“Allahumma tawwi umurana fi ta’atika wa ta’ati rasulika waj’alna min ibadikas salihina”

Posts tagged “pembuatan es krim

PEMBUATAN ES KRIM

PEMBUATAN ES KRIM

Es krim dapat didefinisikan sebagai makanan beku yang dibuat dari produk susu (dairy) dan dikombinasikan dengan pemberi rasa (flavor) dan pemanis (sweetener) (David, 1994). Menurut Standar Nasional Indonesia, es krim adalah sejenis makanan semi padat yang dibuat dengan cara pembekuan tepung es krim atau campuran susu, lemak hewani maupun nabati, gula, dan dengan atau tanpa bahan makanan lain yang diizinkan. Campuran bahan es krim diaduk ketika didinginkan untuk mencegah pembentukan Kristal es yang besar. Secara tradisional, penurunan temperatur campuran dilakukan dengan cara mencelupkan campuran ke dalam campuran es dan garam.

Secara umum, komposisi bahan-bahan pembuat es krim adalah sebagai berikut: 10-16% lemak susu (milkfat), 9-12% padatan susu bukan lemak (milk solids-non-fat, MSNF), 12-16% pemanis, 0,2-0,5% penstabil (stabilizer) dan pengemulsi (emulsifier), dan 55-64% air. (Pearson, 1980)

Berdasarkan komposisinya, es krim terbagi menjadi empat kategori, yaitu kategori ekonomi (economy brand), kategori standar (standard brand), kategori premium (premium brand), dan kategori super premium (super premium brand) (Person, 1980). Perbedaan komposisi yang mendasari pembagian kategori dapat dilihat pada Tabel 2.

1. Bahan baku pembuatan es krim

Hampir semua es krim diproduksi dari campuran produk susu (dairy);berupa susu, krim, maupun padatan lemaknya; minyak sayur atau mentega, pemanis, penstabil, dan pengemulsi. Pemberi/penguat rasa (flavor), pewarna (color), dan bahan lain dapat ditambahkan pada tahap akhir proses produksi. (Person, 1980)

Pada umumnya, campuran tersebut hanya membentuk 50% dari volume akhir es krim, sisanya merupakan udara yang dicampurkan pada proses whipping. (Person, 1980)

Tabel Perbedaan Komposisi Jenis-Jenis Es Krim

Komposisi Jenis Es Krim
Ekonomi Standar Premium Super Premium
Kandungan Lemak ≤ 10% 10% – 12% 12% – 15% 15% – 18%
Total Padatan ≤ 36% 36% – 38% 38% – 40% ≥ 40%
Overrun ≥ 120% 100% – 120% 60% – 90% 25% – 40%
Biaya Produksi Relatif  rendah Rata-rata Di atas rata-rata tinggi

1.1 Air

Air merupakan komponen terbesar dalam campuran es krim, berfungsi sebagai pelarut bahan-bahan lain dalam campuran. Komposisi air dalam campuran bahan es krim umumnya berkisar 55-64%. (Person, 1980)

1.2 Milk Solids-Non-Fat (MSNF)

MSNF merupakan bahan baku es krim yang mengandung laktosa, kasein, whey protein, dan mineral. MSNF merupakan bahan penting dalam pembuatan es krim. Fungsi MSNF dalam es krim adalah sebagai berikut:

1)  Kehadiran protein dalam MSNF dapat meningkatkan tekstur es krim dan mampu mempertahankan tekstur es krim agar tidak snowy dan flaky pada overrun tinggi

2)  Memberi bentuk dan membuat tidak kenyal pada produk akhir

Bahan yang termasuk ke dalam kategori ini adalah laktosa (karbohidrat), cassein dan whey (protein) dan mineral. Fungsi protein dalam es krim adalah memperbaiki pengembangan struktur termasuk proses pembentukan emulsi, sifat ”whipping”, kemampuan untuk menahan air sehingga meningkatkan kekentalan dan menurunkan pembentukan kristal es. Mineral dalam bentuk garam seperti sodium citrate dan disodium phosphate berguna dalam memberikan efek ”basah” pada es krim. Sementara garam mineral yang lain seperti calsium phosphate memberikan efek ”kering” pada es krim.

Walaupun memiliki banyak kegunaan, penggunaan MSNF harus dibatasi karena dapat menghilangkan aroma dari beberapa campuran bahan es krim dan MSNF memiliki kandungan laktosa yang tinggi. Kelebihan laktosa pada campuran es krim dapat menyebabkan cacat tekstur es krim menjadi kasar akibat dari adanya kristal laktosa yang terbentuk ke luar campuran. Selain itu, kelebihan laktosa juga dapat menurunkan titik beku produk akhir. Penggunaan MSNF secara umum berkisar antara 9-12%, bergantung pada jenis produk.

Sumber MSNF untuk kualitas produk yang tinggi berasal dari susu skim konsentrat dan bubuk susu skim pemanasan rendah proses spray (spray process low heat skim milk powder). Sumber lain yang digunakan adalah susu skim, susu skim terkondensasi beku (frozen condensed skimmed milk), bubuk buttermilk atau buttermilk terkondensasi, susu terkondensasi, dan whey kering atau whey terkondensasi.

Saat ini penggunaan susu skim bubuk atau skim terkondensasi telah banyak digantikan dengan berbagai jenis susu bubuk pengganti yang merupakan campuran dari konsentrat whey protein, kasein, dan bubuk whey. Kandungan protein dalam bubuk pengganti ini lebih kecil dibandingkan dengan bubuk skim, berkisar antara 20-25% sehingga memilki harga yang lebih murah. Campuran ini juga memiliki komposisi whey protein dan kasein yang tepat untuk menghasilkan kinerja yang baik dalam membuat campuran es krim.

1.3 Susu (milk fat)

Lemak susu dalam campuran es krim memiliki fungsi sebagai berikut:

1)  Meningkatkan cita rasa pada es krim

2)  Menghasilkan tekstur lembut pada eskrim

3)  Membantu dalam memberikan bentuk pada es krim

4)  Membantu dalam pemberian sifat leleh yang baik pada es krim

5)  Membantu dalam melumasi freezer barrel pada saat produksi (campuran non-fat sangat kasar untuk peralatan pendinginan)

Seperti halnya MSNF, penggunaan lemak susu juga harus dibatasi karena dapat menghalangi kemampuan whipping dari campuran es krim. Selain itu, lemak susu yang berlebihan dapat menghasilkan rasa gurih yang berlebihan pada es krim sehingga dapat menurunkan konsumsi. Harga lemak susu relatif tinggi sehingga dapat meningkatkan biaya produksi apabila penggunaannya berlebihan. Kelemahan lain pada penggunaan lemak susu berlebih adalah nilai kalori campuran es krim yang meningkat.

Sumber lemak susu untuk menghasilkan produk es krim dengan cita rasa dan kelezatan tinggi adalah susu segar. Sumber lain yang biasa digunakan adalah mentega dan lemak susu anhidrat.

Lima hal yang perlu diperhatikan dalam memilih sumber lemak susu adalah struktur Kristal lemaknya, laju kristalisasi lemak pada temperatur yang berubah-ubah, profil pelelehan lemak (terutama temperatur pendinginan dan pembekuan), kandungan trigliserida yang mudah meleleh, dan rasa dan kemurnian minyaknya. Kandungan lemak susu pada es krim pada umumnya berkisar antara 10-16%.

Fungsi lemak susu dalam es krim adalah memperkaya cita rasa. Di samping itu, juga mempunyai peran dalam menciptakan tekstur yang lembut. Peran yang tak kalah pentingnya adalah memberikan “body” dan karakteristik pelumeran yang baik. Dalam proses industri, juga memberikan efek pelumasan pada wadah. Hal ini berlawanan dengan sifat bahan non lemak dalam produk es krim, yang cenderung keras dalam peralatan pembeku.

Pembatasan penggunaan lemak susu karena beberapa alasan. Pertama, pertimbangan harga. Kedua, kalori yang tinggi. Tiga, pembatasan kekayaan cita rasa yang berlebihan. Karena berbagai alasan itulah kadang-kadang krim diganti dengan mentega (butter) atau minyak mentega (butter oil atau anhydrous milk fat). Malah pada beberapa produk diganti dengan lemak yang bukan berasal dari susu, seperti penggunaan santan kelapa misalnya.

1.4 Pemanis (sweetener)

Es krim yang manis pada umumnya didambakan oleh setiap orang yang memakannya. Oleh karena itu, pemanis biasanya ditambahkan pada campuran es krim sebanyak 12-16%-berat. Pemanis akan melembutkan tekstur, meningkatkan kecocokan pada es krim, memperkaya rasa, dan biasanya merupakan sumber termurah dari padatan es krim. Kegunaan lain dari pemanis adalah berperan pada penurunan titik beku sehingga pada temperatur yang sangat rendah, masih terdapat air yang tidak membeku. Tanpa adanya air yang tidak beku tersebut, maka es krim akan menjadi sangat keras dan sangat sulit untuk disendok.

Sukrosa merupakan sumber pemanis yang paling banyak digunakan karena memberi rasa yang kuat. Penggunaan sukrosa telah banyak digantikan dengan gula jagung (corn syrup) karena dapat lebih memperkokoh bentuk es krim dan meningkatkan shelf-life.

1.5 Pemantap (stabilizer)

Penstabil merupakan senyawa, biasanya getah polisakarida makanan, yang ditambahkan untuk menambah viskositas campuran dan fasa tak beku es krim. Tanpa adanya penstabil, es krim akan menjadi kasar dan proses pembentukan kristal es akan menjadi sangat cepat.

Selain itu, penstabil juga berfungsi untuk mencegah terjadinya proses heat shock, yaitu proses pelelehan dan pembekuan pada es krim yang terjadi selama distribusi sehingga menyebabkan es krim menjadi bersifat es (icy). Disebabkan oleh karena berfungsi sebagai menaikkan viskositas, penggunaan penstabil harus dibatasi agar tidak memberikan viskositas yang terlalu tinngi pada campuran es krim. Jumlah penstabil yang ditambahkan biasanya berkisar 0,2%-0,5%-berat

Beberapa jenis penstabil yang banyak digunakan adalah:

1)  Locust Bean Gum: Serat yang dapat larut yang berasal dari endosperma tumbuhan kacang yang biasa tumbuh di Afrika.

2)  Guar Gum: diperoleh dari endosperma kacang tanaman Guar, termasuk dalam keluarga Leguminoceae yang tumbuh di India.

3)  Carboxymethil Cellulose (CMC): berasal dari sebagian besar bahan tanaman atau selulosa kayu yang diolah secara kimia agar dapat larut dalam air.

4)  Xanthan Gum: diproduksi dalam medium kultur cair oleh Xanthaomonas campestris sebagai eksopolisakarida.

5)  Sodium Alginate: Merupakan ekstak rumput laut

6)  Karagenan: Merupakan ekstrak Irish Moss atau jenis alga merah lain

Tiap-tiap penstabil memiliki karakteristik yang bebeda-beda. Biasanya, dua atau lebih jenis penstabil dicampurkan dalam penggunaannya untuk memberikan sifat yang lebih sinergis satu dengan yang lainnya dan meningkatkan efektivitas secara menyeluruh. Sebagai contoh, guar gum lebih larut dibandingkan dengan  locust bean  gum  pada temperatur rendah sehingga banyak digunakan pada sistem pasteurisasi HTST. Karagenan tidak pernah digunakan sebagai penstabil utama, namun sebagai penstabil sekunder yang berfungsi untuk mencegah pengendapan whey dari campuran sebagai efek dari pnstabil yang lain.

Gelatin, protein yang berasal hewan, yang dapat digunaka sebagai penstabil pada es krim, namun penggunaannya saat ini telah banyak digantikan oleh polisakarida dari tumbuh-tumbuhan karena harganya yang relatif murah. (Person, 1980)

1.6 Pengemulsi (Emulsifier)

Pengemulsi adalah senyawa yang ditambahkan pada campuran es krim untuk menghasilkan struktur lemak dan kebutuhan distribusi udara yang tepat sehingga menghasilkan karakteristik leleh yang baik dan lembut. Pengemulsi terdiri dari bagian hidrofil dan lipofil yang terpisah pada permukaan pertemuan antara minyak dan air yang menyebabkan turunnya tegangan permukaan antara minyak dan air dalam emulsi sehingga disperse lemak dapat berlangsung dengan baik.

Pengemulsi asli pada es krim adalah kuning telur, namun yang paling banyak digunakan sekarang ini adalah mono- dan digliserida yang berasal dari hidrolisis parsial lemak hewani maupun minyak nabati. Pengemulsi lain yang banyak digunakan adalah polisorbat 80 yang merupakan sorbitan ester yang mengandung glukosa alcohol (sorbitol) yang terikat pada asam lemak dan asam oleat dan ditambahkan dengan oksietilen untuk meningkatkan kelarutan dalam air. (Person, 1980)

Pengemulsi lain yang dapat digunakan adalah mentega susu dan gliserol ester. Jumlah penstabil dan pengemulsi kurang dari 1,5%-berat campuran es krim. Keduanya harus telah diteliti secara mendalam dan mendapat keterangan Generally Recognized as Safe (GRAS) sebelum digunakan sebagai bahan campuran es krim.

1.7 Pewarna

Merupakan senyawa yang ditambahkan pada campuran es krim untuk memberikan warna tertentu dan membuat penampilan lebih menarik. Jenis yang banyak digunakan adalah Tartazine, Sunset Yellow, Brilliant Blue, dan Carmoisine)

1.8 Pemberi Rasa (Flavor)

Pemberi rasa ditambahkan pada campuran es krim untuk memberikan rasa tertentu. Bahan pemberi rasa yang banyak digunakan adalah vanilla, coklat, perasa buatan, sari buah, kacang, dan lain-lain.

1.9 Bahan Pelengkap

Bahan-bahan pelengkap ditambahkan untuk menambah penampilan luar dan memperkaya rasa. Bahan pelengkap yang banyak digunakan adalah cokelat, permen, biskuit, kacang, dan buah

2. Proses Pembuatan Es Krim

Proses pembuatan es krim terbagi menjadi beberapa tahapan proses, yaitu pencampuran (mixing), pasteurisasi (pasteurization) dan homogenisasi (homogenization), penuaan (ageing), pembekuan (freezing), pengisian (filling), pengerasan (hardening).

2.1 Pencampuran (Mixing)

Pada tahap ini, semua bahan dasar dicampur di dalam tangki berpengaduk. Tangki yang digunakan biasanya berbahan baja tahan karat (stainless steel). Pada proses pencampuran ini, bahan baku cairan dimasukkan langsung ke dalam tangki melalui pipa yang terhubung langsung dengan tangki sedangkan bahan baku padatan dimasukkan ke dalam tangki melalui mulut tangki. Pencampuran memerlukan agitasi yang keras agar semua bahan dapat bercampur dengan baik, oleh karena itu biasanya digunakan pengaduk dengan kecepatan tinggi.

Proses pencampuran pada pabrik es krim dilakukan secara partaian. Pada tahap ini, seluruh bahan baku dimasukkan ke dalam tangki pencampur kemudian diaduk. Terdapat dua buah tangki pengaduk berkapasitas dua ton terbuat dari bahan baja anti karat (stainless steel) dan memiliki pengaduk berjenis propeller.

Semakin lama pengadukan pada proses pencampuran, campuran yang dihasilkan menjadi semakin homogen namun temperatur dan viskositas menjadi semakin menurun sehingga sulit untuk dipompakan menuju proses pasteurisasi. Oleh karena itu, waktu pengadukan pada proses pencampuran dibatasi. Proses pencampuran dari mulai memasukkan bahan baku hingga pemompaan ke proses pasteurisasi menggunakan waktu selama 20 menit. Tangki pencampur harus dibersihkan terlebih dahulu untuk penggunaan memproduksi campuran yang berbeda jenis dan warna.

Proses memasukkan bahan baku ke dalam tangki pencampur terdiri dari dua cara yaitu secara manual dan secara otomatis. Bahan baku yang dimasukkan secara manual biasanya berupa bahan baku padat, sedangkan yang dimasukkan secara otomatis berupa cair yang terhubungkan langsung melalui pipa ke dalam tangki pencampur. Memasukkan bahan baku ke dalam tangki pengaduk secara berurutan sesuai dengan urutan tertentu. Urutan bahan baku yang dimasukkan ke dalam tangki pencampur adalah air, gula pasir, bahan susu, racikan, gula sirup, minyak nabati, dan terakhir adalah rework. Fungsi dari adanya urutan bahan baku dijelaskan  pada uraian berikut ini yang diurutkan dari bahan yang dimasukkan lebih dahulu:

1)     Air

Air dimasukkan pertama kali ke dalam tangki pencampur. Air digunakan untuk melarutkan semua bahan baku. Temperatur air yang masuk ke dalam tangki berkisar antara 80-85oC untuk memudahakan pelarutan bahan baku. Air dimasukkan ke dalam tangki secara otomatis melalui pipa yang terhubung langsung ke dalam tangki. Mula-mula, air yang dikeluarkan tidak merupakan seluruh jumlah air yang digunakan untuk melarutkan bahan baku, tapi disisakan sebagian untuk membersihkan campuran yang masih tersisa setelah campuran dipompakan menuju proses pasteurisasi.

2)     Gula Pasir

Setelah jumlah air yang dimasukkan ke dalam tangki pengaduk mencapai jumlah yang diinginkan, bahan yang kemudian dimasukkan ke dalam tangki pengaduk adalah gula pasir. Penambahan gula pasir sebelum penambahan bahan susu adalah untuk menurunkan temperatur air sehingga tidak terjadi kerusakan nutrien pada susu berupa pemecahan protein. Akibat penambahan gula tersebut, temperatur air turun hingga mencapai 75-80oC.

3)     Bahan Susu

Yang termasuk bahan susu adalah susu skim dan bubuk whey. Penambahan susu pada temperatur air 75-80oC bertujuan agar tidak terjadi penggumpalan, lebih mudah larut, dan dapat membunuh sebagian bakteri yang terdapat pada susu (jika ada).

4)     Racikan

Racikan terdiri dari bahan-bahan pengemulsi dan pemantap. Racikan dimasukkan secara sedikit dmi sedikit agar terjadi pencampuran yang baik dan mencegah terjadinya penggumpalan.

5)     Gula Sirup

Gula sirup merupakan bahan cair sehingga penambahannya ke dalam tangki dilakukan secara otomatis melalui pipa. Gula sirup yang masuk ke dalam tangki bertemperatur 45-50oC.

6)     Minyak Nabati

Seperti halnya gula sirup dan air, minyak nabati juga ditambahkan ke dalam tangki secara otomatik. Minyak nabati yang ditambahkan bertemperatur 40-45oC. Selain dengan cara otomatis, penambahan minyak nabati juga dilakukan secara manual pada pembuatan campuran tertentu sebagai pelarut bahan tambahan seperti kalsium.

7)     Rework

Rework adalah material yang dihasilkan dari beberapa tahapan pada proses. Penggunaan rework dibatasi hanya 10%-berat untuk jenis ice cream dan 15% untuk jenis water ice.

 2.2  Pasteurisasi (Pasteurization)

Setelah terbentuk campuran es krim (mix), campuran es krim kemudian dipasteurisasi. Pasteurisasi merupakan titik control biologik (biological control point) pada system yang bertujuan untuk menghancurkan bakteri-bakteri patogen pada campuran. Selain itu, pasteurisasi juga dapat mengurangi jumlah spoilage bacteria. Pasteurisasi memerlukan pemanasan dan pendinginan. Temperatur minimal untuk melaksanakan pasteurisasi bergantung pada waktu yang dibutuhkan untuk melakukan pasteurisasi.

Pasteurisasi terbagi menjadi dua metode, yaitu metode partaian dan kontinu. Pada metode partaian, campuran dipanaskan dalam sebuah tangki hingga mencapai temperatur minimal 69oC dan dipertahankan selama 30 menit (Marshall, 2003). Setelah dipanaskan dan dipertahankan temperaturnya, campuran kemudian didinginkan hingga temperatur 4oC atau kurang. Metode partaian biasa disebut low-temperatur long-time (LTLT).

Proses pasteurisasi dan homogenisasi dilakukan dengan menggunakan rangkaian alat balance tank, plate heat exchanger (PHE), homogenizer, dan holding tube. Keluaran campuran dari tangki pencampur dipompakan menuju balance tank yang berfungsi untuk menjaga laju alir campuran konstan. Temperatur campuran keluar dari balance tank sama dengan temperatur campuran keluaran tangki pencampur.

PHE terdiri dari bagian regenerasi, pemanasan, dan pendinginan. Mula-mula campuran masuk ke dalam bagian regenerasi. Pada bagian ini, terjadi perpindahan panas antara campuran dari balance tank dengan campuran dari homogenizer yang memiliki temperatur lebih tinggi. Adanya bagian regenrasi ini dapat menghemat kebutuhan energi hingga 90%.

Campuran kemudian dialirkan ke bagian pemanasan. pemanasan dilakukan oleh air bertemperatur 90-95oC yang sebelumnya dipanaskan oleh kukus. Temperatur keluaran campuran setelah pemanasan adalah berkisar antara 80-85oC. Setelah dipanaskan, campuran kemudian dialirkan ke luar PHE menuju homogenizer.

Proses homogenisasi dilaksanakan pada homogenizer. Campuran diberi tekanan tinggi mecapai 100-150 bar untuk ice cream dan 50-75 bar untuk water ice untuk memecah butiran lemak hingga berdiameter 1µm sehingga terbentuk campuran bertekstur halus dan homogen. Setelah homogenisasi, campuran memasuki tahap pasteurisasi di dalam holding tube.

Waktu tempuh campuran melewati holding tube adalah 80oC dan temperatur campuran dijaga tetap 80-85oC. Pasteurisasi berlangsung saat campuran melewati holding tube secara turbulen dan temperatur yang dijaga selama 20 detik sepanjang jarak tempuhnya di dalam holding tube. Dari holding tube, campuran masuk kembali ke PHE ke bagian regenerasi.

Regenerasi dapat menghemat hingga 90% energi yang dibutuhkan untuk memansakan dan mendinginkan campuran. Setelah melepaskan panasnya kepada campuran yang lebih dingin, campuran kemudian masuk ke dalam bagian pendinginan.

Pendinginan pada PHE ini terdiri dari dua tahap. Pertama pendinginan dengan air kemudian dilanjutkan dengan pendinginan menggunakan glikol. Temperatur akhir setelah pendinginan dengan glikol diharapkan mencapai 4oC sebelum dipompakan menuju tangki penuaan.

Metode pasteurisasi yang paling banyak digunakan pada industri es krim adalah secara kontinu atau yang biasa disebut high-temperatur short-time (HTST). HTST dilaksanakan pada sebuah alat penukar panas yang disebut plate heat exchanger (PHE). PHE terdiri dari bagian pemanasan (heating), regenerasi (regeneration), dan pendinginan (cooling). Adanya bagian regenerasi dapat menghemat kebutuhan pemanas dan pendingin hingga 90%. Temperatur dan waktu minimum yang dibutuhkan pada metode HTST adalah 80oC selama 25 detik.

2.3 Homogenisasi (homogenization)

Homogenisasi bertujuan untuk menurunkan ukuran partikel lemak dari susu atau krim hingga mencapai ukuran kurang dari 1µm sehingga memperbesar luas area permukaan. Sebelum homogenisasi, campuran harus telah dipanaskan terlebih dahulu agar berada dalam fasa cair ketika homogenisasi karena pada fasa cair, efisiensi homogenisasi akan lebih besar dan penghancuran gumpalan lemaknya menjadi lebih mudah.

2.4 Penuaan (ageing)

Setelah mengalami proses pasteurisasi dan homogenisasi, campuran kemudian dimasukkan ke dalam tangki penuaan. Temperatur campuran pada saat keluar dari PHE adalah 4oC, yang diharapkan, kemudian langsung dimasukkan ke dalam tangki penuaan dan dijaga temperaturnya tetap pada 4oC atau kurang selama minimal 2 jam (Pearson, 1980). Beberapa tujuan dari proses penuaan ini adalah:

1)  Meningkatkan kualitas whip dan tekstur lembut dari campuran

2)  Membuat protein dan pemantap terhidrasi

3)  Mengkristalkan lemak sehingga lemak dapat menyatu

4)  Mengurangi jumlah panas yang dibutuhkan untuk dibuang pada saat pembekuan

2.5 Pembekuan (freezing)

Pada pembekuan, air dalam campuran dibekukan menjadi Kristal-kristal es untuk menghasilkan tekstur yang agak keras. Proses penambahan udara ke dalam campuran dilakukan pada tahap pendinginan ini. Jumlah udara yang ditambahkan menentukan tekstur es krim yang dihasilkan. Pebekuan dapat dilakukan secara partaian maupun kontinu. (Marshall, 2003)

Pembekuan secara partaian meliputi memasukan campuran es krim ke dalam sebuah silinder yang memiliki sebuah dasher dengan mata pisau pengikir. Dasher berputar-putar di dalam silinder sehingga udara dapat tergabung ke dalam campuran, gumpalan lemak menjadi teraduk, dan kristal-kristal es yang terbentuk pada dinding dalam silinder terkikis oleh mata pisau pada dasher. Viskositas campuran es krim meningkat karena air membeku membentuk padatan es. Gelembung udara terperangkap pada campuran yang viskos tersebut sehingga meningkatkan volum dan membentuk overrun. Overrun adalah persentase pertambahan volume es krim yang dihasilkan dibandingkan dengan volume campuran yang digunakan untuk memproduksi es krim tersebut. Maksimum overrun yang diperbolehkan sebesar 100%, namun overrun sebesar itu sulit dicapai oleh pembekuan secara partaian. Kapasitas yang dapat dicapai dengan menggunakan proses parataian ini adalah antara 1 L hingga 40 L. (Marshall, 2003)

Hampir seluruh proses pembekuan es krim pada industri dilakukan secara kontinu. Kapasitasnya berkisar antara 100 hingga 3000 L per jam per freezer. Freezer yang digunakan biasanya didinginkan dengan refrigerant amoniak. Pada pembekuan kontinu ini, es krim dibekukan hingga temperatur -5oC s.d. -7oC (Marshall, 2003). Beberapa kelebihan pembekuan secara kontinu dbandingkan dengan parataian adalah volume pendinginan per pendingin lebih besar, tekstur produk akhir yang dihasilkan biasanya lebih lembut, penambahan udara ke dalam campuran dapat diatur sehingga overrun dapat diatur sehingga dapat mencapai overrun yang diinginkan, peralatan lain untuk proses dapat diletakkan setelah keluaran dari freezer, dan es krim dapat lebih mudah dibentuk

2.6 Pengisian (filing)

Campuran es krim yang keluar dari freezer setelah pembekuan memiliki temperatur -5oC s.d. -7oC dan masih sedikit lunak. Setelah keluar dari freezer, campuran es krim diberi isian (topping) berupa buah, coklat, atau kacang sebelum kemudian dikemas.

2.7 Pengerasan (hardening)

Setelah bahan-bahan tambahan telah diisikan ke dalam campuran es krim, campuran kemudian dikeraskan pada temperatur -30oC s.d. -40oC. Pada tahapan ini, hampir seluruh sisa air pada campuran membeku. Pengerasan terdiri dari pembekuan diam dengan membekukan campuran di dalam sebuah freezer, pembekuan temperatur rendah hingga -40oC secara konveksi menggunakan terowongan beku dan secara konduksi menggunakan pelat-pelat pembeku (plate freezers).

2.8 Pencetakan dan Pengerasan

Setelah beku, campuran kemudian dialirkan ke mesin untuk mencetak es krim sesuai dengan jenis es krim yang akan dibuat. Mesin pencetak es krim di pabrik Wall’s IC terdiri dari tiga jenis tipe mesin yaitu moulded stick machine, extrusion machine, dan direct filling machine.

1)     Moulded Stick Machine

Campuran dari freezer yang masuk ke mesin jenis ini ditampung di dalam sebuah hopper campuran. Dari hopper, campuran kemudian dituangkan ke dalam cetakan yang direndam di dalam larutan air garam, disebut dengan larutan Brine (CaCl2), bertemperatur -25oC s.d. -30oC yang didinginkan memakai amoniak. Kemudian cetakan tersebut berputar dan selama perputaran tersebut, campuran di dalam cetakan diberi stik menggunakan stick inserter dan terjadi pengerasan pada campuran. Setelah keras, kemudian cetakan direndam di dalam larutan Brine hangat, bertemperatur 25-30oC, dan diangkat untuk dilepaskan dari cetakan. Setelah lepas dari cetakan, beberapa jenis es krim diberi lapisan tambahan berupa saus coklat atau bahan lainnya. Setelah itu, es krim dilepaskan di atas kemasan plastic untuk dikemas.

2)     Extrusion Machine

Es krim setengah beku dari freezer dicetak di dalam extruder nozzle kemudian diberi stik dan dipotong menggunakan kawat panas berbahan baja tahan karat. Potongan es krim ditampung pada pelat-pelat yang berjalan di atas conveyor dan dapat menampung potongan es sebanyak tiga buah tiap pelat. Pelat-pelat tersebut kemudian berjalan masuk ke dalam terowongan pengerasan (hardening tunnel) yang bertemperatur -40oC s.d. -45oC. Es krim yang keluar dari terowongan bertemperatur -20oC, telah mengeras, dan menempel pada pelat. Untuk melepaskan es krim dari pelat, pelat dipukul menggunakan pemukul sejenis palu. Setelah lepas, potongan es krim kemudian diangkat dan dicelupkan ke dalam larutan cokelat, untuk es krim tertentu. Setelah itu dilepaskan di atas pembungkus plastik.

3)     Direct Filling Machine

Campuran yang keluar dari freezer kemudian ditampung dalam filler kemudian campuran tersebut langsung diisikan kepada tempat es krim berupa cup atau cone yang berjalan di atas conveyor belt. Setelah terisi dengan campuran es krim, cup dan cone tersebut diberi tutup dengan menggunakan lid inserter kemudian dijalankan menuju terowongan pengerasan. Setelah keluar dari terowongan, es krim dimasukkan ke dalam kemasan kardus untuk dipak.

2.9 Pembungkusan dan Palletizing

Setelah dicetak pada tiap mesin, kemudian es krim dibungkus dengan bungkus plastik dan dipak dalam kemasan karton. Setelah dipak dalam kemasan karton, es krim diletakkan di atas conveyor belt dan dijalankan menuju ruang palletizing untuk mengelompokkan pak-pak es krim atau mengepak ulang es krim.

2.10 Penyimpanan

Dari ruang palletizing, kemudian es krim dibawa ke ruang penyimpanan dingin yang bertemperatur -18oC dan disimpan untuk kemudian didistribusikan. Es krim yang disimpan di dalam ruang penyimpanan dingin dapat bertahan hingga satu tahun.


ES KRIM

Es Krim
1.1 Definisi Es Krim
Es krim yaitu produk susu beku berbentuk susu padat yang dibuat dari campuran susu, gula, bahan pemantap, baha penyedap rasa serta aroma dengan atau tanpa penambahan bahan makanan lainnya (bahan pengemulsi dan pewarna) dan dikemas dalam plastik atau karton khusus (Eckles et. al., 1980). Adapun komposisinya disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 Komposisi es krim
Komposisi
Jumlah (%)
Lemak
10.0-12.0
Protein
3.8-4.5
Karbohidrat
20.0-21.0
Air
62.0-64.0
Total Padatan
36.0-38.0
Stabilizer
0.2-0.5
Emulsifier
0-0.3
Mineral
0.8
Sumber: Walstra and James (1984)
Menurut Goff (2000) es krim dapat pula dibagi berdasarkan jenis yang terdapat secara umum di pasaran. Pembagian ini biasanya digunakan bagi kalangan industri. Jenis-jenis tersebut dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Pembagian es krim berdasarkan jenis di pasaran
Karakteristik
Economy
Brands
Standard
Brands
Premium
Brands
Super Premium Brands
Kandungan lemak
Min. 10%
10-12%
12-15%
15-18%
Total solid
Min. 36%
36-38%
38-40%
>40%
Overrun
Maks. 120%
100-120%
60-90%
25-50%
Biaya
Rendah
Menengah
Mahal
Tinggi
Sumber: Goff (2000)
2 Bahan Penyusun Es Krim
Menurut Eckles et al. (1980) bahan penyusun es krim ialah lemak, padatan bukan lemak, pemanis,stabilizer atau emulsifier dan bahan flavor. Fungsi bahan penyusun tersebut adalah sebagai berikut:
2.1 Lemak
Fungsi penambahan lemak pada pembuatan es krim adalah memberikan rasa creamy serta berperan dalam pembentukan globula lemak dan turut mempengaruhi besar kecilnya pembentukan kristal. Selain itu menurut Goff (2000) lemak sangat penting dalam memberikan body es krim yang baik dan meningkatkan karakteristik kehalusan tekstur.
2.2 Padatan Susu Bukan Lemak
Campbell and Marshall (1975) menyatakan bahwa bagian terbanyak dari bahan padatan susu bukan lemak adalah laktosa ata susu skim, protein dan garam mineral. Laktosa memberi rasa manis dan menurunkan titik beku. Protein berfungsi menambah nilai nutrisi, memperbaiki cita rasa, membantu pembuihan, pengikatan air dan membantu produk es krim yang lembut.
2.3 Pemanis
Pemanis yang dapat digunakan dalam pembuatan es krim adalah sukrosa, gula bit, sirup jagung ataupun bahan pemanis lainnya yang diperbolehkan. Sukrosa atau gula komersial merupakan bahan pemanis yang sering digunakan. Tujuan pemberian pemanis ialah memberikan kekentalan dan cara termurah untuk mencapai total solid yang diinginkan sehingga dapat memperbaiki body dan tekstur frozen
dessert serta menurunkan titik beku (Walstra and James, 1984).
2.4 Stabilizer (Penstabil)
Penstabil atau yang biasanya disebut dengan stabilizer merupakan suatu kelompok dari senyawa dan biasanya stabilizer yang digunakan adalah golongan gum polisakarida. Stabilizer akan bertnggung jawab untuk menambah viskositas dalam campuran fase tidak beku dari es krim (Goff, 2000). Menurut Furia (1968) beberapa fungsi utama dari stabilizer ialah:
  1. Mengatur pembentukan dan ukuran dari kristal es selama pembekuan dan penyimpanan, mencegah pertumbuhan kristal es yang kasar dan grainy.
  2. Mencegah penyebaran atau distribusi yang tak merata dari lemak solid yang lain.
  3. Mencegah pelelehan yang berlebih, bertanggung jawab terhadap bentuk body, kelembutan dan kesegaran.
Macam-macam stabilizer yang dapat ditambahkan dalam pembuatan es krim selain gelatin adalah agar, sodium alginat, gum acacia, gum karaya, guar gum, locust bean gum, karagenan, carboxymethyl cellulose(CMC), dan lain-lain (Marshal and Arbuckle, 1996).
2.5
Emulsifier (Pengemulsi)
Emulsifier digunakan untuk menghasilkn adonan yang merata, memperhalus tekstur dan meratakan distribusi udara di dalam struktur es krim (Arbuckle, 1977). Paling sedikit sepertiga kuning telur terdiri dari lemak, tetapi yang menyebabkan daya emulsifier yang sangat kuat adalah kandungan lesitin yang terdapat dalam kompleks lesitin-protein (Winarno, 1997). Padatan kuning telur mempengaruhi tekstur, hampir tidak mempengaruhi titik beku dan meningkatkan kemampuan mengembang karena kompleks lesitin-protein (Arbuckle, 1977). Kuning telur mengandung lesitin yang dapat berfungsi sebagai pengemulsi yaitu bahan yang dapat menstabilkan emulsi. Emulsi yang stabil adalah suatu dispersi yang tidak mudah menjadi pengendapan bahan-bahan terlarut, dengan demikian emulsifier dapat mempengaruhi daya larut suatu bahan (Friberg and Larsson, 1997).
2.6 Pewarna dan Perasa
Pewarna adalah bahan yang digunakan untuk mengatur bau memperbaiki diskolorasi makanan atau perubahan warna selama proses atau penyimpanan. Berbagai pewarna alami tersedia dan digunakan untuk melakukan fungsi-fungsi tersebut. Karatenoid adalah jenis yang paling luas digunakan, diikuti oleh pigmen bit merah dan karamel warna coklat. Jumlah pewarna sintetik yang diijinkan adalah sedikit. Warna kuning dan merah merupakan yang paling banyak digunakan. Produk-produk makanan yang sering diwarnai adalah permen (confection), minuman ringan, dessert powders, sereal, es krim dan produk-produk susu. Zat perasa adalah senyawa-senyawa yang meningkatkan aroma dari komoditi makanan, walaupun zat ini sendiri dalam konsentrasi penggunaannya tidak memiliki bau atau rasa yang khusus. Efek dari zat ini, tampak nyata pada kesan-kesan seperti rasa/feelings, volume, body atau kesegaran/freshness(khususnya pada makanan-makanan yang diproses menggunakan panas) dari aroma dan juga oleh kecepatan penerimaan aroma atau time factor potentiator (Belitz and Groosch, 1987)
3 Proses Pembuatan Es Krim
Menurut Desrosier (1977) tahapan yang dilakukan dalam pembuatan es krim yaitu pencampuran, pasteurisasi, homogenisasi, aging dan pembekuan.
3.1    Pencampuran
Prosedur yang biasa dilakukan dalam mencampurkan baha-bahan es krim yaitu dengan mencampurkan cair krim, susu atau produk susu cair yang lain dalam wadah untuk pasteurisasi. Semua bahan harus tercampur merata sebelum suhu pasteurisasi tercapai (Desrosier, 1977). Campuran bahan yang akan ibekukan menjadi es krim disebut ICM (Idris, 1992).
3.2 Pasteurisasi
Pasteurisasi merupakan proses untuk mengurangi jumlah mikroba pembusuk dan patogen yang tidak tahan panas dengan menggunakan suhu 79oC selama 25 detik. Proses ini juga membantu menghidrasi beberapa komponen seperti protein dan penstabil (Goff, 2000). Adapun suhu pasteurisasi yang sering digunakan dalam pembuatan es krim dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3 Suhu, waktu dan metode pasteurisasi campuran es krim
Metode
Waktu
Suhu (oC/oF)
Low Temperature Low Time (LTLT)
30 menit
69/155
High Temperature Short Time (HTST)
25 detik
80/175
High Heat Short Time (HHST)
1-3 detik
90/194
Ultra High Temperature (UHT)
2-40 detik
135/275
Sumber: Marshal and Arbuckle (1996)
3.3 Homogenisasi
Proses homogenisasi untuk memcah ukuran globula-globula lemak yang akan menghasilkan tingkat dispersi lemak yang tinggi (Webb et al., 1980). Keuntungan homogenisasi adalah mengaduk semua bahan secara merata, memecah dan menyebar globula lemak, membuat tekstur lebih mengembang dan dapat menghasilkan produk yang lebih homogen (Desrosier, 1977).
3.4 Aging 
Menurut Eckles et al. (1980) aging merupakan suatu proses pendinginan campuran yang telah dihomogenisasi pada suhu di bawah 5oC selama antara 4 sampai 24 jam. Waktu aging selama 24 jam memberikan hasil yang terbaik pada industri skala kecil. Hal ini menyediakan waktu bagi lemak untuk menjadi dingin dan mengkristal serta menghidrasi protein dan polisakarida sepenuhnya. Selain itu kristalisasi lemak, adsorpsi protein, stabilizer dan emulsifier dalam globula lemak membutuhkan waktu beberapa jam terutama jika gelatin ditambahkan sebagai stabilizer.
3.5 Pembekuan 
Menurut Potter (1986) proses pembekuan yang cepat disertai pemasukan udara berfungsi untuk membentuk cairan dan memasukkan udara ke dalam campuran es krim sehingga dihasilkan overrun. Proses pembekuan ini disertai dengan pengocokan yang berfungsi untuk membekukan cairan dan memasukkanudara ke daam ICM sehingga dapat mengembang (Desrosier, 1977).
4 Mutu Es Krim
Es krim dikatakan bermutu tinggi apabila berkadar lemak tinggi, manis, berbody halus (Idris, 1992). Komposisi bahan yang digunakan dalam pembuatan es krim sangat menentukan mutu es krim.
Tabel 4 Mutu es krim menurut Standart Industri Indonesia (SII) no. 1617 Th. 1985
Zat Bahan
Standar
Lemak (%)
Minimum 8.0
Padatan susu bukan lemak (%)
Minimum 6-15
Gula (%)
Minimum 12
Bahan tambahan:
  • Pemantap, Pengemulsi
  • Zat warna
  • Pemanis buatan
Sesuai dengan SK. Dep. Kes. RI no. 235/Men. Kes./per/IV/79
Jumlah bakteri
Negatif
Logam-logam berbahaya:
  • Cu, Zn, Pb, Mg
  • Arsen
tidak terdapat
tidak terdapat
4.1 Overrun
Overrun pada pembuatan es krim adalah pengembangan volume yaitu kenaikkan volume antara sebelum dan sesudah proses pembekuan (Hadiwiyoto,1983). Pada dasarnya overrun merupakan jumlah peningkatan volume es krim yang disebabkan oleh masuknya udara pada pengocokan selama proses pembekuan (Lampert, 1965).
Overrun es krim berkisar antara 60-100%. Es krim yang baik secara umum mempunyai overrun 80% dengan kadar lemak 12-14% (Harper and Hall, 1976). Bennion (1980) meyatakan bahwa es krim yang diproduksi pabrik mempunyai overrun 70-80%, sedangkan untuk industri rumah tangga biasanya mencapai 35-50%.
4.2 Kecepatan meleleh
Es krim yang berkualitas tinggi agak tahan terhadap pelelehan pada saat dihidangkan pada suhu kamar (Nelson and Trout, 1965). Kecepatan meleleh es krim secara umum dipengaruhi oleh stabilizeremulsifier, keseimbangan gula dan bahan-bahan susu serta kondisi pembuatan dan penyimpanan yang dapat menyebabkan kerusakan protein (Campbell and Marshall, 1965).
4.3    Mutu Organoleptik
Hasil pengolahan bahan pangan harus sesuai dengan apa yang oleh konsumen. Kesukaan ini dapat menyangkut sifat-sifat bahan pangan dan penilaiannya mengandalkan indera (Kartika dkk., 1987). Menurut Winarno (1997), informasi tentang suka dan tidak suka, preferensi dan keperluan konsumen untuk bisa menerima dapat diperoleh dengan menggunakan metode pengujian yang berorientasi pada konsumen dari panelis sensoris yang tidak terlatih. Pada pengujian konsumen yang benar, orang yang digunakan sebagai panelis harus diperoleh secara acak dan populasi targetnya harus representatif agar diperoleh informasi tentang sikap dan preferensi konsumen.
4.4    Tekstur
Faktor-faktor yang mempengaruhi tekstur es krim adalah ukuran, bentuk dan distribusi dari kristal es dan partikel lainnya yang membentuk body es krim (Barraquia, 1978). Tekstur es krim yang disukai adalah halus, ditunjukkan oleh kelembutan seperti beludru dan terasa lembut di mulut (Webb et al., 1980). Tekstur yang lembut pada es krim sangat dipengaruhi oleh komposisi campuran, pengolahan dan penyimpanan (Campbell and Marshall, 1975).
4.5    Rasa
Rasa sebagian besar bahan pangan biasanya tidak stabil yaitu dapat mengalami perubahan selama penaganan dan pengolahan, selain itu perubahan tekstur dan viskositas bahan pangan dapat memberikan rasa (Winarno dkk., 1984). Rasa sangat dipengaruhi oleh bahan-bahan dalam ICM. Cacat pada rasa dapat disebabkan oleh adanya penyimpanan susu dan produk susu yang digunakan, juga akibat kekurangan atau kelebihan penambahan bahan dalam ICM, termasuk penambahan rasa (Eckles et al., 1980).
DAFTAR PUSTAKA
Arbuckle, W.S. 1977 .Ice Cream Third Edition.Avi Publishing Company, Inc West Port, Connecticut
Barraquia, V . 1978. Milk Product Manufacture. University of The Philippines at Los Banos College. Laguna. Phillipine
Belitz, H.D and W. Grosch. 1987. Food Chamistry.Springer-verlag Berlin. Heidelberg. Germany
Bennion, M. 1980. The Science of Food. The AVI Publishing Co. Inc. Westport. Connecticut
Champbell, J.R and R.T Marshall. 1975. The Science of Providing Milk for Men.Mc Graw-Hill Book Company. New York
David, Elizabeth. 1994. Harvest of the Cold Months: the Social History of Ice and Ices. Penguin. London
Destrosier, N.W. and Tessler, D.K. 1977. Fundamental of Food Freezing.The AVI Publishing Co. Inc. New York
Eckles, C. H., W.B. Combs. And H. Macy. 1980. Milk and Milk Products. Mc Graw Hill Company. New York
Friberg, S.E and Larsson, Kare.1977. Food Emulsion 3rd edition.Marcell Dekker, Inc. New York
Furia, E. 1968. CRC Handbook of Food Science, 2nd edition Vol. 1. CRC Press. New York
Goff, H.D. 2000. Controlling Ice Cream Structure by Examining Fat Protein Interactions. J. Dairy Technology. Australia
Hadiwiyoto, S. 1983. Hasil-hasil Olahan Susu, Ikan, Daging dan Telur. Penerbit Liberty. Yogyakarta
Harper, W.J. and C.W. Hall. 1976. Dairy Technology and Enginering. The AVI Publishing Co. Inc. Westport. Connecticut
Idris, S. 1992. Pengantar Teknologi Pengolahan Susu. Fakultas Perternakan Universitas Brawijaya. Malang
Kartika, B., P. Hastuti dan W. Supartono. 1988. Pedoman Uji Indrawi Bahan Pangan. PAU Pangan dan Gizi UGM. Yogyakarta
Lampert, N.L. 1965. Modern Dairy Product. Chemical Publishing Co. Inc. New York
Marshall, R.T. and W.S. Arbuckle. 1996. Ice Cream, 5th edition. International Thomson Publishing. New York
Nelson, J.A and Trout, G.M.1965. Judging Dairy Product.The Alsen Publishing Co. Mil Wankee. Michigan
Potter, N.N. 1986. Food Science.The AVI Publishing Co. Inc. Westport. Connecticut.
Walstra, P. And R. James. 1984. Dairy Chemistry and Physics. John Willey and Sons Inc. New York
Webb, B.H., A.H. Johnson, and J.A. Alford. 1980. Fundamental of Dairy Chemistry, 2nd edition. The AVI Publishing Co.Inc.Westport. Connecticut
Winarno, F.G. 1997. Kimia Pangan dan Gizi.Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta

BAGAIMANA ES KRIM TERBENTUK (SECARA FISIK)

Pembuatan es krim sebenarnya sederhana saja, yakni mencampurkan bahan-bahan dan kemudian mendinginkannya. Air murni pada tekanan 1 atmosfer akan membeku pada suhu 0ºC. Namun, bila ke dalam air dilarutkan zat lain, titik beku air akan menurun. Jadi, untuk membekukan adonan es krim pun memerlukan suhu di bawah 0ºC. Misalkan adonan es krim dimasukkan dalam wadah logam, kemudian di ruang antara ember kayu dan wadah logam dimasukkan es.

Awalnya, suhu es itu akan kurang dari 0ºC (coba cek hal ini dengan mengukur suhu es yang keluar dari lemari pendingin). Namun, permukaan es yang berkontak langsung dengan udara akan segera naik suhunya mencapai 0ºC dan sebagiannya akan mencair. Suhu campuran es dan air tadi akan tetap 0ºC selama esnya belum semuanya mencair. Seperti disebut di atas, jelas campuran es krim tidak membeku pada suhu 0ºC akibat sifat koligatif penurunan titik beku.

Bila ditaburkan sedikit garam ke campuran es dan air tadi, kita mendapatkan hal yang berbeda. Air lelehan es dengan segera akan melarutkan garam yang kita taburkan. Dengan demikian, kristal es akan terapung di larutan garam. Karena larutan garam akan mempunyai titik beku yang lebih rendah dari 0ºC, es akan turun suhunya sampai titik beku air garam tercapai. Dengan kata lain, campuran es krim tadi dikelilingi oleh larutan garam yang temperaturnya lebih rendah dari 0ºC sehingga adonan es krim itu akan dapat membeku.

Tetapi, kalau campuran itu hanya dibiarkan saja mendingin tidak akan dihasilkan es krim, melainkan gumpalan padat dan rapat berisi kristal-kristal es yang tidak akan enak kalau dimakan. Bila diinginkan es krim yang enak di mulut, selama proses pembekuan tadi adonan harus diguncang-guncang. Pengocokan atau pengadukan campuran selama proses pembekuan merupakan kunci dalam pembuatan es krim yang baik.


Masukkan alamat surel Anda untuk berlangganan blog ini dan menerima pemberitahuan tulisan-tulisan baru melalui email.

Bergabunglah dengan 113 pengikut lainnya.

Pos-pos Terakhir

Mohon maaf jika artikel yang di sajikan berasal dari banyak sumber, sumber yang masih utuh saya tampilkan sumber aslinya, tapi seringkali saya lupa, mohon di maafkan. saya coba perbaiki terus kualitas dan kuantitas blog ini.
Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

Bergabunglah dengan 113 pengikut lainnya.