusi dan kecepatan sekrup dapat mengatur kondisi untuk gelatinisasi pati yang tepat apabila terjadi penurunan kuantitas air dan viskositas adonan yang sesuai. Selain itu, kecepatan sekrup dan suhu ekstrusi yang semakin tinggi dapat meningkatkan kandungan total polifenol dan aktivitas antioksidan karena pengaruh polimerisasi asam fenolik.

Pada produk mie jagung diperoleh dari formula kadar air tepung 70 persen, suhu ekstrusi 90°C (single screw extruder) dan menggunakan kecepatan ulir 130 rpm, yang menghasilkan mie jagung dengan karakteristik kekerasan (hardness) 3039,79 gf, kelengketan (stickiness) -116,2 gf, elongasi 318,68%, dan cooking loss 4,56%. Kecepatan ulir tampak memberikan kontribusi besar terhadap kualitas akhir mie, terutama nilai cooking loss. Jika kecepatan terlalu rendah, adonan belum mendapatkan tekanan yang cukup untuk membentuk massa yang kompak sehingga mi akan mudah larut saat direbus. Sebaliknya, kecepatan yang terlalu tinggi menyebabkan gelatinisasi pati di dalam barrel berlangsung tidak sempurna.

Reference:

Estiasih, T, dan Ahmadi. 2009. Teknologi Pengolahan Pangan. Jakarta. PT Bumi Aksara.

Herawati, H., Kusnandar, F., Adawiyah, D. R., dan Budijanto, S. 2013. Teknologi Proses Pembentukan Butiran Beras Artifisial Instan dengan Metode Ekstrusi. Jurnal Pangan, 22(4): 317-328.

Lindriati, T., & Handayani, S. 2018. Teknologi Ekstrusi dalam Pengolahan Pangan. Caremedia Communication. Gresik

Muhandri, T. 2012. Mekanisme Proses Pembuatan Mie Berbahan Baku Jagung. Buletin Teknologi Pasca Panen. 8 (2) : 71-79.

Moscicki, L. 2011. Extrusion-Cooking Techniques. Wiley-VCH : Germany

Pęksa, A., Kita, A., Carbonell-Barrachina, A. A., Miedzianka, J., Kolniak-Ostek, J., Tajner-Czopek, A., & Drożdż, W. 2016. Sensory attributes and physicochemical features of corn snacks as affected by different flour types and extrusion conditions. LWT-Food Science and Technology, 72, 26-36.

Pratama, R. I. 2007. Kajian Mengenai Prinsip-Prinsip Dasar Teknologi Ekstrusi Untuk Bahan Makanan dan Beberapa Aplikasinya Pada Hasil Perikanan. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Padjadjaran.

Shodiq, F. 2020. Analisis Temperatur Pada Proses Extruding Pelet Apung. Skripsi. Universitas Medan Area, Medan.