Optimasi Proses Thermal: Ulasan Singkat

Proses thermal sebagai metode pengawetan

Teknologi thermal masih menjadi metode yang paling sering digunakan oleh industri pangan dalam usaha untuk meningkatkan shelf-life dari suatu produk pangan.  Proses ini juga seringkali dinyatakan sebagai bottleneck atau pembatas dalam optimasi proses produksi. Oleh karenanya, berbagai penelitian seringkali ditujukan untuk menemukan metode dengan variable terbaik atau sering disebut dengan optimasi proses. 

Teknologi thermal masih menjadi pilihan utama karena kepastian dan kemudahannya dalam proses sterilisasi pangan. Kendati begitu, proses ini termasuk kedalam proses yang memakan banyak energi. Selain itu, penurunan kualitas juga menjadi factor utama dalam pertimbangan menentukan variable proses produksi (Majumdar et al. 2015). Oleh karenanya, proses optimasi umumnya didasari oleh kecukupan panas yang umumnya dinyatakan dengan F0 dan kualitas dari produk yang dihasilkan.

Sterilisasi komersial

Proses thermal umumnya dilakukan untuk menurunkan jumlah mikroba dalam pangan. Pangan berasam rendah dengan aw tinggi umumnya disterilisasi agar dapat disimpan di suhu ruang dalam waktu yang lama. BPOM menyebutkan bahwa pangan dengan pH>4,5 dan aw>8,5 harus melalui sterilisasi komersial agar dapat didistribusikan di suhu ruang. Sterilisasi komerisal sendiri secara sederhana didefinisikan sebagai proses penurunan jumlah mikroba sebanyak 12 log. C. botulinum umumnya digunakan sebagai target sterilisasi karena termasuk bakteri pathogen anaerob obligat yang mampu tumbuh pada pangan yang dikemas hermetis. 

Proses sterilisasi komersial umumnya dilakukan pada suhu 121°C selama 3 menit atau sering disebut F0. Nilai ini merupakan variable untuk menentukan kecukupan panas dari suatu produk pangan. Nilai 3 menit didapat dari nilai D0 atau waktu yang diperlukan pada pemanasan di suhu 121°C untuk menurunkan 1 log mikroba target. C. botulinum memiliki nilai D0 = 0,25 menit, sehingga apabila diperlukan penurunan sebanyak 12 log, didapatkan waktu 3 menit. Menurut U.S. Food and Drug Administration (USFDA), penurunan 12 log berasal dari proses pemanasan pangan yang dapat menurunkan jumlah mikroba hingga memiliki probabilitas hanya 1 dari 10 miliar produk yang dihasilkan yang boleh mengandung mikroba target pada pangan yang memiliki kandungan awal mikroba sebesar 1 x 10^2 CFU/ml. 

Pitarch et al. (2021) menyatakan bahwa terdapat banyak variable yang perlu diperhatikan untuk mendapatkan nilai F0 yang tepat. Variable-variable ini dapat dikelompokkan menjadi dua golongan yakni variable yang dapat dikontrol dan yang tidak dapat dikontrol. Beberapa diantaranya yang dapat dikontrol adalah adalah bentuk atau ukuran kemasan, waktu pemasanas, dan suhu pemanasan. Sedangkan yang tidak bisa atau sulit dikontrol adalah aliran uap panas dalam retort, penetrasi panas, dan juga pergerakan kalor di dalam retort. Oleh karenanya, banyak variable (yang sulit dikontrol) yang memiliki nilai estimasi atau pendekatan dan dianggap tetap selama proses sterilisasi. Hal tersebut juga lah yang seringkali menyebabkan perbedaan antara perhitungan yang bersifat prediksi dengan proses validasi.

Sumber:

Majumdar RK, Dhar B, Roy D, Saha A. 2015. Optimization of process conditions for Rohu fish in curry medium in retortable pouches using instrumental and sensory characteristics. Journal of food science and technology 52(9): 5671–5680. https://doi.org/10.1007/s13197-014-1673-3

Pitarch JL, Vilas, Carlos PC, Palacín CG, Alonso AA. 2021. Optimal operation of thermal processing of canned tuna under product variability. Journal of Food Engineering 304. 110594. 10.1016/j.jfoodeng.2021.110594.